LV Thạc sỹ_ứng dụng của IMS trong kiến trúc mạng hội tụ của các tổ chức chuẩn hoá

MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt 3GPP Từ gốc Nghĩa tiếng Việt The 3rd Generation Partnership Tổ chức (dự án) chuẩn hóa AAA Project Authentication/ ADSL Authorization/Accounting tốn Asymmetric Digital Subscriber Đường thuê bao số không đối AMR AMF ALG API AS ARF Line Adaptive Multi-rate Access Management Function Application Level Gateway Applocation Program Interface Application Server Accrss Relay Function xứng Bộ điều chỉnh đa tốc độ Chức quản lý truy nhập Chuyển đổi mức ứng dụng Giao diện lập trình ứng dụng Máy chủ dịch vụ Chức chuyển mạch truy Attribute Value Pair Back to Back User Agent nhập Cặp giá trị thuộc tính Thực thể đứng kết nối AVP B2BUA mạng di động 3G Nhận thực, Cấp quyền, Thanh hai đầu cuối, ví dụ máy chủ cho BCSM dịch vụ trả trước Mơ hình trạng thái gọi Back to Back User Model Miền tính cước Cổng chuyển tiếp biên Control Chức điều khiển chuyển BD BG BGCF Billing Domain Border Gateway Breakout Gateway BICC Function tiếp mạng Bearer Independent Call Control Giao thức điều khiển gọi độc lập với kênh mang Dịch vụ kênh mang Access Máy chủ truy nhập từ xa băng BS B-RAS Bearer Service Broadband Remote CAMEL Server rộng Customesed Application Mobile Logic mở rộng dịch vụ di động CAP CDF Enhanced Logic Camel Application Part Charging Data Function CDR CLF cước Charging Data Record Bản tin liệu cước Connectivity session Location Chức lưu trữ định vụ CNG and rephostiory Function Costmer Network Gateway Thành phẩm ứng dụng CAMEL Chức tạo tin tính thơng tin phiên kết nối Thành phần kết nối đầu cuối khách hàng nhà khai CNGCF CGF COPS OPEX CDR CN CS CSCF CSE CPE CTF DHCP CNG Configuration Function Charging Gateway Funcion thác Chức cấu hình CNG Chức chuyển đổi định Common Open Policy Service dạng tin CDR Giao thức trao đổi thông tin OPerational EXpenditure Charging Data Record Core Network Circuit Switched Call Sesion Cotrol Function CAMEL Service Environment Customer Premises Equipment sách dịch vụ Chi phí trì hoạt động Bản ghi cước Mạng lõi Chuyển mạch kênh Chức điều khiển phiên Môi trường dịch vụ CAMEL Thiết bị truy nhập mạng phía Charging Trger Function khách hàng Chức kích hoạt việc tính Dynamic Host cước Configuration Giao thức cung cấp địa IP DNS DSLAM Protocol động Domain Name System Hệ thống tên miền Digital Subscriber Line Access Bộ đa truy nhập đường dây thuê ENUM ETSI Multiplexer bao số E.164 Number Số theo chuẩn E.164 European Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông FMC GGSN GLMS Standards Institute Fixed Mobile Convergence Gateway GPRS Support Node Group and List Management Châu Âu Hội tụ di động cố định Điểm hỗ trợ chuyển tiếp GPRS Máy chủ quản lý nhóm danh Server sách GMLC Geteway GPRS Centre General Packet Radio Services Mạng di động cung cấp dịch vụ GUP HSS Generic User Profile Home Subscriber Server gói; mạng 2,5G Dữ liệu chung thuê bao Máy chủ chứa liệu thuê HTTP IBCF bao mạng nhà (mạng chủ) Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn Interconnection Border Control Chức điều khiển kết nối I-CSCF IETF IM IMS Mobile Location Trung tâm định vụ di động Function Intrerrogating CSCF biên CSCF thực chức định Internet Engineering Task Force tuyến Hiệp hội kỹ sư tham gia phát IP Multimedia IM CN subsystem Multimedia Core triển Internet Đa phương tiện giao IP IP Phân hệ mạng lõi đa phương Network tiện giao thức IP subsystem, or Internet Protocol IMSALG IMSI (IP) Multimedia Subsystem IMS Application Level Dteway Chuyển tiếp mức ứng dụng IMSImạng lõi IMS international Mobile Subscriber Định danh thuê bao