IMS được nhắc đến nhiều trong chiến lược phát triển mạng lưới của các nhà khai thác dịch vụ di động và cố định trên thế giới nhằm tạo ra một cơ sở hạ tầng mạng có khả năng phát triển nha
VŨ XUÂN HIỂN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG DỊCH VỤ TÍCH HỢP TRÊN NỀN IP IMS VŨ XUÂN HIỂN 2007 - 2009 Hà nội 2009 HÀ NỘI 2009 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205137561000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC DỊCH VỤ TÍCH HỢP TRÊN NỀN IP IMS NGHÀNH : ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG MÃ SỐ: VŨ XUÂN HIỂN Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM CÔNG HÙNG HÀ NỘI 2009 i LỜI CAM ĐOAN Tôi tên : Vũ Xuân Hiển Học viên lớp Cao học Điện tử - Viễn thơng Khóa 2007-2009 Tơi làm luận văn tốt nghiệp cao học Điện tử Viễn thơng với tên đề tài : Dịch vụ tích hợp IP IMS, TS Phạm Công Hùng hướng dẫn Tôi xin cam đoan nội dung luận văn tốt nghiệp tơi tìm hiểu, nghiên cứu thực Nếu sai tơi hồn tồn chịu trách nhiện trước Viện Đào tạo Sau Đại học, pháp luật Hà nội, ngày tháng năm 2009 Người cam đoan Vũ Xuân Hiển ii LỜI MỞ ĐẦU Trong vài năm gần đây, chuẩn công nghệ IMS chuẩn hóa IMS nhắc đến nhiều chiến lược phát triển mạng lưới nhà khai thác dịch vụ di động cố định giới nhằm tạo sở hạ tầng mạng có khả phát triển nhanh chóng đa dạng loại hình dịch vụ đa phương tiện IMS – IP Multimedia Subsystem – chuẩn quốc tế công nhận, tích hợp hồn chỉnh với mạng liệu mạng thoại đáp ứng nhiều đặc tính cốt lõi lĩnh vực IT Điều cho phép IMS trở thành thành phần thiếu cho xu hướng hội tụ di động-cố định Cấu trúc điều khiển dựa IMS tạo tảng cho việc hội tụ cố định di động thực Các dịch vụ IP IMS đối tượng nghiên cứu luận văn Mục tiêu luận văn trình bày phân tích cách có hệ thống dịch vụ giao thức internet, từ cung cấp dịch vụ mạng hội tụ IMS; đề xuất giải pháp tiến tới mạng hội tụ sử dụng mạng lõi IMS Việt Nam Do có hạn chế thời gian thực tiễn nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý thầy cô bạn đọc Xin chân thành cảm ơn! iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Sự phát triển với tốc độ chóng mặt dịch vụ đa phương tiện với yêu cầu băng thông chất lượng dịch vụ cao mở kỷ nguyên lĩnh vực công nghệ viễn thông Cùng với đó, phát triển nhanh chóng mạng di động cố định, mạng truyền dẫn qua vệ tinh làm nảy sinh ý tưởng khả hội tụ mạng Đó khởi nguồn để phân hệ đa truyền thông IP IMS đời phát triển Đây bước đệm quan trọng bỏ qua để đến hội tự thực mạng viễn thông IMS (IP multimedia subsystem) chuẩn dựa mạng IP sử dụng mạng cố định không dây, cung cấp dịch vụ đa phương tiện bao gồm: audio, video, thoại, văn liệu Trong luận văn tơi xin trình bày nội dung sau: Chương I : Xu hướng hội tụ di động cố định (thoại internet)-FMC Chương II : Các dịch vụ IP Chương III : Các