Phân hệ đa phương tiện ip (ims) trong mạng thế hệ mới ngn

Tr-ờng đại học vinh khoa điện tử viễn thông === === đồ án tốt nghiệp đại học Đề tài: Phân hệ đa ph-ơng tiện IP (IMS) mạng hƯ míi NGN Ng-êi h-íng dÉn : Sinh viªn thùc hiƯn : Líp : M· sè sinh viªn : ThS đặng thái sơn lê đại d-ơng 48K - ĐTVT 0751083625 vinh - 01/2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Đại Dương Mã sinh viên: 0751083625 Khoá học: 48 Khoa: Điện tử Viễn thông Ngành: Điện tử Viễn thông Đầu đề đồ án: Các số liệu liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Họ tên giảng viên hướng dẫn: ThS Đặng Thái Sơn Ngày giao nhiệm vụ đồ án: / /20 Ngày hoàn thành đồ án: / /20 Ngày tháng năm 2012 TRƯỞNG BỘ MƠN NGƯỜI HƯỚNG DẪN Sinh viên hồn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng năm 2012 CÁN BỘ PHẢN BIỆN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH - BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Số hiệu sinh viên: Ngành: Khoá: Giảng viên hướng dẫn: Cán phản biện: Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét cán phản biện: Ngày tháng năm Cán phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ mạng viễn thông 1.2 Nội dung phạm vi đồ án CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC NGN VÀ PHÂN HỆ IMS 2.1 Kiến trúc NGN 2.1.1 Mạng viễn thông 2.1.2 Mạng viễn thông đường tiến tới NGN 2.2 Phân hệ IMS kiến trúc NGN 13 2.2.1 Tổng quan IMS 13 2.2.2 Chức phần tử IMS 16 2.2.3 Các giao diện IMS 22 2.3 IMS số tổ chức tiêu chuẩn khác 23 CHƯƠNG 3: GIAO DIỆN GIỮA IMS VÀ CÁC PHẦN TỬ KHÁC TRONG NGN 27 3.1 Thủ tục đăng kí mức ứng dụng 27 3.1.1 Luồng thơng tin đăng kí với người dùng chưa đăng kí 27 3.1.2 Luồng thơng tin đăng kí lại cho người dùng đăng kí 29 3.2 Thủ tục xóa đăng kí mức ứng dụng 32 3.2.1 Xóa đăng kí khởi tạo di động 32 3.2.2 Xóa đăng kí khởi tạo mạng 33 3.3 Các thủ tục liên quan đến phiên đa phương tiện IP 39 3.3.1 Kĩ thuật thiết lập mạng mang 39 3.3.2 Phân phối thông tin kiện 41 3.4 Tổng quan thủ tục luồng phiên 42 3.5 Thủ tục từ S-CSCF/ MGCF tới S-CSCF/ MGCF 45 3.5.1 (S-S#1) Các nhà khai thác mạng khác thực khởi tạo kết thúc 45 3.5.2 (S-S#2) Một nhà khai thác mạng thực khởi tạo kết cuối 49 Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương a Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục 3.5.3 (S-S#3) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN mạng với SCSCF 52 3.5.4 (S-S#4) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN mạng khác với SCSCF 54 3.6 Thủ tục khởi tạo 56 3.6.1 (MO#1) Khởi tạo di động, chuyển mạng 57 3.6.2 (MO#2) Khởi tạo di động, mạng nhà 61 3.6.3 (PSTN-O) Khởi tạo PSTN 63 3.7 Thủ tục kết cuối 65 3.7.1 (MT#1) Kết cuối di động, chuyển mạng 66 3.7.2 (MT#2) Kết cuối di động, mạng nhà 69 3.7.3 (MT#3) Kết cuối di động, chuyển mạng miền chuyển mạch kênh 72 3.7.4 (PSTN-T) Kết cuối PSTN 73 TỔNG KẾT ĐÁNH GIÁ CUỐI CÙNG 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương b Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Xu hướng hội tụ mạng 3GPP Hình 1.2: Xu hướng phát triển dịch vụ mạng 3GPP Hình 2.1: Các khả tiến đến NGN 12 Hình 2.2: Kiến trúc mạng NGN 12 Hình 2.3: Sơ đồ kiến trúc IMS 3GPP 