Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN

Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC MỤC LỤC a CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT c MỞ ĐẦU .e CHƯƠNG g 1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ mạng viễn thông g 1.2 Nội dung phạm vi đồ án j CHƯƠNG l 2.1 Kiến trúc NGN .l 2.1.1 Mạng viễn thông l 2.1.2 Mạng viễn thông đường tiến tới NGN .m 2.2 Phân hệ IMS kiến trúc NGN q 2.2.1 Tổng quan IMS .q 2.2.2 Chức phần tử IMS u 2.2.3 Các giao diện IMS aa 2.3 IMS số tổ chức tiêu chuẩn khác bb CHƯƠNG ff 3.1 Thủ tục đăng kí mức ứng dụng ff 3.1.1 Luồng thơng tin đăng kí với người dùng chưa đăng kí ff 3.1.2 Luồng thơng tin đăng kí lại cho người dùng đăng kí hh 3.2 Thủ tục xóa đăng kí mức ứng dụng kk 3.2.1 Xóa đăng kí khởi tạo di động kk 3.2.2 Xóa đăng kí khởi tạo mạng .ll 3.3 Các thủ tục liên quan đến phiên đa phương tiện IP rr 3.3.1 Kĩ thuật thiết lập mạng mang rr 3.3.2 Phân phối thông tin kiện tt 3.4 Tổng quan thủ tục luồng phiên .uu 3.5 Thủ tục từ S-CSCF/ MGCF tới S-CSCF/ MGCF xx 3.5.1 (S-S#1) Các nhà khai thác mạng khác thực khởi tạo kết thúc xx 3.5.2 (S-S#2) Một nhà khai thác mạng thực khởi tạo kết cuối bbb 3.5.3 (S-S#3) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN mạng với S-CSCF eee 3.5.4 (S-S#4) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN mạng khác với S-CSCF.ggg Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT a Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 3.6 Thủ tục khởi tạo iii 3.6.1 (MO#1) Khởi tạo di động, chuyển mạng .jjj 3.6.2 (MO#2) Khởi tạo di động, mạng nhà nnn 3.6.3 (PSTN-O) Khởi tạo PSTN ppp 3.7 Thủ tục kết cuối rrr 3.7.1 (MT#1) Kết cuối di động, chuyển mạng .sss 3.7.2 (MT#2) Kết cuối di động, mạng nhà www 3.7.3 (MT#3) Kết cuối di động, chuyển mạng miền chuyển mạch kênh .zzz 3.7.4 (PSTN-T) Kết cuối PSTN aaaa 3.8 Thủ tục liên quan đến truy vấn thông tin định tuyến cccc 3.8.1 Nhận dạng người dùng tới giải đáp HSS cccc 3.8.2 Đăng kí SLF .dddd 3.8.3 Mời UE SLF .eeee 3.9 Thủ tục giải phóng phiên ffff 3.9.1 Đầu cuối di động khởi tạo giải phóng phiên ffff 3.9.2 PSTN khởi tạo giải phóng phiên .hhhh 3.9.3 Mạng khởi tạo giải phóng phiên jjjj 3.10 Thủ tục cho phép dịch vụ đa phương tiện tiên tiến .pppp 3.10.1 Các thủ tục chiếm giữ phiên .pppp 3.10.2 Các thủ tục để mã hóa thương lượng đặc điểm truyền thông tttt 3.10.3 Thủ tục nhận dạng chủ gọi fffff 3.10.4 Các thủ tục chuyển hướng phiên .iiiii 3.11 Các thủ tục phiên kết cuối di động với thuê bao chưa biết .uuuuu 3.11.1 Xác định thuê bao chưa biết HSS uuuuu 3.11.2 Xác định thuê bao chưa biết SLF uuuuu TỔNG KẾT ĐÁNH GIÁ CUỐI CÙNG vvvvv TÀI LIỆU THAM KHẢO .wwwww Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT b Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT KÍ HIỆU: Cx Điểm tham chiếu CSCF với HSS Dx Điểm tham chiếu I-CSCF với SLF Gi Điểm tham chiếu GPRS với mạng liệu gói bên ngồi Gm Điểm tham chiếu P- CSCF với UE ISC Điểm tham chiếu CSCF với server ứng dụng Iu Giao diện RNC với mạng lõi Nó coi điểm tham chiếu Mb Điểm tham chiếu đến dịch vụ IPv6 Mg Điểm tham chiếu MGCF với CSCF Mi Điểm tham chiếu CSCF với BGCF Mj Điểm tham chiếu BGCF với MGCF Mk Điểm tham chiếu BGCF với BGCF khác Mm Điểm tham chiếu CSCF với mạng đa phương tiện IP Mr Điểm tham chiếu CSCF với MRCF Mw Điểm tham chiếu CSCF với CSCF khác Sh Điểm tham chiếu AS với HSS Si Điểm tham chiếu IM-SSF với HSS Ut Điểm tham chiếu UE server ứng dụng (AS) 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 Mơ hình trạng thái gọi gốc BG Border gateway Cổng biên BGCF Breakout gateway controll funtion Chức điều khiển cổng ngăn cản BS Bearer service Dịch vụ mang CAMEL Customised application enhanced logic CAP Camel application part Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT mobile Những lập luận để nâng cao tính di động ứng dụng cho khách hàng Phần ứng dụng camel c Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục CDR Charging data record Đoạn liệu tính cước CN Core network Mạng lõi CS Circuit switched Chuyển mạch kênh CSCF Call session control function Chức điều khiển phiên 