đồ án : TÌM HIỂU, ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH PHƯƠNG HƯỚNG TRIỂN KHAI MÔ HÌNH IMS

đồ án :TÌM HIỂU, ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH PHƯƠNG HƯỚNG TRIỂN KHAI MÔ HÌNH IMSMục lụcMục lục1Danh mục hình vẽ3Thuật ngữ viết tắt5Lời nói đầu12Chương I: Giới thiệu về IMS141.1Lịch sử phát triển141.1.1Lịch sử phát triển mạng viễn thông và xu hướng hiện tại141.1.2Định nghĩa về IMS của 3GPP151.2Mô hình kiến trúc mạng lõi IMS161.2.1Mô hình IMS của 3GPP161.2.2Mô hình IMS của tổ chức TISPAN201.2.3Mô hình IMS của ITU-T221.2.4Nhận xét về ba mô hình trên231.3Một số dịch vụ điển hình241.3.1Presence – dịch vụ hiển thị241.3.2Push-to-Talk281.3.3Multimedia Conferencing311.3.4Dịch vụ quản lý nhóm341.4Kết luận chương I36Chương II: Xu hướng phát triển, áp dụng thực tế372.1Nhìn nhận tình hình triển khai IMS của các nhà khai thác trên thế giới372.2Giải pháp của các hãng372.2.1Giải pháp của Alcatel-Lucent372.2.2Giải pháp của Huawei402.2.3Giải pháp của Nortel442.2.4Giải pháp của Nokia Siemens472.2.5Giải pháp của Ericsson502.2.6Nhận xét, so sánh giải pháp của các hãng532.3Kết luận chương II54Chương III: Sự chuyển đổi từ Softswitch lên IMS553.1Khái niệm Softswitch553.2So sánh Softswitch và IMS trong quá trình xây dựng NGN563.2.1Những ưu điểm của IMS563.2.2Sự khác biệt về cấu trúc mạng NGN khi xây dựng bằng Softswitch và khi xây dựng bằng IMS583.2.3So sánh Softswitch và IMS603.2.4Quá trình xử lý cuộc gọi623.3Khả năng chuyển đổi từ Softswitch lên IMS673.4Giải pháp xây dựng mạng NGN-IMS cho Việt Nam713.4.1Hiện trạng mạng NGN Việt Nam hiện nay713.4.2Giải pháp xây dựng mạng NGN753.4.3Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai IMS853.5Kết luận chương III86Chương IV: Giới thiệu về hệ thống mã nguồn mở Open IMS Playground874.1Tổng quan về hệ thống874.1.1Giới thiệu về Open IMS Playground874.1.2Các thành phần của Open IMS Playground884.2Mô hình mô phỏng của hệ thống944.2.1SER – SIP Express Router944.2.2FHoSS984.2.3IMS Client994.3Kết luận chương IV107Kết luận108Tài liệu tham khảo109

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI TÌM HIỂU, ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH PHƯƠNG HƯỚNG TRIỂN KHAI MÔ HÌNH IMS Sinh viên: Lớp: GVHD: Lê Thị Thùy Linh Đ2004VT1 TS. Đặng Đình Trang TS. Lê Nhật Thăng Hà Nội 10-2008 Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông Khoa Viễn thông I o0o Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự do – Hạnh phúc o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ và tên: Lê Thị Thùy Linh Lớp: Đ2004VT1 Khoá: 2004-2008 Tên đề tài: Tìm hiểu, đánh giá và phân tích phương hướng triển khai mô hình IMS Nội dung đồ án:  Giới thiệu khái quát về mô hình phân hệ IMS của các tổ chức viễn thông thế giới, nêu ra những dịch vụ IMS điển hình.  Đưa ra một số giải pháp phát triển từ Softswitch lên IMS của các hãng cung cấp thiết bị viễn thông lớn, nhận xét về thực tế triển khai xây dựng IMS trên thế giới.  So sánh cách xây dựng NGN từ Softswitch và IMS, phương hướng triển khai tiếp theo của VNPT.  