15 Hình 2.4: Kiến trúc IMS NGN 16 Hình 2.5: Kiến trúc CSCF 16 Hình 2.6: Kiến trúc MRF 21 Hình 2.7: Mơ hình IMS ETSI 24 Hình 2.8: Mơ hình IMS ITU-T 24 Hình 3.1: Đăng kí với người dùng chưa đăng kí 27 Hình 3.2: Đăng kí lại với người dùng đăng kí 30 Hình 3.3: Xóa đăng kí với người dùng đăng kí 32 Hình 3.4: Xóa đăng kí khởi tạo mạng – hết thời gian đăng kí 35 Hình 3.5: Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng HSS – quản lí 36 Hình 3.6: Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng-mặt dịch vụ 38 Hình 3.7: Thiết lập mạng mang tùy chọn thông báo trước 40 Hình 3.8: Cung cấp kiện dịch vụ liên quan đến điểm đầu cuối 42 Hình 3.9: Tổng quan phần luồng phiên 43 Hình 3.10: Thủ tục phục vụ tới phục vụ-các nhà khai thác khác (phần 1) 46 Hình 3.11: Thủ tục phục vụ tới phục vụ-các nhà vận hành mạng khác (phần 2) 47 Hình 3.12: Thủ tục từ Serving tới Serving – Cùng nhà khai thác 50 Hình 3.13: Thủ tục từ Serving tới PSTN – Cùng nhà khai thác mạng 53 Hình 3.14: Thủ tục từ Serving tới PSTN – Khác nhà khai thác 55 Hình 3.15: Thủ tục khởi tạo di động – chuyển mạng 58 Hình 3.26: Thủ tục khởi tạo di động - mạng nhà 61 Hình 3.17: Thủ tục khởi tạo PSTN 64 Hình 3.18: Thủ tục kết cuối di động – chuyển mạng (Phần 1) 66 Hình 3.19: Thủ tục kết cuối di động – chuyển mạng (phần 2) 67 Hình 3.20: Thủ tục kết cuối di động – mạng nhà 70 Hình 3.21: Thủ tục kết cuối di động th bao khơng đăng kí dịch vụ IMS đăng kí dịch vụ chuyển mạch kênh 72 Hình 3.22: Thủ tục kết cuối PSTN 74 Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương c Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt 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) Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương ii Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt 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 Phần ứng dụng camel 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 Protocol 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 Host Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương mobile Những lập luận để nâng cao tính di động ứng dụng cho khách hàng Configuration Giao thức cấu hình host động iii Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt network Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP IM CN SS IP multimedia subsystem core 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 Network 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 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 mobile subscriber Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu Services Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương Digital Mạng số dịch vụ tích hợp iv Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt 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 system Hệ thống thông tin di động toàn cầu Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương v Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN 17 S-CSCF chuyển tiếp tin tới điểm đầu cuối kết cuối thủ tục SS 19-20x Điểm đầu cuối kết cuối trả lời phương tiện đưa P-CSCF trao quyền cho phương tiện 21 P-CSCF chuyển tiếp phương tiện trả lời tới UE 22 UE đích tùy chọn