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 identifier IMS IP Multimedia subsystem Phân hệ đa phương tiện IP 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 điều khiển cổng phương tiện MGF Media Gateway Function Chức cổng phương tiện OSA Open services architecture Kiến trúc dịc vụ mở P-CSCF Proxy – CSCF CSCF-thể quyền PCF Policy control function Chức điều khiển hợp đồng PDN Packet Data Network Mạng liệu gói PDP Packet data protocol Giao thức liệu gói PEF Policy enforcement function Chức 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 phục vụ SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS phục vụ SLF Subscription Locator Function Chức định vị thuê bao mobile Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT subscriber Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu d Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục SSF Service Switching Function Chức chuyển mạch dịch vụ SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu URL Universal Resource Locator Vị trí tài ngun tồn cầu USIM UMTS SIM Modul nhận dạng thuê bao UMTS RAB Radio access bearer Mang truy nhập vô tuyến SCS Service capability server Server phục vụ S – CSCF Serving – CSCF CSCF – phục vụ SLF Subscriber locator function Chức 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 telecommunication Hệ thống thơng tin di động tồn cầu system MỞ ĐẦU Cùng với phát triển xã hội nhu cầu thơng tin ngày đòi hỏi cấp bách sống người Hiện thời gian tới nhu cầu phát triển loại hình dịch vụ thoại, phi thoại, Internet đặc biệt loại hình dịch vụ băng rộng ngày tăng tách rời đời sống xã hội Để thỏa mãn nhu cầu mạng viễn thơng đòi hỏi phải có cấu trúc đại linh hoạt thỏa mãn nhu cầu dịch vụ đa phương tiện Mạng phải có tổ chức đơn giản có nhiều chức Mạng, dịch vụ đầu cuối phải tích hợp có khả cung cấp dịch vụ băng rộng đa phương tiện cho khách hàng Thực tế mạng viễn thông có bước tiến dài nhờ có bùng nổ công nghệ nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông khách hàng Tuy nhiên tương lai mạng viễn thông thỏa mãn cho khách hàng dịch vụ thoại, phi thoại, Internet dịch vụ băng rộng mà phải đáp ứng cho khách hàng dịch vụ có độ tích hợp cao, dịch vụ đa phương tiện với thuộc tính an ninh, bảo mật, chất lượng, linh hoạt thông minh Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT e Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Công nghệ mạng trải qua giai đoạn chuyển đổi từ tương tự sang số, từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói IP, từ mạng số tích hợp băng hẹp sang mạng số tích hợp băng rộng để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ cho người dùng đầu cuối Mặc dù mạng không thõa mãn hết nhu cầu khách hàng Chính cần có tổ chức mạng tập hợp tất ưu điểm mạng viễn thông phải đáp ứng nhu cầu truyền thông tương lai Trong bối cảnh việc triển khai đề tài “Phân hệ IMS kiến trúc NGN” cần thiết Nội dung đề tài giải số vấn đề cụ thể phân hệ đa phương tiện IP (IMS) mạng lõi NGN Nội dung đề tài tập trung chủ yếu vào kiến trúc IMS, chức phần tử IMS thủ tục cần thiết giao diện bên IMS IMS với phân hệ khác để cung cấp dịch vụ đa phương tiện hội tụ di động cố định Để thực nội dung đó, đề tài chia thành phần sau: Chương 1: Nói đến xu hướng phát triển mạng dịch vụ viễn thơng từ nói đến tính cấp thiết đề tài giới hạn nội dung mà đề tài thực Chương 2: Giới thiệu tổng quan kiến trúc mạng hệ (NGN) xu hướng phát triển mạng tối ưu tiết kiệm chi phi xây dựng mạng để cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng nhanh chóng Nội dung phần giới thiệu phân hệ IMS 3GPP kiến trúc NGN, vai trò chức phần tử Ngồi phần giới thiệu kiến trúc IMS số tổ chức khác ITUT, TISPAN so sánh kiến trúc tổ chức Chương 3: Trình bày thủ tục cần thiết giao diện bên phân hệ IMS giao diện IMS với phân hệ khác kiến trúc NGN để cung cấp dịch vụ đa phương tiện hội tụ mạng Đây nội dung mà đề tài cần thực nghiên cứu phân hệ IMS Sau ba phần đánh giá, tổng kết cuối tác giả sau thực đề tài Do có hạn chế thời gian thực tiễn nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý thầy bạn đọc Xin chân thành cảm ơn ! Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT f Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG Mục tiêu phần nhằm giới thiệu xu hướng phát triển mạng dịch vụ viễn thơng, từ nói đến nội dung tính cấp thiết đồ án 1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ mạng viễn thông Mong muốn nhiều khách hàng triển khai dịch vụ mạng khoảng thời gian ngắn Những nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng khơng có đủ thời gian để xây dựng sở hạ tầng mạng kết hợp sở hạ tầng cũ giải pháp đưa Kết hợp sở hạ tầng để truyền tín hiệu nhiều phương tiện cáp đồng, cáp quang, vô tuyến giải pháp tốt Những dịch vụ sử dụng công nghệ chủ yếu như: Mạng số đa dịch vụ tích hợp ISDN, chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, chuyển mạch tin, cơng nghệ ATM, chuyển mạch khung, Fast Ethernet, Token ring, dịch vụ số liệu phân tán dựa cáp quang FDDI Ngoài công nghệ Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT g Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục sử dụng như: dịch vụ số liệu multi-megabit SMDS SONET/SDH, xDSL B-ISDN, công nghệ truy nhập vô tuyến CDMA, TDMA, FDMA… Các công nghệ có giải pháp kĩ thuật hệ thống hỗ trợ hệ thống Khi có nhiều cơng nghệ mạng dẫn đến tăng trưởng phần tử mạng làm tăng phức tạp đồng công tác quản lí, nhà khai thác mạng khác lại sử dụng công nghệ chuẩn khác dẫn đến việc tồn nhiều mạng riêng rẽ, vấn đề thách thức thực tế với mạng viễn thông Trong mạng hệ kết tiếp (NGN) hệ thống hỗ trợ có khả thích nghi với điều kiện mạng, hội tụ công nghệ mạng lõi, mạng truy nhập, dịch vụ đầu cuối có nhờ đáp ứng nhu cầu kách hàng đòi hỏi có nhiều loại hình truyền thơng (thoại, liệu, Internet, video, truy nhập không dây…) mà cần nhà cung cấp dịch vụ Để thực điều tổ chức chuẩn hóa viễn thơng ITU-T, IETF, 3GPP … đưa mơ hình mạng hội tụ minh, tổ chức tiếp cận vấn đề hội tụ từ 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, 3GPP ETSI tiếp cận vấn đề từ khía cạnh mạng di động hệ (3G) Nhìn chung tiếp cận vấn đề hội tụ mạng từ khía cạnh xây dựng mạng hội tụ từ mạng cơng nghệ có Tuy nhiên chưa có chuẩn chung để xây dựng mạng hội tụ 3GPP đưa mô hình khai quát hội tụ mạng sau: Hình 1: Xu hướng hội tụ mạng 3GPP Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT h Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Mạng di động trước với hệ thống PCS-IS95A hệ thống IS95B cung cấp dịch vụ thoại truyền thống với tốc độ thoại từ 14,4 Kbps đến 64 Kbps, với hệ thống CDMA 2000-1x có nhiều khả với tốc độ thoại lên tới 144 Kbps hệ thống 1X ED-VO cho tốc độ gói thoại lên tới 2,4 Mbps, tương lai với hệ thống di đống sử dụng hệ thống 1x ED-DV W-CDMA có khả cung cấp dịch vụ chất lượng cao Mạng không dây trước hoạt động theo chuẩn IEEE802.11 băng tần 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ tốc độ Mbps, 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 IEEE802.11g băng tần Ghz 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ tốc độ 54 Mbps Mạng cố định trước hoạt động hệ thống PSTN ISDN hoạt động công nghệ ADSL VDSL cung cấp liệu tốc độ từ đến Mbps 50 Mbps, tương lai mạng cố định hoạt động hệ thống FTTH cung cấp dịch vụ với tốc độ hàng trăm Mbps Tất mạng thông qua IMS 3GPP hội tụ lại thành mạng chung thống băng rộng với công nghệ truyền tải lõi IP Bên cạnh hội tụ mạng 3GPP đưa mơ hình hội tụ dịch vụ sau: Hình 2: Xu hướng phát triển dịch vụ mạng 3GPP Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT i Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Như môi trường mạng hội tụ dịch vụ nhà cung cấp cung cấp tất dịch vụ viễn thơng trước mà được bổ sung thêm dịch vụ đa phương tiện băng rộng, nhanh thông minh Các mạng đơn lẻ di động, mạng thoại truyền thống, mạng truyền liệu, mạng Internet… cung cấp dịch vụ đơn lẻ, sang môi trường mạng hội tụ dịch vụ cung cấp hình thức đa phương tiện nhanh thơng minh 1.2 Nội dung phạm vi đồ án Từ phân tích phần tình hình xu hướng phát triển mạng dịch vụ viễn thông trước tình hình mạng viễn thơng Việt Nam ta thấy sau: Về mạng Hoạt động riêng rẽ: Thị trường dịch vụ viễn thông cung cấp hai nhà cung cấp dịch vụ di đông cố định Do tồn hai mạng độc lập hoạt động Sự bất tiện: Muốn sử dụng dịch vụ th bao phải kết nơi đến hai nhà cung cấp họ phải tốn hai hóa đơn Các đầu cuối riêng rẽ: Dịch vụ cố đinh dịch vụ di động cung cấp thông qua đầu cuối riêng biệt Về dịch vụ Vẫn dịch vụ truyền thống, riêng lẻ Tốc độ truyền thấp Kém thông minh Không cung cấp dịch vụ đa phương tiện Để giải vấn đề viện công nghệ bưu viễn thơng Việt Nam khơng ngừng nghiên cứu thử nghiệm hệ thống mạng đa dịch vụ băng rộng để đưa mơ hình chuẩn cho mạng viễn thơng nước ta Qua q trình nghiên cứu thử nghiệm giao nhiệm vụ thực đồ án “Kiến trúc IMS mạng NGN” Với giúp đỡ bảo tận tình thầy Trần Trung Hiếu thực hiệu nội dung đồ án sau: Chương 1: Nói đến xu hướng phát triển mạng dịch vụ viễn thơng từ đưa bất cập tồn mạng viễn thông nhu cầu sử dụng Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT j Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Dịch vụ triển khai luồng thông tin đặc trưng cho “chuyển tiếp phiên tuyệt đối”, “chuyển tiếp phiên khả biến” “chuyển tiếp phiên lựa chọn” SCSCF#2 sử dụng báo nhận cho phiên trình UE thi hành “chuyển tiếp phiên bận” cách Điều thể theo luồng thông tin sau : Hình 3.39 Chuyển hướng phiên khởi tạo S-CSCF tới IMS Từng bước xử lí sau: Yêu cầu SIP INVITE gửi từ UE tới S-CSCF#1 thủ tục luồng khởi tạo S-CSCF#1 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thực thiết lập phiên S-CSCF#1 thực phân tích địa đích xác định thuê bao đích thuộc nhà vận hành mạng Bản tin INVITE gửi tới I-CSCF nhà khai thác mạng đó, tùy chọn qua I-CSCF(THIG) S-CSCF#1 nằm mạng nhà khai thác mạng khác với I-CSCF I-CSCF truy vấn HSS thơng tin vị trí thuê bao đích HSS đáp lại địa S-CSCF thời cho thuê bao kết cuối I-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới S-CSCF#2– nơi điều khiển kết cuối phiên S-CSCF#2 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên Như kết logic điều khiển dịch vụ S-CSCF#2 xác định phiên chuyển hướng sang URL đích phạm vi phân hệ đa phương tiện IP Dựa cách xử lí nhà khai thác Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT jjjjj Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục thuộc tính th bao S-CSCF#2 giới hạn luồng phương tiện phép phiên chuyển hướng S-CSCF#2 gửi yêu cầu SIP INVITE tới I-CSCF (I-CSCF#F) nhà khai thác mạng thuê bao chuyển đến Yêu cầu INVITE tùy chọn qua I-CSCF(THIG) S-CSCF#2 mạng nhà vận hành mạng khác với I-CSCF#F I-CSCF#F truy vấn HSS (HSS#F) thơng tin vị trí cảu thuê bao đích 10 HSS#F gửi lại địa Serving-CSCF (S-CSCF#F) cho thuê bao kết cuối 11 I-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới S-CSCF#F–nơi điều khiển kết cuối phiên 12 S-CSCF#F thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thử thiết lập phiên 13 S-CSCF#F gửi yêu cầu INVITE phía thuê bao đích theo thủ tục luồng kết cuối 14 UE đích đáp lại tin SDP thiết lập phiên tiếp diễn thông thường 3.10.4.2 Chuyển hướng phiên sang đầu cuối PSTN (S-CSCF#2 gửi INVITE) S-CSCF người dùng đích (S-CSCF#2) xác định phiên chuyển hướng sang kết cuối PSTN; ví dụ đầu cuối miền chuyển mạch kênh PSTN Để chuyển hướng phiên sang đầu cuối PSTN, nơi mà S-CSCFcủa người bị gọi (S-CSCF#2) muốn giữ nguyên tuyến báo hiệu SIP cũ, S-CSCF gửi tin INVITE phía thuê bao đích theo thủ tục kết cuối Trong trường hợp th bao đích khơng đăng kí phân hệ IMCN ICSCF phân bổ S-CSCF tạm thời để thực điều khiển dịch vụ thay mặt cho đầu cuối đích dự định S-CSCF tạm thời nhận nhiệm vụ S-CSCF#2 luồng thông tin sau Điều khiển chuyển hướng sang đầu cuối PSTN nơi S-CSCF#2 gửi tin INVITE thể hình sau: Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT kkkkk Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Hình 3.40 Chuyển hướng phiên sang kết cuối PSTN Từng bước xử lí sau: Yêu cầu INVITE gửi từ UE#1 tới S-CSCF#1 thủ tục luồng khởi tạo S-CSCF#1 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên S-CSCF#1 thực phân tích địa đích xác định thuê bao thuộc nhà khai thác mạng Bản tin INVITE gửi từ I-CSCF tới nhà khai thác mạng tùy chọn qua I-CSCF(THIG) I-CSCF#1 mạng nhà