Tim Hieu Va Trien Khai He Thong IMS Core Tren He Dieu Hanh Linux Ubuntu 11 10

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Khoa Điện tử - Viễn thông

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

***

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

Tp.HCM, ngày…tháng…năm 2011

Ký tên

Trang 1


Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Khoa Điện tử - Viễn thông

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

***

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

Tp.HCM, ngày…tháng…năm 2011

Ký tên

Trang 2


LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khi công nghệ ngày càng phát triển, khiến nhu cầu sử dụng các thiết

bị số của con người cũng ngày càng đa dạng và phong phú hơn. Từ khi cuộc cách

mạng về công nghệ truyền dẫn hình ảnh, âm thanh thực bùng nổ nó đã không ngừng

phát triền và trở thành thành phần hết sức quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong mọi

linh vực của đời sống cũng như giúp nâng cao sự phát triển của nền kinh tế ,đẩy mạnh

sự giao lưu hợp tác giữ các doanh nghiệp trong và ngoài nước, loại bỏ những trở ngại

về vấn đề khoảng cách địa lý. Với xu thế phát triển của công nghệ là sự tích hợp, đa

năng, đa phương tiện, mọi lúc, mọi nơi dù ở bất cứ nơi đâu con người cũng đều dễ

dàng liên lạc, giao tiếp được với nhau mà không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ yếu tố ngoại

cảnh nào. Cũng chính từ xu thế đó mà các nhà cung cấp dịch vụ mạng viễn thông ngày

nay cần phải tìm ra một công nghệ mới cho phép kết hợp mọi giao thức cũng như mọi

công nghệ mạng hiện tại qua một cơ sở hạ tầng chung gian hay chính là một công nghệ

mạng lõi hội tụ.

“Đứng trước xu thế 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. Trước đây, mạng NGN bắt đầu được xây dựng với mô hình chuyển mạch

mềm (Softswitch) và đã đạt được một số thành công nhất định. Nhưng từ khi 3GPP

giới thiệu IMS (Phân hệ đa phương tiện IP – IP Multimedia Subsystem) thì IMS đã

chứng tỏ được khả năng vượt bậc hơn so với Softswitch về nhiều mặt, và IMS dần trở

thành tiêu chuẩn chung để xây dựng mạng NGN ngày nay”. Chính vì vậy đề tài này sẽ

tập chung vào tìm hiểu công nghệ IMS – bước phát triển tiếp theo của mạng thế hệ sau

NGN trong một tương lai gần.

Nội dung đề tài bao gồm:

Chương 1: Tổng quan về IMS trên nền NGN. Chương này sẽ giới thiệu tổng

quan về mạng thế hệ sau NGN. Phân tích đặc điểm của chuyển mạch mềm (soft

Trang 3


switch) và phân hệ IMS từ đó lý giải nguyên nhân đi lên xây dựng IMS cho

bước phát triển tiếp theo của mạng NGN.

Chương 2: Kiến trúc phân hệ IMS. Chương này xẽ phân tích chi tiết về kiến

trúc của phân hệ IMS trong mạng NGN.

Chương 3: Các thủ tục trong phiên làm việc của IMS. Chương này phân tích về

các bản tin trong quá trình hoạt động của phân hệ IMS.

Chương 4: Các giao thức chính trong phân hệ IMS. Chương này sẽ tập chung

tìm hiểu về 2 giao thức chính được coi là thế mạnh và cơ bản nhất của IMS là

giao thức SIP và giao thức Diameter (AAA).

Chương 5: Triển khai hệ thống mạng NGN với phân hệ IMS. Trong chương

này sẽ phân tích về các giai đoạn trong quá trình tiến lên xây dựng mạng thế hệ

sau NGN sử dụng phân hệ IMS.

Chương 6: Hiện trạng hạ tầng mạng và tiến lên xây dựng NGN – IMS của

VNPT. Ở chương này sẽ tìm hiểu trên thưc tế về hiện trạng và quá trình tiến lên

xây dựng mạng NGN-IMS của tập đoàn bưu chính viên thông Việt Nam VNPT

trong những năm gần đây.

Chương 7: Mô phỏng Open IMSCore trên linux ubuntu 11.10. chương này thực

hiện mô phỏng, phân tích quá trình hoạt động và khai thác một số dịch vụ của

IMSCore có cấu trúc được chuẩn hóa giống với IMS Core thực tế sẽ triển khai.

Hiện nay ở Việt Nam IMS vẫn còn là một xu hướng phát triển đang trong thời

gian đầu tìm hiểu và triển khai. Vì vậy đề tài không thể tránh được những sai sót và

thiếu chính xác trong thông tin tìm hiểu được đưa vào. Rất mong nhận được sự góp ý

của quý thầy cô và bạn đọc về đề tài này.

Trang 4


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IMS TRÊN NỀN NGN............................................13

1.1 Giới thiệu về mạng hội tụ NGN (next genaration networking)..................................13

1.1.1 Sự hình thành mạng hội tụ NGN.....................................................................................13

1.1.2 Cấu trúc mạng hội tụ NGN.............................................................................................13

1.1.3 Đặc điểm của mạng NGN...............................................................................................15

1.2 Giới thiệu sơ lược về sự chuẩn hoá của IMS..............................................................15

1.3 Tại sao cần phát triển IMS trên nền NGN?................................................................16

1.4 Các đặc điểm và ưu, nhược điểm của IMS trên nền NGN.........................................20

1.4.1 Các đặc điềm của IMS....................................................................................................20

1.4.2 Các ưu điểm....................................................................................................................20

1.4.3 Các nhược điểm..............................................................................................................22

CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC PHÂN HỆ IMS.................................................................24

2.1 Lớp ứng dụng..............................................................................................................25

2.1.1 Máy chủ ứng dụng..........................................................................................................25

2.2 Lớp điều khiển và cơ sở dữ liệu.................................................................................25

2.2.1 HSS (home subscriber server).........................................................................................25

2.2.2 SLF (Subscriber location funtion)...................................................................................25

2.3 Open IMS Core...........................................................................................................26

2.3.1 Chức năng điều khiển cuộc gọi CSCF............................................................................26

2.4 Lớp tryền tải................................................................................................................31

2.4.1 Bộ chức năng đa phương tiện MRF................................................................................31

2.4.2 Các giao diện tương tác...................................................................................................32

2.4.3 UE(user equipment)........................................................................................................34

2.4.4 Khóa nhận dạng người dùng riêng..................................................................................35

2.4.5 Khóa nhận dạng người dùng chung................................................................................35

2.4.6 Giao tiếp với mạng PS....................................................................................................36

2.4.7 Giao tiếp với mạng GSM/GPRS.....................................................................................38

2.4.8 Giao tiếp với mạng IP.....................................................................................................39

CHƯƠNG 3: CÁC THỦ TỤC TRONG PHIÊN LÀM VIỆC CỦA IMS.....................41

3.1 Các thủ tục liên quan đến đăng ký..............................................................................41

Trang 5


3.1.1 Thủ tục đăng ký thông tin cho các users mới tham gia vào mạng..................................41

3.1.2 Thủ tục đăng ký lại thông tin cho các users....................................................................43

3.1.3 Thủ tục xoá thông tin đã đăng ký....................................................................................43

3.2 Các thủ tục khởi tạo phiên..........................................................................................47

3.2.1 Các thủ tục khởi tạo phiên làm việc giữa user trong các mạng IMS..............................47

3.2.2 Thủ tục khởi tạo phiên giữa các users thuộc mạng IMS và PSTN.................................50

CHƯƠNG 4: CÁC GIAO THỨC CHÍNH SỬ DỤNG TRONG PHÂN HỆ IMS........53

4.1 Giao thức khởi tạo phiên SIP......................................................................................53

4.1.1 Tổng quan về giao thức...................................................................................................53

4.1.2 Cấu trúc của SIP..............................................................................................................53

4.1.3 Các bản tin SIP................................................................................................................55

4.2 Giao thức cung cấp chức năng AAA-Diameter..........................................................56

4.2.1 Tổng quan về giao thức...................................................................................................56

4.2.2 Cấu trúc bản tin Diameter...............................................................................................57

4.2.3 Các bản tin Diameter trong phiên làm việ......................................................................59

CHƯƠNG 5: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG NGN VỚI PHÂN HỆ IMS...........60

5.1 Quá trình tiến lên xây dựng mạng NGN với phân hệ IMS.........................................60

5.1.1 Các giai đoạn tiến lên xây dựng IMS..............................................................................60

CHƯƠNG 6: HIỆN TRẠNG HẠ TẦNG MẠNG VÀ TIẾN LÊN XÂY DỰNG NGN - IMS CỦA VNPT...........................................................................................................65

6.1 Tổng quan...................................................................................................................65

6.2 Quá trình xây dựng mạng hội tụ của VNPT...............................................................66

CHƯƠNG 7: MÔ PHỎNG OPENIMSCORE TRÊN LINUX UBUNTU 11.10..........71

7.1 Xây dựng mô hình mạng............................................................................................71

7.1.1 Giới thiệu về open IMSCore...........................................................................................71

7.1.2 Triển khai Open IMSCore trên hệ điều hành linux ubuntu 11.10...................................73

7.1.3 Tạo DHCP server............................................................................................................78

7.1.4 Tạo thêm các user mới....................................................................................................81

7.2 Cài UCT IMS Client...................................................................................................85

7.3 Cấu hình UCT IMS Client và thực hiện cuộc gọi giữi 2 user trong IMS Network....86

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI.......................................................91

Trang 6


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ

Hinh 1.1: Cấu trúc phân lớp mạng NGN...................................................................................13Hình 1.2: So sánh kiến trúc Softswitch và IMS........................................................................17Bảng 1: Các phần tử của Softswitch có chức năng tương tự IMS............................................18Bảng 2: Sự khác nhau giữa Softswitch và IMS.........................................................................20Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc phân hệ IMS......................................................................................24Hình 2.2: SLF chỉ định HSS phù hợp........................................................................................26Hình 2.3: Đăng ký có yêu cầu bảo mật.....................................................................................28HÌnh 2.4: Mô tả vai trò định tuyến của S-CSCF.......................................................................31Hình 2.5: Chức năng điều khiển thông tin đa phương tiện MRF..............................................32Hình 2.6: Các giao diện trong IMS...........................................................................................32Bảng 3: Các giao diện của phân hệ IMS...................................................................................34Hình 2.7: Quá trình thiết lập cuộc gọi từ mạng IMS ra mạng CS CN và ngược lại.................38Hình 3.1: Quá trình đăng ký thông tin của new users...............................................................41Hình 3.2: Thủ tục xóa đăng ký khi hết thời gian đăng ký.........................................................44Hình 3.3: Thủ tục xóa đăng ký khởi tạo bởi HSS.....................................................................45Hình 3.4: Thủ tục xóa đăng ký thực hiện bởi S-CSCF.............................................................47Hình 3.5: Sơ đồ thủ tục khơi tạo phiên gữa các users của các mạng IMS................................49Hình 3.6: Sơ đồ quá trình khởi tạo phiên là việc giữa user trong mạn IMS và mạng PSTN....50Hình 4.1: Các thành phần của SIP.............................................................................................54Bảng 4: Các bản tin yêu cầu của SIP.........................................................................................55Bảng 5: Các bản tin phản hồi của SIP.......................................................................................55Hình 4.2: Giao thức Diameter trong phân hệ IMS....................................................................56Hình 4.3: Cấu trúc bản tin Diameter.........................................................................................57Hình 4.4: Cấu trúc Diameter Header.........................................................................................57Hình 4.5: Cấu trúc AVP trong ban tin Diameter.......................................................................58Hình 4.6: Sơ đồ hoạt động của các bản tin Diameter trong phiên làm việc..............................59Hình 5.1: Giai đoạn nâng cấp lên IMS......................................................................................61Hình 5.2: Thêm các server ứng dụng vào mạng hiện tại...........................................................62Hình 5.3: Thêm HSS và Handoff server vào giai đoạn hoàn thiện...........................................64Hình 6.1: Mô hình giải pháp SURPASS của SIEMENS..........................................................67Bảng 6: Các thành phần thiết bị trong mô hình.........................................................................68Hình 6.2: Mô hình hệ thống giai pháp tổng thể IMS của Alcatel-lucent..................................69Hình 7.1 Mô hình cấu trúc Open IMSCore...............................................................................71Hình 7.2: Giao diện các thành phần của OpenIMSCore khi khởi động....................................77Hình 7.3: Giao diện quản lý user của FHoSS............................................................................78Hình 7.4: Xác định interface đang sử dụng...............................................................................79

Trang 7


Hình 7.5: Start lại DHCP...........................................................................................................81Hình 7.6: Giao diện của UCT IMS client..................................................................................87Hình 7.7: Giao diện cấu hình Preferences: tab Profile và IMS.................................................87Hình 7.8: Giao diện cấu hình Preferences: tab Media và XDMS.............................................88Hình 7.9: Giao diện của UCT client khi user tuan đã được đăng ký.........................................89Hình 7.10: Giao diện UCT IMS Client khi user Hung nhận được cuộc gọi từ Tuan................89Hình 7.11: Giao diện gửi tin nhắn trong UCT IMS Client........................................................90

