Xuất phát từ những nhận thức như vậy nên em đã chọn đề tài tốt nghiêp đại học là “Phân hệ đa phương tiện trên nền IP”. Nội dung của đề tài này giải quyết một số vấn đề cụ thể về phân hệ đa phương tiện IP (IMS) trong mạng lõi NGN. Nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào kiến trúc IMS, chức năng các phần tử của IMS và các giao thức sử dụng trong IMS đồng thời giới thiệu một số thủ tục trên các giao diện bên trong IMS và giữa IMS với các phân hệ khác để cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ di động cố định.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -------------------------------------------------- Độc lập - Tự do - Hạnh phúc --------------------------------- NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: .…NGUYỄN QUANG HUY…… Số hiệu sinh viên: …20041382… Khoá:……49 ……….Khoa: Điện tử - Viễn thông Ngành: Viễn Thông………… . 1. Đầu đề đồ án: ………PHÂN HỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN TRÊN NỀN IP (IMS) …………………………… …………………………………………………………………………………………………………… ……… . 2. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: …………………………………… …………………………………………… …… …………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. … ……………………… ……………………………………………………………………………………. 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: ……………………………………………………………………………………………………………… …. ……………………………………………………………………………………………………………………………… …… …. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……… ….…………………………………………………………………………………………… 4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): ……………………………………………………………………………………………………………………… …. ………………………………………………………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………………………………………. 5. Họ tên giảng viên hướng dẫn: ………TS TRẦN VĂN CÚC……… …………………… 6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ………………………………………………….…………… 7. Ngày hoàn thành đồ án: ……………………………………………………………………… ……… Ngày tháng năm Chủ nhiệm Bộ môn Giảng viên hướng dẫn Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng năm Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 a Cán bộ phản biện Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 b BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------------------- BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: . Số hiệu sinh viên: . Ngành: Khoá: Giảng viên hướng dẫn: Cán bộ phản biện: . 1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp: 2. Nhận xét của cán bộ phản biện: Ngày tháng năm Cán bộ phản biện ( Ký, ghi rõ họ và tên ) Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 c ABSTRACT Internet Protocol (IP) Multimedia Subsystem ,better known as “IMS”, is based on the specification of Session Initiation Protocol (SIP) as standardized by Internet Engineering Task Force (IETF).But SIP as a protocol is only one part of it . IMS is more than just a protocol; it is an architecture for the convergence of data, speech, fixed and mobile networks and is based on a wide range of protocols, most of which have been beveloped by IETF. IMS combines and enhances them to allow real-time services on top of Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) packet- switched domain . This lecture introduced what IMS is , its concepts, architecture, service , protocols and some procedures into IMS interfaces. Chapter 1 : The first talk about trends of telecommunication network and service thence provice weakness of current telecommunication network with a large amount of needs using telecommunication service. So, the appearance of a convergent network consist of fixed and mobile is a best realizable option. Chapter 2: This Chapter provided a detailed into IP Multimedia Subsystem, its concepts, architecture and components ‘s function . Chapter 3 : Signal and control Protocols of multimedia communication :SIP, H323, BICC, MGCP, H248/MEGACO Chapter 4 : To present some procedures into interfaces of IMS . Total is assessments and sum of writer about the lecture. Thank You very much ! Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 d MỤC LỤC ABSTRACT .d 12 CHƯƠNG 1 12 GIỚI THIỆU CHUNG .13 1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ và mạng viễn thông .13 1.2 Nội dung và phạm vi đồ án .15 17 CHƯƠNG 2 .18 KIẾN TRÚC NGN VÀ PHÂN HỆ IMS 18 Giới thiệu chương 18 2.1 Kiến trúc NGN 18 2.1.1 Mạng viễn thông hiện nay .18 2.1.2 Mạng viễn thông trên con đường tiến tới NGN 19 2.2 Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN .23 2.2.1 Tổng quan IMS 23 2.2.2 Chức năng các phần tử trong IMS .27 2.2.2.1 P-CSCF (Proxy-CSCF) .27 2.2.2.2 I-CSCF (Interrogating-CSCF ) 28 2.2.2.3 S-CSCF (Serving-CSCF) 28 2.2.2.4 BGCF (Breakout Gateway Control Function) 30 2.2.2.5 HSS (Home subscriber Server) .31 2.2.2.6 MGCF (Media Gateway Control Function) 31 2.2.2.7 MRF (Multimedia resource function) .31 2.2.2.8 IMS-MGW (IP multimedia sbsystem-Media gateway function) .32 2.2.2.9 SGW (Signalling gateway function) 32 2.2.3 Các giao diện trong IMS .33 2.3 IMS của một số tổ chức tiêu chuẩn khác .34 .37 CHƯƠNG 3 .38 CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN .38 .38 Giới thiệu chương .38 3.1. Bộ Giao thức H.323 39 Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 e 3.1.1.Cấu trúc của H.323 .40 3.1.1.3 Khối điều khiển đa điểm MCU .44 3.1.2 Tập giao thức H323 .45 3.1.2.1 Báo hiệu RAS .45 3.1.2.2 Báo hiệu điều khiển cuộc gọi H.225 .46 3.1.2.3 Giao thức H.245 47 3.1.3 Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi 49 3.1.3.1 Thiết lập cuộc gọi .50 3.1.3.2 Khởi tạo liên kết và trao đổi khả năng 60 3.1.3.3 Thiết lập kênh truyền ảo .61 3.1.3.4 Cung cấp dịch vụ .62 3.1.3.5 Giải phóng cuộc gọi 62 .63 3.2. Giao thức khởi tạo phiên SIP 63 3.3. Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập kênh mang BICC .77 3.3.1. Tổng quan về BICC 77 3.3.2. Kiến trúc của BICC 79 CHƯƠNG 4 .91 MỘT SỐ THỦ TỤC LUỒNG PHIÊN TRONG IMS .91 Giới thiệu chương .91 4.1 Tổng quan về các thủ tục luồng phiên 91 4.2 Thủ tục từ S-CSCF/ MGCF tới S-CSCF/ MGCF 94 4.2.1 (S-S#1) Các nhà khai thác mạng khác nhau thực hiện khởi tạo và kết thúc .94 4.2.2 (S-S#2) Một nhà khai thác mạng thực hiện khởi tạo và kết cuối .98 4.2.3 (S-S#3) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN trong cùng mạng với S-CSCF .101 4.2.4 (S-S#4) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN ở mạng khác với S-CSCF. .103 4.3 Thủ tục khởi tạo 104 4.3.1 (MO#1) Khởi tạo di động, chuyển mạng 105 4.3.2 (MO#2) Khởi tạo di động, mạng nhà .108 4.3.3 (PSTN-O) Khởi tạo PSTN .111 4.4 Thủ tục kết cuối 112 4.4.1 (MT#1) Kết cuối di động, chuyển mạng .113 Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 f 4.4.2 (MT#2) Kết cuối di động, mạng nhà 117 4.4.3 (MT#3) Kết cuối di động, chuyển mạng miền chuyển mạch kênh .120 4.4.4 Kết cuối PSTN .121 TỔNG KẾT ĐÁNH GIÁ CUỐI CÙNG .123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT KÍ HIỆU: Cx Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một HSS Dx Điểm tham chiếu giữa một I-CSCF với một SLF Gi Điểm tham chiếu giữa GPRS với một mạng dữ liệu gói bên ngoài Gm Điểm tham chiếu giữa một P- CSCF với UE ISC Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một server ứng dụng Iu Giao diện giữa RNC với mạng lõi. Nó cũng được coi như một điểm tham chiếu Mb Điểm tham chiếu đến các dịch vụ IPv6 Mg Điểm tham chiếu giữa một MGCF với một CSCF Mi Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một BGCF Mj Điểm tham chiếu giữa một BGCF với một MGCF Mk Điểm tham chiếu giữa một BGCF với một BGCF khác Mm Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một mạng đa phương tiện IP Mr Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một MRCF Mw Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một CSCF khác Sh Điểm tham chiếu giữa một AS với một HSS Si Điểm tham chiếu giữa một IM-SSF với một HSS Ut Điểm tham chiếu giữa UE và một server ứng dụng (AS) Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 g TỪ VIẾT TẮT: Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AMR Adaptive multi rate Thích ứng đa tốc độ API Application program interface Giao diện lập trình ứng dụng AS Application Server Server ứng dụng BCSM Base call state model Mô hình trạng thái cuộc gọi gốc BG Border gateway Cổng biên BGCF Breakout gateway controll funtion Chức năng điều khiển cổng ngăn cản BS Bearer service Dịch vụ mang CAMEL Customised application mobile enhanced logic Những lập luận để nâng cao tính di động ứng dụng cho khách hàng CAP Camel application part Phần ứng dụng camel CDR Charging data record Đoạn dữ liệu tính cước CN Core network Mạng lõi CS Circuit switched Chuyển mạch kênh CSCF Call session control function Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi CSE Camel service environment Môi trường dịch vụ camel DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình host động DNS Domain Name System Hệ thống tên miền GGSN Gateway GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS cổng HSS Home subscriber server Server thuê bao nhà I-CSCF Interrogating – CSCF CSCF – truy vấn IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kĩ thuật internet IM IP multimedia Đa phương tiện IP IM CN SS IP multimedia core network subsystem Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP IMSI International mobile subscriber identifier Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu IMS IP Multimedia subsystem Phân hệ đa phương tiện IP Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 h IP Internet Protocol Giao thức internet IP-CAN IP-Connectivity Access Network Mạng truy nhập kết nối IP ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số dịch vụ tích hợp ISIM IMS SIM Modul nhận dạng thuê bao IMS MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động MGCF Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng phương tiện MGF Media Gateway Function Chức năng cổng phương tiện OSA Open services architecture Kiến trúc dịc vụ mở P-CSCF Proxy – CSCF CSCF-thể quyền PCF Policy control function Chức năng điều khiển hợp đồng PDN Packet Data Network Mạng dữ liệu gói PDP Packet data protocol Giao thức dữ liệu gói PEF Policy enforcement function Chức năng thúc ép hợp đồng PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSI Public Service Identity Nhận dạng dịch vụ chung SCS Service Capability Server Server có khả năng phục vụ SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS phục vụ SLF Subscription Locator Function Chức năng định vị thuê bao SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu URL Universal Resource Locator Vị trí tài nguyên toàn cầu USIM UMTS SIM Modul nhận dạng thuê bao UMTS RAB Radio access bearer Mang truy nhập vô tuyến SCS Service capability server Server có thể phục vụ S – CSCF Serving – CSCF CSCF – phục vụ SLF Subscriber locator function Chức năng vị trí thuê bao SIM Subsciber identifier modul Khối nhận dạng thuê bao SIP Session initiation protocol Giao thức khởi tạo phiên SGW Signalling gateway Cổng báo hiệu THIG Topology hiding interwork gateway Cổng tương tác ẩn giao thức UE User Equipment Thiết bị người dùng UMTS Universal mobile Hệ thống thông tin di động toàn Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 i telecommunication system cầu Nguyễn Quang Huy DT 5 –K49 j