khai thác khác với I-CSCF I-CSCF truy vấn HSS thơng tin vị trí th bao đích HSS đáp ứng lại địa Serving-CSCF (S-CSCF#2) cho thuê bao kết cuối I-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới S-CSCF#2–là nơi điều khiển kết cuối phiên S-CSCF#2 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên Như kết logic điều khiển dịch vụ này, S-CSCF#2 xác định phiên chuyển sang đầu cuối PSTN S-CSCF#2 xác định muốn giữ lại tuyến báo hiệu SIP cũ S-CSCF#2 gửi tin INVITE tới thuê bao đích theo thủ tục luồng kết cuối Thuê bao đích đáp ứng tin SDP thiết lập phiên tiến hành bình thường Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT lllll Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Chuyển hướng phiên sang đầu cuối PSTN (Chuyển hướng sang UE#1 khởi tạo) S-CSCF người dùng đích (S-CSCF#2) xác định phiên chuyển hướng sang đầu cuối PSTN ví dụ đầu cuối miền chuyển mạch kênh PSTN Để cho phiên chuyển hướng sang đầu cuối PSTN nơi mà S-CSCF thuê bao bị gọi (S-CSCF#2) muốn sử dụng phương pháp SIP REDIRECT, S-CSCF#2 gửi thơng tin đích (thơng tin đầu cuối PSTN) tới người khởi tạo (UE#1) Người khởi tạo (UE#1) sau thiết lập phiên để chuyển hướng tới đích rõ S-CSCF#2 Điều khiển chuyển hướng sang đầu cuối PSTN nởi mà S-CSCF#2 REDIRECT tới người khởi tạo UE#1 thể hình sau: Hình 3.41 Chuyển hướng phiên sang kết cuối PSTN (REDIRECT tới UE#1 khởi tạo) Từng bước xử lí sau: Yêu cầu INVITE gửi từ UE#1 tới S-CSCF#1 thủ tục luồng khởi tạo S-CSCF#1 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên S-CSCF#1 thực phân tích địa đích xác định th bao đích thuộc nhà khai thác mạng Bản tin INVITE gửi từ I-CSCF tới nhà vận hành tùy chọn qua I-CSCF(THIG) S-CSCF#1nằm mạng nhà vận hành khác với I-CSCF I-CSCF truy vấn HSS thông tin vị trí thuê bao đích HSS đáp lại địa Serving-CSCF thời (S-CSCF#2) cho thuê bao kết cuối Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT mmmmm Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục I-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới S-CSCF#2–là nơi điều khiển kết cuối phiên S-CSCF#2 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên Như kết logic điều khiển dịch vụ này, S-CSCF#2 xác định phiên chuyển hướng sang đầu cuối PSTN S-CSCF#2 định muốn sử dụng phương pháp SIP REDIRECT để gửi thơng tin đích đổi hướng tới người khởi tạo (UE#1) S-CSCF#2 gửi đáp ứng đổi hướng SIP tới I-CSCF với đích thay đổi I-CSCF gửi đáp ứng đổi hướng tới S-CSCF#1 chứa đích thay đổi 10 S-CSCF#2 gửi đáp ứng đổi hướng tới UE#1 chứa đích thay đổi 11 UE#1 thiết lập phiên để “đổi hướng sang đầu cuối PSTN” theo thủ tục khởi tạo di động hỗ trợ UE 3.10.4.3 Chuyển hướng phiên thiết lập S-CSCF tới tất điểm đầu cuối S-CSCF ngữ cảnh trước xác định phiên chuyển hướng sang đầu cuối bên hệ thống đa phương tiện IP bên miền chuyển mạch kênh Ví dụ đích trang web, địa email vv Nó chấp nhận tình URL chuyển hướng khác với SIP hay URL thoại Điều khiển chuyển hướng tới tất URL thể luồng thông tin sau: Hình 3.42 Chuyển hướng phiên khởi tạo S-CSCF tới tất điểm đầu cuối Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT nnnnn Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Từng bước xử lí sau: Yêu cầu INVITE SIP gửi từ UE tới S-CSCF#1 thủ tục luồng khởi tạo S-CSCF#1 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên S-CSCF#1 thực phân tích địa đích xác định thuê bao thuộc nhà khai thác mạng tin INVITE gửi từ I-CSCF cho nhà khai thác mạng tùy chọn qua I-CSCF(THIG) S-CSCF#1 nằm mạng thuộc nhà khai thác khác với I-CSCF I-CSCF truy vấn HSS thông tin vị trí thuê bao đích HSS đáp lại địa Serving-CSCF thời (S-CSCF#2) cho thuê bao kết cuối I-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới S-CSCF#2 nơi điều khiển kết cuối phiên S-CSCF#2 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên Như kết logic điều khiển dịch vụ này, S-CSCF#2 xác định phiên chuyển sang URL đích bên IMS bên miền chuyển mạch kênh ví dụ khác với SIP hay URL thoại S-CSCF#2 gửi đáp ứng chuyển hướng SIP quay lại I-CSCF với đích đổi hướng nằm tất URL I-CSCF gửi đáp ứng đổi hướng quay lại S-CSCF#1, chứa dụng đích