ĐỀ TÀI BÁO CÁO TỐT NGHIỆP ” PHÂN BIỆT IMS TRONG KIẾN TRÚC NGN” CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG Mục tiêu của phần này nhằm giới thiệu xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông, từ đó nói đến nội dung và tính cấp thiết của đồ án. 1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ và mạng viễn thông Mong muốn của rất nhiều khách hàng là được triển khai các dịch vụ mới của mạng trong khoảng thời gian ngắn nhất. Những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông không có đủ thời gian để xây dựng cơ sở hạ tầng mạng mới và như vậy sự kết hợp cơ sở hạ tầng mới và cũ là giải pháp đầu tiên được đưa ra. Kết hợp cơ sở hạ tầng để truyền tín hiệu trên nhiều phương tiện như cáp đồng, cáp quang, vô tuyến cho đến nay vẫn là giải pháp tốt. Những dịch vụ mới đang được sử dụng trong công nghệ hiện tại chủ yếu như: Mạng số đa dịch vụ tích hợp ISDN, chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, chuyển mạch bản tin, công nghệ ATM, chuyển mạch khung, Fast Ethernet, Token ring, các dịch vụ số liệu phân tán dựa trên cáp quang FDDI. Ngoài ra các công nghệ mới cũng đang được sử dụng hiện nay như: dịch vụ số liệu multi-megabit SMDS. SONET/SDH, xDSL và B-ISDN, các công nghệ truy nhập vô tuyến như CDMA, TDMA, FDMA… Các công nghệ trên đây đều có những giải pháp kĩ thuật và những hệ thống hỗ trợ trên chính hệ thống của mình. Khi có nhiều công nghệ mạng sẽ dẫn đến tăng trưởng các phần tử mạng và do vậy sẽ làm tăng sự phức tạp trong đồng bộ và công tác quản lí, hơn nữa các nhà khai thác mạng khác nhau lại sử dụng các công nghệ và các chuẩn khác nhau do vậy dẫn đến việc tồn tại nhiều mạng riêng rẽ, đây là vấn đề thách thức thực tế với mạng viễn thông hiện nay. Trong mạng thế hệ kết tiếp (NGN) các hệ thống hỗ trợ có khả năng thích nghi với các điều kiện trên mạng, hội tụ các công nghệ về mạng lõi, mạng truy nhập, dịch vụ và đầu cuối hiện có nhờ vậy đáp ứng được nhu cầu của kách hàng đòi hỏi có nhiều loại hình truyền thông (thoại, dữ liệu, Internet, video, truy nhập không dây…) mà chỉ cần một nhà cung cấp dịch vụ. Để thực hiện điều này các tổ chức chuẩn hóa viễn thông như ITU-T, IETF, 3GPP … đã đưa ra các mô hình mạng hội tụ của minh, mỗi tổ chức tiếp cận vấn đề hội tụ từ một khía cạnh riêng. ITU-T tiếp cận vấn đề mạng hội tụ từ khía cạnh mạng PSTN/ ISDN, IETF tiếp cận từ khía cạnh mạng Internet, trong khi đó 3GPP và ETSI tiếp cận vấn đề từ khía cạnh mạng di động thế hệ 3 (3G). Nhìn chung tiếp cận vấn đề hội tụ mạng từ khía cạnh nào đi nữa thì đều xây dựng mạng hội tụ từ các mạng và công nghệ hiện có. Tuy nhiên vẫn chưa có một chuẩn chung duy nhất nào để xây dựng mạng hội tụ. 3GPP đưa ra mô hình khai quát về hội tụ mạng như sau: PCS IS-95A IS-95B CDMA2000 1X 1X EV-DO 1X EV-DV WCDMA IEEE802.11 IEEE802.11b IEEE802.11a IEEE802.11g PSTN Modem ISDN ADSL VDSL FTTH Mạng hội tụ băng rộng Toàn IP Mạng không dây Mạng di động Mạng cố định Trước đây Hiện tại Tương lai PCS IS-95A IS-95B CDMA2000 1X 1X EV-DO 1X EV-DV WCDMA IEEE802.11 IEEE802.11b IEEE802.11a IEEE802.11g PSTN Modem ISDN ADSL VDSL FTTH Mạng hội tụ băng rộng Toàn IP Mạng không dây Mạng di động Mạng cố định Trước đây Hiện tại Tương lai Hình 1. 