phạm vi Identifier Intelligent Network Internet Protocol Internet Protocol version Internet Protocol version IP - Connectivity Access tồn cầu Mạng thơng minh Giao thức Internet Giao thức IP phiên Giao thức IP phiên Mạng truy nhập chuyển đổi kết ISDN Network Integrated Services Digital nối dùng IPv4 sang dùng IPv6 Mạng tích hợp dịch vụ số ISIM Network IMS SIM Mô đun nhận dạng thuê bao Internet Service Provider ISDN User Part IMS Nhà cung cấp dịch vụ Internet Thành phần thuê bao SIversion IN IP IPv4 IPv6 IP - CAN ISP ISUP ISDN: giao thức sử dụng Telecommunication mạng SS7 Bộ phận chuẩn hóa viễn Standardization Sector of the thơng - Tổ chức viễn thông quốc International tế IWF MAP MGCF Telecommunications Union Interwoking Function Mobile Application Part Media Gateway Control Chức kết nối liên mạng Thành phần ứng dụng di động Chức điều khiển MGF LCS NACF Function Media Gateway Function LoCation Service Network Access Configuration ITU - T NAI Function Network Access Identifier chuyển tiếp liệu Chức chuyển tiếp liệu Dịch vụ định vị Chức cấu hình truy nhập mạng Định danh truy nhập mạng NA(P)T - PT Network Address (Port Multiplexing) Translation NAS NASS Protocol Translation Network Access Server Chuyển đổi địa chỉo mạng (thay Network Attachment đổi cổng) - chuyển đổi giao thức Máy chủo truy nhập mạng SubSystem Phân hệ tài nguyên kết nối NGN OCS OSA PCSCF PDA PDBF Next Generation Network Online Charging System mạng Mạng hệ sau Hệ thống tính cước theo thời Open Services Architecture Proxy CSCF Packet Data Access Profile Data Base Function gian thực Kiến trúc dịch vụ mở CSCF chức làm Proxy Truy nhập liệu gói Chức lưu trữ liệu nhận thực truy nhập mạng thuê PDF Policy Decision Functiion bao Chức đưa Packet Data Network Packet Data Protocol sách Mạng liệu gói Giao thức củao mạng liệu Policy Enforcement Function Packet Data Gateway Public Land Mobile Network gói, ví dụ giao thức IP Chức thực sách Cổng liệu gói Mạng di động mặt đất cơng Push over Cellular cộng Dịch vụ nghe chương trình PS PSI PSTN Packet Switching Public Service ldentity Public Switched Telephone quảng bá Chuyển mạch gói Định vụ cơng cộng dịch vụ Mạng chuyển mạch thoại công PSTN Network PSTN Emulation/Simulation cộng Phân hệ cung cấp dịch vụ PSTN PDN PDP PEF PFG PLMN PoC Emulation/S i mulation PUI tiên tiến/phỏng tạo Public User Identifier Định danh công cộng thuê Qua lity of Service Radio Access Bearer Resource and Admossion bao Chất lượng dịch vụ Kênh mang vô tuyến Phân hệ điều khiển chấp nhận RADIUS Control SubSystem Remote Authentication Dial In kết nối tài nguyên Dịch vụ quay số để truy nhập từ RCEF User Service Resource Control Enforcement xa; giao thức AAA Chức thực thi điều khiển RFC RCTP Function Request for Comments Real- time transport control tài nguyên Yêu cầu khuyến nghị Giao thức điều khiển truyền portocol Request For Commend liệu theo thời gian thực Bản góp ý cho chuẩn Rea; - time Transport Potocol phát hành Giao thức truyền liệu theo Session Border Controler Service Based Local Policy thời gian thực Bộ điều khiển phiên vùng biên Chính sách nội theo QoS RAB RACS RFC RTP SBC SBLP SCN SCS SCSCF SDP SEG SIP SGSN SLF SSF SS7 SIM SIP SGW TCP TISPAN THIG Swiching Circuti Network Service Capability Server Serving CSCF Session Description Protocol SEcurity Gateway dịch vụ Mạng chuyển mạch kênh Bộ tính dịch vụ CSCF phục vụ Giao thức miêu tả phiên Thực thể bảo đảm an ninh Session Initiation Protocol Serving GPRS Support Node miền Giao thức khởi tạo phiên Điểm hỗ trợ cung cấp dịch vụ Subscription Locator Function Service Switching Function GPRS Chức định vị thuê bao Chức chuyển mạch