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 Cán bộ phản biện 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 ) MỤC LỤC CHƯƠNG 1 11 GIỚI THIỆU CHUNG 11 1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ và mạng viễn thông 12 1.2 Nội dung và phạm vi đồ án 14 16 CHƯƠNG 2 16 KIẾN TRÚC NGN VÀ PHÂN HỆ IMS 16 Giới thiệu chương 16 2.1 Kiến trúc NGN 17 2.1.1 Mạng viễn thông hiện nay 17 2.1.2 Mạng viễn thông trên con đường tiến tới NGN 18 2.2 Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN 22 2.2.1 Tổng quan IMS 22 2.2.2 Chức năng các phần tử trong IMS 26 2.2.2.1 P-CSCF (Proxy-CSCF) 26 2.2.2.2 I-CSCF (Interrogating-CSCF ) 27 2.2.2.3 S-CSCF (Serving-CSCF) 27 2.2.2.4 BGCF (Breakout Gateway Control Function) 29 2.2.2.5 HSS (Home subscriber Server) 29 2.2.2.6 MGCF (Media Gateway Control Function) 30 2.2.2.7 MRF (Multimedia resource function) 30 2.2.2.8 IMS-MGW (IP multimedia sbsystem-Media gateway function) 31 2.2.2.9 SGW (Signalling gateway function) 31 2.2.3 Các giao diện trong IMS 32 2.3 IMS của một số tổ chức tiêu chuẩn khác 33 36 CHƯƠNG 3 37 CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN 37 37 Giới thiệu chương 37 3.1. Bộ Giao thức H.323 38 3.1.1.Cấu trúc của H.323 39 3.1.1.3 Khối điều khiển đa điểm MCU 43 3.1.2 Tập giao thức H323 43 3.1.2.1 Báo hiệu RAS 43 3.1.2.2 Báo hiệu điều khiển cuộc gọi H.225 44 3.1.2.3 Giao thức H.245 45 3.1.3 Các thủ tục báo hiệu cuộc gọi 47 3.1.3.1 Thiết lập cuộc gọi 47 3.1.3.2 Khởi tạo liên kết và trao đổi khả năng 57 3.1.3.3 Thiết lập kênh truyền ảo 58 3.1.3.4 Cung cấp dịch vụ 58 3.1.3.5 Giải phóng cuộc gọi 58 60 3.2. Giao thức khởi tạo phiên SIP 60 3.3. Giao thức điều khiển cuộc gọi độc lập kênh mang BICC 73 3.3.1. Tổng quan về BICC 73 3.3.2. Kiến trúc của BICC 74 CHƯƠNG 4 84 MỘT SỐ THỦ TỤC LUỒNG PHIÊN TRONG IMS 84 Giới thiệu chương 84 4.1 Tổng quan về các thủ tục luồng phiên 84 4.2 Thủ tục từ S-CSCF/ MGCF tới S-CSCF/ MGCF 87 4.2.1 (S-S#1) Các nhà khai thác mạng khác nhau thực hiện khởi tạo và kết thúc 88 4.2.2 (S-S#2) Một nhà khai thác mạng thực hiện khởi tạo và kết cuối 92 4.2.3 (S-S#3) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN trong cùng mạng với S-CSCF 95 4.2.4 (S-S#4) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN ở mạng khác với S-CSCF 97 4.3 Thủ tục khởi tạo 99 4.3.1 (MO#1) Khởi tạo di động, chuyển mạng 100 4.3.2 (MO#2) Khởi tạo di động, mạng nhà 104 4.3.3 (PSTN-O) Khởi tạo PSTN 106 4.4 Thủ tục kết cuối 108 4.4.1 (MT#1) Kết cuối di động, chuyển mạng 109 4.4.2 (MT#2) Kết cuối di động, mạng nhà 113 4.4.3 (MT#3) Kết cuối di động, chuyển mạng miền chuyển mạch kênh 116 4.4.4 Kết cuối PSTN 117 TỔNG KẾT ĐÁNH GIÁ CUỐI CÙNG 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 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) TỪ VIẾT TẮT: Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AMR Adaptive multi rate Thích ứng đa tốc độ API Application program Giao diện lập trình ứng interface 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 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 telecommunication system Hệ thống thông tin di động toàn cầu [...]... xu thế tích hợp IP/ATM/MPLS cho mạng thông tin trục đã dẫn đến sự cần thiết phải thay đổi công nghệ mạng Đứng trước xu hướng đó, việc phát triển theo cấu trúc mạng thế hệ sau (NGN) với các công nghệ phù hợp là bước đi tất yếu của viễn thông thế giới và mạng viễn thông Việt nam NGN không phải là một mạng có cơ sở hạ tầng được xây dựng hoàn toàn mới mà nó được hình thành và phát triển trên nền tảng của. .. xDSL và B-ISDN, các công nghệ truy nhập vô tuyến như CDMA, TDMA, FDMA… Các công nghệ trên đây đều có những giải pháp kĩ thuật và những hệ thống hỗ trợ trên chính hệ thống của mình Khi có nhiều công nghệ mạng sẽ dẫn đến tăng trưởng các phần tử mạng và do vậy sẽ làm tăng sự phức tạp trong đồng bộ và công tác quản lí, hơn nữa các nhà khai thác mạng khác nhau lại sử dụng các công nghệ và các chuẩn khác... triển