1: Xu hướng hội tụ mạng của 3GPP Mạng di động trước đây với hệ thống PCS-IS95A và hệ thống IS95B chỉ cung cấp được dịch vụ thoại truyền thống với tốc độ thoại từ 14,4 Kbps đến 64 Kbps, hiện nay với hệ thống CDMA 2000-1x đã có nhiều khả năng mới với tốc độ thoại lên tới 144 Kbps và hệ thống 1X ED-VO cho tốc độ gói thoại lên tới 2,4 Mbps, tương lai với hệ thống di đống sẽ sử dụng hệ thống 1x ED-DV và W-CDMA có khả năng cung cấp dịch vụ chất lượng cao. Mạng không dây trước đây hoạt động theo chuẩn IEEE802.11 băng tần 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ tốc độ 1 Mbps, hiện nay hoạt động theo chuẩn IEE802.11b băng tần 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ 11 Mbps, tương lai mạng không dây hoạt động theo chuẩn IEEE802.11a và IEEE802.11g trên băng tần 5 Ghz và 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ tốc độ 54 Mbps. Mạng cố định trước đây hoạt động trên các hệ thống PSTN và ISDN nhưng hiện nay hoạt động trên các công nghệ ADSL và VDSL cung cấp dữ liệu tốc độ từ 1 đến 8 Mbps hoặc 50 Mbps, trong tương lai mạng cố định hoạt động trên hệ thống FTTH cung cấp dịch vụ với tốc độ hàng trăm Mbps. Tất cả các mạng trên thông qua IMS của 3GPP sẽ được hội tụ lại thành một mạng chung thống nhất băng rộng với công nghệ truyền tải lõi IP. Bên cạnh hội tụ mạng 3GPP cũng đưa ra mô hình hội tụ dịch vụ như sau: SMS Tải nhạc chuông Di động Người-Người Người-Máy Môi trường hội tụ DAB/DVB Thoại thấy hình TV di động VOD Video streaming Dịch vụ theo vị trí Dịch vụ định vị Điều khiển từ xa Dịch vụ biểu cảm Hội nghị truyền hình Hướng thoại Hướng thoại Dữ liệu tốc độ thấp Multimedia Multimedia nhanh, băng rộng Thông minh SMS Tải nhạc chuông Di động Người-Người Người-Máy Môi trường hội tụ DAB/DVB Thoại thấy hình TV di động VOD Video streaming Dịch vụ theo vị trí Dịch vụ định vị Điều khiển từ xa Dịch vụ biểu cảm Hội nghị truyền hình Hướng thoại Hướng thoại Dữ liệu tốc độ thấp Multimedia Multimedia nhanh, băng rộng Thông minh Hình 1. 2: Xu hướng phát triển dịch vụ mạng của 3GPP Như vậy trong môi trường mạng hội tụ dịch vụ nhà cung cấp không những cung cấp tất cả các dịch vụ viễn thông trước đây mà còn được được bổ sung thêm dịch vụ đa phương tiện băng rộng, nhanh và thông minh. Các mạng đơn lẻ như di động, mạng thoại truyền thống, mạng truyền dữ liệu, mạng Internet… chỉ cung cấp được dịch vụ đơn lẻ, nhưng sang môi trường mạng hội tụ dịch vụ được cung cấp dưới hình thức đa phương tiện nhanh và thông minh. 1.2 Nội dung và phạm vi đồ án Từ những phân tích trong phần trên về tình hình và xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông và trước tình hình mạng viễn thông Việt Nam hiện nay ta thấy như sau: Về mạng 1. Hoạt động riêng rẽ: Thị trường dịch vụ viễn thông được cung cấp bởi hai nhà cung cấp dịch vụ là di đông và cố định. Do vậy tồn tại hai mạng độc lập đang hoạt động. 2. Sự bất tiện: Muốn sử dụng dịch vụ thì thuê bao phải kết nôi đến cả hai nhà cung cấp đó và họ phải thanh toán cả hai