dịch Signallimg System Sunscriber Identity Mô đun Session Initiation Protocol Signalling Gateway Transmisssion Control Protocol Telecoms & Internet converged vụ Báo hiệu số Mô đun định danh thuê bao Giao thức khởi tạo phiên Chuyển tiếp báo hiệu Giao thức điều khiển trao đổi Tổ chức chuẩn hóa cho Mạng Services & Protocol for tiên tiến sử dụng giao thức Advanced Network dịch vụ hội tụ cho mạng viễn thông Internet Topology Hiding Inter - network Che giấu cấu hình mạng Gateway chuyển tiếp miền/mạng nhà cung TrGW UA UAAF UDP UE UTRAN UMTS Transition Gateway cấp khác Thành phần chuyển đổi phiên User User Access Authorisation IP Thực thể đầu cuối Chức chức thực quyền truy Function User Datagram Protocol User Equipment Umts Terestrial Radio Access nhập thuê bao Giao thức truyền liệu Đầu cuối thuê bao Mạng di động mặt đất Network Universal Mobile Hệ thống truyền thông di động URI URL USIM VoIP VNPT WAG WCDMA Telecommunications System Universak/ Uniform Resource toàn cầu Định danh tài nguyên Identifier Universal Resource Locator UMTS SIM Định vị tài nguyên Mô đun định danh thuê bao Voice over IP Viet Nam Post and Telematics thuộc mạng UMTS Thoại IP Tập đồn Bưu Viễn thơng WLAN Access Gateway Wideband Code Division Việt Nam Cổng truy nhập WLAN Đã truy nhập rộng phân Multiple Access chia theo mã LỜI MỞ ĐẦU Trong vài năm gần đây, chuẩn cơng nghệ IMS chuẩn hóa Tuy nhiên, nghiên cứu chuẩn công nghệ giới Ở Việt Nam, nghiên cứu IMS manh nhà dạng báo giới thiệu xu hướng công nghệ Những nghiên cứu IMS có tính chiến lược, cần thiết cho việc cập nhật xây dựng tảng kiến thức công nghệ cho kỹ sư điện tử viễn thơng nói chung Đối với thân người viết, tham gia vào nhóm nghiên cứu phát triển mạng lưới viễn thông VNPT 1, cố gắng đào sâu mảng Đó hai lý để người viết lựa chọn làm luận văn tốt nghiệp cao học Công nghệ mạng lõi IMS đối tượng nghiên cứu luận văn Phạm vi nghiên cứu bao gồm điểm mấu chốt công nghệ như: vấn đề điều khiển phiên, tính cước, an ninh, QoS, phát triển dịch vụ Mục tiêu luận văn trình bày phân tích cách có hệ thống cơng nghệ IMS, kết hợp với kinh nghiệm thực tiễn nhằm xác định vấn đề gặp phải số định hướng cụ thể; giải toán cách thức phát triển mạng viễn thông Việt Nam Như vậy, ý nghĩa khoa học luận văn xây dựng sở, phân tích điểm mấu chốt chuẩn cơng nghệ, đề xuất giải pháp tiến tới mạng hội tụ dựa tên công nghệ IMS Khi chia thành chuyên đề, song song với việc ánh xạ sang tài liệu đặc tả tổ chức chuẩn hóa, luận văn tổng hợp khiến nghị nhà tham gia phát triển giới Về ý nghĩa thực tiễn, luận văn dùng để năm bắt tra cứu cho bước phát triển tiếp theo, đưa định hướng nghiên cứu cách thức phát triển thực thể mạng IMS VỚi đúc rút từ nghiên cứu cụ thể công việc, người viết hy vọng giúp cho người đọc nhanh Tập đồn Bưu Viễn thơng Việt Nam chóng nắm bắt có phương pháp tiếp cận phù hợp Giải pháp mà luận văn đưa áp dụng cho lộ trình phát triển mạng viễn thơng Việt Nam Sau cùng, xin cảm ơn PGS.TS … hướng dẫn tơi q trình làm luận văn; xin cảm ơn thầy truyền thụ kiến thức cách thức nghiên cứu qua môn học khóa cao học Tơi xin cảm ơn Trung tâm Công nghệ Thông tin - CDiT, thuộc Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng, nơi tơi cơng tác cảm ơn đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu thử nghiệm có liên quan Xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên tơi q trình làm luận văn CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC TỔNG QUAN CỦA IMS 1.1 Khái niệm IMS IMS (Internet Protocol Mutimedia Subsystem) thuật ngữ: Phân hệ đa phương tiện giao thức Internet Các mạng di động cố định có phát triển to lớn vòng 20 năm qua Đối với