đổi hướng 10 S-CSCF#1 gửi đáp ứng đổi hướng quay lại UE#1 11 UE#1 thiết lập phiên tới đích thị 3.10.4.4 Chuyển hướng phiên thiết lập P-CSCF Một thành phần chức phiên mà thiết lập chuyển hướng P-CSCF thuê bao đích Trong điều khiển thiết lập phiên lối vào, thông thường P-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới UE đích truyền lại cần thiết để nhận báo nhận thị chấp nhận UE Trong trường hợp th bao đích khơng thể đến phân hệ IM CN (vì chuyển mạng ngồi vùng phục vụ Pin đăng kí hiệu lực) PCSCF thiết lập thay đổi phiên P-CSCF truyền thông tin cho S-CSCF Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT ooooo Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục đổi hướng phiên này, mà khơng cần rõ vị trí, S-CSCF xác định đích thực theo phiên 1, phía tùy theo loại đích Điều thể luồng thông tin sau đây: Hình 3.43 Chuyển hướng phiên khởi tạo P-CSCF Yêu cầu INVITE SIP gửi từ UE tới S-CSCF#1 băng thủ tục luồng khởi tạo S-CSCF#1 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên S-CSCF#1 thực phân tích địa đích để xác định thuê bao thuộc nhà khai thác mạng yêu cầu INVITE gửi từ I-CSCF tới nhà khai thác mạng tùy chọn qua I-CSCF(THIG) S-CSCF nằm mạng khác với I-CSCF I-CSCF truy vấn HSS thơng tin vị trí thời thuê bao đích HSS đáp lại địa Serving CSCF thời (S-CSCF#2) cho thuê bao kết cuối I-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới S-CSCF#2-nơi điều khiển kết cuối phiên S-CSCF#2 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên S-CSCF#2 gửi yêu cầu INVITE tới P-CSCF#2 P-CSCF#2 gửi yêu cầu INVITE tới UE#2 10 Khi hết thời gian để P-CSCF đợi đáp ứng từ UE#2 Thì P-CSCF thừa nhận UE#2 với tới Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT ppppp Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 11 P-CSCF#2 đưa đáp ứng không khả thi, không cần chứa đích gửi tin tới S-CSCF#2 12 S-CSCF#2 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập chuyển hướng phiên người dùng không thuê bao dịch vụ chuyển hướng phiên không cung cấp chuyển tiếp đích, S-CSCF kết thúc thiết lập phiên thông báo lỗi Mặt khác, S-CSCF#2 cung cấp URL đích mới, số điện thoại, địa email, trang web hay thứ khác mà thể URL Xử lí tiếp tục theo phần 1, tùy theo loại URL đích 3.10.4.5 Chuyển hướng phiên thiết lập UE Thành phần chức phiên thiết lập thay đổi hướng phiên UE th bao đích UE thực xử lí đặc điểm đặc tả khách hàng định để chuyển hướng phiên dựa vào thứ nhận dạng chủ gọi, phiên thành công, ứng dụng khác truy nhập vv UE gửi đáp ứng đổi hướng SIP tới P-CSCF nó, P-CSCF lại gửi theo tuyến báo hiệu tới S-CSCF#1, S-CSCF#1 thiết lập phiên tới đích Dịch vụ bổ sung từ luồng thơng tin điển hình “chuyển tiếp phiên bận”, “chuyển tiếp phiên khả biến” “chuyển tiếp phiên chọn lựa” Điều thể theo luồng thông tin sau: Hình 3.44 Chuyển hướng phiên thiết lập UE Từng bước xử lí sau: Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT qqqqq Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Yêu cầu INVITE gửi từ UE tới S-CSCF#1 thủ tục luồng khởi tạo S-CSCF#1 thực logic điều khiển dịch vụ phù hợp để thiết lập phiên S-CSCF#1 thực phân tích địa đích để xác định thuê bao đích thuộc nhà khai thác mạng Bản tin INVITE gửi từ I-CSCF tới nhà khai thác mạng tùy chọn qua I-CSCF(THIG) S-CSCF#1 nằm mạng nhà vận hành khác với I-CSCF I-CSCF truy vấn HSS thông tin vị trí thời thuê bao đích HSS đáp lại địa Serving CSCF thời (S-CSCF#2) cho thuê bao kết cuối I-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới S-CSCF#2 –là nơi điều khiển kết cuối phiên S-CSCF#2 thực logic điều khiển dịch vụ để thiết lập phiên S-CSCF#2 gửi yêu cầu INVITE tới P-CSCF#2 P-CSCF#2 gửi yêu cầu INVITE tới UE#2 10 UE#2 xác định phiên bị chuyển hướng với tùy chọn cung cấp URL đích URL đích số điện thoại, địa email, trang web, hay thứ khác mà đưa URL Đáp ứng chuyển hướng phiên gửi tới P-CSCF#2 11 P-CSCF#2 gửi đáp ứng chuyển hướng tới S-CSCF#2 12 S-CSCF#2 thực điều khiển dịch vụ phù hợp để chuyển hướng phiên Nếu UE#2 không thuê bao dịch vụ chuyển hướng phiên khơng cung cấp URL đích S-CSCF#2 cung cấp kết thúc thiết lập phiên tin thơng