Trang 8


CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Tiếng Anh

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line

A-RACF Access Resource and admission Control Function

A-RACF Access Resource and admission Control Function

AVP Attribute Value Pairs

BGCF Breakout gateway control function

BICC Bearer Independent Call Control

BSC Base Station Controller

CCF Charging Collection Function

CGI Common Gateway Interface

COPS Common Open Policy Services

CPL Call Processing Language

CS Circuit Switching

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol

DNS Domain Name System

EAP Extensible Authentication Protocol

ETSI European Telecommunication Standards Institute

FQDN Fully qualified domain name

FTTH Fiber To The Home

GGSN Gateway GPRS Support Node

GPRS General Packet Radio Service

GSM Global System for Mobile communications

HSS Home Subscriber Server

HTTP Hypertext Transfer Protocol

IANA Internet Assigned Numbers Authority

ICID IMS Charging ID

IETF Internet Engineering Task Force

IMSI International Mobile Subscriber Identifier

Trang 9


ISDN Integrated Services Digital Network

LPDP Local Policy Decision Point

MCC Mobile Country Code

MG Media gateway

MGC Media gateway controller

MGCF Media gateway control function

MGW Media gateway

MINE Multipurpose Internet Mail Extension

MMS Multimedia Message Service

MNC Mobile Network Code

MRFC Multimedia Resource Function Controller

MRFP Media Resource Function Processor

MSC Mobile Switching Centre

MSC Mobile Switching Center

MSIN Mobile Subscriber Identification Number

NASREQ Network Access Server Application

NASS Network Attachment Subsystem

NASS Network Attachment Subsystem

NMSI National Mobile Station Identity

OCF Online Charging Function

OMA Open Mobile Alliance

OSP Open Settlement Protocol

PBN Packet Based Network

PDF Policy Decision Function

PDP Packet Data Protocol

PEP Policy enforcement point

PoC Push-to-Talk over Cellular

PS Packet Switched

PSTN Public Switched Telephone Network

Trang 10


RACS Resource Admission Control Functionality

RACS Resource and Admission Control Functionality

RADIUS Remote Authentication Dial In User Service

R-SGW Roaming Signaling Gateway

RSVP Resource Reservation Protocol

RTP Realtime Transport Protocol

RTSP Real Time Streaming Protocol

RUAM Remote UAM

SAP Session Advertisement Protocol

SBC Session Border Controller

SBLP Service Based Local Policy

SCIP Simple Conference Invitation Protocol

SCTP Stream Control Transmission Protocol

SDP Session Description Protocol

SGSN Signaling GPRS support nút

SGW Signaling gateway

SIP Session Initial Protocol

SLF Subscription Locator Function

SNTP Simple Network Time Protocol

S-PDF Serving Policy Decision Function

S-PDF Serving Policy Decision Function

TACACS Terminal Access Controller Access Control System

TCP Transmission Control Protocol

TG Trungking Gateway

TISPAN Telecoms and Internet converged Services and Protocols for

Advanced Networking

TLS Transport layer Security

T-SGW Transport Singnalling Gateway

UA User Agent

Trang 11


UAC User Agent Client

UAM User Access Mode

UAS User Agent Server

UE User Equipment

UICC Universal Integrated Circuit Card

URL Universal Resource Locator

USIM Universal Subscriber Identity Module

VCC Voice Call Continuity

VoIP Voice over Internet Protocol

XML Extensible Markup Language

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ IMS TRÊN NỀN NGN

1.1 Giới thiệu về mạng hội tụ NGN (next genaration networking)

Trang 12


1.1.1 Sự hình thành mạng hội tụ NGN

Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói

và công nghệ truyền dẫn băng rộng, NGN ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin

dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ một cách đa dạng và nhanh

chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động.

Như vậy, có thể xem NGN là sự tích hợp mạng PSTN dựa trên kỹ thuật TDM

và mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả các

dịch vụ vốn có của PSTN, đồng thời có thể cung cấp cho mạng IP lưu lượng dữ liệu

lớn, nhờ đó giảm tải cho mạng PSTN.

Cho tới nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấp thiết bị

viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN.

Song vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể nào chính xác cho NGN.

1.1.2 Cấu trúc mạng hội tụ NGN

Mô hình cấu trúc mạng tổng quan từ mô hình cấu trúc của các nhà cung cấp

dịch vụ và thiết bị lớn đã đưa ra:

Hinh 1.1: Cấu trúc phân lớp mạng NGN

1.1.2.1 Lớp truyền dẫn và truy cập

Trang 13


Phần truyền dẫn: Áp dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo mật độ bước sóng

DWDM ở lớp vật lý nhằm đảm bảo cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) theo yêu cầu

của ứng dụng.

Phần truy nhập: Hướng tới sử dụng công nghệ quang cho thông tin hữu tuyến và

CDMA cho thông tin vô tuyến. Thống nhất sử dụng công nghệ IP.

1.1.2.2 Lớp truyền thông

Thiết bị chính trong lớp truyền thông là các cổng (Gateway) làm nhiệm vụ kết

nối giữa các phần của mạng và giữa các mạng khác nhau.

1.1.2.3 Lớp điều khiển

Lớp điều khiển có nhiệm vụ điều khiển kết nối giữa các đầu cuối, với yêu cầu

tương thích với tất cả các loại giao thức và báo hiệu.

Lớp điều khiển có thể được tổ chức theo kiểu module, theo đó các bộ điều

khiển độc lập sẽ thực hiện các chức năng điều khiển khác nhau.

Thiết bị chính trong lớp điều khiển là Softswitch (chuyển mạch mềm) làm

nhiệm vụ báo hiệu và điều khiển cuộc gọi.

1.1.2.4 Lớp ứng dụng

Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau, ở

nhiều hình thức như: thoại, fax, internet, dịch vụ đa phương tiện, các trò chơi trực

tuyến yêu cầu thời gian thực, dịch vụ truyền số liệu, và các dịch vụ giá trị gia tăng,….

Lớp này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện được chuẩn hóa.

Chính vì vậy mà việc cập nhật, tạo mới và triển khai ứng dụng, dịch vụ mạng trở nên

vô cùng nhanh chóng và hiệu quả.

Lớp này có thể thực thi việc điều khiển những thành phần đặc biệt như Media

Server, một thiết bị được biết đến với tập các chức năng như: Conferencing, xử lý

Tone,….

Trang 14


1.1.2.5 Lớp quản lý

Lớp quản lý là một lớp tác động trực tiếp lên tất cả các lớp còn lại, làm nhiệm

vụ giám sát các hoạt động của mạng. Lớp quản lý phải đảm bảo hoạt động được trong

môi trường mở, với nhiều giao thức, dịch vụ và các nhà khai thác khác nhau.

1.1.3 Đặc điểm của mạng NGN

Mạng NGN có 4 đặc điểm chính:

- Nền tảng hệ thống mạng mở.

- Mạng NGN thúc đẩy sự phát triển các dịch vụ và các dịch vụ này là hoàn toàn

độc lập với hệ thống mạng.

- Mạng hội tụ NGN hoạt động dựa trên một giao thức chuyển mạch gói thống

nhất.

- Mạng có khả năng thích ứng và cung cấp dung lượng lớn cho nhu cầu sử dụng

1.2 Giới thiệu sơ lược về sự chuẩn hoá của IMS

IMS được định hình và phát triển bởi diễn đàn công nghiệp 3GPP, thành lập

năm 1999. Kiến trúc ban đầu của IMS được xây dựng bởi 3GPP và sau đó đã được

chuẩn hóa bởi 3GPP trong Release 5 công bố tháng 3 năm 2003. Trong phiên bản đầu

tiên này, mục đích của IMS là tạo thuận lợi cho việc phát triển và triển khai dịch vụ

mới trên mạng thông tin di động.Tiếp đến, tổ chức chuẩn hóa 3GPP2 đã xây dựng hệ

thống CDMA2000 Multimedia Domain (MMD) nhằm hỗ trợ các dịch vụ đa phương

tiện trong mạng CDMA2000 dựa trên nền 3GPP IMS.Trong Release 6 của 3GPP IMS,

cùng với khuynh hướng tích hợp giữa mạng tế bào và mạng WLAN, mạng truy nhập

WLAN đã được đưa vào như một mạng truy nhập bên cạnh mạng truy nhập tế bào.

IMS khởi đầu như một chuẩn cho mạng vô tuyến. Tuy nhiên, cộng đồng mạng

hữu tuyến, trong quá trình tìm kiếm một chuẩn thống nhất, sớm nhận thấy thế mạnh

của IMS cho truyền thông hữu tuyến. Khi đó ETSI đã mở rộng chuẩn IMS thành một

phần của kiến trúc mạng thế hệ tiếp theo NGN mà họ đang xây dựng. Tổ chức chuẩn

Trang 15


hóa TISPAN trực thuộc ETSI, với mục đích hội tụ mạng thông tin di động và Internet,

đã chuẩn hóa IMS như một hệ thống con của NGN. Kết hợp với TISPAN, trong

Release 7 của IMS, việc cung cấp dịch vụ IMS qua mạng cố định đã được bổ sung.

Năm 2005, phiên bản Release 1 của TISPAN về NGN được coi như một sự khởi đầu

cho hội tụ cố định-di động trong IMS. Gần đây, 3GPP và TISPAN đã có được một

thỏa thuận để cho ra phiên bản Release 8 của IMS với một kiến trúc IMS chung, có thể

hỗ trợ các kết nối cố định và các dịch vụ như IPTV.

Đa phần các giao thức sử dụng trong IMS được chuẩn hóa bởi IETF, điển hình

nhất là giao thức khởi tạo phiên SIP. Rất nhiều các phát triển và cải tiến của SIP ra đời

để hỗ trợ các chức năng theo yêu cầu của hệ thống IMS đã được đề nghị và chuẩn hóa

bởi IETF như SIP hỗ trợ tính cước, bảo mật v.v… Bên cạnh IETF và TISPAN, một tổ

chức chuẩn hóa khác mà 3GPP hợp tác chặt chẽ trong việc phát triển IMS là Liên minh

di động mở OMA nhằm phát triển các dịch vụ trên nền IMS. Một trong những dịch vụ

do OMA phát triển là Push-to-Talk over Cellular (PoC) hay OMA SIMPLE Instant

Messaging.

1.3 Tại sao cần phát triển IMS trên nền NGN?

Mạng viễn thông thế hệ mới – NGN (Next Generation Network) đã trở thành xu

hướng của nhiều nước trên thế giới do những tính chất tiên tiến của nó trong việc truy

nhập và cung cấp các dịch vụ đa phương tiện. Trước đây, mạng NGN bắt đầu được xây

dựng với mô hình chuyển mạch mềm (Softswitch) và đã thu được một số thành công

nhất định. Nhưng từ khi 3GPP giới thiệu IMS (Phân hệ đa phương tiện IP – IP

Multimedia Subsystem) thì IMS đã chứng tỏ được khả năng vượt bậc hơn so với

Softswitch về nhiều mặt, và IMS dần trở thành tiêu chuẩn chung để xây dựng mạng

NGN ngày nay.

IMS cho phép các nhà khai thác có được tối đa những lợi ích từ mạng lõi IP

hiện có của họ, khả năng mở rộng thêm nhiều loại hình dịch vụ mới cũng như hội tụ

giữa mạng cố định và di động. Hệ thống IMS cũng cho phép chuyển giao liền mạch

cuộc gọi khi di chuyển giữa các vùng mạng của các nhà cung cấp khác nhau như cố

Trang 16


định, di động, các mạng Wi-Fi hoặc WiMAX. Bên cạnh đó khả năng tính cước linh

động (on/off line) giúp các nhà khai thác có thể dễ dàng tạo ra các dịch vụ mới. Tất cả

những tính năng đó đang hấp dẫn các nhà khai thác và giúp cho việc chuyển lên IMS

đang trở thành xu thế chung của hầu hết các nhà khai thác viễn thông trên thế giới.

Xét về cấu trúc, Softswitch và IMS có nhiều điểm chung. Đó là sự tách biệt điều

khiển và truyển tải (Hình 4). Các chức năng như báo hiệu, gateway, điều khiển cuộc

gọi,… cũng tương tự nhau (Bảng 1).

Hình 1.2: So sánh kiến trúc Softswitch và IMS

Phần tử của Softswitch Phần tử IMS

Các Gateway Media

Gateway/MGCF

Features Server ứng dụng

Chức năng và cơ sở dữ liệu định BGCF

Trang 17


tuyến

Gateway báo hiệu SGW

Dữ liệu thuê bao HSS – phần tử mới

Điều khiển cuộc gọi I-CSCF và S-CSCF

SBC báo hiệu P-CSCF

Bảng 1: Các phần tử của Softswitch có chức năng tương tự IMS

Tuy nhiên, hai hệ thống này cũng có những điểm khác biệt. Tất cả

Softswitch đều kết hợp định tuyến cuộc gọi và điều khiển gateway còn IMS tách riêng

các chức năng này. Ngoài ra, cấu trúc IMS cũng có sự độc lập giữa điều khiển và cung

cấp dịch vụ. Với khả năng tính cước linh hoạt (online, offline) của IMS nhà cung cấp

dịch vụ dễ dàng đưa ra các hình thức thu phí khác nhau, phù hợp với từng loại hình

dịch vụ. Bảng 2 minh họa những sự khác biệt chủ yếu giữa Softswitch và IMS.

Softswitch IMS

Tính chuẩn hóa Không có tổ chức nào đưa

ra tiêu chuẩn cụ thể, phụ

thuộc vào giải pháp của các

hãng thiết bị.

3GPP chuẩn hóa (Release 5,

Release 6, Release 7, Release 8)

Mục đích Chuyển mạch bằng phần

mềm, thay thế tổng đài điện

tử số, tách chức năng điều

khiển và chuyển mạch, sử

dụng công nghệ chuyển

mạch gói.

Cung cấp các dịch vụ Internet mọi

lúc, mọi nơi cho khách hàng sử

dụng di động trên nền mạng

chuyển mạch gói.

Kiến trúc mạng - Kiến trúc mạng dựa trên

sự phân tán chức năng diều

khiển cuộc gọi và chức năng

chuyển mạch, mọi hoạt

- Kiến trúc phân tán theo mô hình

server, chức năng điều khiển

không tập trung tại một server

nên Call server (CSCF) chỉ là một

Trang 18


động điều khiển tập trung ở

Call server (MGC).

- Gồm có bốn mặt bằng

phần mềm: mặt bằng truyền

tải; mặt bằng điều khiển

cuộc gọi và báo hiệu; mặt

bằng dịch vụ và ứng dụng;

mặt bằng quản lý.

- Sử dụng các giao diện lập

trình mở - API

trong số các server điều khiển.

- Được chia thành 3 lớp: lớp dịch

vụ, lớp điều khiển, lớp truyền tải.

- Sử dụng các giao diện đã được

chuẩn hóa.

Giao thức điều

khiển và báo hiệu

SIP, H.323, MGCP,

MEGACO/H248,…

Chủ yếu sử dụng SIP.

Khả năng cung cấp

dịch vụ

Dễ dàng cung cấp các dịch

vụ PSTN truyền thống và

các dịch vụ mạng thông

minh (IN), không hỗ trợ

triển khai dịch vụ di động.

Là nền tảng để cung cấp các dịch

multimedia cho khách hàng di

động, không sử dụng mạng thông

minh (IN), khó triển khai dịch vụ

PSTN truyền thống. Có chế độ

tính cước online.

Khả năng tích hợp

với thiết bị của nhà

cung cấp khác

Có khả năng tương thích,

tuy hơi khó khăn.

Khá dễ dàng vì các thiết bị đều

phải tuân theo chuẩn.

