Nghiên cứu hoạt động và mô phỏng OPEN IMS CORE

MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IMS 1.1 Giới thiệu 1.2 Khảo sát tình hình nghiên cứu chuẩn hóa IMS 1.3 Kiến trúc phân lớp tổng thể NGN IMS-based 10 1.3.1 Lớp ứng dụng 10 1.3.1.1 Máy chủ ứng dụng 10 1.3.1.2 Cơ sở liệu 10 1.3.2.Lớp điều khiển 12 1.3.2.1 Chức điều khiển gọi( CSCF) 12 1.3.3 Lớp truyền tải 17 1.3.3.1.Thiết bị người dùng 17 1.3.4 Điểm tham chiếu 18 1.3.4.1 Giao tiếp với mạng PSTN 21 1.3.4.2.Giao tiếp với mạng GSM/GPRS 21 1.3.4.3.Giao tiếp với mạng IP 22 CHƯƠNG 2: CÁC GIAO THỨC CHÍNH SỬ DỤNG TRONG PHÂN HỆ IMS 23 2.1 GIAO THỨC SIP 23 2.1.1 Giới thiệu giao thức SIP 23 2.1.2.Cấu trúc SIP 23 2.1.3 Bản tin SIP 25 2.2 GIAO THỨC DIAMETER 25 2.2.1 Giới thiệu giao thức Diameter 25 2.2.2 Cấu trúc giao thức Diameter 27 2.2.3 Bản tin 28 2.2.4.Khả kiểm soát lỗi giao thức Diameter 29 2.3.GIAO THỨC COPS 30 2.4.1.Giới thiệu giao thức COPS 30 2.3.2.Bản tin COPS 32 i 2.2 GIAO THỨC MEGACO/H.248 32 2.2.1.Giới thiệu giao thức MEGACO/H.248 32 2.2.2.Cấu trúc Gateway MEGACO/H.248 34 2.2.1 Hoạt động MEGACO/H.248 35 CHƯƠNG 3:HOẠT ĐÔNG CỦA OPEN IMS CORE 37 3.1.Giới thiệu Open IMS Core 37 3.2 Các thành phần Open Ims Core 38 3.3 Một số thủ tục IMS 40 3.1.1.Thủ tục đăng ký 40 3.1.2 Thủ tục xóa đăng ký 42 3.1.2.1 Thủ tục xóa đăng ký khởi tạo UE 42 3.1.3.2 Xóa đăng ký khởi tạo nhà khai thác mạng 44 3.4 Các dịch vụ chạy Open IMS Core 47 3.4.1 Thoại qua IP (VoIP) 48 3.4.2 IPTV 49 3.4 Kết luận chương 50 CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM OPEN IMS CORE 51 4.1 Cài đặt thử nghiệm Open IMS Core 51 4.2 Bắt tin phân tích hoạt động hệ thống 59 4.2.1 Giới thiệu chương trình Wireshark 59 4.4 Kết luận chương 60 TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 ii DANH MỤC VIẾT TẮT Từ viết tắt AAA Chữ tiếng anh Nghĩa tiếng việt Authentication, authorization and Accounting Nhận thực, trao quyền toán Access Resource anh admission Chức điều khiển chấp nhận kết Control Funtion nối tài nguyên truy nhập Attribute Value Pair Cặp giá trị thuộc tính BGCF Breakout gateway control function Chức điều khiển cổng chuyển mạng BICC Bearer Independent Call Control Điều khiển gọi độc lập kênh mang BSC Base Station Controller Bộ điều khiển tạm gốc CCF Charging Conllection Funtion Chức thu thập cước COPS Common Open Policy Service Dịch vụ sách mở chung Circuit Switching Chuyển mạch kênh Call Session Control Function Thực thể chức điều khiển phiên A-RACF AVP CS CSCF gọi DNS Domain Name System Hệ thống tên miền ETSI European Telecommunication Standards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ gói vô tuyến chung GSM Global System for Mobile communications Hệ thống truyền thông di động toàn cầu HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường HSS Home Subscriber Server Máy chủ phục vụ cho thuê bao mạng nhà HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn ICID IMS Charging ID Định danh tính cước IMS IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet IMSI International Mobile Subscriber Identi er Nhận dạng thuê bao di động quốc tế ISDN Integrated Services Digital Mạng thông tin số tích hợp đa dịch Network vụ MGC Media gateway controller Bộ điều khiển cổng phương tiện MGCF Media gateway control function Chức điều khiển cổng phương tiện MGW Media gateway Cổng phương tiện MRFC Multimedia Resource Function Controller Bộ điều khiển chức tài nguyên đa phương tiện MRFP Media Resource Function Bộ xử lý chức tài nguyên đa Processor phương tiện Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch di động Network Access Server Application Dịch vụ ứng dụng truy nhập mạng MSC NASREQ NASS Network Attachment Subsystem Phân hệ đính kèm mạng OMA Open Mobile Alliance Liên minh di động mở PDP Packet Data Protocol Giao thức liệu gói Packet Switched Chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng RACS Resource Admission Control Functionality Chức điều khiển chấp nhận kết nối tài nguyên RTP Realtime Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên SGSN Serving GPRS support node Nút hỗ trợ GPRS dịch vụ SGW Signaling gateway Cổng báo hiệu SIP Session Initial Protocol Giao thức khởi tạo phiên SLF Subscription Locator Function Chức định vị thuê bao PS S-PDF Serving Policy Decision Function Chức định sách dịch vụ Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải Telecoms and Internet Nhóm nghiên cứu hội tụ cố định converged Services and Protocols for Advanced Networks di động ETSI UA User Agent Tác nhân người dùng UE User Equipment Thiết bị người dùng Universal Subscriber Identity Mô đun nhận dạng thuê bao chung TCP TISPAN USIM Module VCC Voice Call Continuity Cuộc gọi liên tục VoIP Voice over Internet Protocol Thoại qua IP MỞ ĐẦU Xã hội phát triển, nhu cầu thông tin liên lạc cao nhu cầu trở thành phần thiếu sống người.Nhu cầu phát triển loại hình dịch vụ gia tăng như: thoại, liệu, hình ảnh với chất lượng cao ngày tăng Để đáp ứng yêu cầu trên, nhà cung cấp dịch vụ không quan tâm đến phát triển dịch vụ mà phải xây dựng, củng cố tối ưu hóa hạ tầng lẫn dịch vụ Cùng với đó, nhà khai thác phải nghiên cứu tìm công nghệ hệ có kiến trúc linh hoạt, tương thích hoàn toàn với mạng tại, đáp ứng đa công nghệ, đa giao thức, đa truy cập, đa phương tiện truyền thông đa dịch vụ… Trước yêu cầu đó, NGN đời xem giải pháp thỏa mãn tất điều kiện kể cho mạng tương lai Từ nghiên cứu mạng hệ NGN, ý tưởng kiến trúc điều khiển dịch vụ dựa chuẩn IP hình thành Kiến trúc phải giúp nhà khai thác mạng dễ dàng triển khai quản lý, đồng thời cho phép người dùng sử dụng hay nhiều loại thiết bị khác nhau, di chuyển vùng phục vụ mạng mà sử dụng dịch vụ với yêu cầu QoS đảm bảo Kiến trúc gọi phân hệ đa phương tiện IP, viết tắt IMS (IP Multimedia Subsystem) Phân hệ IMS tạo điều kiện cho việc triển khai nhanh chóng dịch vụ chất lượng cao, mang tính cá nhân, có khả tương tác thời gian thực lúc, nơi kết nối Do đó, triển khai hệ thống mạng IMS xu hướng tất yếu nhà khai thác dịch vụ mạng viễn thông Trước xu hướng đó, dự án mã nguồn mở OPEN SOURCE IMS Core nhằm mục đích đáp ứng thiếu hụt phần mềm mã nguồn mở cho IMS với giải pháp linh động mở rộng được, giúp tìm hiểu, nghiên cứu cấu trúc IMS qua nắm hoạt động thành phần chức IMS Kết cấu đồ án gồm chương với nội dung sau:  Chương 1:Tổng quan IMS Chương giới thiệu vị trí kiến trúc IMS mô hình mạng NGN theo chuẩn hóa tổ chức 3GPP Nội dung phần tập trung vào vai trò chức phần tử IMS Thêm vào đó, đề tài tŕnh bày giao thức thủ tục sử dụng dịch vụ giúp người đọc hiểu rõ cách thức hoạt động phân hệ  Chương 2: Các giao thức sử dụng phân hệ IMS Chương trình bày khái quát giao thức sử dụng phỗ biến mạng NGN như: SIP, Diameter, COPS, MEGACO/H.248  Chương 3: Open IMS Core Chương giới thiệu tổng quan Open IMS Core số ứng dụng mô Open IMS Core  Chương 4: Thử nghiệm Open IMS Core Chương tập trung nghiên cứu cấu trúc hoạt động Open IMS Core Kết luận kiến nghị Phần tổng kết công việc làm hướng nghiên cứu tương lai Thái Nguyên, tháng năm 2012 Sinh viên thực đồ án Lê Sinh Tình CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IMS 1.1 Giới thiệu Tại thời điểm tại, hội tụ mạng di động mạng cố định xu tất yếu Nhu cầu sử dụng phát triển vượt bậc công nghệ thúc đẩy gia tăng nhanh chóng thiết bị di động tích hợp nhiều tính tiên tiến Thế hệ tiếp sau nhiều thiết bị không đáp ứng nhu cầu clientserver bản, mà dịch vụ peer-to-peer, thuận lợi cho việc chia sẻ kết nối trình duyệt, desktop, hội nghị truyền hình, trò chuyện hai chiều đàm… Để truyền thông với nhau, ứng dụng IP phải có chế để đạt phù hợp với hệ thống mạng có Hiện tại, mạng điện thoại thực kết nối thoại Tương tự, mạng IP, phần lớn phiên thiết lập để tạo kết nối hai điểm sử dụng riêng cho mạng IP Điều dẫn đến tình trạng nhà cung cấp dịch vụ khai thác mạng tạo môi trường cô lập, dịch vụ đơn lẻ, tính cạnh tranh người dùng đồng thời sử dụng dịch vụ khác từ nhà khai thác khác thiết bị Thêm vào đó, mạng truyền tải liệu không cần thời gian thực sử dụng chủ yếu hệ Internet ngày dịch vụ thời gian thực (hoặc gần thực) với chất lượng dịch vụ QoS cao ngày phát triển rộng rãi Hõn nữa, người dùng tương lai mong muốn có dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao, mang tính cá nhân, có khả tương tác thời gian thực lúc nơi thiết bị sử dụng Điều đặt yêu cầu cho kiến trúc hạ tầng mạng viễn thông Trong bối cảnh đó, IMS xem giải pháp hứa hẹn để thỏa mãn yêu cầu hội tụ, tích hợp dịch vụ kết nối cho hệ mạng tương lai Hình 1.1 Sự hội tụ mạng IMS kiến trúc mạng nhằm tạo thuận tiện cho việc phát triển phân phối dịch vụ đa phương tiện đến người dùng, họ kết nối thông qua mạng truy nhập IMS hỗ trợ nhiều phương thức truy nhập GSM, UMTS, CDMA2000, truy nhập hữu tuyến băng rộng cáp xDSL, cáp quang, cáp truyền hình, truy nhập vô tuyến băng rộng WLAN, WiMAX IMS tạo điều kiện cho hệ thống mạng khác vận hành với IMS tập trung nghiên cứu ngày thu hút nhiều quan tâm lớn nhà khai thác lợi ích mà mang lại cho nhà cung cấp dịch vụ lẫn người sử dụng 1.2 Khảo sát tình hình nghiên cứu chuẩn hóa IMS IMS định hình phát triển diễn đàn công nghiệp 3GPP, thành lập năm 1999 Kiến trúc ban đầu IMS xây dựng 3GPP sau chuẩn hóa 3GPP Release công bố tháng năm 2003 Trong phiên này, mục đích IMS tạo thuận lợi cho việc phát triển triển khai dịch vụ mạng thông tin di động.Tiếp đến, tổ chức chuẩn hóa 3GPP2 xây dựng hệ thống CDMA2000 Multimedia Domain (MMD) nhằm hỗ trợ dịch vụ đa phương tiện mạng CDMA2000 dựa 3GPP IMS.Trong Release 3GPP IMS, với khuynh hướng