dịch vụ IMS đề xuất giải pháp tiến tới mạng hội tụ sử dụng mạng lõi IMS Việt Nam iv ABSTRACT The IMS (IP Multimedia Subsystem) is the technology that will merge the Internet with the cellular world It will make Internet technologies, such as the web, email, instant messaging, presence, and videoconferencing available nearly everywhere We have written this book to help engineers, programmers, business managers, marketing representatives, and technically aware users understand how the IMS works and the business model behind it IMS (IP multimedia subsystem) is based on IP network, use both fix network and mobile network, provide multimedia services: audio, video, voice, text, data… In my thesis, bring out some contents : Chapter I : Trend converge fix and mobile network - FMC Chapter II : Services based on IP Chapter III : Services based on IMS and propose the solution for converge network use IMS core network in Viet Nam v LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Phạm Công Hùng, người trực tiếp hướng dẫn em suốt thời gian thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất thầy cô giáo truyền thụ cho em kiến thức vô quý báu, làm tảng cho trình học tập nghiên cứu em Em xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện cho chúng em suốt trình học tập nghiên cứu vừa qua Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp chia sẻ, trao đổi kiến thức hỗ trợ tơi suốt q trình học tập làm luận văn Cuối cùng, xin gửi tới tất người thân gia đình tình cảm chân thành lời cảm ơn sâu sắc động viên tiếp sức cho tơi hồn thành luận văn Vũ Xn Hiển vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI MỞ ĐẦU ii TÓM TẮT LUẬN VĂN iii ABSTRACT iv LỜI CẢM ƠN .v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG x DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT xii CHƯƠNG 1: HỘI TỤ VIỄN THÔNG DI ĐỘNG VÀ CỐ ĐỊNH (THOẠI VÀ INTERNET) - FMC 1.1 Xu hướng hội tụ di động cố định 1.2 Động lực cho hội tụ viễn thông di động cố định 1.2.1 Đáp ứng yêu cầu người dùng 1.2.2 Đáp ứng đòi hỏi kinh doanh 1.3 Các cấp độ hội tụ 1.4 Ví dụ lộ trình FMC Siemens 1.5 Kết luận CHƯƠNG 2: CÁC DỊCH VỤ TRÊN NỀN IP 2.1 Thoại IP VoIP – Giao thức H.323 2.1.1 Các thành phần H.323 2.1.1.1 Terminal 10 2.1.1.2 Gateway (GW) 11 2.1.1.3 Gatekeeper(GK) 12 2.1.1.4 Multipoint Control Unit 13 2.1.2 Vùng hoạt động 14 2.1.3 Các giao thức thuộc H.323 15 2.1.3.1 Các giao thức mã hóa, giải mã cho tín hiệu thoại hình 15 2.1.3.2 Giao thức báo hiệu RAS (H.225.0) 15 2.1.3.3 Giao thức báo hiệu gọi H.225 17 vii 2.1.3.4 Giao thức báo hiệu điều khiển H.245 17 2.1.4 Quá trình thực báo hiệu 18 2.2 VoIP - Giao thức thiết lập phiên - SIP 19 2.2.1 Các thành phần mạng SIP 20 2.2.1.1 UA 20 2.2.1.2 Server, Client 20 2.2.1.3 Gateway 20 2.2.1.4 Địa SIP 20 