Bảo mật Có khả năng bảo mật tốt đối

với các dịch vụ VoIP.

Có nhiều cơ chế bảo mật khác

nhau, đảm bảo an toàn thông tin

cá nhân của người dùng, độ an

toàn cao.

Lưu lượng Vẫn còn hạn chế Băng thông rộng, đáp ứng nhu cầu

người dùng tốt hơn

Chi phí Tiết kiệm Có thể quá trình nâng cấp lên hơi

tốn kém, nhưng sau đó sẽ không

Trang 19


tốn nhiều chi phí cho việc quản lý,

nâng cấp, bảo dưỡng thiết bị.

Bảng 2: Sự khác nhau giữa Softswitch và IMS

1.4 Các đặc điểm và ưu, nhược điểm của IMS trên nền NGN

1.4.1 Các đặc điềm của IMS

- Dựa trên nền IP

- Hỗ trợ đa phương tiện, đa phiên làm việc.

- Bảo đảm QoS, bảo mật.

- Hệ thống mở có thể tích hợp được nhiều mạng và xây dựng được nhiều dịch vụ

khác nhau (dịch vụ yêu cầu thời gian thực, gần thời gian thực và không thời

gian thực).

- Đa truy nhập.

- Sử dụng các giao thức thông dụng trên Internet.

1.4.2 Các ưu điểm

1.4.2.1 Đối với doanh nghiệp

- Giá trị OPEX/CAPEX:

IMS là con đường tiến tới việc ra đời một mạng sát nhập dựa trên nền IP. Điều

này sẽ làm giảm tính phức tạp của mạng và do vậy giảm được chi phí. IMS có khả

năng hỗ trợ các công nghệ truy nhập khác nhau (ví dụ như GPRS, UMTS, PS,WLAN,

xDSL). Các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các dịch vụ qua các công nghệ truy

nhập khác nhau tới khách hàng. Để hỗ trợ và tổng hợp lợi ích củatất cả các công nghệ

truy nhập này, chỉ cần một hệ thống quản lý (HSS) và hệ thống để truy nhập và quản lý

dịch vụ (CSCF).

- Giá trị doanh thu:

Trang 20


IMS được thiết kế để hỗ trợ cuộc gọi ngang mức cũng như cuộc gọi chủ - tớ. Hệ

thống IMS chỉ cung cấp các chức năng cơ bản như quản lý dịch vụ và quản lý truy

nhập, quản lý và cung cấp kênh mang, hỗ trợ cuộc gọi nhiều bên. Trong trường hợp sử

dụng truyền thông ngang mức dịch vụ có thể được thực hiện ở thiết bị.

IMS hỗ trợ nhiều công nghệ truy nhập khác nhau.Với khả năng này, nhiều dịch

vụ mới và các mảng kinh doanh mới có thể được thực hiện, đem lại các dịch vụ thông

qua các phương thức truy nhập và mạng khác nhau (như mạng cố định - di động, di

động - mạng doanh nghiệp).

Giao diện tiêu chuẩn ISC (giao diện điều khiển dịch vụ trong mạng đa phương

tiện) cho phép đưa ra nhanh chóng các máy chủ ứng dụng với các dịch vụ mới vào

trong mạng của nhà cung cấp dịch vụ di động. Thông qua giao diện ISC, máy chủ ứng

dụng SIP (ví dụ: máy chủ cung cấp dịch vụ Nhấn và Nói), máy chủ SIP cho phép thực

hiện các ứng dụng (ví dụ: Máy chủ hội thảo) hay gateway có thể được kết nối vào

IMS. Với IMS và sự xuất hiện của các thiết bị đầu cuối đa phương tiện hỗ trợ SIP, việc

triển khai dịch vụ mới một cách nhanh chóng và linh hoạt là hoàn toàn có thể thực hiện

được. Có thể nói SIP đem lại lợi ích nhiều nhất cho các nhà cung cấp dịch vụ trong

việc phát triển mới và triển khai dịch vụ.

1.4.2.2 Đối với người dùng

- Sự thuận tiện và dễ sử dụng:

IMS cho phép người sử dụng có thể truy nhập dễ dàng và an toàn vào mạng đa

phương tiện thông qua phương thức đăng nhập một lần dựa trên ISIM. Mặc dù ban đầu

đây là phương thức được tiêu chuẩn hoá cho các dịch vụ chuyển mạch gói của UMTS,

các phương thức nhận thực và cho phép dựa trên SIM khác có thể được sử dụng.

IMS được thiết kế cho phép kết hợp một cách linh hoạt, bổ sung hoặc loại bỏ

các loại hình đa phương tiện khác nhau sau khi cuộc gọi được thiết lập.Việc kết hợp

Trang 21


linh hoạt và dễ dàng này sẽ mở ra triển vọng cho các dịch vụ mới, và tạo điều kiện cho

các dịch vụ này được người dùng dễ chấp nhận hơn.

- Hiệu quả khi sử dụng các dịch vụ :

IMS đang sử dụng cơ chế “always-on”, một cơ chế đã được đưa vào bởi công

nghệ GPRS, rút ngắn thời gian thiết lập cuộc gọi trong các dịch vụ như nhắn tin tức

thời, nhấn để nói. Một cơ chế khác cũng làm giảm thời gian thiết lập phiên là cơ chế

nén báo hiệu SIP. Ngoài ra cơ chế này còn giúp giảm thiểu tài nguyên vô tuyến cần

thiết.

Do IMS hỗ trợ nhiều công nghệ truy nhập (UMTS chuyển mạch gói, GPRS,

WLAN).Việc hỗ trợ vài công nghệ truy cập và mạng khác nhau (di động, cố định, DN)

thông qua cơ sở mạng kiểm soát chung, IMS sẽ tạo điều kiện đưa ra các dịch vụ mới,

tăng hiệu quả của người sử dụng đặc biệt trong lĩnh vực kinh doanh.

1.4.3 Các nhược điểm

Về mặt kỹ thuật, một trong những điểm yếu mà nhiều người nhắc đến nhiều

nhất là tính bảo mật của IMS. Trong các yếu tố về bảo mật có thể kể đến các vấn đề

liên quan đến quản lý nhận dạng người dùng bao gồm các lỗi như Call ID spoofing, ăn

cắp ID, tấn công DoS/DDoS, spam. Điểm yếu bảo mật nằm ở thiết bị SIP vì nó chưa

có một cơ chế chứng thực tốt như trong mạng thông tin di động tế bào (ví dụ bảo mật

qua SIM). Thêm vào đó là sự hội tụ giữa nhiều loại hình mạng cũng gây không ít khó

khăn trong việc quản lý bảo mật. Hiện tại, Release 8 của 3GPP đang xem xét một cách

nghiêm túc vấn đề bảo mật này.

Về mặt ứng dụng, IMS hướng đến hội tụ, hướng đến việc nhiều hệ thống, nhiều

mạng có thể tương vận với nhau. Tuy nhiên, việc các thiết bị có nguồn gốc từ nhiều

nhà sản xuất khác nhau có thể tương vận được với nhau không phải là một điều dễ

dàng. Bên cạnh đó, nhiều giao thức cũng chưa được chấp nhận và triển khai rộng rãi,

ví dụ như trường hợp của giao thức DIAMETER.

Về mặt dịch vụ, IMS chỉ tập trung đến quản lý dịch vụ, do đó thiếu các ứng

dụng “hấp dẫn” mang đặc thù riêng của IMS. Hệ thống IMS khá phức tạp và chi phí để

Trang 22


triển khai một hệ thống như thế là không nhỏ. Bên cạnh đó, hiện chưa có giải pháp cho

việc chuyển tiếp dần từ mạng hiện tại lên IMS .

Về chất lượng dịch vụ, mặc dù IMS nhắm đến việc đảm bảo chất lượng dịch vụ

nhưng việc đảm bảo chất lượng dịch vụ khi chuyển đổi từ loại hình mạng này sang loại

hình mạng khác (trong môi trường mạng hội tụ), hay từ mạng của nhà cung cấp mạng

này sang mạng của nhà cung cấp mạng khác vẫn còn là một vấn đế chưa được giải

quyết. Kiến trúc IMS thiếu một thực thể trung tâm để quản lý tài nguyên chung.

Trang 23


CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC PHÂN HỆ IMS

Chương này sẽ giới thiệu về cấu trúc, chức năng của những thực thể trong một

phân hệ IMS và mối quan hệ giữa chúng. Mỗi thực thể được trình bày trực quan theo

mô hình phân lớp NGN. Lớp ứng dụng gồm máy chủ ứng dụng. Lớp điều khiển gồm

các thành phần quản lý cuộc gọi, quản lý tài nguyên và đây cũng chính là cơ sở dữ liệu

về dịch vụ và người dùng của toàn hệ thống HSS. Lớp này đóng vai trò quan trọng

trong phân hệ IMS dùng để điều khiển, thiết lập phiên. Lớp truyền tải thể hiện mối

quan hệ giữa phân hệ IMS và các hệ thống hiện có như PSTN, UMTS, GSM, mạng IP.

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc phân

hệ IMS

2.1 Lớp ứng dụng

Trang 24


2.1.1 Máy chủ ứng dụng

Máy chủ ứng dụng (AS) là nơi chứa đựng và vận hành các dịch vụ IMS. AS

tương tác với S-CSCF thông qua giao thức SIP để cung cấp dịch vụ đến người dùng.

Máy chủ VCC, đang được phát triển và chuẩn hóa bởi 3GPP, là một ví dụ về máy chủ

ứng dụng AS. AS có thể thuộc mạng thường trú hay thuộc một mạng thứ ba nào đó.

Nếu AS là một phần của mạng thường trú, nó có thể giao tiếp trực tiếp với HSS thông

qua giao thức DIAMETER để cập nhật thông tin về hồ sơ người dùng. AS có thể cung

cấp các dịch vụ như quản lý sự hiện diện của người dùng trên mạng, quản lý quá trình

hội nghị truyền hình, tính cước trực tuyến,…

2.2 Lớp điều khiển và cơ sở dữ liệu

2.2.1 HSS (home subscriber server)

Là một cải tiến từ bộ(Home Location Register) HLR và (Authentication

Centre)AuC trong mạng GSM.

Là cơ sở dữ liệu lưu trữ thông tin của tất cả thuê bao và những thông tin dịch vụ

liên quan đến thuê bao tương tự như HLR trong mạng mobile GSM.

Lưu giữthông tin nhận dạng người dùng gồm khóa nhận dạng riêng và khóa

nhận dạng chung. Khóa nhận dạng riêng được tạo ra bởi nhà cung cấp dịch vụ

và được dùng với mục đích đăng ký và chứng thực như một AuC. Khóa nhận

dạng người dùng chung được sử dụng để truyền thông giữa các người dùng.

2.2.2 SLF (Subscriber location funtion)

Trong trường hợp có nhiều HSS trong cùng một mạng, chức năng định vị SLF

sẽ được thiết lập nhằm xác định HSS nào đang chứa hồ sơ của người dùng tương ứng.

Trang 25


Hình 2.2: SLF chỉ định HSS phù hợp

Để tìm được địa chỉ của HSS, I-CSCF hoặc S-CSCF phải gởi đến SLF bản tin

yêu cầu LIR. Hình trên mô tả quá trình tìm ra địa chỉ HSS phù hợp khi I-CSCF nhận

được bản tin INVITE trong trường hợp mạng có ba HSS.

2.3 Open IMS Core

2.3.1 Chức năng điều khiển cuộc gọi CSCF

CSCF có 3 loại: Proxy-CSCF (P-CSCF), Serving-CSCF (S-CSCF) và

Interrogating-CSCF (I-CSCF). Mỗi CSCF có chức năng riêng. Chức năng chung của

CSCF là tham gia trong suốt quá trình đăng kí và thiết lập phiên giữa các thực thể IMS.

Hơn nữa, những thành phần này còn có chức năng gởi dữ liệu tính cước đến Server

tính cước. Có một vài chức năng chung giữa P-CSCF và S-CSCF trong hoạt động là cả

hai có thể đại diện cho user để kết thúc phiên và có thể kiểm tra nội dung của bản tin

trong giao thức SDP.

2.3.1.1 P-CSCF (Proxy-CSCF)

P-CSCF là điểm tiếp xúc đầu tiên giữa UE với mạng IMS, đóng vai trò như một

SIP proxy server. Tất cả những tín hiệu SIP được gởi giữa mạng IMS và UE đều đi qua

P-CSCF. Do đó, nhiệm vụ chính của P-CSCF là chuyển tiếp bản tin SIP dựa vào tên

Trang 26


domain. Ngoài ra, P-CSCF còn thực hiện: nén bản tin SIP, bảo mật, tích hợp PDF,

tham gia vào quá trình tính cước, và xác định phiên khẩn cấp.

Nén bản tin SIP

SIP là giao thức báo hiệu dựa trên text nên dung lượng bản tin lớn hơn rất nhiều

so với bản tin được mã hóa nhị phân. Vì thế, để tăng tốc độ thiết lập phiên, 3GPP đã

dưa ra cách thức nén bản tin SIP giữa UE với P-CSCF trong RFC3486. P-CSCF cần

phải nén bản tin nếu UE xác định rằng muốn nhận bản tin đã được nén.

Thông số thể hiện yêu cầu nén được định nghĩa như là một tham số SIP URI và

được đặt trong trường tên là “comp”. Hiện nay chỉ có một giá trị được định nghĩa cho

tham số này là “sigComp”. Khi một thực thể SIP gởi bản tin đến một thực thể khác mà

trong SIP URI chứa thông số “comp=SigComp” thì bản tin sẽ được nén.

Ví dụ: sip:abc@yahoo. com;comp=sigcomp

Bảo mật

P-CSCF có vai trò chính trong sự liên kết bảo mật và áp dụng sự bảo vệ đảm

bảo toàn vẹn và riêng tư cho tín hiệu SIP. Điều đó đạt được trong suốt quá trình đăng

kí SIP khi UE và P-CSCF thương lượng IPSec. Sau lần đăng kí đầu tiên, P-CSCF có

thể áp dụng việc bảo vệ toàn vẹn và riêng tư cho bản tin SIP.

Trong lần đăng ký đầu tiên, nếu chính sách mạng IMS đưa ra yêu cầu bảo mật

thì bản tin REGISTER không được bảo mật sẽ bị P-CSCF gởi bản tin 401Unauthorized

từ chối đăng kí. UE sẽ tiếp tục gởi bản tin REGISTER có chứa thông tin về bảo mật.