Giới thiệu về hệ thống Open IMS Playground – mô phỏng IMS của FOKUS và một số kết quả demo. Ngày giao đề tài: Ngày nộp đồ án: Ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn TS. Đặng Đình Trang i Nhận xét của giáo viên hướng dẫn: Mô hình cấu trúc IMS tuy được nhắc đến khá nhiều trong những năm gần đây nhưng là một mảng đề tài khá khó trong việc đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu, đánh giá. Dù vậy sinh viên Lê Thị Thùy Linh đã hoàn thành khá tốt các mục tiêu mà đồ án “Tìm hiểu, đánh giá và phân tích phương hướng triển khai mô hình IMS” đã đề ra. Trong quá trình làm đồ án, sinh viên Linh đã rất chịu khó tìm tòi, học hỏi, đọc và đánh giá khối lượng tài liệu khá đồ sộ chủ yếu là tiếng Anh. Sinh viên Linh cũng đã tham gia thực hành mô phỏng hệ thống IMS của Viện nghiên cứu FOKUS tại Khoa Điện tử trường Đại học Bách Khoa và đã thu thập được nhiều hiểu biết giá trị. Kết quả báo cáo đồ án hơn 100 trang bao gồm 4 chương lớn. Đồ án trình bày một cách khoa học, mạch lạc, rõ ràng, thể hiện hiểu biết chuyên sâu về 4 mảng yêu cầu lớn đề tài đặt ra. Tôi đánh giá cao quá trình thực thi đồ án cũng như kết quả đạt được của sinh viên Lê Thi Thùy Linh. Sinh viên Linh đã hoàn thành rất tốt đồ án tốt nghiệp và sẵn sàng để trở thành kỹ sư tương lai. Điểm: (Bằng chữ: ) Ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn TS. Đặng Đình Trang ii Nhận xét của giáo viên phản biện: Điểm: (Bằng chữ: ) Ngày tháng năm 2008 Giáo viên phản biện iii Đồ án tốt nghiệp Mục lục Mục lục Mục lục 1 Danh mục hình vẽ 4 Thuật ngữ viết tắt 6 Lời nói đầu 12 Chương I: Giới thiệu về IMS 14 1.1 Lịch sử phát triển 14 1.1.1 Lịch sử phát triển mạng viễn thông và xu hướng hiện tại 14 1.1.2 Định nghĩa về IMS của 3GPP 16 1.2 Mô hình kiến trúc mạng lõi IMS 17 1.2.1 Mô hình IMS của 3GPP 17 1.2.2 Mô hình IMS của tổ chức TISPAN 21 1.2.3 Mô hình IMS của ITU-T 23 1.2.4 Nhận xét về ba mô hình trên 24 1.3 Một số dịch vụ điển hình 25 1.3.1 Presence – dịch vụ hiển thị 25 1.3.2 Push-to-Talk 29 1.3.3 Multimedia Conferencing 32 1.3.4 Dịch vụ quản lý nhóm 35 1.4 Kết luận chương I 37 Chương II: Xu hướng phát triển, áp dụng thực tế 38 2.1 Nhìn nhận tình hình triển khai IMS của các nhà khai thác trên thế giới 38 2.1 Nhìn nhận tình hình triển khai IMS của các nhà khai thác trên thế giới 38 2.2 Giải pháp của các hãng 38 2.2 Giải pháp của các hãng 38 2.2.1 Giải pháp của Alcatel-Lucent 38 2.2.1 Giải pháp của Alcatel-Lucent 38 2.2.2 Giải pháp của Huawei 41 2.2.2 Giải pháp của Huawei 41 2.2.3 Giải pháp của Nortel 45 2.2.3 Giải pháp của Nortel 45 Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 1 Đồ án tốt nghiệp Mục lục 2.2.4 Giải pháp của Nokia Siemens 48 2.2.4 Giải pháp của Nokia Siemens 48 2.2.5 Giải pháp của Ericsson 51 2.2.5 Giải pháp của Ericsson 51 2.2.6 Nhận xét, so sánh giải pháp của các hãng 54 2.2.6 Nhận xét, so sánh giải pháp của các hãng 54 2.3 Kết luận chương II 55 2.3 Kết luận chương II 55 Chương III: Sự chuyển đổi từ Softswitch lên IMS 56 3.1 Khái niệm Softswitch 56 3.1 Khái niệm Softswitch 56 3.2 So sánh Softswitch và IMS trong quá trình xây dựng NGN 57 3.2 So sánh Softswitch và IMS trong quá trình xây dựng NGN 57 3.2.1 Những ưu điểm của IMS 57 3.2.2 Sự khác biệt về cấu trúc mạng NGN khi xây dựng bằng Softswitch và khi xây dựng bằng IMS 59 3.2.3 So sánh Softswitch và IMS 61 3.2.4 Quá trình xử lý cuộc gọi 62 3.3 Khả năng chuyển đổi từ Softswitch lên IMS 68 3.3 Khả năng chuyển