hóa đơn. 3. Các đầu cuối riêng rẽ: Dịch vụ cố đinh và dịch vụ di động được cung cấp thông qua các đầu cuối riêng biệt nhau. Về dịch vụ 1. Vẫn là các dịch vụ truyền thống, riêng lẻ. 2. Tốc độ truyền thấp 3. Kém thông minh 4. Không cung cấp được dịch vụ đa phương tiện Để giải quyết vấn đề này viện công nghệ bưu chính viễn thông Việt Nam không ngừng nghiên cứu và thử nghiệm các hệ thống mạng đa dịch vụ băng rộng để đưa ra mô hình chuẩn cho mạng viễn thông nước ta. Qua quá trình nghiên cứu và thử nghiệm tôi được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án “Kiến trúc IMS trong mạng NGN”. Với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy Trần Trung Hiếu tôi đã thực hiệu được nội dung đồ án như sau: Chương 1: Nói đến xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông từ đó đưa ra những bất cập đang tồn tại trong mạng viễn thông hiện nay đối với nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông đang bùng phát hiện nay. Trước tình hình đó xu hướng xây dựng một mạng chung duy nhất có khả năng đáp ứng và phục vụ to lớn dựa trên các mạng hiện có để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ của người dùng đầu cuối là một hướng khả thi nhất. Chương 2: Giới thiệu kiến trúc NGN để thấy được vị trí của IMS-3GPP trong kiến trúc này, bên cạnh đó phần này còn đưa ra một số mô hình IMS của các tổ chức khác nhau như ITU-T, ETSI, IETF và so sánh kiến trúc IMS của các tổ chức này. Chương 3: Trình bày các thủ tục trong phân hệ IMS của 3GPP gồm: Các thủ tục liên quan đến CSCF Các thủ tục đăng kí, đăng kí lại và xóa đăng kí cho người dùng Các thủ tục cho các phiên đa phương tiện như khởi tạo, kết cuối, truy vấn thông tin và giải phóng phiên Các thủ tục cho phép các dịch vụ tiên tiến…. Phần này là nội dung chính của đồ án cần thực hiện để hiểu được phương thức hoạt động, nhiệm vụ của các phần tử trong phân hệ IMS trên các giao diện bên trong IMS và giữa các giao diện của IMS với các phân hệ khác trong NGN. Sau ba phần 1, 2 và 3 là những tổng kết và đánh giá chung sau khi nghiên cứu IMS của 3GPP. Tuy nhiên do thời gian có hạn, nên đề tài vẫn chưa nêu được các nội dung liên quan đến IMS như: Điều khiển cuộc gọi đa phương tiện IP dựa trên SIP và SDP Các yêu cầu dịch vụ cho phân hệ IMS Luồng báo hiệu trên các giao diện Cx và Dx Quản lí tính cước, quản lí truyền thông và thông tin tính cước cho IMS Các nội dung mà đề tài chưa thực hiện được được trình bày trong các phát hành của 3GPP như 3GPP TS 22. 228; 3GPP TS 24. 229; 3GPP TS 32. 225; 3GPP TS 24. 147 . ĐỀ TÀI BÁO CÁO TỐT NGHIỆP ” PHÂN BIỆT IMS TRONG KIẾN TRÚC NGN” CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG Mục tiêu của phần này nhằm giới thiệu. khai quát về hội tụ mạng như sau: PCS IS-95A IS-95B CDMA2000 1X 1X EV-DO 1X EV-DV WCDMA IEEE802 .11 IEEE802 .11 b IEEE802 .11 a IEEE802 .11 g PSTN Modem ISDN ADSL VDSL FTTH Mạng hội tụ băng rộng Toàn. định Trước đây Hiện tại Tương lai PCS IS-95A IS-95B CDMA2000 1X 1X EV-DO 1X EV-DV WCDMA IEEE802 .11 IEEE802 .11 b IEEE802 .11 a IEEE802 .11 g PSTN Modem ISDN ADSL VDSL FTTH Mạng hội tụ băng rộng Toàn