thực thơng báo Nếu vậy, báo hiệu điều cho người khởi tạo đáp ứng thị chuông tạm thời Bản tin gửi tới S-CSCF thủ tục S-S 23 S-CSCF gửi tin tới P-CSCF 24 P-CSCF gửi tin báo chuông tới UE 25 UE thị cho thuê bao khởi tạo th bao đích đổ chng 26 Khi thuê bao đích trả lời, điểm đầu cuối kết cuối gửi tin 200 OK nhở thủ tục kết cuối thủ tục S-S tới S-CSCF 27 S-CSCF gửi đáp ứng 200 OK quay trở lại P- CSCF sau tuyến phát yêu cầu INVITE bước 28 P-CSCF thị tài nguyên đặt trước cho phiên sử dụng 29 P-CSCF gửi đáp ứng 200 OK quay lại UE 30 UE bắt đầu truyền thông phiên 31 UE đáp ứng lại 200 OK tin ACK tới P-CSCF 32 P-CSCF gửi tin ACK tới S-CSCF 33 S-CSCF gửi tin ACK tới điểm đầu cuối kết cuối thủ tục S-S 3.6.3 (PSTN-O) Khởi tạo PSTN MGCF phân hệ IM CN đầu cuối SIP để thiết lập yêu cầu thay cho PSTN Media Gateway Các node coi báo hiệu đến từ SCSCF MGCF kết hợp chặt chẽ với chức bảo mật mạng S-CSCF MGCF khơng cần điều khiển dịch vụ điều mang GSTN S-CSCF kết cuối Thủ tục khởi tạo sử dụng cho thủ tục S-S Đến định tuyến phiên phạm vi PSTN, thủ tục khởi tạo xảy mạng nhà thuê bao đích Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 63 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN Hình 3.17: Thủ tục khởi tạo PSTN Thủ tục khởi tạo PSTN sau: PSTN thiết lập tuyến mang tới MGW, báo hiệu tới MGCF với tin IAM, để nhận dạng trung kế thơng tin th bao đích MGCF thiết lập lệnh H248 để lấy trung kế cổng IP MGCF thiết lập yêu cầu INVITE chứa đựng thiết lập SDP quy tắc thủ tục S-S Các khả truyền thơng th bao đích gửi trở lại theo tuyến báo hiệu, theo thủe tục S-S MGCF thiết lập lệnh H248 để thay đổi tham số kết nối dẫn MGW đặt trước tài nguyên cần thiết cho phiên MGCF định đưa lưu lượng truyền thông phiên gửi SDP cung cấp theo thủ tục S-S Điểm đầu cuối phía kết cuối đáp ứng lại phương tiện cung cấp MGW đặt trước tài nguyên cho phiên Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 64 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN Khi đặt trước tài nguyên hoàn tất, MGCF gửi thông báo đặt trước tài nguyên thành cơng tới điểm đầu cuối phía kết cuối theo thủ tục S-S 10 Điểm đầu cuối phía kết cuối đáp lại việc đặt trước tài nguyên truyền thông thành công 11 Điểm đầu cuối kết cuối tùy chọn thực cảnh báo Nếu báo hiệu điều cho người khởi tạo đáp ứng tạm thời để thị báo hiệu chuông Bản tin gửi tới MGCF theo thủ tục S-S 12 Nếu cảnh báo thực hiện, MGCF gửi tin ACM tới PSTN 13 Khi người dùng kết cuối trả lời, kết kết cuối với thủ tục S-S tin đáp ứng 200 OK gửi tới MGCF 14 MGCF gửi tin ANM tới PSTN 15 MGCF thiết lập lệnh H248 để thay đổi kết nối MGW 16 MGCF báo nhận đáp ứng cuối tin SIP ACK 3.7 Thủ tục kết cuối Phần diễn tả chi tiết lưu lượng mức ứng dụng để xác định thủ tục kết cuối phiên: Thủ tục kết cuối phiên rõ tuyến báo hiệu S-CSCF định để thực dịch vụ kết cuối phiên UE Tuyến báo hiệu xác định vào thời điểm UE đăng kí, cịn để xác định thời gian đăng kí Tuyến báo hiệu đặt trước cho tuyến báo hiệu thiết lập phiên Vì có tương ứng một-một thủ tục khởi tạo với thủ tục kết cuối Một UE ln ln có Proxy (P-CSCF) gắn với Proxy đặt mạng với GGSN, thực trao quyền tài nguyên cho phiên tới UE