báo lỗi URL đích số điện thoại, địa email, trang web hay thể URL Q trình xử lí tiếp tục thủ tục phần 1, tùy theo loại URL 3.10.4.6 Chuyển hướng phiên thiết lập sau khỉ thiết lập mạng mang UE th bao đích u cầu phiên chuyển hướng sau khoảng thời gian báo hiệu chuông th bao UE xử lí đặc điểm đặc tả khách hàng để định chuyển hướng phiên dựa thứ nhận dạng chủ gọi, Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT rrrrr Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục phiên tiến hành, ứng dụng khác truy nhập vv UE gửi đáp ứng chuyển hướng SIP tới P-CSCF nó, P-CSCF gửi quay lại theo tuyến báo hiệu tới điểm đầu cuối khởi tạo, điển đầu cuối khởi tạo thiết lập phiên tới đích Dịch vụ triển khai từ luồng thông tin điển hình “chuyển tiếp phiên khơng trả lời” Chuyển hướng phiên tới đầu cuối IMS thể luồng thơng tin sau: Hình 3.45 Chuyển hướng phiên sau thiết lập mạng mang Từng bước xử lí sau: 1-10 Điều khiển thiết lập phiên thông thường, thiết lập kênh mang thơng báo cho th bao đích 11 Vì lí hết thị khác, UE#2 định phiên chuyển hướng tới URL đích URL đích số điện Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT sssss Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục thoại, địa email, trang web hay một cài thể URL Đáp ứng thay đổi hướng gửi tới P-CSCF#2 12 P-CSCF#2 thu hồi lại tài nguyên QoS trao quyền cho phiên 13 P-CSCF#2 gửi đáp ứng thay đổi hướng tới S-CSCF#2 14 S-CSCF#2 thực điều khiển dịch vụ phù hợp để đổi hướng cho phiên Nếu UE#2 không thuê bao dịch vụ chuyển hướng phiên khơng cung cấp URL đích S-CSCF#2 kết thúc thiết lập phiên đáp ứng lỗi URL đích số điện thoại, địa email, trang web hay thứ khác thay mặt URL S-CSCF#2 đưa URL riêng để tự đánh địa cho nó, chứa đựng đích 15 S-CSCF#2 gửi đáp ứng chuyển hướng SIP quay lại I-CSCF chứa địa URL riêng tới S-CSCF#2 16 I-CSCF gửi đáp ứng đổi hướng quay lại S-CSCF#1 chứa đựng đích chuyển hướng 17 S-CSCF#1 chuyển hướng mà xuất thiết lập phiên này, mức bỏ qua phiên S-CSCF#1 lưu trữ thơng tin đích đưa địa URL tới thơng tin lưu trữ đưa đáp ứng chuyển hướng phiên thay đổi với URL riêng 18 S-CSCF#1 gửi đáp ứng chuyển hướng thay đổi tới P-CSCF#1 19 P-CSCF#1 gửi đáp ứng chuyển hướng tới UE#1 20 UE#1 đặt lại giải phóng tất tài nguyên phiên trước đây, thiết lập yêu cầu INVITE tới địa cung cấp đáp ứng chuyển hướng Yêu cầu INVITE gửi tới P-CSCF#1 21 P-CSCF#1 gửi yêu cầu INVITE tới S-CSCF#1 22 S-CSCF#1 lây lại thơng tin th bao đích lưu bước 17 thực thực điều khiển dịch vụ khác mà phù hợp để thiết lập phiên 23 S-CSCF#1 xác định nhà khai thác mạng địa đích Bản tin INVITE gửi tới I-CSCF#2 24 I-CSCF#2 gửi INVITE tới S-CSCF#2 Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT ttttt Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 25 S-CSCF#2 giải mã URL riêng để xác định nhà khai thác mạng đích gửi yêu cầu INVITE tới I-CSCF nhà khai thác mạng 26 Phần lại để hồn thành phiên tiến hành thơng thường 3.11 Các thủ tục phiên kết cuối di động với thuê bao chưa biết Phần mô tả luồng thông tin cho thủ tục kết cuối di động với thuê bao chưa biết Thuê bao chưa biết trường hợp mà yêu cầu phiên tạo từ nhận dạng người dùng chung không đúng, không đưa bị xóa bỏ Xác định thuê bao chưa biết tiến hành HSS và/hoặc SLF 3.11.1 Xác định thuê bao chưa biết HSS Hình sau thể trạng thái chưa biết người yêu cầu xác định HSS I-CSCF yêu cầu thông tin thuê bao với tới HSS đáp ứng lại I-CSCF thị thuê bao I-CSCF sử dụng thị thuê bao chưa biết gửi lại người khởi tạo để truyền thông tin thuê bao chưa biết Hình 3.46 HSS xác định thuê bao chưa biết I-CSCF nhận INVITE I-CSCF truy vấn HSS thơng tin vị trí HSS đáp ứng lại băng thị thuê bao chưa biết I-CSCF đáp ứng cho người khởi tạo thuê bao chưa biết 3.11.2 Xác định thuê bao chưa biết SLF Trạng thái chưa biết người dùng yêu cầu định SLF I-CSCF yêu cầu thông tin thuê bao với tới SLF đáp ứng lại I-CSCF thị thuê bao I-CSCF sử dụng thị thuê bao gửi lại người khởi tạo thuê bao đích khơng biết Nguyễn Văn Qn (A), D2001VT uuuuu Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Hình 3.47 SLF xác định thuê bao chưa biết I-CSCF