Khi đó, UE và P-CSCF sẽ thương lượng với nhau và chọn thuật toán mã hóa để dùng

mã hóa phiên, quá trình được hoàn tất khi UE nhận được đáp ứng 200 OK.

Trang 27

sip:abc@yahoo.%20com;comp=sigcomp


Hình 2.3: Đăng ký có yêu cầu bảo mật

Khi 2 bên trao đổi các bản tin với nhau, một thuật toán mã hóa sẽ được sử dụng

để mã hóa các bản tin mà chỉ 2 bên mới có thể giải mã được. Trong trường hợp này,

UE sẽ không sử dụng port mặc định 5060/5061 để trao đổi dữ liệu với P-CSCF nữa,

mà sử dụng một port mà 2 bên thương lượng.

Xác định phiên khẩn cấp

Đến thời điểm hiện tại, phiên khẩn cấp chưa được xác định đầy đủ trong IMS.

Phiên khẩn cấp được định nghĩa tùy thuộc vào chính sách của nhà cung cấp dịch vụ.

Một số phiên khẩn cấp được định nghĩa tại P-CSCF. Khi nhận được yêu cầu phiên

khẩn cấp thì P-CSCF có thể chỉ định một S-CSCF bất kỳ để xử lý phiên này. Điều này

rất cần thiết nhất là lúc UE chuyển vùng.

P-CSCF tích hợp PDF và tham gia vào quá trình tính cước

P-CSCF còn tích hợp chức năng quyết định chính sách PDF. PDF cấp giấy phép

sử dụng tài nguyên cho người dùng, quản lý và đảm bảo QoS cho các dịch vụ đa

phương tiện. P-CSCF đồng thời tạo ra các thông tin tính cước để gởi đến các khối tính

cước phù hợp.

Trang 28


2.3.1.2 I - CSCF (Interrogating-CSCF)

I-CSCF là điểm giao tiếp giữa các thuê bao IMS trong vùng phục vụ của cùng

một nhà cung cấp dịch vụ, hoặc với các thuê bao thuộc các nhà cung cấp dịch

vụ khác. Trong một mạng có thể có nhiều I-CSCF. I-CSCF được xem như một

SIP Proxy và đặt ở đường biên của mạng IMS, I-CSCF có bốn chức năng chính

là:

Liên lạc với HSS để biết thông tin của chặng tiếp theo khi nhận được yêu cầu từ

UE.

Xác định S-CSCF cho UE khi nhận thông tin về UE từ HSS, sự xác định S-

CSCF thực hiện khi UE đăng ký hoặc xóa đăng ký.

Định tuyến yêu cầu SIP nhận được từ mạng khác tới S-CSCF hoặc một server

ứng dụng.

Cung cấp chức năng ẩn cấu hình mạng (THIG): nhà khai thác có thể sử dụng

chức năng cổng liên mạng ẩn cấu hình trong I-CSCF hoặc kĩ thuật khác để ẩn

cấu hình, khả năng và cấu trúc của mạng khỏi các mạng ngoài. Nếu nhà khai

thác muốn ẩn cấu hình thì nhà khai thác phải đặt chức năng ẩn cấu hình mạng

trên đường định tuyến khi nhận hoặc gởi yêu cầu hay đáp ứng từ một mạng IMS

khác. THIG thực hiện việc mã hóa và giải mã tất cả các header liên quan đến

thông tin về cấu trúc của nhà cung cấp dịch vụ IMS. Khi một mạng thực hiện

việc ẩn cấu hình mạng thì việc liên lạc với mạng khác phải thông qua I-CSCF

(nếu mạng IMS không thực hiện việc ẩn cấu hình mạng thì khi có sự liên lạc với

mạng khác, yêu cầu kết nối từ mạng sẽ được đưa thẳng tới S-CSCF mà không

thông qua I-CSCF)

2.3.1.3 S-CSCF (serving-CSCF)

S-CSCF là thành phần quan trọng của IMS vì nó chịu trách nhiệm thực hiện quá

trình đăng ký, quyết định định tuyến, duy trì tình trạng phiên và lưu trữ hồ sơ thông tin

Trang 29


về dịch vụ cho người dùng. S-CSCF thực hiện dịch vụ điều khiển phiên cho UE. S-

CSCF thực hiện các chức năng như sau:

Đăng kí

S-CSCF có thể xử lí như một SIP Registrar server, S-CSCF tiếp nhận yêu cầu

đăng kí và thiết lập thông tin khả dụng của UE khi truy vấn HSS. Khi UE thực hiện

đăng ký thì yêu cầu của nó được định tuyến tới S-CSCF, lúc đó S-CSCF dựa trên

thông tin chứng thực từ HSS để đưa ra những yêu cầu để kiểm tra I-CSCF. Sau khi

nhận đươc đáp ứng và kiểm tra lại, S-CSCF chấp nhận sự đăng ký và bắt đầu phục vụ

cho phiên đăng ký này. Sau thủ tục này thông tin UE được khởi tạo và nhận các dịch

vụ IMS.

Phân phối các dịch vụ cho UE và tham gia vào quá trình tính phí

Hồ sơ về dịch vụ của UE được HSS đưa xuống S-CSCF khi UE đăng ký vào

mạng IMS. S-CSCF sử dụng thông tin này để phân phối dịch vụ phù hợp cho UE khi

có yêu cầu. Hơn nữa, S-CSCF cần phải áp dụng các loại chính sách truyền dẫn trong

hồ sơ dịch vụ của UE, ví dụ như UE này chỉ sử dụng thoại và mà không sử dụng video,

…

Định tuyến

S-CSCF có thể xử lí như một Proxy Server, nó tiếp nhận các yêu cầu và đáp

ứng ngay lập tức nếu bên tiếp nhận yêu cầu ở cùng mạng nhà khai thác với bên gởi yêu

cầu hoặc gửi chúng đi nếu bên tiếp nhận yêu cầu kết nối thuộc hệ thống mạng khác.

Khi S-CSCF nhận yêu cầu của UE khởi tạo thông qua P-CSCF thì nó phải quyết

định những AS phù hợp cho UE. Sau khi tương tác với AS thì S-CSCF tiếp tục xử lý

phiên kết nối của UE trong mạng IMS hoặc tới mạng khác. Hơn nữa, nếu UE sử dụng

MSISDN làm địa chỉ cho cuộc gọi thì S-CSCF sẽ chuyển đổi số MSISDN thành địa

chỉ SIP rồi sau đó mới chuyển tiếp các yêu cầu của UE.

S-CSCF có thể xử lí như một UA

Trang 30


Nó có thể khởi tạo yêu cầu hoặc kết thúc phiên mà không phụ thuộc vào phiên

giao dịch SIP. Bên cạnh đó, nó còn cung cấp các thông tin liên quan cho các điểm đầu

cuối (như thông báo tính phí, kiểu chuông, …)

HÌnh 2.4: Mô tả vai trò định tuyến của S-CSCF

2.4 Lớp tryền tải

2.4.1 Bộ chức năng đa phương tiện MRF

MRF được phân thành bộ điều khiển chức năng tài nguyên đa phương tiện

MRFC và bộ xử lí chức năng tài nguyên đa phương tiện MRFP. MRFC là khối

trực tiếp giao tiếp với AS qua giao thức SIP và với S-CSCF qua giao thức

MEGACO/H.248. MRFP nhận thông tin điều khiển từ MRFC và giao tiếp với

các thành phần của mạng truyền dẫn. MRF có vai trò quan trọng trong hội nghị

đa điểm để phân bố tài nguyên hợp lý.

MRFC nhận báo hiệu điều khiển cuộc gọi qua giao thức SIP. MRFC cần thiết

cho việc hỗ trợ những dịch vụ, như hội nghị, những thông báo tới người dùng

hoặc chuyển mã kênh mang. MRFC chuyển báo hiệu SIP nhận được từ S-CSCF

qua điểm tham chiếu Mr và sử dụng những chỉ dẫn MEGACO/H.248 để điều

khiển MRFP. MRFC có thể gửi thông tin thanh toán tới CCF và OCS.

Trang 31


MRFP cung cấp những tài nguyên mặt phẳng người dùng được yêu cầu và chỉ

dẫn bởi MRFC. MRFP thực hiện những chức năng liên quan đến media như

phát và trộn media, thích ứng nội dung dịch vụ, chuyển đổi định dạng nội dung,

…

Hình 2.5: Chức năng điều khiển thông tin đa phương tiện MRF

2.4.2 Các giao diện tương tác

Hình 2.6: Các giao diện trong IMS

Trang 32


Trang 33


Bảng 3: Các giao diện của phân hệ IMS

2.4.3 UE(user equipment)

Là thiết bị đầu cuối thực hiện các yêu cầu dịch vụ. Người dùng sử dụng các

thiết bị này để giao tiếp với mạng và thực hiện các dịch vụ. Ở trạng thái bình thường,

UE chứa thông tin về: địa chỉ của P-CSCF, tên miền mạng nhà (Home Network), thuật

toán mã hóa, bảo mật, khóa nhận dạng thuê bao. Chúng ta sẽ tìm hiểu về khóa nhận

dạng người dùng bao gồm: khóa nhận dạng người dùng chung và khóa nhận dạng

người dùng riêng.

Trang 34


2.4.4 Khóa nhận dạng người dùng riêng

Mỗi người dùng trong phân hệ IMS đều có một khóa nhận dạng người dùng

riêng. Khóa này được cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ (khóa này giống như IMSI

trong mạng GSM), được sử dụng trong thủ tục đăng ký, chứng thực, quản lý thuê bao

và tính cước. Khóa nhận dạng người dùng riêng có những đặc tính sau:

- Không được sử dụng để định tuyến các bản tin SIP.

- Khóa nhận dạng người dùng riêng chứa các thông tin phục vụ cho việc đăng ký

người dùng vào IMS Home Network (bao gồm cả đăng ký lại và xóa đăng ký).

- Khóa nhận dạng người dùng riêng được chứa trong ISIM và HSS.

- Là mã nhận dạng toàn cầu duy nhất và cố định ứng với UE. Do đó, khóa này

dùng để xác định UE, không phải xác định thuê bao.

2.4.5 Khóa nhận dạng người dùng chung

Mỗi người dùng trong phân hệ IMS có thể có một hoặc nhiều khóa nhận dạng

người dùng chung. Khóa này được người dùng sử dụng khi truyền thông với các người

dùng khác. Khóa này được công khai và có thể trao đổi với người dùng khác thông qua

danh bạ, trang web hoặc business card. Trong giai đoạn đầu triển khai IMS, vẫn còn

tồn tại những mạng khác nhau như PSTN/ISDN, GSM, Internet,…. Do đó, người dùng

IMS phải truyền thông được với người dùng ở các mạng này. Để đáp ứng nhu cầu này,

mỗi người dùng IMS sẽ có thêm một số thêu bao, ví dụ: +840975975975 để liên lạc

với miền CS và có địa chỉ URL để giao tiếp với người dùng Internet, ví dụ: abc@cdf.

zyz.

Khóa nhận dạng người dùng chung có các đặc điểm sau:

- Khóa này có thể được tạo nên từ số điện thoại hoặc tên miền trên internet, do

nhà cung cấp dịch vụ qui định. Khóa này có thể được sử dụng như SIP URL,

được định nghĩa trong IETF RFC 3261 và IETF RFC 2396.

- Một ISIM lưu trữ ít nhất một khóa nhận dạng người dùng chung.

- Khóa này không được sử dụng trong quá trình chứng thực thuê bao.

Trang 35


- Khóa nhận dạng người dùng chung phải được đăng ký trước khi khởi tạo phiên

IMS và những phiên không liên quan thủ tục như bản tin: MESSAGE,

SUBSCRIBE, NOTIFY, ….

Có thể đăng ký nhiều khóa nhận dạng người dùng chung trong cùng một yêu

cầu đăng ký từ UE. Để đăng ký khóa nhận dạng người dùng chung của một người

dùng, ta phải mất một khoảng thời gian. Do đó, nếu người dùng có 4 khóa nhận dạng

người dùng chung thì phải mất khoảng thời gian nhiều hơn 4 lần. Để khắc phục điều

này, tổ chức 3GPP đã phát triển phương pháp đăng ký nhiều khóa nhận dạng người

dùng chung trong cùng một yêu cầu đăng ký gọi là đăng ký ẩn. Để thực hiện đăng ký

ẩn, UE gởi bản tin SUBSCRIBE yêu cầu đăng ký ẩn đến S-CSCF. Khi S-CSCF nhận

được bản tin này, nó sẽ đáp ứng lại bằng bản tin NOTIFY chấp nhận đăng ký ẩn.

2.4.6 Giao tiếp với mạng PS

2.4.6.1 BGCF

Chức năng điều khiển cổng chuyển mạng (BGCF) có nhiệm vụ lựa chọn mạng

PSTN hoặc mạng chuyển mạch kênh (CSN) mà lưu lượng trong IMS sẽ được định

tuyến sang. Nếu BGCF xác định được rằng lưu lượng chuyển mạng đó sẽ tới mạng

PSTN hay CSN nằm trong cùng mạng với BGCF thì nó sẽ lựa chọn một MGCF để đáp

ứng cho liên mạng với PSTN hay CSN. Nếu lưu lượng cần truyền tới một mạng không

nằm cùng mạng với BGCF thì BGCF sẽ gửi báo hiệu phiên này tới BGCF đang quản

lý mạng đích đó.

BGCF thực hiện các chức năng như sau:

- Lựa chọn mạng đang tương tác với PSTN hay CS CN. Nếu như sự tương tác ở

trong một mạng khác thì BGCF sẽ gửi báo hiệu SIP tới BGCF của mạng đó.

Nếu như sự tương tác nằm trong một mạng khác và nhà khai thác yêu cầu ẩn

cấu hình mạng đó thì BGCF gửi báo hiệu SIP thông qua một I-CSCF (THIG) về

phía BGCF của mạng đó.

Trang 36


- Lựa chọn MGCF trong mạng đang tương tác với PSTN hoặc CS CN và gửi báo

hiệu SIP tới MGCF đó. Điều này không thể sử dụng khi tương tác nằm trong

một mạng khác.