P-CSCF xác định nhờ trình phát CSCF Nhờ kết thủ tục đăng kí, mà P-CSCF biết địa UE S-CSCF phân bổ biết tên/ địa P-CSCF (thủ tục MT#3 MT#4, phụ thuộc vào vị trí S-CSCF P-CSCF) Nếu nhà khai thác mạng chứa S-CSCF muốn giữ cấu hình riêng họ S-CSCF lựa chọn I-CSCF(THIG) để thực ẩn cấu hình chuyển tin tới P-CSCF (thủ tục MT#1) Phiên kết cuối PSTN trường hợp đặc biệt thủ tục kết cuối MGCF sử dụng H248 để điều khiển Media Gateway, truyền thông với mạng báo Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 65 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN hiệu số MGCF nhận xử lí yêu cầu SIP node coi báo hiệu đến từ S-CSCF 3.7.1 (MT#1) Kết cuối di động, chuyển mạng Thủ tục kết cuối sử dụng cho thuê bao chuyển mạng: UE nằm mạng khách, gắn vào P-CSCF thông qua trình phát CSCF Mạng nhà quảng bá S-CSCF I-CSCF(THIG) điểm thực thể từ mạng khách Khi đăng kí hồn thành, S-CSCF biết địa bước cho UICC P-CSCF tuyến báo hiệu, I-CSCF (nếu tồn tại) biết tên địa P-CSCFvà P-CSCF biết tên địa UE Hình 3.18: Thủ tục kết cuối di động – chuyển mạng (Phần 1) Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 66 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN Hình 3.19: Thủ tục kết cuối di động – chuyển mạng (phần 2) Thủ tục MT#1 sau: Người khởi tạo gửi yêu cầu SIP INVITE qua thủ tục khởi tạo thông qua thủ tục Serving, để tới S-CSCF phục vụ thuê bao kết cuối S-CSCF tích cực thuộc tính dịch vụ thực điều khiển dịch vụ kết cuối yêu cầu cho UE này, bao gồm trao quyền SDP yêu cầu dựa vào thuê bao dịch vụ đa phương tiện người dùng S-CSCF nhớ (từ thủ tục đăng kí) CSCF bước cho UE Nó chuyển tin INVITE tới P-CSCF mạng khách, thơng qua I-CSCF (3a) Nếu nhà khai thác mạng nhà không muốn ẩn cấu hình mạng thỉ yêu cầu INVITE chuyển trực tiếp tới P-CSCF (3b) Nếu nhà khai thác mạng muốn ẩn cấu hình mạng yêu cầu INVITE gửi tới P-CSCF thông qua I-CSCF (THIG) (3b1) S-CSCF gửi yêu cầu INVITE tới I-CSCF(THIG) (3b1) I-CSCF(THIG) gửi yêu cầu INVITE tới P-CSCF Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 67 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN Thẻ trao quyền phát từ PCF chứa tin INVITE PCSCF nhớ (từ đăng kí) địa UE chuyển yêu cầu tới UE UE định tập hợp luồng phương tiện đề xuất điểm đầu cuối phía khởi tạo mà hỗ trợ, đáp ứng với tin SDP quay lại người khởi tạo SDP mô tả một vài phương tiện cho phiên đa phương tiện Đáp ứng gửi tới P-CSCF P-CSCF trao tài nguyên cần thiết cho phiên P-CSCF chuyển tin SDP tới S-CSCF Dựa vào lựa chọn bước 3, tin gửi trực tiếp tới S-CSCF (7a) gửi thông qua I-CSCF (THIG) (7b1 7b2) S-CSCF gửi tin SDP tới người khởi tạo theo thủ tục S-S Điểm đầu cuối khởi tạo gửi SDP cung cấp để sử dụng phiên thông qua thủ tục S-S tới S-CSCF 10 S-CSCF gửi SDP cung cấp tới P-CSCF; việc định tuyến thông qua I-CSCF phụ thuộc vào cấu hình vận hành I-CSCF 11 P-CSCF gửi SDP đuợc cung cấp tới UE 12 UE đáp ứng lại tài nguyên cung cấp P-CSCF trao quyền tài nguyên 13 UE thiết lập thủ tục đặt trước tài nguyên cần thiết cho phiên 14-15 PCSCF gửi trả lời tài nguyên tới S-CSCF sau tới điểm đầu cuối khởi tạo thông qua tuyến phiên 16 Khi điểm đầu cuối phía khởi tạo hồn thành việc đặt