tích hợp mạng tế bào mạng WLAN, mạng truy nhập WLAN đưa vào mạng truy nhập bên cạnh mạng truy nhập tế bào IMS khởi đầu chuẩn cho mạng vô tuyến Tuy nhiên, cộng đồng mạng hữu tuyến, trình tìm kiếm chuẩn thống nhất, sớm nhận thấy mạnh IMS cho truyền thông hữu tuyến Khi ETSI mở rộng chuẩn IMS thành phần kiến trúc mạng hệ NGN mà họ xây dựng Tổ chức chuẩn hóa TISPAN trực thuộc ETSI, với mục đích hội tụ mạng thông tin di động Internet, chuẩn hóa IMS hệ thống NGN Kết hợp với TISPAN, Release IMS, việc cung cấp dịch vụ IMS qua mạng cố định bổ sung Năm 2005, phiên Release TISPAN NGN coi khởi đầu cho hội tụ cố định-di động IMS Gần đây, 3GPP TISPAN có thỏa thuận phiên Release IMS với kiến trúc IMS chung, hỗ trợ kết nối cố định dịch vụ IPTV 1.3 Kiến trúc phân lớp tổng thể NGN IMS-based 1.3.1 Lớp ứng dụng 1.3.1.1 Máy chủ ứng dụng Máy chủ ứng dụng (AS) nơi chứa đựng vận hành dịch vụ IMS AS tương tác với S-CSCF thông qua giao thức SIP để cung cấp dịch vụ đến người dùng Máy chủ VCC, phát triển chuẩn hóa 3GPP, ví dụ máy chủ ứng dụng AS AS thuộc mạng thường trú hay thuộc mạng thứ ba Nếu AS phần mạng thường trú, giao tiếp trực tiếp với HSS thông qua giao thức DIAMETER để cập nhật thông tin hồ sơ người dùng AS cung cấp dịch vụ quản lý diện người dùng mạng, quản lý trình hội nghị truyền hình, tính cước trực tuyến,… 1.3.1.2 Cơ sở liệu - Máy chủ quản lý thuê bao thường trú (HSS) Máy chủ quản lý thuê bao thường trú HSS xem cải tiến đăng ký định vị thường trú HLR AuC mạng GSM HSS sở liệu lưu trữ thông tin tất thuê bao thông tin dịch vụ liên quan đến thuê bao Nó chứa đựng thông tin nhận dạng người dùng, tên S-CSCF gán cho 10 VoIP dịch vụ chạy Open IMS Core Các phần mềm client hệ điều hành Microsoft hay Linux UCT IMS Client, Mercuro Client, OpenIC_Lite, có hỗ trợ chức gọi thoại Để sử dụng dịch vụ trước hết người dùng phải đăng ký HSS, sau sử dụng phần mềm để đăng nhập thực gọi 3.4.2 IPTV IPTV (Internet Protocol Television, có nghĩa: Truyền hình giao thức Internet) hệ thống dịch vụ truyền hình kỹ thuật số phát nhờ vào giao thức Internet thông qua hạ tầng mạng, mà hạ tầng mạng bao gồm việc truyền thông qua kết nối băng thông rộng Một định nghĩa chung IPTV truyền hình, thay qua hình thức phát hình vô tuyến hay truyền hình cáp lại truyền phát hình đến người xem thông qua công nghệ sử dụng cho mạng máy tính Kiến trúc IPTV IMS cung cấp dịch vụ IPTV điều khiển xử lý IMS chuyển tiếp độc lập dịch vụ IPTV với mạng truyền tải IP bên Để sử dụng dịch vụ IPTV IMS, ta cẩn gọi điện thoại tới địa URI tới số điện thoại định sẵn, sau luồng media trực tiếp truyền máy người sử dụng mà không cần phải cài đặt thêm khác Khi thực mô IPTV Open IMS Core, có số phần mềm client tích hợp sẵn IPTV, ví dụ UCT IMS Client chạy hệ điều hành Linux Để xem chương trình, cần chọn mục IPTV xem kênh theo ý muốn 49 Hình 3.2 Mô hình IPTV IMS 3.4 Kết luận chương Chương giới thiệu nội dung Open IMS Core, bao gồm:  Hệ thống mã nguồn mở Open IMS Core đời nhằm mục đích đáp ứng thiếu hụt phần mềm mã nguồn mở cho IMS, cho phép phát triển dịch vụ IMS thử nghiệm khái niệm xung quanh phần core IMS  Các thành phần kiến trúc Open IMS, có Open IMS Core  Một số