2.2.2 Cơ chế hoạt động SIP 21 2.2.3 Các chức SIP 23 2.2.3.1 Định vị user 23 2.2.3.2 Tính sẵn sàng user 23 2.2.3.3 Thiết lập gọi 23 2.2.3.4 Các khả User 23 2.2.3.5 Kiểm soát gọi 23 2.2.4 Các tin SIP 23 2.2.4.1 Cấu trúc tin SIP 23 2.2.4.2 Các tin request 25 2.2.4.3 Các tin đáp ứng: 1xx, 2xx, 3xx, 4xx, 5xx, 6xx 28 2.2.5 Hoạt động SIP 28 2.2.5.1 Kết nối TCP 28 2.2.5.2 Hoạt động SIP server, SIP client 29 2.2.5.3 Hoạt động SIP proxy, Redirect Server 30 2.2.5.4 Hoạt động UA 32 2.3 Chuẩn MPEG-4 33 2.3.1 Các tính 34 2.3.2 Các công cụ, đối tượng, mô tả mức 35 2.3.3 Mã hóa khung hình chữ nhật 37 2.3.3.1 Định dạng video vào 38 2.3.3.2 Mô tả đơn giản 38 2.3.4 Mã hóa vùng có hình 39 2.3.4.1 Mô tả lõi 40 2.3.4.2 Mơ tả 44 2.3.4.3 Mơ tả hiệu mã hố tiên tiến (ACE) 46 2.3.5 Mã hóa video liên hồn 47 2.3.5.1 Liên hoàn không gian 48 2.3.5.2 Liên hoàn thời gian 48 2.4 Chuẩn H.264 48 2.4.1 Tính kế thừa chuẩn nén H.264 49 2.4.2 Cơ chế nén ảnh H.264 50 2.4.2.1 Giảm bớt độ dư thừa 50 2.4.2.2 Chọn chế độ, phân chia chế ngự 50 2.4.2.3 Nén theo miền thời gian 51 2.4.2.4 Nén theo miền không gian 51 2.4.3 Các ưu điểm bật chuẩn nén H.264 52 2.4.3.1 Ưu điểm nén không gian 52 2.4.3.2 Ưu điểm nén thời gian 52 viii 2.4.3.3 Kích cỡ khối 52 2.4.3.4 Ưu điểm lượng tử hoá biến đổi 54 2.4.3.5 Ưu điểm mã hoá entropy 54 2.4.3.6 Một ví dụ ưu H.264 so với MPEG-2 55 2.5 Giao thức truyền tải thời gian thực - RTP 56 2.5.1 Các tiêu chuẩn liên quan 56 2.5.2 Gửi liệu sử dụng giao thức RTP 56 2.5.3 Nhận liệu từ luồng RTP 57 2.5.4 Các đặc tả RTP 58 2.5.5 Hạn chế RTP 59 2.5.6 Các định dạng liệu RTP 60 2.5.7 Phiên RTP 60 2.5.8 Giao thức truyền liệu RTP 61 2.5.9 Giao thức điều khiển phiên RTCP 64 2.6 Giao thức RSPV 64 2.6.1 Mơ hình hoạt động hệ thống đầu cuối 65 2.6.2 Mơ hình đăng ký tài nguyên 65 2.6.3 Các đặc trưng giao thức RSVP 66 2.6.4 Thông báo RSVP 67 2.6.4.1 Khuôn dạng thông báo RSVP 67 2.6.4.2 Khuôn dạng đối tượng 67 2.6.5 Các chế hoạt động RSVP 68 2.6.5.1 Các kiểu đăng ký (reservation style) 68 2.6.5.2 Thiết lập trạng thái đường trạng thái đăng ký 68 2.6.5.3 Trộn yêu cầu đăng ký 71 2.6.5.4 Duy trì trạng thái đăng ký 72 2.6.5.5 Huỷ bỏ trạng thái 72 2.6.5.6 Lỗi đăng ký 73 2.6.5.7 Xác nhận đăng ký 74 2.6.5.8 Hoạt động thông qua định tuyến không hỗ trợ RSVP 74 2.6.5.9 Bảo mật 75 CHƯƠNG 3: DỊCH VỤ TRÊN NỀN IMS VÀ ĐỀ XUẤT TRIỂN KHAI IMS Ở VIỆT NAM 76 3.1 Nghiên cứu dịch vụ triển khai IMS 76 3.1.1 Dịch vụ hiển thị 76 3.1.1.1 Cấu trúc hệ thống liên quan đến dịch vụ hiển thị IMS 76 3.1.1.2 Đăng ký Watcher 77 3.1.1.3 Đăng ký thông tin watcher 79 3.1.1.4 Công bố hiển thị 79 3.1.2 Dịch vụ nhắn tin 80 3.1.2.1 Nhắn tin tức thời Pager-mode IMS 80 3.1.2.2 Nhắn tin tức thời Session-base IMS 82 3.1.3 Dịch vụ Push to talk 86 3.1.3.1 URI-list Services 87 3.1.3.2 Multiple REFER 88