trước tài nguyên cho nó, gửi thông báo đặt trước tài nguyên thành công tới S-CSCF thông qua thủ tục S-S 17 S-CSCF gửi tin tới P-CSCF; việc định tuyến thơng qua I-CSCF phụ thuộc vào cấu hình vận hành I-CSCF 18 P-CSCF gửi tin tới UE 19 UE#2 thơng báo cho th bao đích thiết lập phiên lối vào 20-23 UE#2 đáp trả lời việc đặt trước tài nguyên thành công tới điểm đầu cuối khởi tạo Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 68 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN 24 UE thơng báo người dùng đợi thị từ người dùng trước hồn thành việc thiết lập phiên Nếu vậy, thị điều cho ngưới khởi tạo đáp ứng thị chuông tạm thời Bản tin gửi tới P-CSCF 25 P-CSCF gửi thông báo chuông tới S-CSCF Dựa vào lựa chọn bước tin gửi trực tiếp tới S-CSCF(18a) gửi thông qua I-CSCF(THIG) (18b1và 18b2) 26 S-CSCF gửi tin tới đầu cuối khởi tạo theo thủ tục S-S 27 Khi người dùng đích trả lời, UE gửi đáp ứng 200 OK tới P-CSCF 28 P-CSCF thị tài nguyên đặt trước cho phiên chuyển đến 29 UE bắt đầu truyền thông với phiên 30 P-CSCF gửi đáp ứng 200 OK theo tuyến báo hiệu trả lại S-CSCF Dựa vào lựa chọn phần 3, đáp ứng gửi trực tiếp từ P-CSCF tới SCSCF gửi gián tiếp qua I-CSCF(THIG) 31 S-CSCF gửi đáp ứng 200 OK tin ACK tới S-CSCF thông qua thủ tục S-S 32 Người khởi tạo gửi đáp ứng tin 200 OK tin ACK tới S-CSCF thông qua thủ tục S-S 33 S-CSCF chuyển tin ACK tới P-CSCF Việc định tuyến thông qua I-CSCF tùy thuộc cấu hình vận hành I-CSCF 34 P-CSCF gửi tin ACK tới UE 3.7.2 (MT#2) Kết cuối di động, mạng nhà Các thủ tục kết cuối sử dụng cho thuê bao đặt vùng phục vụ mạng nhà UE đặt mạng nhà, gắn vào P-CSCF nhờ thủ tục phát CSCF Khi đăng kí hồn thành, S-CSCF biết địa P-CSCF P-CSCF biết tên địa UE Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 69 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN Hình 3.20: Thủ tục kết cuối di động – mạng nhà Thủ tục MT#2 sau: UE#1 gửi yêu cầu INVITE theo thủ tục khởi tạo thủ tục từ S-CSCF tới S-CSCF, tới S-CSCF thuê bao kết cuối S-CSCF tích cực thuộc tính dịch vụ thực điều khiển dịch vụ kết cuối yêu cầu cho thuê bao Điều bao gồm trao quyền SDP yêu cầu dựa vào thuê bao dịch vụ đa phương tiện người dùng S-CSCF nhớ (từ thủ tục đăng kí) CSCF bước cho UE Nó chuyển tiếp tin INVITE tới P-CSCF mạng nhà Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 70 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN Thẻ trao quyền phát từ PCF chứa tin INVITE PCSCF nhớ (từ thủ tục đăng kí) địa UE gửi INVITE tới UE UE định tập hợp luồng phương tiện đưa điểm đầu cuối khởi tạo mà hỗ trợ, đáp ứng tin SDP trở lại người khởi tạo SDP diễn tả một vài phương tiện cho phiên đa phương tiện Đáp ứng gửi tới P-CSCF P-CSCF trao quyền tài nguyên cần thiết cho phiên P-CSCF gửi tin SDP tới S-CSCF S-CSCF gửi tin SDP tới người khởi tạo theo thủ tục S-S Điểm đầu cuối phía khởi tạo gửi SDP cung cấp để sử dụng cho phiên thủ tục S-S tới S-CSCF 10 S-CSCF gửi SDP cung cấp tới P-CSCF 11 P-CSCF gửi SDP tới UE 12 UE đáp ứng lại SDP cung cấp P-CSCF trao quyền đáp ứng 13 UE thiết lập thủ tục đặt trước tài nguyên cần thiết cho phiên 14-15 Đáp ứng gửi tới điểm đầu cuối phía khởi tạo 16 Khi điểm