nhận yêu cầu INVITE phải truy vấn vị trí liệu thuê bao I-CSCF gửi Dx-SLF-Query tới SLF chứa tham số nhận dạng thuê bao đặt yêu cầu INVITE SLF tìm sở liệu nhận dạng thuê bao truy vấn SLF trả lời thị thuê bao I-CSCF đáp ứng cho người khởi tạo yêu cầu thuê bao TỔNG KẾT ĐÁNH GIÁ CUỐI CÙNG Với nội dung đưa tìm hiểu kiến trúc mạng IMS mạng NGN, đề tài kiến giải mơ hình kiến trúc IMS 3GPP mạng NGN, phân tích vị trí vai trò, nhiệm vụ, chức phần tử IMS Trình bày thủ tục giao diện IMS để hỗ trợ ứng dụng đa phương tiện IP Bên cạnh đề tài Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT vvvvv Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục đưa mơ hình tổng quan mạng NGN so sánh kiến trúc IMS số tổ chức tiêu chuẩn khác Đây nội dung chứa đựng thông tin công nghệ mạng lõi để định hướng phát triển mạng viễn thông tiến đến mạng NGN có đủ lực cung cấp đa loại hình dịch vụ dịch vụ đa phương tiện cho người dùng đầu cuối Để thực mục tiêu đặt ra, đề tài thực nội dung sau: Tiến hành phân tích tình hình mạng viễn thông để thấy bất cập công nghệ mạng dịch vụ bùng phát nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông người dùng đầu cuối Từ thấy xu hướng tiến đến NGN để tích hợp dịch vụ hội tụ mạng lõi vấn đề tất yếu Tìm hiểu phân tích phân hệ IMS phần mạng lõi NGN để thấy vai trò hội tụ mạng tích hợp dịch vụ phân hệ Hội tụ mạng tích hợp dịch vụ vấn đề then chốt xây dựng NGN Trình bày thủ tục, yêu cầu giao diện IMS để thấy hoạt động phân hệ NGN Nội dung giúp hiểu sâu phương thức hoạt động chức phần tử IMS để biết phần tử có khả cung cấp dịch vụ cho mạng Ngồi đề tài trình bày giao thức SIP, giao thức 3GPP chọn sử dụng làm giao thức báo hiệu giao diện phần lõi IMS IMS tiêu điểm thảo luận tổ chức chuẩn hóa viễn thơng công ty điện tử tin học, với phạm vi đề tài khơng thể trình bày hết khía cạnh IMS, đề tài đưa nhìn tổng quan phương thức hoạt động IMS NGN, mong thích người đọc nội dung đề tài Xin cảm ơn ! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ĐỀ TÀI: Phương án nâng cấp mạng đường trục quốc gia tiến tới cấu trúc mạng hệ sau tổng cơng ty-Vũ Văn San [2] GIÁO TRÌNH: Thơng tin di động 3G-Nguyễn Phạm Anh Dũng Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT wwwww Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Công nghệ chuyển mạch IP-Hoàng Trọng Minh [3] 3GPP TS 23 002: "Network Architecture" [4] 3GPP TS 22 228: "Service requirements for the IP multimedia core network subsystem" [5] 3GPP TS 24 229: " IP Multimedia Call Control based on SIP and SDP; Stage 3" [6] 3GPP TS 32 225: ” Telecommunication Management; Charging Management; Charging Data Description for IP Multimedia Subsystem” [7] 3GPP TS 22 250: “IP Multimedia Subsystem (IMS) group management”; Stage 1” [8] 3GPP TS 26 xxx:” IMS messaging and Presence; Media formats and codecs” [9] 3GPP TS 23 218: "IP Multimedia (IM) Session Handling; IM call model" [10] 3GPP TS 24 147: "Conferencing using the IP Multimedia (IM) Core Network (CN) subsystem; Stage 3" [11] 3GPP TS 29 228: "IP Multimedia (IM) Subsystem Cx and Dx Interfaces; Signalling flows and message contents" [12] 3GPP TS 29 229: "Cx and Dx Interfaces based on the Diameter protocol, Protocol details" [13] RFC 3261: "SIP: Session Initiation Protocol" [14]3GPP TS 26.235: "Packet Switched Multimedia Applications; Default Codecs" [15] http:\\www itu int [16] http:\\www 3gpp org [17] http:\\www 3gpp2 org [18] http:\\www ietf org [19] http:\\www cisco com Nguyễn Văn Quân (A), D2001VT xxxxx ... truyền thông tương lai Trong bối cảnh việc triển khai đề tài “Phân hệ IMS kiến trúc NGN cần thiết Nội dung đề tài giải số vấn đề cụ thể phân hệ đa phương tiện IP (IMS) mạng lõi NGN Nội dung đề tài... kiến trúc NGN để thấy vị trí IMS- 3GPP kiến trúc này, bên cạnh phần đưa số mơ hình IMS tổ chức khác ITU-T, ETSI, IETF so sánh kiến trúc IMS tổ chức Chương 3: Trình bày thủ tục phân hệ IMS 3GPP... thức hoạt động, nhiệm vụ phần tử phân hệ IMS giao diện bên IMS giao diện IMS với phân hệ khác NGN Sau ba phần 1, tổng kết đánh giá chung sau nghiên cứu IMS 3GPP Tuy nhiên thời gian có hạn, nên