mạng di động, hệ thống hệ đầu tiền (1G) giới thiệu vào năm 1980 Các mạng hệ cung cấp dịch vụ cho thuê bao, chủ yếu dựa dịch vụ thoại dịch vụ liên quan đến thoại Sang hệ thứ (2G), vào năm 1990, mạng di động cung cấp số dịch vụ liệu dịch vụ bổ xung khác, phức tạp cho thuê bao Thế hệ thứ 3G (3G), cho phép truyền liệu với tốc độ cao nhiều cung cấp dịch vụ đa phương tiện (định nghĩa phần sau) cho thuê bao Đối với mạng cố định, mạng PSTN ISDN chủ yếu cung cấp dịch vụ thoại dịch vụ truyền hình Những năm gần đây, việc bùng nổ thuê bao nhu cầu sử dụng Internet Người dùng sử dụng đường truyền Internet ngày cao, ví dụ dùng ADSL Kết nối Internet cho phép người dùng sử dụng dịch vụ trao đổi theo thời gian thực: chat, trò chơi trực tiếp, VoIP Hiện nay, xe hướng hội tụ mạng di động cố định, cộng với bùng nổ đầu cuối di động (số liệu thống kê tháng năm 2007, có tỷ đầu cuối di động, nguồn Mobile World) Các thiết bị tích hợp sẵn nhiều tài nguyên cho ứng dụng Các đầu cuối có ứng dụng ln kết nối mạng Đó phát triển khả cung cấp ứng dụng Các ứng dụng khơng cịn tồn riêng biệt thực thể có giao diện trao đổi thơng tin với người dùng mà cịn có trao đổi thơng tin ngang hàng (peer -to-peer) với thực thể khác Ví dụ: chia sẻ duyệt web Do đó, khái niệm ứng dụng cần định nghĩa lại Ứng dụng thiết bị khơng cịn 10 mạng lõi IMS kiến trúc mạng hội tụ để thể rõ chức khối Hỗ trợ phát - Giáo diện hỗ trợ phát triển dịch vụ JSC dùng SIP triển vụ dịch - Cơ chế lựa chọn AS - Sử dụng OSA Gateway 79 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG IMS TRONG MẠNG HỘI TỤ 3.1 Tính tất yếu hội tụ 3.1.1 Xu hướng hội tụ viễn thông Doanh thu từ dịch vụ thoại nhà cung cấp dịch vụ thoại truyền thống tiến tới ngưỡng tối đa có xu hướng giảm dần có cạnh tranh lớn từ nhà cung cấp khác Các công nghệ cho phép nhà cung cấp thâm nhập vào lĩnh vực kinh doanh dịch vụ thoại truyền thống Thị trường có xuất ISP, doanh nghiệp khác Sự cạnh tranh, hấp dẫn lớn từ dịch vụ IP- Phone dẫn tới biến động thị trường Các nhà cung cấp ISP cung cấp dịch vụ IP-Phone giá rẻ, ngồi cịn có dịch vụ băng rộng khác như: thoại truyền hình, xem phim theo u cầu… Băng thơng rộng yếu tố hình thành khái niệm xVNO Tồn Nhà khai thác mạng cố định không rõ rệt, tiến tới loại hình chung - xVNO Đây xu hướng hội tụ loại hình mạng khác nhau, cụ thể mạng cố định mạng di động Một Nhà khai thác mạng nói chung đóng vai trò Nhà khai thác mạng di động, mạng cố định Hiện nay, có số giải pháp hội tụ khác đề xuất: Cho công nghệ mạng truy nhập khác - UMA: Giải pháp sử dụng cho máy di động truy cập mạng di động thông qua mạng IP Mạng IP cung cấp điểm truy cập: Wifi, Bluetooth tới thuê bao di động; có cổng kết nối mạng di động - Mobile IP 3.1.2 Định nghĩa mạng hội tụ Một số định nghĩa mạng hội tụ (FMC): Định nghĩa ETSI: - Hội tụ di động - cố định liên quan tới cung cấp lực mạng độc lập với công nghệ truy cập mạng 80 - Điều không đến hội tụ mặt vật lý mạng Đó phát triển kiến thức trúc mạng hội tụ, hỗ trợ chuẩn Các chuẩn dùng cho dịch vụ di động, cố định, dịch vụ tổ hợp - Mặc đặc tính quan trọng hội tụ di động cố định đặc tả dịch vụ tách biệt với điểm truy nhập cụ thể đầu cuối thuê bao dùng để truy nhập tới dịch vụ tương ứng; tách biệt với đầu cuối di động cố định kết nối vào điểm truy cập - Mở rộng nguyên tắc liên quan tới kết nối liên mạng, thuê bao sử dụng mạng khác dịch vụ cung cấp cho thuê bao không thay đổi Định nghĩa ITU-T: - FMC hội tụ dịch vụ, hội tụ kiến trúc NGN với mạng di động - FMC tích hợp dịch vụ mạng mạng vô tuyến mạng hữu tuyến thành hạ tầng mạng viễn thông đơn 3.2 Kiến trúc mạng hội tụ 3GPP Kiến trúc FMC chia thành lớp: lớp truyền