đầu cuối phía khởi tạo hồn thành việc đặt trước tài ngun, gửi thơng báo đặt trước tài nguyên thành công tới S-CSCF thủ tục S-S 17 S-CSCF gửi tin tới P-CSCF 18 P-CSCFgửi tin tới UE 19 UE#2 thông báo cho thuê bao đích thiết lập phiên lối vào 20-23 UE#2 đáp ứng lại tin đặt trước tài nguyên thành công P-CSCF trao quyền để đáp ứng lại tin gửi tới điểm cuối khởi tạo 24 UE thông báo cho người dùng đợi thị từ người dùng trước hồn thành phiên Nếu vậy, thị điều tới người khởi tạo đáp ứng thị chuông tạm thời Bản tin gửi tới P-CSCF 25 P-CSCF gửi tin báo hiệu chuông tới S-CSCF 26 S-CSCF gửi tin tới người khởi tạo theo thủ tục S-S 27 Khi người dùng đầu cuối trả lời UE gửi đáp ứng 200 OK tới P-CSCF Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 71 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN 28 P-CSCF thị tài nguyên đặt trước cho phiên cam kết 29 UE bắt đầu truyền thông phiên 30 P-CSCF gửi đáp ứng 200 OK tới S-CSCF, sau tuyến yêu cầu INVITE bước 31 S-CSCF thực điều khiển dịch vụ yêu cầu để hoàn thành thiết lập phiên 32 S-CSCF gửi đáp ứng 200 OK theo thủ tục S-S phù hợp 33 Người khởi tạo phiên đáp ứng lại tin 200 OK tin ACK tới SCSCF thông qua thủ tục S-S 34 S-CSCF gửi tin ACK tới P-CSCF 35 P-CSCF gửi tin ACK tới UE 3.7.3 (MT#3) Kết cuối di động, chuyển mạng miền chuyển mạch kênh Thủ tục kết cuối sử dụng cho thuê bao đăng kí dịch vụ chuyển mạch kênh mạng nhà mạng khách Người dùng thuê bao IMS chuyển mạch kênh khơng đăng kí dịch vụ IMS Hình 3.21: Thủ tục kết cuối di động th bao khơng đăng kí dịch vụ IMS đăng kí dịch vụ chuyển mạch kênh Thủ tục sau: Trong trường hợp thuê bao kết cuối không cấp S-CSCF, phiên cố gắng định tuyến theo thủ tục phần: “thủ tục kết cuối di động với thuê bao chưa đăng kí IMS có dịch vụ liên quan đến trạng thái chưa đăng kí ” Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 72 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN S-CSCF gọi trình điều khiển dịch vụ phù hợp để cố gắng thiết lập phiên mà có kết tái định tuyến phiên sang dịch vụ tin tiếp tục định tuyến phía thuê bao có địa kết cuối miền chuyển mạch kênh S-CSCF thực hành động tiến xa để cố gắng thiết lập phiên Trong trường hợp định tuyến phía th bao có địa đầu cuối miền chuyển mạch kênh, S-CSCF thực phân tích địa Từ việc phân tích địa đích, S-CSCF xác định th bao miền chuyển mạch kênh gửi yêu cầu tới BGCF BGCF chuyển tiếp tin INVITE tới MGCF phù hợp mạng nhà tới MGCF mạng khác Điều tùy thuộc cấu hình tương tác với PSTN mạng IMS Cuối thiết lập phiên đến MGCF Thiết lập phiên thông thường tiếp tục theo luồng PSTN-T mô tả phần trước 3.7.4 (PSTN-T) Kết cuối PSTN MGCF phân hệ IM CN đầu cuối SIP để nhận thiết lập yêu cầu thay mặt cho PSTN Media Gateway Các node khác coi báo hiệu đến từ SCSCF MGCF kết hợp chặt chẽ với chức bảo mật mạng S-CSCF Kết cuối PSTN thực mạng nhà vận hành S-CSCF người khởi tạo phiên Vì MGCF /MGW đưa “mạng kết cuối” mạng nhà hay mạng khách Hơn hợp đồng nhà vận hành mạng cho phép kết cuối PSTN mạng khác với mạng khách hay mạng nhà người khởi tạo Thủ tục kết cuối sử dụng cho thủ tục giưa S-CSCF Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 73 