2.4.6.2 MGCF

MGCF là thành phần gateway của PSTN hay CS và mạng IMS. Nút này có

nhiệm vụ quản lý các cổng đa phương tiện, tương tác với S-CSCF để quản lý các cuộc

gọi trên kênh đa phương tiện. Nó thực hiện chuyển đổi giao thức và ánh xạ SIP thành

ISUP hoặc BICC. Ngoài ra, MGCF còn điều khiển nguồn tài nguyên trong MGW.

Giao thức sử dụng giữa MGCF và MGW là H.248.

2.4.6.3 IMS-MGW

IMS-MGW cung cấp mặt phẳng liên kết cho người dùng IMS và CS CN. Nó

xác định kênh truyền từ CS CN và dòng truyền dẫn từ mạng, thực hiện việc chuyển đổi

giữa những đầu cuối và thực hiện giải mã và xử lý tín hiệu cho mặt phẳng người dùng

khi cần thiết. Hơn nữa, IMS-MGW còn có chức năng cung cấp âm chuông và những

thông báo cho người dùng CS.

Tương tự, tất cả các cuộc gọi từ CS vào mạng IMS đều được đưa đến MGCF,

nó thực hiện việc chuyển đổi giao thức cần thiết và gởi những yêu cầu SIP đến I-CSCF

dung cho việc thiết lập phiên. Trong cùng thời điểm đó MGCF kết nối với IMS-MGW

để dành sẵn nguồn tài nguyên cần thiết ở mặt phẳng người dùng.

Trang 37


Hình 2.7: Quá trình thiết lập cuộc gọi từ mạng IMS ra mạng CS CN và ngược lại

2.4.7 Giao tiếp với mạng GSM/GPRS

2.4.7.1 SGSN

SGSN là thành phần liên kết giữa mạng IMS và mạng chuyển mạch gói hiện có.

Nó có thể hoạt động, điều khiển và xử lý lưu lượng cho miền PS. Phần điều khiển có

hai chức năng chính: quản lý di động và quản lý phiên. Quản lý di động sẽ quản lý vị

trí và trạng thái của UE, chứng thực cả người dùng lẫn UE. Quản lý phiên cho phép và

điều khiển kết nối. Khối này cũng được sử dụng trong mạng 3G. Chức năng xử lý lưu

lượng là một phần của chức năng điều khiển phiên. SGSN hoạt động như một Gateway

cho những luồng lưu lượng của người dùng truy cập vào mạng.

2.4.7.2 GGSN

Khối chức năng này cung cấp khả năng tương tác với những mạng PS khác

nhau như mạng IMS hoặc Internet. Nó chuyển đổi những gói GPRS đến từ SGSN

thành định dạng PDP tương ứng và gửi chúng ra ngoài trên mạng ở ngoài tương ứng.

Trang 38


Trong hướng ngược lại, địa chỉ PDP của gói dữ liệu đến được chuyển đổi thành địa

chỉ IMS của người dùng đích. GGSN chứa địa chỉ SGSN hiện tại và hồ sơ thông tin

của những người dùng đăng ký vào thanh ghi định vị của nó. GGSN có khả năng tập

trung thông tin tính cước cho các mục đích thanh toán.

Nói chung, có mối quan hệ nhiều - nhiều giữa SGSN và GGSN: Một GGSN

giao tiếp với một mạng ngoài cần một vài SGSN; một SGSN có thể định tuyến nhiều

gói tới nhiều GGSN khác nhau.

2.4.8 Giao tiếp với mạng IP

2.4.8.1 NASS

NASS là thành phần chỉ sử dụng cho các mạng truy nhập hữu tuyến, với nhiệm

vụ cung cấp kết nối đến người dùng trong mạng truy nhập. NASS có các chức năng

chính sau:

Cung cấp một cách linh hoạt địa chỉ IP cũng như các thông số cấu hình khác

cho UE (sử dụng DHCP).

Xác nhận, chứng thực người dùng trước và trong suốt quá trình cấp phát IP.

Cấp phép cho mạng truy nhập dựa trên hồ sơ người dùng mạng

Quản lý vị trí người dùng

Hỗ trợ quá trình di động và roaming của người dùng.

2.4.8.2 RACS

Chức năng điều khiển tài nguyên và chấp nhận kết nối RACS bao gồm 2 chức

năng chính là: chức năng quyết định chính sách dịch vụ (S-PDF) và chức năng điều

khiển chấp nhận kết nối và tài nguyên truy nhập (A-RACF).

Chức năng quyết định chính sách dịch vụ S-PDF: dưới yêu cầu của các ứng

dụng, sẽ tạo ra các quyết định về chính sách bằng việc sử dụng các luật chính sách và

chuyển những quyết định này tới A-RACF. S-DPF cung cấp một cách nhìn trừu tượng

về các chức năng truyền tải với nội dung hay các dịch vụ ứng dụng. Bằng cách sử dụng

S-DPF, việc xử lý tài nguyên sẽ trở nên độc lập với việc xử lý dịch vụ.

Trang 39


Chức năng điều khiển chấp nhận kết nối và tài nguyên truy nhập A-RACF: nhận

các yêu cầu về tài nguyên QoS từ S-PDF. A-RACF sẽ sử dụng thông tin QoS nhận

được từ S-PDF để quyết định chấp nhận hay không chấp nhận kết nối. A-RACF cũng

thực hiện chức năng đặt trước tài nguyên và điều khiển các thực thể NAT hoặc

Firewall.

Trang 40


CHƯƠNG 3: CÁC THỦ TỤC TRONG PHIÊN LÀM

VIỆC CỦA IMS

Chương này sẽ phân tích về quá trình thiết lập các phiên trong suốt các hoạt

động của mạng bao gồm: các thủ tục liên quan đến quá trình đăng ký thông tin thuê

baovà thủ tục khởi tạo phiên làm việc.

3.1 Các thủ tục liên quan đến đăng ký

3.1.1 Thủ tục đăng ký thông tin cho các users mới tham gia vào mạng

Hình 3.1: Quá trình đăng ký thông tin của new users

Phân tích các bước thực hiện:

Trang 41


Bước 1: UE gửi bản tin REGISTER tới Proxy chứa thông tin đăng kí như: khóa

nhận dạng người dùng chung, khóa nhận dạng người dùng riêng, tên miền

Home Network, địa chỉ IP của người dùng.

Bước 2: Khi nhận thông tin đăng ký, P-CSCF thực hiện kiểm tra tên miền

Home Network để tìm thực thể mạng nhà và Proxy sẽ gửi luồng thông tin đăng

ký tới I-CSCF gồm: địa chỉ hoặc tên của P-CSCF, khóa nhận dạng người dùng

chung, khóa nhận dạng người dùng riêng, nhận dạng mạng của P-CSCF, địa chỉ

IP của UE.

Bước 3: I-CSCF sẽ gửi bản tin Cx-Query hoặc Cx-Select-Pull qua điểm tham

chiếu Cx để truy vấn HSS về: khóa nhận dạng người dùng chung, khóa nhận

dạng người dùng riêng, nhận dạng mạng của P-CSCF.

Bước 4: HSS sẽ gửi Cx-Query Resp hoặc Cx-Select-Pull Resp cho I-CSCF

Bước 5: I-CSCF gửi thông tin đăng ký lên S-CSCF kèm thêm thông tin đáp ứng

từ HSS

Bước 6: S-CSCF gửi Cx-Put hoặc Cx-Pull gồm: khóa nhận dạng người dùng

chung, khóa nhận dạng người dùng riêng, tên S-CSCF đến HSS.

Bước 7: HSS lưu trữ tên S-CSCF cho UE và gửi Cx-Put Resp hoặc Cx-Pull

Resp chứa thông tin của UE đến S-CSCF

Bước 8: Dựa trên bộ lọc tiêu chuẩn, S-CSCF sẽ gởi thông tin đăng kí tới mặt

phẳng điều khiển dịch vụ và thực hiện bất cứ thủ tục điều khiển dịch vụ thích

hợp nào.

Bước 9: S-CSCF gửi bản tin chấp nhận 200 OK cho I-CSCF, nó chứa thông tin

để UE tiếp xúc với mạng nhà

Bước 10: I-CSCF gửi bản tin chấp nhận 200 OK cho P-CSCF, bản tin này chứa

thông tin đê UE tiếp xúc với mạng nhà.

Bước 11: P-CSCF gửi bản tin chấp nhận 200 OK cho UE

3.1.2 Thủ tục đăng ký lại thông tin cho các users

Trang 42


Thủ tục đăng ký lại thông tin nhằm mục đích xác nhận thông tin trạng thái của

các users trong mạng. hoạt động này được lặp đi lặp lại một cách định kỳ với các bản

tin gửi đi tương tự như quá trình đăng ký nhưng với S-CSCF đã được xác định nên I-

CSCF sẽ không cần gửi lại các bản tin Cx-SELECT PULL nữa.

3.1.3 Thủ tục xoá thông tin đã đăng ký

Quá trình xoá thông tin đã đăng ký được thực hiện gồm hai phần: xoá thông tin

đăng ký bởi users và xoá thông tin đăng ký từ nhà cung cấp dịch vụ.

3.1.3.1 Xoá thông tin đăng ký từ các users

Quá trình xoá thông tin đăng ký từ user thực hiện tương tự như quá trình đăng

ký với thời gian đăng ký bị xoá về “0”.

Quá trình này thực hiện khí user đã hết hạn đăng ký vào hệ thống.

3.1.3.2 Xoá thông tin đăng ký từ nhà cung cấp dịch vụ

Thủ tục xóa đăng ký bởi nhà cung cấp dịch vụ thực hiện khi:

Hết thời hạn đăng ký

Bảo dưỡng mạng: không tương thích dữ liệu ở nút lỗi, mất SIM, kết thúc phiên

không tốt như: pin UE yếu, thuê bao di chuyển quá nhanh, …

Ngăn chặn đăng ký hai lần hoặc lưu trữ thông tin trái ngược nhau. Trường hợp

này sẽ xảy ra lúc trao đổi các tham số chuyển vùng giữa hai nhà vận hành.

Quản lí thuê bao: Hợp đồng đã hết hạn, phát hiện sự gian lận, thay đổi dịch vụ

mà S-CSCF đã chỉ định không có khả năng đáp ứng

Thủ tục xóa đăng ký do bảo dưỡng mạng có thể thực hiện bởi HSS hoặc S-

CSCF.

Xóa đăng ký khi hết thời gian

Trang 43


Hình 3.2: Thủ tục xóa đăng ký khi hết thời gian đăng ký

Khi UE đăng ký thành công, có một bộ Timer được bật lên. Khi Timer này hết

hạn, mà UE không thực hiện thủ tục xóa đăng ký thì thủ tục xóa đăng ký được tiến

hành bởi nhà cung cấp dịch vụ. Các bước thực hiện như sau:

Bước 1: P-CSCF cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa khóa nhận

dạng thuê bao chung đã được đăng ký

Bước 2: Dựa vào bộ lọc tiêu chuẩn, S-CSCF sẽ gửi thông tin xóa đăng kí tới

mặt phẳng điều khiển dịch vụ và mặt phẳng này xóa các thông tin liên quan đến

thuê bao này.

Bước 3: Tùy thuộc vào nhà khai thác, S-CSCF có thể gửi là bản tin Cx-put

( gồm có khóa nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, xóa tên S-

CSCF) hoặc Cx-Put (gồm nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng,

giữ tên S-CSCF) với thuê bao không đăng kí dài lâu ở S-CSCF. Sau đó HSS sẽ

xóa hoặc giữ lại tên của S-CSCF cho thuê bao đó tùy theo yêu cầu. Trong cả hai

truờng hợp đó, trạng thái nhận dạng thuê bao được lưu trữ như chưa được đăng

kí ở HSS. Nếu như tên của S-CSCF được giữ lại thì HSS sẽ cho phép xóa sự

phục vụ của S-CSCF bất cứ lúc nào.

Bước 4: HSS sẽ gửi Cx-Put Resp tới S-CSCF để báo nhận sự gửi Cx-Put.

Xóa đăng ký bởi HSS

Trang 44

S-CSCFP-CSCF HSS

3. Cx-Put

4. Cx-Put-Resp

UE

1. TimerExpires

1. TimerExpires

2. Service Control


Các bước thực hiện:

Bước 1: HSS khởi tạo xóa đăng kí, gửi một bản tin Cx-Deregister chứa lí do để

xóa đăng kí.

Bước 2: S-CSCF sẽ gửi thông tin xóa đăng kí tới mặt phẳng điều khiển dịch vụ.

Bước 3: Chuyển tiếp bản tin De-register chứa lý do xóa đăng ký đến P-CSCF

và P-CSCF cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong nó để xóa UE.

Bước 4: P-CSCF sẽ thông báo cho UE lý do xóa đăng ký trừ khi không kết nối

được với UE

Bước 5: P-CSCF gửi đáp ứng tới S-CSCF và cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong

của nó để xóa đăng kí của UE.

P-CSCF HSS S-CSCF

7 . Cx- Deregister Resp.

1. Cx- Deregister

3 . Deregister

5 . OK 200

UE

4 . UE Inform

6 . OK 200

2. Service Control

Hình 3.3: Thủ tục xóa đăng ký khởi tạo bởi HSS

Bước 6: Khi có thể, UE gửi một đáp ứng tới P-CSCF để báo nhận xóa đăng kí.

Một UE không có khả năng giao tiếp hoặc nằm ngoài P-CSCF sẽ không thể trả

lời cho yêu cầu xóa đăng kí. P-CSCF sẽ thực hiện xóa đăng ký trong bất kì

trường hợp

Bước 7: S-CSCF đáp trả các thực thể đã khởi tạo xử lí.

Trang 45


Xóa đăng ký khởi tạo bởi S-CSCF

Các bước thực hiện như sau:

Bước 1: S-CSCF nhận thông tin xóa đăng kí từ mặt phẳng điều khiển dịch vụ

và thực hiện bất kì các thủ tục điều khiển dịch vụ hợp lí nào. Thông tin này có

thể bao gồm cả lí do xóa đăng ký.

Bước 2: S-CSCF gởi bản tin xóa đăng ký (Deregister) về phía P-CSCF và cập

nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa đăng kí UE. Lí do xóa đăng ký cũng

được truyền đi nếu có thể.

Bước 3: P-CSCF sẽ thông báo cho UE lý do xóa đăng ký trừ khi không kết nối

được với UE

Bước 4: P-CSCF gửi đáp ứng tới S-CSCF và cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong

của nó để xóa đăng ký của UE.

Bước 5: Khi có thể, UE gửi một đáp ứng tới P-CSCF để báo nhận xóa đăng kí.