đổi từ Softswitch lên IMS 68 3.4 Giải pháp xây dựng mạng NGN-IMS cho Việt Nam 72 3.4 Giải pháp xây dựng mạng NGN-IMS cho Việt Nam 72 3.4.1 Hiện trạng mạng NGN Việt Nam hiện nay 72 3.4.1 Hiện trạng mạng NGN Việt Nam hiện nay 72 3.4.2 Giải pháp xây dựng mạng NGN 76 3.4.2 Giải pháp xây dựng mạng NGN 76 3.4.3 Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai IMS 86 3.4.3 Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai IMS 86 3.5 Kết luận chương III 87 3.5 Kết luận chương III 87 Chương IV: Giới thiệu về hệ thống mã nguồn mở Open IMS Playground88 4.1 Tổng quan về hệ thống 88 Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 2 Đồ án tốt nghiệp Mục lục 4.1 Tổng quan về hệ thống 88 4.1.1 Giới thiệu về Open IMS Playground 88 4.1.1 Giới thiệu về Open IMS Playground 88 4.1.2 Các thành phần của Open IMS Playground 89 4.1.2 Các thành phần của Open IMS Playground 89 4.2 Mô hình mô phỏng của hệ thống 95 4.2 Mô hình mô phỏng của hệ thống 95 4.2.1 SER – SIP Express Router 95 4.2.2 FHoSS 99 4.2.3 IMS Client 100 4.3 Kết luận chương IV 109 4.3 Kết luận chương IV 109 Kết luận 110 Tài liệu tham khảo 111 Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 3 Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ Danh mục hình vẽ Hình 1.1: Sơ đồ kiến trúc IMS của 3GPP 18 Hình 1.2: Mô hình IMS của TISPAN 22 Hình 1.3: Mô hình kiến trúc IMS của ITU-T 24 Hình 1.4: Kiến trúc dịch vụ hiển thị trong IMS 26 Hình 1.5: Các bước đăng ký dịch vụ hiển thị 27 Hình 1.6: AS đăng ký hiển thị với PA 28 Hình 1.7: Đầu cuối IMS công bố thông tin hiển thị 29 Hình 1.8: Cấu trúc PoC trong IMS 30 Hình 1.9: Cấu trúc IMS thực hiện dịch vụ hội nghị 33 Hình 1.10: Tạo một hội nghị sử dụng URI conference factory 34 Hình 1.11: Sự đăng ký trạng thái hội nghị 35 Hình 2.1: Cấu hình mạng IMS của Alcatel-Lucent 39 Hình 2.2: Mô hình mạng IMS đầy đủ của Huawei 42 Hình 2.3: Cấu trúc IMS của Nortel 45 Hình 2.4: Kiến trúc lõi IMS@vantage của Nokia-Siemens 48 Hình 2.5: Sơ đồ tổng quan giải pháp IMS của Ericsson 51 Hình 3.1: Các thành phần chính của Softswitch trong NGN (trái); 59 Mô hình cấu trúc của Softswitch (phải) 59 Hình 3.2: Kiến trúc của IMS 60 Hình 3.3: Mô hình thiết lập cuộc gọi trong Softswitch 63 Hình 3.4: Lưu đồ xử lý cuộc gọi trong chuyển mạch mềm 64 Hình 3.5: Mô hình cuộc gọi trong IMS 66 Hình 3.6: Lưu đồ xử lý cuộc gọi trong phân hệ IMS 67 Hình 3.7: Giai đoạn phát triển từ Softswitch lên IMS 69 Hình 3.8: Mô hình chuyển đổi từ Softswitch lên IMS của Huawei 70 Hình 3.9: Quá trình chuyển đổi từ Softswitch lên IMS 71 Hình 3.10: Mô hình mạng NGN pha 2 của VNPT 73 Hình 3.10: Mô hình IMS mục tiêu của VNPT 77 Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 4 Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ Hình 3.11: Mô hình kinh doanh dịch vụ trong mạng NGN của VNPT 81 Hình 3.12: Các hệ thống tính cước được đề xuất 86 Hình 4.1: Mối quan hệ giữa IMS và NGN theo FOKUS 88 Hình 4.2: Kiến trúc của Open IMS Playground 89 Hình 4.3: Proxy – CSCF 91 Hình 4.4: Home Subscriber Server 92 Hình 4.5: Open IMS Client 93 Hình 4.6: Giao diện cấu hình client 101 Hình 4.7: Giao diện đăng ký client 103 Hình 4.8: Quá trình đăng ký client 104 Hình 4.9: Giao diện thiết lập cuộc gọi 106 Hình 4.10: Quá trình thiết