mạng lõi IMS, lớp dịch vụ 3.3 Kiến trúc mạng hội tụ 3GPP2 3GPP2 hiệp hội quốc tế xây dựng chuẩn cho mạng không dây 3G tập trung vào công nghệ CDMA Kiến trúc điều khiển 3GPP2 có tên MMD sử dụng lại nhiều từ GPP (MMD) mô tả tài liệu X.S0013-0 vl All-IP Core Network Multimedia Domain - MMD) MMD đưa tháng 10/2003 cập nhật tháng 4/2004 tương ứng với IMS phiên 3GPP 3.4 Kiến trúc mạng hội tụ ETSI/TISPAN Nhóm TISPAN thành lập nhằm tập trung vào chuẩn hoá mạng hội tụ FMC nghĩa, khác với 3GPP 3GPP2, TISPAN quan tâm toàn diện đến hội tụ cố định di động TISPAN đưa cấu trúc mạng FMC (Hình 3.3) 81 TISPAN chấp nhận IMS 3GPP đề xuất làm phân hệ điều khiển cho dịch vụ mutimedia mạng hội tụ Hình 3.3 lộ trình phát triển liên quan đến mạng hội tụ TISPAN ************* Hình 3.4: Lộ trình chuẩn ETSI TISPAN6 Trong lộ trình này, vấn đề khác kiến trúc tổng xem xét ban hành thức phiên Cấu trúc TISPAN cấu trúc có tính tổng qt FMC; có kế thừa mơ hình NGN MSF trước cấu trúc điều khiển IMS 3GPP 3.5 So sánh kiến trúc mạng hội tụ tổ chức chuẩn hoá IMS 3GPP 3GGP2 vốn thiết kế ban đầu cho 3G tiến đến All-IP Kiến trúc IMS TISPAN hoàn thiện khả kết hợp với Fix-NGN TISPAN quan tâm phân hệ khác IMS IMS phần số phân hệ (ví dụ PSTM emulator, streaming…) - Báo hiệu dựa số giao thức chuẩn hoá: SIP Diameter - Tên số thực thể chức khác phân tán chức gộp lại số chức thực thể vật lý TISPAN phân thành nhóm làm việc khác từ WG1… WG8, nhóm có chức nghiên cứu khía cạnh khác FMC Quan hệ nhóm làm việc Hình 3.5 Hình 3.5: Các nhóm làm việc tổ chức TISPAN 3.6 Kết chương IMS kiến trúc mạng 3GGP phát minh, chuẩn hoá Khởi đầu IMS đưa với mục đích ứng dụng cho kiến trúc mạng sử dụng toàn IP cho mạng di động theo kiến trúc mạng sử dụng toàn IP cho mạng di động theo kiến trúc 3GPP Với ưu điểm kiến trúc phân lớp, tính kết nối IP, khả điều kiện phiên cho ứng dụng ngang hàng,…, IMS khẳng định hướng cho việc phát triển mạng di động IP 82 3GGP2 ETSO nhận thấy ưu điểm đó, kế thừa áp dụng vào kiến trúc mạng Trong TISPAN, tổ chức tách từ ETSI đưa IMS làm phân hệ kiến trúc NGN mình, chuẩn hoá Trong kiến trúc mạng TISPAN, hai mạng cố định di động hội tụ đầy đủ rõ nét Kiến trúc tiếp tục có chuẩn hố mới, ứng dụng thực tế nghiên cứu ứng dụng hãng lớn giới Như vậy, IMS ứng dụng kiến trúc mạng tổ chức chuẩn hoá; thúc đẩy trình hội tụ mạng di động cố định Các nhà khai thác mạng giới, có nhà khai thác mạng Việt Nam cần mở nghiên cứu xác định trước lộ trình tiến tới mạng hội tụ cho Đây sở mục đích, đề xuất luận văn việc ứng dụng, thực hoá mạng hội tụ Việt Nam Những nội dụng trình bày chương tiếp sau 83 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIẾN TỚI MẠNG HỘI TỤ SỬ DỤNG MẠNG LÕI IMS Ở VIỆT NAM 4.1 Đặt vấn đề Hiện nay, Việt Nam, VNPT nhà khai thác viễn thông cho di động cố định Về hạ tầng mạng cố định, VNPT triển khai mạng NGN class4 Những thách thức đối nhà khai thác viễn thông Việt Nam, điển hình VNPT việc IP hố hồn tồn mạng lưới viễn thơng, áp dụng chuẩn cơng nghệ tiên tiến cho mạng viễn thơng Trong phần đề xuất kịch phát triển FMC cho VNPT, thực kịch điển hình, vào nhà kkhai thác rút lộ tình cụ thể phát triển mạng viễn thơng Sau phân tích, bước cần thực khuyến nghị khả nghiên cứu phát triển thực thể/dịch vụ FMC Một tiền đề thuận lợi cho việc nghiên cứu phát triển theo hướng việc tổ chức Phịng thí nghiệm NGN (TestLab NGN) VNPT Bản thân người viết luận văn, tham gia trực tiếp vào nghiên cứu này, tiếp cận với đo kiểm, thử nghiệm TestLab Trong năm 2006 với Pha dự án, đội ngũ nghiên cứu CNPT chủ động nghiên cứu, học hỏi làm chủ kiến trúc NGN kiểu cũ (hay phần giao tiếp mạng Legacy phần hệ PES, PSS mạng FMC Với