Một UE không có khả năng giao tiếp hoặc nằm ngoài P-CSCF sẽ không thể trả

lời cho yêu cầu xóa đăng kí. P-CSCF sẽ thực hiện xóa đăng kí trong bất kì

trường hợp

Bước 6: Tùy thuộc vào nhà khai thác, S-CSCF có thể gửi là bản tin Cx-put

(gồm khóa nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, xóa tên S-

CSCF) hoặc Cx-Put (chứa khóa nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao

riêng, giữ tên S-CSCF) với thuê bao không đăng kí dài lâu ở S-CSCF. Sau đó

HSS sẽ xóa hoặc giữ lại tên của S-CSCF cho thuê bao đó tùy theo yêu cầu.

Trong cả hai truờng hợp đó, trạng thái nhận dạng thuê bao được lưu trữ như

chưa được đăng kí ở HSS. Nếu như tên của S-CSCF được giữ lại thì HSS sẽ cho

phép xóa sự phục vụ của S-CSCF bất cứ lúc nào.

Bước 7: HSS sẽ gửi Cx-Put Resp tới S-CSCF để báo nhận sự gửi Cx-Put.

Trang 46


P-CSCF HSSS-CSCF

6. Cx-Put

7. Cx-Put resp

2. Deregister

4. OK 200

UE

3. UE Inform

5. OK 200

1. Service Control

Hình 3.4: Thủ tục xóa đăng ký thực hiện bởi S-CSCF

3.2 Các thủ tục khởi tạo phiên

3.2.1 Các thủ tục khởi tạo phiên làm việc giữa user trong các mạng IMS

Khi các users của các mạng IMS khởi tạo phiên làm việc với nhau thì quá trình

được thực hiện như sơ đồ bên dưới:

Trang 47


Hình 3.5: Sơ đồ thủ tục khơi tạo phiên gữa các users của các mạng IMS

Trang 48


Quá trình được thực hiện như sau:

Bước 1: Sau khi biết được địa chỉ của P-CSCF#1, UE#1 gởi bản tin INVITE

đến P-CSCF

Bước 2: P-CSCF#1 kiểm tra các thông số truyền thông. Nếu các thông số

không phù hợp với chính sách mạng IMS đưa ra, P-CSCF#1 sẽ loại bỏ việc

khởi tạo phiên.

Bước 3: P-CSCF#1 chuyển tiếp bản tin INVITE đến S-CSCF#1 mà UE#1 đã

biết khi đăng ký.

Bước 4: S-CSCF#1 có thể truy cập AS để kiểm tra và đáp ứng yêu cầu về dịch

vụ cho UE

Bước 5: S-CSCF chuyển tiếp bản tin đến I-CSCF#2

Bước 6: I-CSCF#2 truy vấn HSS để tìm địa chỉ của S-CSCF#2 ứng với UE#2

Bước 7: I-CSCF#2 chuyển tiếp bản tin INVITE đến S-CSCF#2

Bước 8: S-CSCF có thể truy cập AS để kiểm tra và đáp ứng các dịch vụ mà bản

tin INVITE yêu cầu

Bước 9: S-CSCF chuyển bản tin INVITE đến P-CSCF#2 theo địa chỉ đã thiết

lập khi UE#2 đăng ký

Bước 10: P-CSCF#2 sẽ kiểm tra các thông số trong bản tin INVITE. Nếu những

thông số không phù hợp với chính sách đặt ra thì sẽ từ chối thiết lập phiên

Bước 11: P-CSCF#2 chuyển bản tin INVITE đến UE#2

Bước 12-17: Tín hiệu chuông được chuyển từ UE#2 đến UE#1

Bước 18: Thiết lập các thông số dự trữ tài nguyên

Bước 19: UE#2 chấp nhận thiết lập phiên bằng cách gởi bản tin 200 OK đến P-

CSCF#2

Bước 20: Tùy thuộc vào chính sách của nhà khai thác dịch vụ mà P-CSCF#2 sẽ

cho phép tài nguyên cần thiết

Bước 21-24: Bản tin 200 OK được chuyển về UE#1

Bước 25: Tùy thuộc vào chính sách của nhà khai thác dịch vụ mà P-CSCF#1 sẽ

cho phép tài nguyên cần thiết

Trang 49


Bước 26: Bản tin 200 OK được gởi từ P-CSCF đến UE#1

Bước 27-31: Bản tin ACK được gởi từ UE#1 đến UE#2 để xác nhận thiết lập

phiên

Bước 32: Cuộc gọi được thiết lập, luồng thông tin đa phương tiện truyền giữa

UE#1 và UE#2

3.2.2 Thủ tục khởi tạo phiên giữa các users thuộc mạng IMS và PSTN

Quá trình thiết lập một phiên làm việc giữa user trong mạng IMS và mạng

PSTN được thực hiện như trong sơ đồ bệ dưới :

Hình 3.6: Sơ đồ quá trình khởi tạo phiên là việc giữa user trong mạn IMS và mạng PSTN

Quá trình thực hiện như sau:

Trang 50

S-CSCF BGCF

1. Invite (Initial SDP Offer)


8. Response Conf (Opt SDP)

11. Conf Ack (Opt SDP)



15. Reservation Conf16. Reservation Conf

17. Reservation Conf18. Reservation Conf

14. Reservation Conf

Originating Home NetworkOriginatingNetwork

TerminatingNetwork


5. Offer Response6. Offer Response

7. Offer Response



19. Reservation Conf

28. ACK

26. ACK27. ACK

23. 200 OK24. 200 OK

25. 200 OK

20. Ringing21. Ringing

22. Ringing

2. Service Control


Bước 1: UE gởi bản tin INVITE đến P-CSCF để khởi tạo phiên, sau đó P-CSCF

dựa vào tên S-CSCF đã được gán cho UE trong bản tin mà sẽ chuyển tiếp bản

tin đến S-CSCF tương ứng.

Bước 2: S-CSCF thực hiện bất kì một logic điều khiển dịch vụ nào phù hợp để

thiết lập phiên

Bước 3: S-CSCF thực hiện phân tích địa chỉ đích để xác định được rằng thuê

bao đích thuộc PSTN và phải chuyển yêu cầu tới BGCF.

Bước 4: BGCF xác định MGCF ở cùng mạng, vì vậy cần phải lựa chọn một

MGCF phù hợp. Yêu cầu INVITE được chuyển tới MGCF. Thông tin kết cuối

PSTN được chuyển đi sau.

Bước 5-7: Các khả năng truyền thông của thuê bao đích được phản hồi theo

tuyến báo hiệu như trả lời SDP, như các thủ tục kết cuối PSTN.

Bước 8: Người khởi tạo quyết định đưa ra các phương tiện truyền thông và

chuyển tiếp thông tin này tới S-CSCF bằng các thủ tục khởi tạo.

Bước 9-10: S-CSCF chuyển tiếp SDP đã được đưa ra tới các điểm đầu cuối

phía kết cuối như các thủ tục kết cuối PSTN thông qua phiên đã thiết lập.

Bước 11-13: Các điểm đầu cuối phía kết cuối trả lời SDP đã đưa ra và bản tin

thông báo này được chuyển qua phiên đã thiết lập tới các điểm đầu cuối phía

khởi tạo.

Bước 14-16: Khi điểm đầu cuối phía khởi tạo hoàn thành thủ tục đặt trước tài

nguyên, nó sẽ gửi thông báo đặt trước tài nguyên thành công tới S-CSCF bằng

các thủ tục khởi tạo và được chuyển tới điểm đầu cuối phía kết cuối thông qua

tuyến phiên.

Bước 17-19: Điểm đầu cuối phía kết cuối bao nhận kết quả và thông báo này

được chuyển tới điểm đầu cuối phía khởi tạo thông qua tuyến phiên.

Bước 20-21: Điểm đầu cuối phía kết cuối phát ra bản tin báo hiệu chuông và

chuyển tiếp nó tới BGCF, sau đó BGCF chuyển tiếp bản tin tới S-CSCF.

Bước 22: S-CSCF chuyển tiếp bản tin báo hiệu chuông đó tới người khởi tạo

bằng các thủ tục khởi tạo.

Trang 51


Bước 23: Khi người dùng đích trả lời, các kết quả của thủ tục kết cuối được

chứa trong đáp ứng SIP 200 OK tới BGCF.

Bước 24-25: BGCF chuyển thông tin này tới S-CSCF và sau đó nó được

chuyển tiếp tới điểm đầu cuối phía khởi tạo.

Bước 26: Bản tin 200 OK được đáp trả lại điển đầu cuối khởi tạo bằng các thủ

tục khởi tạo từ điểm đầu cuối kết cuối.

Bước 27: Điểm đầu cuối phía khởi tạo gửi báo nhận cuối cùng tới S-CSCF bằng

các thủ tục khởi tạo.

Trang 52

Redirect Server

Location Server

Registrar Server

User AgentProxy Server Gateway

PSTN

SIP Components

Proxy Server

`


CHƯƠNG 4: CÁC GIAO THỨC CHÍNH SỬ DỤNG

TRONG PHÂN HỆ IMS

4.1 Giao thức khởi tạo phiên SIP

4.1.1 Tổng quan về giao thức

SIP là giao thức khởi tạo phiên, dùng để thiết lập, sửa đổi và kết thúc các cuộc

gọi điện thoại VoIP. SIP được phát triển bởi IETF và ban hành trong tài liệu RFC 3261

vào tháng 5 năm 2002.

SIP có thể sử dụng cho rất nhiều các dịch vụ khác nhau trong mạng IP như dịch

vụ tin nhắn, thoại, hội nghị thoại, hội nghị truyền hình, email, dạy học từ xa, quảng bá,

… SIP sử dụng khuôn dạng text, một khuôn dạng thường gặp trong mạng IP. Nó kế

thừa các các nguyên lý và khái niệm của các giao thức Internet như HTTP và SMTP.

Nó được định nghĩa như một giao thức client-server, trong đó các yêu cầu được phía

client đưa ra và các đáp ứng được server trả lời. SIP sử dụng một số kiểu bản tin và các

trường header của HTTP, xác định nội dung luồng thông tin theo header.

4.1.2 Cấu trúc của SIP

Trang 53


Hình 4.1: Các thành phần của SIP

User Agent: Là 1 ứng dụng để khởi tạo, nhận và kết thúc cuộc gọi.

o User Agent Clients (UAC) – Khởi tạo cuộc gọi.

o User Agent Server (UAS) – Nhận cuộc gọi.

o Cả UAC và UAS đều có thể kết thúc cuộc gọi.

Proxy Server: Là một chương trình hoạt động tưc thời vừa đóng vai trò như

server vừa đóng vai trò như client trung gian chuyển tiếp các yêu cầu cho các

client khác.

có các chức năng sau :

o Như môt tram kiểm soát quản lý moi luồng thông tin đi vào và đi ra của

mạng.

o Định tuyến và chuyển tiếp các goi tin trong mạng.

o Nén và giải nén bản tin.

o Chứng thực bản tin khi đi vào mạng.

Trong mạng IMS của chúng ta P-CSCF đóng vai trò như một proxy server

chuyển tiếp các yêu cầu tới các đơn vị khác.

Location Server: Cung cấp chức năng phân giải tên cho SIP Proxy hoặc

Redirect Server. Sever này có thuật toán để phân giải tên. Trong mạng IMS thì

S-CSCF chính là Location Server đảm nhận chức năng phục vụ cho các thuê

bao trong khu vực đó.

Redirect Server: Là server nhận các yêu cầu SIP, sắp xếp các địa chỉ và trả địa

chỉ về phía client qua liên kết với location và proxy server. Khác với Proxy

Server, Redirect server không tự khởi tạo ra các yêu cầu SIP của riêng nó. Đồng

thời nó cũng không chấp nhận hay huỷ cuộc gọi giống như User Agent Server.

Trong mạng IMS thành phần I-CSCF chính là Redirect Server.

Registrar Server: Là server chấp nhận các yêu cầu REGISTER, server này có

thể hỗ trợ thêm tính năng xác thực, đồng thời hoạt động với proxy hoặc redirect

Trang 54


server để đưa ra các dịch vụ khác. Trong nhiều hệ thống Registrar Server là một

phần con của Location Server. Và nó chính là thành HSS trong mạng IMS.

4.1.3 Các bản tin SIP

- Các bản tin yêu cầu:

Bản tin Ý nghĩa

INVITE Yêu cầu khởi tạo phiên

ACK Khẳng định rằng client đã nhận được bản tin

đáp ứng cho bản tin INVITE

BYE Yêu cầu kết thúc phiên

CANCEL Yêu cầu kết thúc phiên

Register Đầu cuối SIP đăng ký với Register server

OPTIONS Đầu cuối SIP đăng ký với Register server

INFO Sử dụng để tải các thông tin

Bảng 4: Các bản tin yêu cầu của SIP

- Các bản tin phản hồi:

Bản tin Ý nghĩa

1xx Các bản tin chung

2xx Thành công

3xx Chuyển địa chỉ

4xx Yêu cầu không được đáp ứng

5xx Sự cố Server

6xx Sự cố toàn mạng

Bảng 5: Các bản tin phản hồi của SIP

4.2 Giao thức cung cấp chức năng AAA-Diameter

4.2.1 Tổng quan về giao thức

Trang 55


Diameter là giao thức được chuẩn hoá bởi IETF năm 1996. Diameter được đưa

ra để thay thế cho giao thức RADIUS vì vậy nó giữ lại nhưng ưu điểm và khắc phục

những nhược điểm và giới hạn của giao thức này.

Diameter cung cấp ba chức năng chính đó là: chứng thực , uỷ quyền, và tính

cươc (AAA).

Giao thức Diameter chia ra 2 phần: Diameter Base Protocol và Diameter

Application. Diameter Base Protocol cần thiết cho việc phân phối các đơn vị dữ liệu,

khả năng thương lượng, kiểm soát lỗi và khả năng mở rộng. Diameter Application định

nghĩa những ứng dụng dữ liệu riêng. Tại thời điểm này, ngoài ứng dụng chuẩn trong

RFC3588, một số ứng dụng đã được định nghĩa như: Mobile IP, NASREQ, EAP,

Diameter điều khiển tính phí và ứng dụng Diameter trong giao thức SIP,… Diameter

là giao thức truyền thông hoạt động trên giao diện Sh giữa HSS, AS, S-CSCF

Hình 4.2: Giao thức Diameter trong phân hệ IMS

4.2.2 Cấu trúc bản tin Diameter

Trang 56

Diameter Header AVP AVP


Hình 4.3: Cấu trúc bản tin Diameter

4.2.2.1 Diameter Header

Hình 4.4: Cấu trúc Diameter Header

Version: Được thiết lập bằng 1 ứng với phiên bản hiện nay của giao thức

Diameter là 1.