trên nền tảng của các mạng thế hệ trước đó kết hợp với kỹ thuật chuyển mạch gói theo giao thức IP Chương 2 sẽ giới thiệu về thực trạng mạng viễn thông hiện nay từ đó chỉ ra xu thế phát triển mạng viễn thông kế tiếp NGN, đồng thời cũng trình bày được cấu trúc và chức năng của các phần tử trong phân hệ IMS một trong những nội dung chủ yếu của đề tài 2.1 Kiến trúc NGN 2.1.1 Mạng viễn thông hiện nay...Chương 2: Giới thiệu tổng quan kiến trúc mạng thế hệ kế tiếp (NGN) là xu hướng phát triển mạng tối ưu nhất và tiết kiệm chi phi xây dựng mạng nhất để cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng nhanh chóng nhất Nội dung chính của phần này là giới thiệu phân hệ IMS của 3GPP trong kiến trúc NGN, vai trò chức năng các phần tử của nó Ngoài ra phần còn giới thiệu kiến trúc IMS của một số tổ chức khác... đưa ra khuyến cáo khi tiến hành xây dựng NGN từ mạng hiện có cho các nhà xây dựng mạng theo mô hình sau: Hình 2 1: Các khả năng tiến đến NGN Nhìn từ mô hình thì các mạng hiện có như PSTN, IN, mạng số liệu, mạng Internet, mạng cáp, mạng vô tuyến đều có thể phát triển lên NGN theo hai con đường là có thể phát triển từng bước thông qua mạng lai ghép, mạng VoIP rồi tiến tới NGN hoặc tiến thẳng lên NGN Tùy... 2.2 Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN 2.2.1 Tổng quan IMS Hệ thống con đa phương tiện IP (IMS) là phần mạng được xây dựng bổ sung cho các mạng hiện tại nhằm thực hiện nhiệm vụ hội tụ mạng và cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng đầu cuối IMS là một phần của kiến trúc mạng thế hệ kế tiếp được cấu thành và phát triển bởi tổ chức 3GPP và 3GPP2 để hỗ trợ truyền thông đa phương tiện hội tụ giữa thoại,... ,so sánh chỉ ra được một số điểm khác biệt giữa H.323 và SIP Chương 4: Trình bày các một thủ tục luồng phiên trên các giao diện trong phân hệ IMS của 3GPP Phần này là nội dung chính của đồ án cần thực hiện để hiểu được phương thức hoạt động, nhiệm vụ của các phần tử trong phân hệ IMS trên các giao diện bên trong IMS và giữa các giao diện của IMS với các phân hệ khác trong NGN Cuối cùng là những tổng. .. Nhìn chung tiếp cận vấn đề hội tụ mạng từ khía cạnh nào đi nữa thì đều xây dựng mạng hội tụ từ các mạng và công nghệ hiện có Tuy nhiên vẫn chưa có một chuẩn chung duy nhất nào để xây dựng mạng hội tụ 3GPP đưa ra mô hình khai quát về hội tụ mạng như sau: Hình 1 1: Xu hướng hội tụ mạng của 3GPP Mạng di động trước đây với hệ thống PCS-IS95A và hệ thống IS95B chỉ cung cấp được dịch vụ thoại truyền thống... kiện cụ thể của từng vùng mạng mà xây dựng NGN với giá thành thấp nhất và nhanh nhất Mô hình NGN do ETSI đưa ra như sau: Hình 2 2: Kiến trúc mạng NGN Từ kiến trúc NGN tổng quan của ETSI có các đặc điểm sau:  NGN kế thừa các mạng hiện có như PSTN, ISDN, Internet, PLMN vv  Xây dựng thêm các phân hệ mới các giao thức mới với mục đích là để bổ sung thêm các loại hình dịch vụ, cung cấp dịch vụ đa phương tiện... nhược điểm của hai mạng trên trong khi vẫn có thể cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng Để trả lời câu hỏi đó các tổ chức chuẩn hóa viễn thông đã nghiên cứu và đưa ra mô hình mạng hội tụ có khả năng cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng trong khi đó giá thành và thời gian xây dựng mạng là rẻ nhất và nhanh nhất – đó chính là mạng NGN NGN được ITU-T định nghĩa như sau: Mạng thế hệ kế tiếp . thế tích hợp IP/ATM/MPLS cho mạng thông tin trục đã dẫn đến sự cần thiết phải thay đổi công nghệ mạng. Đứng trước xu hướng đó, việc phát triển theo cấu trúc mạng thế hệ sau (NGN) với các công. phân hệ IMS và trên các giao diện giữa IMS với các phân hệ khác trong kiến trúc NGN để cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ mạng. Sau bốn phần này là những đánh giá, tổng kết cuối cùng của. thực tế với mạng viễn thông hiện nay. Trong mạng thế hệ kết tiếp (NGN) các hệ thống hỗ trợ có khả năng thích nghi với các điều kiện trên mạng, hội tụ các công nghệ về mạng lõi, mạng truy nhập,