pha tiếp theo, có đầu tư thiết bị nhân cho TestLab, đội ngũ kết hợp nghiên cứu góp phần triển khai phát triển FMC VNPT song song với công tác Phịng thí nghiệm 4.2 Hiện mạng lưới viễn thông Việt Nam Đối với mạng cố định: mạng NGN dựa giải pháp SURPASS Simens (hình 3-1) Hiện trạng, mạng tuân theo kiến trúc mạng NGN R.1 Qua khảo sát trước giao thức thực Softwich HiQ9200 (như giao thức BICC, SIP) khơng hồn tồn theo chuẩn Điều ảnh hưởng tới việc phát triển mạng NGN sang kiến trúc mạng hội tụ trường hợp 84 muốn nâng cấp Softwich thành AGCF/MGCF kiến trúc mạng hội tụ: xem xét khả nâng cấp phần mềm?, đầu tư MGCF? Đối với mạng di động: hai mạng di động công ty GPC công ty VMS dựa cơng nghệ GSM Hình 4.1: Cấu trúc mạng NGN VNPT (nguồn VNPT) 4.3 Nguyên tắc lộ trình 4.3.1 Nguyên lý chung giải pháp - Tiến tới mạng hội tụ theo kiến trúc TISPAN - Mạng di động mạng cố định (NGN cố định) dựa thực trạng mạng, quy hoạch hướng tới kiến trúc mạng hội tụ Tuy nhiên, hướng hội tụ có kiến trúc mạng lõi hạ tầng truyền dẫn tận dụng từ mạng NGN cố định - Ánh xạ thực tế NGN sang thực thể kiến trúc mạng hội tụ TISPAN (Hình 4.2): o AG đóng vai trị A-BGF o MG đóng vai trị T-BGF o SoftSwitch đóng vai trị AGCF/MGCF 4.3.2 Đặt nguyên tắc cần tuân thủ - Xác định bước để phát triển từ mạng cố định, mạng động VNPT sang mạng FMC theo kiến trúc TISPAN - Đảm bảo việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng không bị gián đoạn - Làm rõ cơng việc cần chuẩn bị giai đoạn - Đưa khả phát triển mạng lưới thực tế công việc nghiên cứu, đo kiểm phịng thí nghiệm trước đưa vào mạng lưới Hình 4.2: Ánh xạ thực thể NGN sang kiến trúc FMC TISPAN 4.4.1 Giai đoạn I: Softwich inter-working với CSCF Xây dựng mạng FMC với thành phần gồm: I/P/S-CSCF, HSS, AS 85 Mạng FMC xây dựng độc lập với mạng NGN cung cấp dịch vụ mạng NGN VNPT Sử dụng lại hạ tầng IP mạng NGN Inter-working Sotfwich với S-CSCF: cần thực khảo sát cụ thể giao thức SIP hỗ trợ Softwich HiQ9200 phần tử S-CSCF 4.4.2 Giai đoạn II: Softwich chuyển hoá thành MGCF/ACF Nâng cấp Softwich thành MGCF Để tránh việc bị gián đoạn việc cung cấp dịch vụ, thời gian nâng cấp chuyển toàn việc điều khiển gọi Softwich, ví dụ chuyển tồn việc điều khiển gọi sang Softwich đặt thành phố Hồ Chí Minh Sau nâng cấp xong Softwich, ta chuyển kết nối từ MG AG sang MGCF (nâng cấp từ Softwich đó) Tiếp tục nâng cấp Softwich cịn lại thực việc phân chia lại kết nối MG, AG với MGCF Trong trường hợp cần thiết, để đảm bảo tối đa tính liên tục dịch vụ giảm thiểu công việc thực hiện, bước ta sử dụng ln MGCF làm thành phần thạm thời gian chuyển đổi Sau tiếp tục thực nâng cấp Softwich thành MGCF Nâng cấp thành phần thực chức MRS từ HiR200, thêm Thêm phần tử thực chức PSF/RACF Nâng cấp phần tử thực quản lý từ NetManager Xây dựng thơng tin th bao, sách cung cấp dịch vụ; xây dựng AS,… 86 4.5 Kết chương Mạng hội tụ chưa thức triển khai đánh giá có nhiều tiềm phù hợp với phát triển lĩnh vực Một số hãng có sản phẩm thương mại cho thực thể FMC Do đó, việc triển khai FMC diễn vòng vài năm tới, yêu cầu nhà khai thác mạng VNPT phải có bước chuẩn bị phù hợp để tiến tới triển khai mạng hội tụ Mạng FMC phức tạp xét nhiều khía cạnh khác nhiên thứ tiếp cận Luận văn phân tích đánh giá dựa sở kiến thức đội ngũ làm R&D Việt Nam nói chung, VNPT nói riêng vấn đề Đứng quan điểm kỹ thuật, người viết nhận thấy việc nghiên cứu làm chủ mảng nghiên cứu FMC quan trọng cần thiết để phụ thuộc hoàn toàn mặt kỹ thuật công ty lớn Việc làm chủ bước FMC theo lộ trình khuyến khích nghị khả thi điều kiện Công nghệ thay đổi nhanh, cập nhật đầy đủ để có đề xuất làm chủ tồn theo hướng khơng phải ý chí hay vấn đề