Command Flags: Trường này dài 8 bit. Có dạng RPETrrrr, có ý nghĩa như sau:

R (request): Nếu bằng 1, đây là bản tin yêu cầu. Nếu bằng 0 là bản tin đáp ứng.

P (proxiable): Nếu bằng 1, bản tin có thể chuyển tiếp bởi Proxy, Relay hoặc

Redirect. Nếu bằng 0 thì bản tin sẽ được xử lý tại nút

E (error): Nếu bằng 1, bản tin đáp ứng chứa lỗi giao thức, và bản tin sẽ không

phù hợp với mô tả ABNF. Nếu bằng 0 trong bản tin yêu cầu và không lỗi.

T (potentially re-transmitted masage): Bit này bằng 1 khi liên kết bị đứt, bản

tin yêu cầu bị trùng hoặc không có trả lời từ Server

r: Dự trữ, luôn bằng 0

Command Code: Trường này dài 24 bit, được quản lý bởi IANA, giá trị từ 0-

24 dùng riêng cho RADIUS, 16777214 và16777215 dùng thí nghiệm, các số

còn lại dùng trong giao thứcDIAMETER.

Application-ID: Dài 32 bit, dùng để xác định tên ứng dụng do IANA quản lý.

Ứng dụng có thể là một ứng dụng dành cho việc chứng thực, một ứng dụng

quản lý tài khoản người dùng hoặc một ứng dụng cụ thể của một nhà sản xuất

Trang 57


nào đó. Nó là một dáy số từ 0x00000001 đến 0x00ffffff. Sau đây là một số

Application-ID:

o Bản tin Diameter chung 0

o NASREQ 1

o Mobile-IP 2

o Chức năng Accounting trong Diameter 3

o Relay 255

Application ID Trong header phải giống với nội dung chứa trong AVP.

Hop-by-Hop Identifier: Dài 32 bit, giúp phù hợp giữa bản tin yêu cầu và đáp

ứng trong 1 kết nối trong 1 thời gian

End-to-end Identifier: Xác định bản tin bị trùng

4.2.2.2 AVP ( Attribute-Value Pairs)

Hình 4.5: Cấu trúc AVP trong ban tin Diameter

Trong đó:

Bit ‘V’ chỉ định sự có mặt của trường Vendor-ID trong AVP header.

Bit ‘M’ chỉ định AVP này là bắt buộc phải có.

Bit ‘P’ chỉ ra AVP này có được mã hóa đảm bảo cho bảo mật thông tin giữa các

đầu

cuối hay không.

4.2.3 Các bản tin Diameter trong phiên làm việ

Trang 58


Hình 4.6: Sơ đồ hoạt động của các bản tin Diameter trong phiên làm việc

Giao tiếp giữa 2 đầu cuối diameter bắt đầu bằng bản tin capabilities-Exchange-

Request (CER) từ 1 peer này sang 1 peer khác, bản tin này được trả lời bằng 1 bản tin

diameter Capabilities-Exchange-Answer (CEA). Mục đích của 2 bản tin này là để 2

diameter peer biết được các thông số của nhau thuận tiện cho việc trao đổi thông tin 2

chiều.Sau khi nhận được CEA, 2 diameter peer đã có thể giao tiếp với nhau.Nếu không

có bản tin nào được chuyển qua lại giữa 2 peer thì chúng sẽ gửi các bản tin Device-

Watchdog-Request (DWR) và peer kia trả lời bằng 1 bản tin Device-Watchdog-

Answer (DWA) để 2 peer biết được sự tồn tại của nhau. 1 trong 2 peer có thể kết thúc

phiên giao tiếp bởi bản tin Disconnect-Peer-Request (DPR) và được trả lại bằng 1 bản

tin Disconnect-Peer-Answer (DPA). Sau thủ tục này 2 peers coi như chấm dứt giao

dịch và sẽ bắt đầu lại (nếu cần) bằng bản tin CER.

CHƯƠNG 5: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG MẠNG NGN

VỚI PHÂN HỆ IMS

Trang 59


5.1 Quá trình tiến lên xây dựng mạng NGN với phân hệ IMS

Hầu hết các nhà khai thác mạng viễn thông đều đang trong quá trình nâng cấp

lên mạng thế hệ kế tiếp (NGN) để cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng tiên tiến tới

khách hàng. Một số nhà khai thác đã sẵn sàng triển khai chuyển mạch mềm (SW -

Softswitch) trong mạng của họ. Tuy nhiên với sự ra đời của phân hệ đa phương tiện

IP (IMS – IP Multimedia Subsystem) thì chắc rằng chuyển mạch mềm sẽ sớm bị thay

thế bởi một nền tảng IMS (IMS platform).

5.1.1 Các giai đoạn tiến lên xây dựng IMS

Hiện tại, cấu trúc của IMS đã được xác định song chưa định rõ chức năng của

từng thành phần trong các lớp. Do đó kiến trúc cuối cùng của IMS chưa được thống

nhất. Tuy nhiên về cơ bản nó sẽ vẫn dựa trên các thành phần như trong cấu trúc đã

được miêu tả ở phần trước (Hình 2.1).

Giai đoạn quá độ từ chuyển mạch mềm lên IMS có thể là giai đoạn tiêu tốn

phần lớn chi phí đầu tư của các nhà cung cấp dịch vụ cho NGN. Tuy nhiên ban đầu

kiến trúc nền tảng IMS có thể được triển khai song song với kiến trúc chuyển mạch

mềm để giới thiệu các ứng dụng đa phương tiện vào các dịch vụ của nhà cung cấp dịch

vụ.

5.1.1.1 Giai đoạn 1: Phân tách chuyển mạch mềm

Chuyển mạch mềm sẽ được phân tách vào 2 thành phần là: khối giao tiếp với

thuê bao và khối giao tiếp với mạng PSTN. Khối giao tiếp với thuê bao sẽ được nâng

cấp từ chức năng điều khiển cổng truy nhập AGCF (Access Gateway Control

Function) và khối giao tiếp PSTN được nâng cấp từ chức năng bộ điều khiển cổng

phương tiện MGCF (Media Gateway Controller Function) như hình 2. Việc chia vào 2

thành phần này giúp mạng có thể mở rộng dễ dàng và tăng hiệu năng của mạng. Các

AGCF có thể được thêm vào tùy theo yêu cầu để tăng số lượng thuê bao. Tương tự như

vậy, cũng có thể thêm vào các trung kế PSTN để tăng dung lượng. Các thành phần

Trang 60


mới của IMS như CSCF, BGCF cũng có thể được thêm vào ở giai đoạn này. BGCF là

giao diện kết nối giữa mạng IMS mới với các mạng PSTN.

Hình 5.1: Giai đoạn nâng cấp lên IMS

5.1.1.2 Giai đoạn 2: Thêm vào các server ứng dụng.

Duy trì khách hàng hiện có và thu hút thêm những khách hàng mới, các dịch vụ

dựa trên SIP có thể được giới thiệu và phân phối một cách nhanh chóng bằng cách

triển khai các Server ứng dụng mới AS (Application Server). IMS giới thiệu giao diện

ISC là một giao diện dựa trên giao thức SIP cho việc giao tiếp giữa các AS. Cấu trúc

này cho phép các AS của các nhà cung cấp thiết bị khác nhau có thể làm việc được với

nhau thông qua giao diện IMS ISC.

Trang 61


Hình 5.2: Thêm các server ứng dụng vào mạng hiện tại

5.1.1.3 Giai đoạn 3: Bắt đầu khai thác và liên kết với các thiết bị đầu cuối SIP

Ở giai đoạn này các nhà cung cấp dịch vụ có thể bắt đầu đi vào khai thác các

dịch vụ mạng và mở rộng các trạm thuê bao thương mại. Khi đó khách hàng sẽ yêu cầu

dịch vụ chất lượng cao và những tính năng mở rộng như hội thoại trực tuyến, tích hợp

giữa tin nhắn và email thoại. Các thiết bị đầu cuối SIP sẽ được liên kết với hệ thống

qua P-CSCF để cung cấp khả năng bảo mật và QoS.

Trang 62


5.1.1.4 Giai đoạn cuối cùng: hội tụ các mạng di động và mạng cố định

Tiến lên hội tụ mạng di động và cố định (FMC). Các nhà cung cấp dịch vụ có

thể xác định các phương thức kinh doanh của mình nhằm giới thiệu các dịch vụ “triple

play”. Những ứng dụng mới sẽ yêu cầu mạng tốc độ cao để phân phối tất cả các loại dữ

liệu từ thoại, data đến video trên cả 3 loại thiết bị đầu cuối là TV, máy tính để bàn và

các thiết bị di động.

Trong giai đoạn hoàn tất này sẽ bao gồm việc hỗ trợ các thiết bị di động hai chế

độ (Dual-mode Handset). Các thiết bị Dual-mode có thể truyền thông trên mạng tế bào

hoặc hoạt động như một điểm đầu cuối trên mạng IP. Server thuê bao thường trú HSS

(Home Subscriber Server) - thành phần còn thiếu cuối cùng của IMS được đưa vào ở

giai đoạn này. Nó có nhiệm vụ quản lý dữ liệu thuê bao giữa các mạng IP và mạng tế

bào. Handoff Server cũng được đưa vào trong giai đoạn này. Nó giúp tín hiệu không

bị ngắt quãng khi thuê bao di chuyển từ mạng tế bào sang một mạng truy cập khác.

Các phần còn lại của AGCF giữ chức năng trung tâm của mạng nhưng với việc thêm

vào của HSS và hai giao diện Cx, Sh đã đưa tới bước tiến xa hơn để hòan thiện

SCSCF. Tiếp tục duy trì những lợi ích của AGCF trong giai đoạn các nhà cung cấp

dịch vụ đã hoàn thiện quá trình đi lên IMS của mình.

Trang 63


Hình 5.3: Thêm HSS và Handoff server vào giai đoạn hoàn thiện

Trang 64


CHƯƠNG 6: HIỆN TRẠNG HẠ TẦNG MẠNG VÀ TIẾN

LÊN XÂY DỰNG NGN - IMS CỦA VNPT

6.1 Tổng quan

Việt Nam là một thị trường viễn thông có tốc độ phát triển mạnh tại châu Á với

số lượng khách hàng sử dụng các dịch vụ băng rộng tăng từng ngày. Với mong muốn

của tất cả các khách hàng là được triển khai các dịch vụ mới của mạng trong khoảng

thời gian ngắn nhất. Những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông không có đủ thời gian để

xây dựng cơ sở hạ tầng mạng mới và như vậy sự kết hợp cơ sở hạ tầng mới và cũ là

giải pháp đầu tiên được đưa ra. Kết hợp cơ sở hạ tầng để truyền tín hiệu trên nhiều

phương tiện như cáp đồng, cáp quang, vô tuyến cho đến nay vẫn là giải pháp tốt.

Những dịch vụ mới đang được sử dụng trong công nghệ hiện tại chủ yếu như: Mạng

số đa dịch vụ tích hợp ISDN, chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, chuyển mạch

bản tin, công nghệ ATM, chuyển mạch khung, Fast Ethernet, Token ring, các dịch

vụ số liệu phân tán dựa trên cáp quang FDDI. Ngoài ra các công nghệ mới cũng đang

được sử dụng hiện nay như: dịch vụ số liệu multi-megabit SMDS. SONET/SDH,

xDSL và B-ISDN, các công nghệ truy nhập vô tuyến như CDMA, TDMA, FDMA…

Các công nghệ trên 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 sự gia tăng 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 nhau do vậy dẫn đến việc tồn tại nhiều mạng riêng rẽ, đây là vấn đề thách thức

thực tế với mạng viễn thông hiện nay.

Vì vậy các nhà mạng hiện nay đã và đang tiến lên xây dựng một mô hình

mạng hội tụ kết hợp các công nghệ mạng hiện có để thu gọn kích thước mạng hạ tầng

tối đa mà vẫn đạt được hiệu quả khai thác và đáp ứng một cách tốt nhất các yêu ngày

càng đa dạng và phức tạp hơn của khách hàng.

6.2 Quá trình xây dựng mạng hội tụ của VNPT

Trang 65


Từ năm 2003 tập đoàn bưu chính viên thông Việt Nam VNPT đã bắt đầu triển

khai mạng viễn thông thế hệ kế tiếp NGN theo giải pháp SURPASS của hãng

SIEMENS và đã hoàn tất trên nền công nghệ chuyển mạch gói. Đây là mạng có hạ

tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói được VNPT lựa chọn để

thay thế cho mạng chuyển mạch kênh truyền thống. Với ưu thế cấu trúc phân lớp theo

chức năng và sử dụng rộng rãi các giao diện API để kiến tạo dịch vụ mà không phụ

thuộc nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng, công nghệ NGN đã đáp

ứng được yêu cầu kinh doanh trong tình hình mới là dịch vụ đa dạng, giá thành thấp,

đầu tư hiệu quả và tạo được nguồn doanh thu mới. Đây là mạng sử dụng công nghệ

chuyển mạch gói với đặc tính linh hoạt, ứng dụng những tiến bộ của công nghệ thông

tin và công nghệ truyền dẫn quang băng thông rộng nên tích hợp được dịch vụ thoại và

dịch vụ truyền số liệu.Cấu trúc mạng Surpass được thể hiện ở hình dưới, giải pháp này

bao gồm 4 vấn đề:

-Mạng chuyển mạch thế hệ sau

-Mạng truy nhập thế hệ sau

-Mạng truyền tải thế hệ sau

-Mạng quản lý thế hệ sau

Trang 66


Hình 6.1: Mô hình giải pháp SURPASS của SIEMENS

Trang 67


Bảng 6: Các thành phần thiết bị trong mô hình

Trang 68


Ngày 8/9/2010 tập đoàn viên thông VNPT/VTN đã ký hợp đồng triển khai hệ

thống giải pháp tổng thể (IMS) đầu tiên tại Việt Nam với tập đoàn viễn thông Pháp

Alcatel-lucent. Dự án này sẽ giúp VNPT cung cấp các dịch vụ mạng thế hệ mới (NGN)

tại Việt Nam cũng như tăng cường liên lạc với khách hàng của mình. Theo Alcatel-

Lucent, đây là dự án IMS đầu tiên được triển khai tại Việt Nam. Giải pháp IMS của

Alcatel-Lucent sẽ giúp VNPT/VTN chuyển đổi các dịch vụ PSTN hiện có. Nó sẽ góp

phần vào việc tăng cường chất lượng hoạt động, tính bảo mật và năng suất của mạng,

cũng như tạo điều kiện cho các nguồn doanh thu mới và các dịch vụ di động tiên tiến

trong tương lai. Giải pháp này còn đảm bảo cho VNPT/VTN có thể phát triển một cách

hiệu quả mà không tốn kém các dịch vụ thoại cố định vừa có thể vững tin triển khai

các dịch vụ tiên tiến cho người tiêu dùng dựa trên nền tảng IP như truyền thông và

truyền hình tích hợp trên IP qua toàn bộ mạng băng thông rộng cố định và di động.