dịch vụ cài đặt sử dụng Open IMS Core 50 CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM OPEN IMS CORE Hình 4.1,Mô hình hệ thống Open Ims Core 4.1 Cài đặt thử nghiệm Open IMS Core  Bước 1: cài đặt phần mềm cần thiết từ source code Tạo thư mục chứa file cài đặt #mkdir /opt/OpenIMSCore #cd /opt/OpenIMSCore #mkdir FHoSS #mkdir ser_ims Tải source code #apt-get install subversion #svn checkout http://svn.berlios.de/svnroot/repos/ OpenIMSCore /FHoSS/trunk FHoSS #svn checkout http://svn.berlios.de/svnroot/repos/ OpenIMSCore /ser_ims/trunk ser_ims #apt-get install openjdk-6-jdk mysql-server libmysqlclient15-dev libxml2-dev bind9 antflexbison 51 # cd FHoSS # ant compile deploy # cd # cd ser_ims # make install-libs all # cd  Bước 2: chỉnh sửa file sở liệu #gedit /opt/OpenIMSCore/ser_ims/cfg/icscf.sql Thêm users: grant delete,insert,select,update on icscf.* to icscf@192.168.1.20 identified by 'heslo'; grant delete,insert,select,update on icscf.* to provisioning@192.168.1.20 identified by 'provi'; #gedit /opt/OpenIMSCore/FHoSS/scripts/hss_db.sql Thêm user: grant delete,insert,select,update on hss_db.* to hss@192.168.1.20 identified by 'hss'; #gedit /opt/OpenIMSCore/FHoSS/scripts/userdata.sql  Bước 3: thay đổi cấu hình file *.cfg, *.xml, *.sh Copy file cấu hình: #cp ser_ims/cfg/*.cfg #cp ser_ims/cfg/*.xml #cp ser_ims/cfg/*.sh Chạy lệnh sau để thay đổi thông tin domain ip /configurator.sh pcscf.cfg icscf.cfg ser_ims/cfg/icscf.sql icscf.xml scscf.cfg scscf.xml FHoSS/deploy/DiameterPeerHSS.xml FHoSS/deploy/hss.properties FHoSS/scripts/hss_db.sql FHoSS/scripts/userdata.sql Domain name: open-ims.test IP Address: 192.168.1.20  Bước 4: thiết lập sở liệu Tạo account root pass 123 #mysqladmin -u root password 123 Tạo sở liệu: 52 #cd /opt/OpenIMSCore #mysql –uroot –p< ser_ims/cfg/icscf.sql #mysql –uroot –p< FHoSS/scripts/hssdb.sql #mysql –uroot –p< FHoSS/scripts/userdata.sql  Bước 5: thay đổi cấu hình cho FHoSS Vào đường dẫn: /opt/OpenIMSCore/FHoSS/deploy/* Thay đổi thông tin: Domain name: open-ims.test IP: chuyển 127.0.0.1 thành 192.168.1.20 Cấu hình DNS, vào đường dẫn: /etc/bind Cấu hình tập tin resolv.conf để thiết lặp máy ims core làm DNS Vào đường dẫn /etc/resolv.conf, thêm dòng sau: nameserver 192.168.1.20 Khởi động lại dịch vụ: #/etc/init.d/bind9 restart  Bước 6: Khởi động IMS #cd /opt/OpenIMSCore Start pcscf #./pcscf.sh Listen port: 192.168.1.20:4060 53 Hình 4.1 Giao diện hoạt động P-CSCF Start icscf #./icscf.sh Listen port: 192.168.1.20:5060 54 Hình 4.2 Giao diện hoạt động I-CSCF Start scscf #./scscf.sh Listen port: 192.168.1.20:6060 55 Hình 4.3 Giao diện hoạt động S-CSCF Start FHoSS #./fohss.sh Listen port: 192.168.1.20:3868 Listen port for Diameter Cx from ICSCF: 192.168.1.20:3869 Listen port for Diameter Cx from SCSCF: 192.168.1.20:3870 Listen port for Tomcat webserver: 192.168.1.20:8090 56 Hình 4.4.Giao diện hoạt động FhoSS Hình 4.5.Giao diện quản lý user FHoSS 57 Lệnh kiểm tra port: netstat -an | grep 4060 netstat -an | grep 5060 netstat -an | grep 6060 netstat -an | grep 3868 netstat -an | grep 3869 netstat -an | grep 3870 netstat -an | grep 8090  Cài đặt UCT IMS client Cài