sáng chiều mà kinh nghiệm đội ngũ làm viễn thông lâu dài tâm huyết Vì vậy, chờ quy hoạch nhà khai thác mạng di động mạng cố định, cần tiếp tục bước nghiên cứu phát triển để thực làm chủ công nghệ 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt luận văn: o Nhìn thẫy rõ q trình hình thành cơng nghệ IMS, yêu cầu cần đáp ứng IMS o Phân tích đặc điểm mạng IMS khía cạnh: tài liệu chuẩn, xu hướng cơng nghệ, thực tiễn; vạch vấn đề cần nghiên cứu giải mạng IMS o Phân tích ứng dụng IMS theo số kiến trúc mạng, có đưa so sánh định hướng tương lai o Xác định giải pháp phát triển cho nhà khai thác mạng Việt Nam thông qua trường hợp giải toán phát triển mạng VNPT Những kiến nghị hướng mở tiếp theo: o Đối với phần mềm viễn thơng: cần hồn thiện phát triển ngăn xếp giao thức SIP, Diameter, COPS IPv6 o Nhà khkai thác mạng nhà phát triển thứ ba nên đặt tâm vào việc xây dựng Môi trường kiến tạo dịch vụ: phát triển Gatewaydịch vụ, AS theo kiến trúc OSA o Những nhà khai thác mạng lớn, VNPT nên phát triển phòng thí nghiệm với thực thể tự phát triển, kết hợp với số thực thể số hãng để tạo môi trường nghiên cứu thử nghiệm o Bộ Thông tin Truyền thông cần dây dựng đo giao thức chức cho tiêu chuẩn phát hành sau o Bộ cần hoạch định chiến lược phát triển mạng viễn thông Việt Nam Qua nhà khai thác mạng có bước chuẩn bị cho lộ trình tiến tới mạng hội tụ sử dụng mạng lõi IMS 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIÊNG VIỆT [1] Nguyễn Trung Kiên, Nguyễn Trung Thành, Hoàng Mạnh Thắng, Cao Minh Thắng, Lưu Anh Tú (2006), Xây dựng định hướng nghiên cứu phát triển thành phần mạng hội tụ (FMC), Đề tài 017-2006-TĐ-RDP-VT-40, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, Hà Nội [2] Nguyễn Trung Thành (2006), "Kiến trúc dịch vụ mạng hội tụ", Tài liệu Hội nghị khoa học lần thứ VIII, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, Hà Nội [3] Nguyễn Trung Thành (2006), "Ứng dụng giao thức Diameter cho chức AAA IMS", Tài liệu Hội nghị khoa học lần thứ IX, Học viện Công nghệ Bưu Viễn Thơng, Hà Nội TIẾNG ANH [4] 3GPP, http://www.3gpp.org/ftp/Spece [5] ETSI/TISPAN, http://www.etsi.org/tispan/ [6] IETF, Session Initiation Protocol, http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt [7] IETF, Diameter Base Protocol, http://www/ietf.org/rfc/rfc3588.txt [8] IETF, Diameter Command Codes for 3GPP, http:/www.ietf.org/rfc/rfc3589.txt [9] IETF, Diameter Credit Control Application, http://www.ietf.org/rfc/rfc4006.txt [10] Miikka Poikselka, Georg Mayer, Hisham Khartabil, Aki Niemi (2004), The lms - lp Multimedia Concepts And Services In The Mobile Domain, Wiley, England [11] Gonzalo Camarillo, Miguel A.Garcia-Martin (2006), The 3G IP Multimedia Sybsystem (IMS), Wiley, England [12] Madjid Nakhjiri, Mahsa Nakhjiri (2005), AAA and Netwwork Security for Mobile Access, Wiley, England PHỤ LỤC: THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG 89 I PHƯƠNG ÁN THỬ NGHIỆM I.1 Mục đích - Bước đầu giải số vấn đề kỹ thuật đề cập tới mạng hội tụ: o Điều khiển biên (điều khiển, interworking), o Giao thức, o An ninh, o Dịch vụ - Tạo môi trường để phát triển thực thể chức IMS; nâng cấp thực thể chức NGN sang IMS - Làm chủ bước cách giải vấn đề kỹ thuật lộ trình chuyển đổi, hạn chế lỗi phát sinh - Tạo sở cho lộ trình phát triển lên mạng hội tụ FMC dùng lõi IMS với hạ tầng mạng NGN I.2 Tính lực cần kiểm chứng - Thực gọi từ mạng truy nhập - Thực trình định tuyến, điều khiển, chuyển đổi interworking miền IP (TestLap) miền CS (PSTN) - Thực chế an ninh phân vùng: hai vùng Mạng IP khác (Internet) với Mạng lõi (TestLab) - Tính mở, chuẩn giao thức, thủ tục chuẩn hoá - Ánh xạ chức