lập cuộc gọi 107 Hình 4.11: Giao diện chat của hai client 109 Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 5 Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ viết tắt Thuật ngữ viết tắt Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 183 S.P Session Progressing Xử lý phiên 3GPP Third Generation Partnership Project Dự án hợp tác thế hệ thứ 3 AAA Authentication, Authorization and Accounting Nhận thực, trao quyền và thanh toán ADSL Asynchronous Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số bất đối xứng AGCF Access Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng truy nhập AGW Access Gateway Cổng truy nhập AKA Authentication and Key Agreement Sự nhận thực và thoả thuận khoá nhận thực API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng AS Application Server Server ứng dụng ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền dẫn không đồng bộ BGCF Border Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng biên BGF Border Gateway Cổng biên B-ISDN Broadband ISDN Mạng ISDN băng rộng BRAS Broadband Remote Access Server Server truy nhập từ xa băng rộng CDR Call Detail Record Bản ghi chi tiết cuộc gọi Charging Data Record Bản ghi dữ liệu tính cước CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CLF Connectivity session Location a nd repository Function Vị trí phiên liên kết và kho chức năng CPCP Conference Policy Control Protocol Giao thức điều khiển chính sách hội nghị CSCF Call Session Control Function Chức năng điều khiển phiên cuộc Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 6 [...]... nh : hiển thị thông tin, nhắn tin: bản tin SMS cố định và dịch vụ tin nhắn MMS… 1.2.3 Mô hình IMS của ITU-T Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 23 Đồ án tốt nghiệp Chương I: Giới thiệu về IMS Về cơ bản, mô hình IMS của ITU-T chính là sự tổng hợp giữa mô hình IMS của 3GPP với mô hình của TISPAN, và được tổ chức này đưa ra chuẩn hóa trên quy mô toàn cầu Mô hình này vẫn có đầy đủ các thành phần bắt buộc đối với IMS, ... hội tụ giữa dịch vụ thoại và dữ liệu, tạo tiền đề cho 3G tiến lên NGN Từ cơ sở này, tổ chức 3GPP đã đưa ra mô hình phân hệ IMS như hình vẽ sau: Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 17 Đồ án tốt nghiệp Chương I: Giới thiệu về IMS Hình 1. 1: Sơ đồ kiến trúc IMS của 3GPP Mục đích mô hình IMS của 3GPP là để cung cấp các dịch vụ đa phương tiện mọi lúc mọi nơi, để đạt được điều này, phân hệ đa phương tiện thực hiện cung... của mô hình này là việc quản lý và điều khiển chất lượng dịch vụ Dưới đây là mô hình mà TISPAN đưa ra: Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 21 Đồ án tốt nghiệp Chương I: Giới thiệu về IMS Hình 1. 2: Mô hình IMS của TISPAN Kiến trúc IMS của TISPAN, so với kiến trúc của 3GPP thì có bổ xung thêm một số khối nh : PES – Phân hệ giả lập PSTN/ISDN – thực hiện tương tác với mạng PSTN/ISDN; NASS – Phân hệ gắn kết mạng và. .. các dịch vụ đa phương tiện mang những nét đặc trưng của IMS để có kế hoạch triển khai trong vài năm tới Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu và đánh giá mạng NGN, bắt đầu từ cấu trúc Softswitch cho đến mô hình IMS tiêu chuẩn đã được công nhận rộng rãi hiện nay Nội dung trong phần đồ án bao gồm những ý chính