gói phụ thuộc: Linux-based operating system libosip2 (3.0.3 with version 1.0.10 and 2.2.3 earlier versions) libexosip2 (3.0.3 with version 1.0.10 and 2.2.3 earlier versions) libgtk2-0 libxml2 libcurl3 libgstreamer0.10-0 libgstreamer-plugins-base0.10 libvlc0 vlc Cài UCT IMS client từ gói deb dpkg -i uctimsclient1.0.12.deb Cấu hình UCT IMS Client: Sau cấu hình thành công IMS, hệ thống tạo sẵn hai người dùng có tên Bob@ims.vn Alice@ims.vn Do đó, sau cài đặt, ta sử dụng người dùng tên Bob Alice để thực dịch vụ như: đăng ký, xóa đăng ký, gọi, xem iptv ( channel 1, 2, 3),… 58 Hình 4.6 Giao diện trình Option IPTV UCT IMS client 4.2 Bắt tin phân tích hoạt động hệ thống 4.2.1 Giới thiệu chương trình Wireshark Wireshark chương trình bắt gói tin mạng Nó cố gắng bắt tất gói tin hiển thị thông tin chi tiết Mục đích việc sử dụng Wireshark là:  Quản trị mạng: kiểm tra lỗi mạng  Bảo mật hệ thống: kiểm tra lỗi bảo mật  Phát triển hệ thống: gỡ rối hoạt động giao thức  Các đối tượng khác: học giao thức nội mạng 59 Hình 4.12.Giao diện chương trình Wireshark Wireshark có số ưu điểm sau:  Có thể chạy hệ thống UNIX Windows  Bắt tin trực tuyến card mạng  Hiện gói tin với thông tin giao thức  Có thể mở lưu lại liệu bắt  Import and Export gói tin từ nhiều chương trình khác  Lọc gói tin với nhiều tiêu chí khác  Tìm kiếm gói tin với nhiều tiêu chí  Hiển thị gói tin với màu bật dựa lọc  Tạo nhiều thống kê 4.4 Kết luận chương Chương giải vấn đề bao gồm:  Giới thiệu phần mềm bắt gói tin Wireshark  Sử dụng phần mềm Wireshark để phân tích hoạt động thành phần Open IMS Core, gồm P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF HSS thông qua số thủ tục 60 TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Với nội dung ðặt tìm hiểu kiến trúc mô hình hoạt ðộng Open Ims Core, ðồ án ðã ðýa ðýợc kiến trúc tổng quát phân hệ IMS theo tiêu chuẩn tổ chức 3GPP Ðồng thời ðã lý giải vai trò, nhiệm vụ, chức nãng thành phần, giao diện, số thủ tục thực phân hệ IMS Với mục tiêu ðặt ra, ðề tài ðã thực ðýợc nội dung sau: Tìm hiểu kiến trúc mạng IMS mạng lõi NGN ðể thấy ðýợc vai trò hội tụ mạng tích hợp dịch vụ phân hệ Hội tụ mạng tích hợp dịch vụ vấn ðề then chốt xây dụng mạng NGN Trình bày thủ tục sử dụng dịch vụ ðể thấy ðýợc hoạt ðộng phân hệ NGN Nội dung giúp ngýời ðọc hiểu sâu hõn kiểm chứng lại chức nãng thực thể phân hệ Ðồ án ðã giới thiệu số giao thức sử dụng phân hệ IMS, ðặc biệt giao thức SIP Diameter Ðây hai giao thức dựa text tạo nên khác biệt IMS hệ thống khác Ðồ án nêu lên tình hình mạng viễn thông ðýa ðề xuất býớc xây dựng hệ thống IMS mạng NGN dựa hạ tầng mạng Giới thiệu xây dựng thành công mô hình mạng NGN bao gồm: kiến trúc mô hình Open Ims Core,client truy cập, mạng lõi IMSCore ðiểu khiển dịch vụ máy chủ ứng dụng Với mô hình này, client truy cập ðể thực ðầy ðủ dịch vụ Tripple Play nhý: thoại, video call, chat, truyền nhận liệu, xem IPTV,… Do tích chất thực luận vãn nằm mức tảng nghiên cứu IMS, nên ðề tài giới hạn nội dung Nếu có ðiều kiện, em tiếp tục nghiên cứu phát triển vấn ðề nhý: Xây dựng hệ thống tính phí hoàn chỉnh Tính phí ýu ðiểm lớn IMS so với hệ thống khác IMS cung cấp khả nãng tính cýớc