logic với thực thể vật lý I.3 Sơ đồ thử nghiệm Hình phụ lục 1: Sơ đồ thử nghiệm ******* Hình xác định sơ đồ đấu nối việc thử nghiệm; bao gồm thực thể vật lý CDiT, Huawei8, sản phẩm mã nguồn mở Sơ đồ thử nghiệm bao gồm: - Các thực thể vật lý nhà sản xuất khác 90 - Các sản phẩm phần mềm nhà phát triển khác Ánh xạ sang số chức tương ứng đưa vào thử nghiệm so với mạng hội tụ sử dụng IMS tuân theo kiến trúc cảu ETSI/TISPAN mơ tả hình ************* Hình phụ lục 2: Ánh xạ sang thực thể chức FMC Những ô đậm, nét đứt ánh xạ thực thể đối tượng thử nghiệm Các thực thể vật lý (hình 1) ánh xạ sang thực thể chức (hình 2): - Softwitch: MGCF - Signaling Gateway: SGF - Trunking Gateway: T-MGF - Session Border Controll: IBCF, SPDF, I-BGF - SIP Server: Application Server (AS) - Internet: IP Network - PSTN: PSTN/ISDN - Hệ thống mạng TestLab: IP Transport Chú ý: - Các thực thể chức không ánh xạ theo 100% đặc tả cảu 3GPP, hay ETSI/TISPAN - AS trao đổi trực tiếp với MGCF IBCF (do không CSCF) II KỊCH BẢN THỬ NGHIỆM II.1 Cuộc gọi từ Internet sang mạng PSTN Hình phụ lục 3: Thực gọi từ Internet sang PSTN II.2 Cuộc gọi từ PSTN sang Internet Hình phục lục 4: Thực gọi từ PSTN sang Internet III KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM Một số tính kỹ thuật thử nghiệm được: - Điều khiển phiên: Thực định tuyến gói tới trung tương ứng 91 - Giao thức: SIP phù hợp với Verion (RFC 3621), ISUP (ITU-T Q.763) - Bảo mật: sử dụng SBC chặn thông tin địa IP mạng lõi Tính mở chuẩn: kết nối thực thể nhà cung cấp Những điểm tồn lưu ý: - Những thực thể chức trạng thực thể NGN - Cần có cơng cụ bắt phân tích tin giao thức Chúng ta sử dụng phần mềm Ethereal9 92 TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu mạng lõi IMS Đặc điểm xuyên suốt luận văn bám sát tài liệu tổ chức chuẩn hoá, kết hợp với giải thực thế, tổng hợp xu hướng giới, vào tình hình nghiên cứu IMS, trạng hệ thống viễn thông Việt Nam để xác định hướng nghiên cứu, phát triển, lộ trình triển khai mạng hội tụ sử dụng IMS Nội dung luận văn trình bày chương Chương 1: Trình bày nguồn gốc IMS, khái niệm bản, yêu cầu kiến trúc, kiến trúc chức mạng lõi Chương 2: Phân chia thành chuyên đề nghiên cứu sâu đặc tính kỹ thuật mạng lõi IMS, theo mảng nghiên cứu nhóm chuẩn hố tổ chức 3GPP Mỗi mảng trình bày vấn đề có mối quan hệ hữu cơ, ánh xạ lẫn để làm rõ khía cạnh kỹ thuật Trong phân tích vấn đề, luận văn xác định mối quan hệ mạng lõi IMS với đối tượng khác kiến trúc mạng tổng thể Ở chuyên đề có tóm tắt điểm mấu chốt, khuyến nghị chuẩn thực tế Việt Nam Chương 3: Trình bày ứng dụng IMS kiến trúc mạng hội tụ tổ chức chuẩn hoá; rút kết so sánh ứng dụng kiến trúc mạng hội tụ Từ xác định xu hướng áp dụng chuẩn kiến trúc mạng hội tụ tổ chức ETSI/TISPAN Chương 4: Xác định giải pháp kỹ thuật triển khai mạng hội tụ Việt Nam, thông qua việc đề xuất giải pháp triển khai mạng hội tụ VNPT Từ khố: IMS; Internet Prơtcol (iP) Multimedia Subsystem; Phân hệ mạng lõi đa phương tiện giao thức IP; Mạng lõi IMS; Phân hệ điều khiển kiến trúc mạng hội tụ 93 ... giải Chuẩn IMS số tổ chức chuẩn hóa sử dụng kiến trúc mình, Một số hãng sản xuất thiết bị viễn thông lớn giới đưa giải pháp mơ hình thử nghiệm kiến trúc mạng IMS 24 Tuy nhiên, kiến thức mạng IMS. .. Ứng dụng IMS 31 Giao thức Diameter tổ chức 3GPP chọn làm giao thức báo hiệu cho chức AAA Quản lý tính di động IMS Các giao diện sử dụng Diameter Hình 2.3: Kiến trúc Auth IMS Trong kiến trúc IMS, ... biệt khái niệm "miền" "mạng" Trong mạng IMS chia thành miền: miền CS, miền PS miền IMS Mạng PSTN hiểu miền CS mạng dựa kiến trúc IMS (gọi tắt mạng IMS) Chức chuyển đổi hai mạng Thực thể Gateway