sau: Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 12 Đồ án tốt nghiệp đầu Lời nói Chương I: Giới thiệu về IMS - Trình bày... quát về mô hình phân hệ IMS của các tổ chức viễn thông thế giới, giới thiệu những dịch vụ IMS điển hình Chương II: Xu hướng phát triển và áp dụng thực tế của IMS - Đưa ra một số giải pháp phát triển từ Softswitch lên IMS của các hãng cung cấp thiết bị viễn thông lớn, nhận xét về thực tế triển khai xây dựng IMS trên thế giới Chương III: Quá trình xây dựng mạng viễn thông từ Softswitch lên IMS - So sánh... bao gồm: Các thành phần điều khiển IMS: P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF; Thành phần cơ sở dữ liệu: HSS; Các thành phần điều khiển tài nguyên và tương tác: BGCF, MGCF, SGW và cuối cùng là các thành phần tài nguyên và tương tác phương tiện: MGF, MGW cùng với một số thành phần khác không thể hiện trên hình vẽ Hình 1. 3: Mô hình kiến trúc IMS của ITU-T Kiến trúc IMS của ITU-T chủ yếu cung cấp dịch vụ thoại và các... sánh cách xây dựng NGN từ Softswitch và IMS, phương hướng triển khai tiếp theo của VNPT Chương IV: Giới thiệu về hệ thống mã nguồn mở Open IMS Playground - Giới thiệu về hệ thống Open IMS Playground – chương trình mô phỏng IMS của FOKUS và một số kết quả demo Tuy khái niệm IMS đã trở nên quen thuộc trong lĩnh vực viễn thông, nhưng do chưa được triển khai trên thực tế và em chưa có điều kiện được tiếp... nào, và lựa chọn hình thức thông tin nào với các thuê bao đó, giúp cho việc điều khiển, quản lý và tính cước cuộc gọi được linh hoạt và hiệu quả 2 Kiến trúc Hình dưới đây mô tả sơ đồ cấu trúc hệ các phần tử trong mạng IMS liên quan đến việc cung cấp dịch vụ hiển th : Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 25 Đồ án tốt nghiệp Chương I: Giới thiệu về IMS Hình 1. 4: Kiến trúc dịch vụ hiển thị trong IMS Giới thiệu về... chính của mô hình kiến trúc này gồm: Thành phần điều khiển: CSCF; Thành phần cơ sở dữ liệu: HSS; Các thành phần điều khiển tài nguyên và điều khiển tương tác: BGCF, MGCF; Thành phần tài nguyên: MRF; Thành phần tương tác với các mạng IP khác nh : IWF, I-BCF, SGF; Thành phần tương tác phương tiện: MGW, SGW; và một số thành phần khác nh : AS; SLF Sau đây là chi tiết về một số thành phần chính: 1 CSCF (Call... cạnh đó, phân hệ IMS còn cung cấp các dịch vụ tích hợp trong một phiên liên lạc tới người dùng Các nhà khai thác lớn sẽ đưa ra các dịch vụ đa phương tiện chính, và đồng thời họ tích hợp một số dịch vụ đơn giản của các nhà phân phối thứ ba để tạo thành dịch vụ hoàn chỉnh giới thiệu cho khách hàng Hơn nữa, phân hệ này được định Lê Thị Thùy Linh – Đ04VT1 14 Đồ án tốt nghiệp Chương I: Giới thiệu về IMS nghĩa . vi ba WLAN Wireless LAN Mạng LAN không dây XCAP XML Configuration Access Protocol Giao thức truy nhập cấu hình XML XDM XML Document Management QSuản lý tài liệu XML XDMC XML Document Management. Standardization Bureau Tiểu ban chuẩn hóa viễn thông trong Liên minh viễn thông thế giới IWF InterWorking Function Chức năng tương tác LAN Local Area Network Mạng cục bộ LIA Location-Info-Answer. cầu thông tin vị trí LSM Lucent Session Manager Bộ quản lý phiên Lucent MAN Metropolitan Access Network Mạng truy nhập đô thị MED Mediator Thiết bị trung gian MG Media Gateway Cổng phương tiện MGC