phức tạp hõn nhiều so với hệ thống tài khoản trả trýớc hay trả sau, ví dụ nhý việc tính cýớc theo dịch vụ sử dụng hay phân chia cýớc nhà cung cấp dịch vụ nhà cung cấp mạng Ngýời sử dụng nhận bảng tính cýớc phí từ nhà cung cấp mạng thýờng trú 61 Bảo mật IMS: nghiên cứu vấn ðề bảo mật IMS tránh nguy cõ công từ internet, tích hợp với ðề tài hệ thống phát phòng chống xâm nhập IDP tảng mã nguồn mở Mở rộng dịch vụ: Bổ sung thêm dịch vụ khác nhý internet di ðộng tốc ðộ cao, xem video trực tuyến,… Triển khai IMS IPv6: IPv4 ðang dần cạn kiệt Do ðó, triển khai IMS thực tế, thiết bị có IP Nhý thế, IPv6 giải pháp khả thi IMS mạng NGN công nghệ mạng tiên tiến, ðịnh hýớng phát triển theo hýớng hội tụ mạng di ðộng cố ðịnh týõng lai Việc xây dựng phân hệ giúp cho nhà khai khác ðủ nãng lực cung cấp loại hình dịch vụ ða phýõng tiện cho ngýời dùng ðầu cuối Với ðặc tính nhý thế, IMS ðang tiêu ðiểm nghiên cứu phát triển nhiểu tổ chức chuẩn hóa viễn thông công ty ðiện tử tin học Với phạm vi ðề tài tốt nghiệp, báo cáo trình bày hết khía cạnh IMS.Song em hi vọng với kết ðạt ðýợc ðồ án phần giúp cho nhà khai thác dich vụ triển khai thực hiện…… ðồng thời ngýời sử dụng dễ dàng tiếp cận với công nghệ OPEN IMS CORE em chân thành cảm õn! 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Miikka Poikselka, George Mayer, Hisham Khartabil and Aki Niemi, “The IMS – IP Multimedia Concepts and Services,” John Wiley & Sons 2nd [2] Gilles Bertrarfd, “The IP Multimedia subsystem in Next Generation Networks,” newspapers, 2007 [3] Miikka Poikselka, George Mayer, Hisham Khartabil and Aki Niemi, “The IMS – IP Multimedia Concepts and Services in the Mobile Domain,” John Wiley & Sons [4] Luc De Ghein, “MPLS Fundamentals,” No.1897 [5]Web: Open Source IMS: http://www.openimsscore.org/ [6]Web: UCT IMS Client: http://uctimsclient.berlios.de/openimscore_on_ubuntu_howto.html [7]Web: diễn đàn VNTelecom, chủ đề “IMS – IP Multimedia Subsystem” http://vntelecom.org/diendan/showthread.php?t=438 [8]Web: diễn đàn VNTelecom, chủ đề “Open IMS Core”: http://vntelecom.org/diendan/showthread.php?t=731 [9]Web: diễn đàn Ubuntu Việt Nam: http://forum.ubuntu-vn.org/ [10]Web: http://www.tapchibcvt.gov/ 63 [...]... trợ dịch vụ GPRS(SGSN) SGSN là thành phần liên kết giữa mạng IMS và mạng chuyển mạch gói hiện có Nó có thể hoạt động, điều khiển và xử lý lưu lượng cho miền PS Phần điều khiển có hai chức năng chính: quản lý di động và quản lý phiên Quản lý di động sẽ quản lý vị trí và trạng thái của UE, chứng thực cả người dùng lẫn UE Quản lý phiên cho phép và điều khiển kết nối Khối này cũng được sử dụng trong mạng... MGCF và IMS- MGW Giao diện này điều khiển mặt phẳng người dùng của mạng IP và IMS- MGW Hơn nữa, giao diện này cũng điều khiển mặt phẳng người dùng giữa mạng CS và IMS- MGW Giao diện này dựa trên giao thức H.248 để thực hiện các tác vụ như: kết nối, khử tiếng vọng , cung cấp chuông và các thông bao đến đầu cuối,…  Điểm tham chiếu Dx Khi có nhiều địa chỉ HSS được triển khai trong mạng IMS, cả I-CSCF và SCSCF... những yêu cầu để kiểm tra I-CSCF Sau khi nhận đươc đáp ứng và kiểm tra lại, S-CSCF chấp nhận sự đăng ký và bắt đầu phục vụ cho