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN Hình 3.22: Thủ tục kết cuối PSTN Thủ tục kết cuối PSTN sau: MGCF nhận yêu cầu INVITE từ thủ tục khởi tạo thủ tục S-CSCF MGCF thiết lập tương tác H.248 để bắt kênh xắp xác định khả truyền thông MGW MGCF xác định tập phương tiện đưa điểm đầu cuối khởi tạo mà hỗ trợ gửi đáp ứng tin SDP tới người khởi tạo Đáp ứng gửi thông qua thủ tục S-S Điểm đầu cuối phía khởi tạo gửi SDP cấp để sử dụng cho phiên tới MGCF thủ tục S-S MGCF thiết lập tương tác H.248 để thay đổi kết nối thiết lập bước thị cho MGW đặt trước tài nguyên cần thiết cho truyền thông đa phương tiện MGCF đáp ứng lại phương tiện cấp phía người khởi tạo MGW đặt trước tài nguyên cần thiết cho truyền thông Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 74 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Giao diện IMS phần tử khác NGN Khi điểm đầu cuối phía khởi tạo hồn thành việc đặt trước tài ngun cho nó, gửi tin thông báo đặt trước tài nguyên thành công tới MGCF thủ tục S-S MGCF gửi tin IAM tới PSTN 10 MGCF gửi đáp ứng cho thông báo đặt trước tài ngun thành cơng phía đầu cuối khởi tạo 11 PSTN thiết lập tuyến tới thuê bao đích Nó tùy chọn thơng báo cho người dùng đích trước hồn thành phiên, có đáp lại tin ACM 12-13 Nếu PSTN thơng báo cho người dùng đích, MGCF thị điều cho thuê bao khởi tạo đáp ứng thị chuồng tạm thời Bản tin gửi thông qua thủ tục S-S 14 Khi người dùng phía đích trả lời, PSTN gửi thơng báo ANM tới MGCF 15 MGCF thiết lập tương tác H248 để tạo kết nối MGW bi-directional 16 MGCF gửi đáp ứng 200 OK theo tuyến báo hiệu quay lại người khởi tạo phiên 17 Người khởi tạo phiên báo nhận đáp ứng cuối tin ACK Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 75 Đồ án tốt nghiệp đại học Tổng kết đánh giá cuối 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 trị, 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 cịn 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 thơng 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 trị 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 cịn 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 thông 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 đóng góp nội dung đề tài Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 78 Đồ án tốt nghiệp đại học Tài liệu tham khảo 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 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 Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương 79 ... viết tắt network Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP IM CN SS IP multimedia subsystem core IMSI International identifier IMS IP Multimedia subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IP Internet Protocol... đại học Chương 2: Kiến trúc NGN phân hệ IMS Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP cho phép nhà vận hành mạng di động mặt đất PLMN sẵn sàng phục vụ dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng họ cách xây... cung cấp dịch vụ cho phân hệ đa phương tiện IP Các thủ tục diễn tả lươc đồ văn luồng thông tin Các thủ tục tài liệu phương tiện phép phân hệ IMS hỗ trợ ứng dụng đa phương tiện IP 3.1 Thủ tục đăng