phiên đăng ký này Sau thủ tục này thông tin UE được khởi tạo và nhận các dịch vụ IMS  Phân phối các dịch vụ cho UE và tham gia vào quá trình tính phí Hồ sơ về dịch vụ của UE được HSS đưa xuống S-CSCF khi UE đăng ký vào mạng IMS S-CSCF sử dụng thông tin này để phân phối dịch vụ... những yêu cầu để kiểm tra I-CSCF Sau khi nhận đươc đáp ứng và kiểm tra lại, S-CSCF chấp nhận sự đăng ký và bắt đầu phục vụ cho phiên đăng ký này Sau thủ tục này thông tin UE được khởi tạo và nhận các dịch vụ IMS  Phân phối các dịch vụ cho UE và tham gia vào quá trình tính phí Hồ sơ về dịch vụ của UE được HSS đưa xuống S-CSCF khi UE đăng ký vào mạng IMS S-CSCF sử dụng thông tin này để phân phối dịch vụ... phần và hoạt động của từng giao thức trong phân hệ IMS Trong đó, SIP và Diameter là hai giao thức dựa trên khuôn dạng text, đóng vai trò quan trọng nhất trong lớp điều khiển của NGN [1] 2.1 GIAO THỨC SIP 2.1.1 Giới thiệu về giao thức SIP SIP là giao thức khởi tạo phiên, dùng để thiết lập, sửa đổi và kết thúc các cuộc gọi điện thoại VoIP SIP được phát triển bởi IETF và ban hành trong tài liệu RFC 3261 vào... Trong phân hệ IMS, giao thức này hoạt động trên điểm tham chiếu Mn, Mp giao tiếp MRFC với MRFP và MGCF với IMS- MGW 33 2.2.2.Cấu trúc Gateway trong MEGACO/H.248 Hình 4.10: Cấu trúc Gateway trong MEGACO/H.248  MGC: cung cấp báo hiệu SIP hoặc H.323 và thực hiện ánh xạ giữa các giao thức báo hiệu mạng chuyển mạch kênh truyền thống và giao thức báo hiệu IP  MG: cung cấp sự ánh xạ media và chức năng chuyển... về thuê bao và dịch vụ được lưu trữ thường trú trong HSS Vì thế, ICSCF và S-CSCF sẽ phải tiếp xúc với HSS khi có người dùng đăng ký hoặc sử dụng dịch vụ Điểm tham chiếu Cx ra đời để đáp ứng mục đích này Cx là điểm tham chiếu giữa HSS và CSCF và hoạt động dựa trên giao thức Diameter Thủ tục trên điểm tham chiếu Cx có thể chia ra 3 thủ tục chính: Quản lý vị trí, kiểm soát dữ liệu người dùng và chứng thực... ký và thiết lập phiên giữa các thực thể IMS Hơn nữa, những thành phần này còn có chức năng gửi dữ liệu tính cước đến Server tính cước Có một vài chức năng chung giữa P-CSCF và S-CSCF trong hoạt động là cả hai có thể đại diện cho user để kết thúc phiên và có thể kiểm tra nội dung của bản tin trong giao thức SDP P-CSCF là điểm tiếp xúc đầu tiên giữa UE với mạng IMS, đóng vai trò như một SIP proxy server... cách linh hoạt địa chỉ IP cũng như các thông số cấu hình khác cho UE (sử dụng DHCP)  Xác nhận, chứng thực người dùng trước và trong suốt quá trình cấp phát IP  Cấp phép cho mạng truy nhập dựa trên hồ sơ người dùng mạng  Quản lý vị trí người dùng  Hỗ trợ quá trình di động và roaming của người dùng  Chức năng điều khiển chấp nhận kết nối và tài nguyên (RACS) Chức năng điều khiển tài nguyên và chấp... giữa UE và P-CSCF Nó được dùng để truyền những báo hiệu SIP giữa UE và mạng IMS Thủ tục qua giao diện Gm có thể chia thành 3 thủ tục chính: đăng ký, điều khiển phiên, các giao dịch Thủ tục đăng ký: UE sử dụng giao diện này để gửi bản tin đăng ký và thương lượng các thuật toán bảo mật với P-CSCF Trong suốt quá trình này, cả UE và mạng sẽ trao đổi các thông số phục vụ cho việc chứng thực, mã hóa và nén