Hình 6.2: Mô hình hệ thống giai pháp tổng thể IMS của Alcatel-lucent

Alcatel-Lucent đã đưa ra giải pháp chuyển đổi cho toàn bộ hệ thống mạng theo

mô hình mạng NGN của TISPAN với các giao thức đã được chuẩn hóa như: SIP,

H323, SS7, Diameter,... Softswitch thực hiện chức năng của tổng đài class 5/4 và

MGCF trong kiến trúc IMS, có dung lượng tối đa là 2 triệu thuê bao và khả năng xử lý

Trang 69


4500 CAPS (Call Attempts per Second). Các chức năng điều khiển: S-CSCF, I-CSCF,

AGCF, BGCF, iFS được tích hợp trong cùng một thiết bị A5020 CSC. A5430 SRB

thực hiện chức năng NASS và RACS. P-CSCF được kết hợp với SBC hoặc chức năng

quyết định chính sách - PDF (Policy Decision Function). Các chức năng khác được

tách thành các thiết bị riêng: A1430 HSS, A8688 MRF, A5350 iAS (server ứng dụng

IMS),…

Với giải pháp này, nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp các dịch vụ di động, cố

định hoặc Internet trên một hạ tầng mạng IP duy nhất như: dịch vụ tin nhắn tức thời,

push-to-X, hiển thị và quản lý danh bạ,…

Hiện nay mạng NGN của VNPT đã đi vào hoạt động, cung cấp dịch vụ tới

người dùng và vẫn đang tiếp tục được nâng cấp trên toàn mạng lưới, hiện đang trong

quá trình triển khai IMS và quang hóa đang được tích cực triển khai theo xu hướng

phát triển chung của thế giới (theo thông tin của VNPT.com).

Trang 70


CHƯƠNG 7: MÔ PHỎNG OPENIMSCORE TRÊN

LINUX UBUNTU 11.10

7.1 Xây dựng mô hình mạng

7.1.1 Giới thiệu về open IMSCore

Open IMSCore là một dự án mã nguồn mở của viện FOKUS Đức. OPEN

SOURCE IMS Core nhằm mục đích đáp ứng sự thiếu hụt của các phần mềm mã nguồn

mở cho IMS với những giải pháp linh động và có thể mở rộng được. Tính thích nghi và

khả năng của các giải pháp này đã được chứng minh trong các dự án nghiên cứu và

phát triển quốc gia và quốc tế. Mục đích của nó trong thời gian tiếp theo là tạo ra một

cộng đồng các nhà phát triển cho phần core của mạng NGN. Phần mềm mã nguồn mở

này cho phép sự phát triển của các dịch vụ IMS và thử nghiệm các khái niệm xung

quanh phần core IMS.

Hình 7.1 Mô hình cấu trúc Open IMSCore

Trang 71


Open IMS Core bao gồm hai thành phần chính là Call Session Control

Functions (CSCFs) và Home Subscriber Server (HSS). Các thành phần này đều là

những phần tử core trong kiến trúc NGN/IMS như đã được tiêu chuẩn hóa trong

3GPP, 3GPP2, ETSI TISPAN.

Khi triển khai (xây dựng IMS Test-bed) thì mỗi khối P,I,S, HSS có thể chạy

trên một máy hoặc nhiều máy trong cùng một mạng Lan trên hệ điều hành Linux mà

phổ biến nhất là Ubuntu, hay Fedora, Gentoo...Mã nguồn của OpenIMSCore này cho

phép download miễn phí.

Ngoài ra còn một số IMS Client có thể dùng với IMS Core:

UCT IMS Client: gồm các chức năng Instant Message, Audio Call, Video Call,

XCAP/XDMS support,...

IMS Communicator: gồm các chức năng AKA, MD5 authentication, Instant

Message (Sip/Simple), Audio Call, Video Call, ...

Counterpath X-lite: gồm các chức năng MD5 authentication only, Instant

Message (Sip/Simple), AudioCall, Video Call (H263 codec only), QoS for

voice and video,...

Trang 72


7.1.2 Triển khai Open IMSCore trên hệ điều hành linux ubuntu 11.10

Bước 1: Install the required packages

subversion

sun-java6-jdk

libcurl4-gnutls-dev

libcurl4-openssl-dev

mysql-server-5.0

libmysqlclient15-dev

libxml2

libxml2-dev

ant

flex

bison

build-essential

bind9

apache2

php5

libapache2-mod-php5

php5-mysql

lynx-cur

libapache2-mod-speedycgi

Trang 73


php5-dev

unzip

Bước 2: Download the OpenIMSCore

Tạo thư mục chứa các file cài đặt

# Sudo mkdir /opt/OpenIMSCore

# cd /opt/OpenIMSCore

# mkdir FHoSS

# mkdir ser_ims

Phân quyền sudo trên mục OpenIMSCore

# Sudo chown –R jacktran /opt/OpenIMSCore

Tải source code:

# svn checkout http://svn.berlios.de/svnroot/repos/openimscore/FHoSS/trunk

FHoSS

# svn checkout http://svn.berlios.de/svnroot/repos/openimscore/ser_ims/trunk

ser_ims

# cd ser_ims/

compile source code:

#sudo make install-libs all

#cd FHoSS

#sudo ant compile deploy

Bước 3: Configure your DHCP and DNS settings

Trang 74


Chỉnh sửa file /etc/dhcp/dhclient.conf

Bỏ dấu # trước dòng prepend domain_name_servers 127.0.01;

Copy file open-ims dns file vào thư mục bind của etc

# sudo cp opt/OpenIMSCore/ser_ims/cfg/open-ims.dnszone /etc/bind/ ( Từ thư

mục gốc )

Thêm dòng sau vào file /etc/bind/named.conf.local

zone “open-ims.test” {

type master;

file “/etc/bind/open-ims.dnszone”;

};

restart lại bind:

# Sudo /etc/init.d/bind9 restart

ping open-ims.test:

# Ping pcscf.open-ims.test

Bước 4: Setup the database

Tạo một account root pass 123

# mysqladmin -u root password 123

Tạo cơ sở dữ liệu:

# Sudo mysql -u root -p < /opt/OpenIMSCore/ser_ims/cfg/icscf.sql

# Sudo mysql -u root -p < /opt/OpenIMSCore/FHoSS/scripts/hss_db.sql

# Sudo mysql -u root -p < /opt/OpenIMSCore/FHoSS/scripts/userdata.sql

Trang 75


Chỉnh sửa file /etc/hosts :

127.0.0.1 open-ims.test mobicents.open-ims.test ue.open-ims.test presence.open-

ims.test icscf.open-ims.test scscf.open-ims.test pcscf.open-ims.test hss.open-ims.test

Copy tất cả file trong thư mục cfg của thư mục ser_ims vào thư

mục/opt/OpenIMSCore:

# cp /opt/OpenIMSCore/ser_ims/cfg/*.sh /opt/OpenIMSCore/

# cp /opt/OpenIMSCore/ser_ims/cfg/*.cfg /opt/OpenIMSCore/

# cp /opt/OpenIMSCore/ser_ims/cfg/*.xml /opt/OpenIMSCore/

Bước 5: Khởi động IMS:

# /opt/OpenIMSCore/pcscf.sh

#/opt/OpenIMSCore/icscf.sh

#/opt/OpenIMSCore/scscf.sh

#/opt/OpenIMSCore/FHoSS/deploy/ startup.sh

Mỗi file chạy trên một Terminal

(neu bi loi thi export lai JAVA_HOME bang lenh sau

Trang 76


export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-6-openjdk

Hình 7.2: Giao diện các thành phần của OpenIMSCore khi khởi động

Listen port: 192.168.12.108:4060// P-CSCF hàng 1 bên phải

Listen port: 192.168.12.108:5060// I-CSCF hàng 1 bên trái

Listen port: 192.168.12.108:6060// S-CSCF hàng 2 bên trái

Listen port: 192.168.12.108:8080// Webconsole hàng 2 bên phải

Listen port: 192.168.12.108:3868 // FHoSS

Listen port for Diameter Cx from ICSCF: 192.168.12.108:3869

Listen port for Diameter Cx from SCSCF: 192.168.12.108:3870

Listen port for Tomcat webserver: 192.168.12.108:8090

Trang 77


Hình 7.3: Giao diện quản lý user của FHoSS

Bước 6: Sửa lại địa chỉ IP thực trên IMS server:

Chỉnh lại địa chỉ IP trong các file sau:

- 1. /etc nano resolv.conf (chuyển ip 127.0.0.1 thành ip máy mình)

- 2. /etc hosts

- edit /etc/bind/open-ims.dnszone

restart bind: sudo /etc/init.d/bind9 restart

kiểm tra lại : dig open-ims.test <<< this only to check ur dns working bro.

- Change files : ( Run file configurator.sh in /opt/OpenMSCore )

- cd opt/OpenIMSCore/ ( ./configurator.sh )

- icscf.cfg & icscf.xml

- pcscf.cfg & pcscf.xml

- scscf.cfg & scscf.xml

- DiameterPeerHSS.xml (FHoSS/deploy)

- hss.properties (FHoSS/deploy)

7.1.3 Tạo DHCP server

Bước 1: Chuẩn bị các thông tin

- ethernet device : eth0

Trang 78


- Ip range : 192.168.12.10 – 192.168.12.100

- Subnet address : 192.168.12.0

- Netmask : 255.255.255.0

- DNS server 192.168.12.108

- Domain : open-ims.test

- Default Gateway Address : 192.168.12.108

- Broadcast Address : 192.168.12.255

Bước 2: Cài đặt DHCP Server

sudo apt-get install dhcp3-server

Bước 3:Cấu hình file /etc/default/dhcp3-server

sudo vim /etc/default/dhcp3-server

Tìm dòng INTERFACES=”” và thay bằng INTERFACES=”eth0” // đó là

interface đang sử dụng.

Hình 7.4: Xác định interface đang sử dụng

Save lại và thoát.

Bước 4: Cấu hình file pool

- mở file /etc/dhcp3/dhcpd.conf

-tìm đến dòng 16. Có đoạn thông tin sau :

#option definitions common to all supported networks...

option domain-name "example.org";

option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;

Trang 79


default-lease-time 600;

max-lease-time 7200;

Sửa thành :

# option definitions common to all supported networks...

# option domain-name "example.org";

# option domain-name-servers ns1.example.org, ns2.example.org;

# default-lease-time 600;

# max-lease-time 7200;

-Tiếp tục, tìm đến dòng 53. Có đoạn như sau :

# A slightly different configuration for an internal subnet.

#subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.224 {

# range 10.5.5.26 10.5.5.30;

# option domain-name-servers ns1.internal.example.org;

# option domain-name "internal.example.org";

# option routers 10.5.5.1;

# option broadcast-address 10.5.5.31;

# default-lease-time 600;

# max-lease-time 7200;

#}

Đoạn này cần bỏ chú thích và sửa như sau :

# A slightly different configuration for an internal subnet.

subnet 192.168.12.0 netmask 255.255.255.0 {

range 192.168.12.10 192.168.12.100;

option domain-name-servers 192.168.12.108;

option domain-name "open-ims.test";

option routers 192.168.12.108;

option broadcast-address 192.168.12.255;

default-lease-time 600;

max-lease-time 7200;}

Trang 80


Bước 5: Khởi động lại dịch vụ DHCP Server:

sudo /etc/init.d/dhcp3-server restart

Hình 7.5: Start lại DHCP

7.1.4 Tạo thêm các user mới

Mở giao diện FHoSS và đăng nhập với user: hssAdmin- pass: hss

chọn User identities :

Tạo tên cho user mới rồi lưu lai:

Tạo thông tin cá nhân và thông tin chứng thực IMPI (Private identity) như trong hình

bên dưới rồi lưu lại:

Trang 81


Tiếp theo ở cửa sổ bên cạnh điền tên cho user mới rồi chon add/change:

Khi đó sẽ xuất hiện IMS subscriptions (IMSU) như hình sau:

Trang 82


Tạo IMPU (public user identity) phù hợp với IMPI rồi lưu lại:

Identity: (sip:[email protected])

Service profile: (default for example)

Tạo user cho mạng visited network (open-ims.test)

Trang 83


Khi đó sẽ xuất hiện IMPI identity như hình sau:

Nhập IMPU phù hợp với IMPI đã tạo và click nút Add:

Khi đó sẽ suất hiện kết quả như hình sau và đó là bước cuối khi đó thông tin của

user sẽ được đăng ký vào mạng Open IMS:

Trang 84


7.2 Cài UCT IMS Client

Bước 1: Install dependencies package:

1. libosip2-3deb-(you must download libosip2-3deb_3.1.0-1_i386.deb

setting up by hand)

2. libexosip2-dev

3. libgtk2.0-dev

4. libxml2-dev

5. libcurl4-openssl-dev

6. libgstreamer0.10-0

7. libgstreamer-plugins-base0.10-dev

8. gstreamer0.10-plugins-base

9. gstreamer0.10-plugins-good

10. gstreamer0.10-plugins-bad

11. gstreamer0.10-plugins-ugly

12. gstreamer0.10-ffmpeg

13. libavcodec-unstripped-51 (you must download libavcodec-

unstripped-51_0.svn20080206-12ubuntu3+unstripped5_i386.deb)

14. libvlc2 (you must download libvlc2_1.0.6-1~getdeb1_i386.deb)

15. libvlc-dev

16. vlc (sudo apt-get –f install)

ALLWAY #sudo apt-get –f install ( install missing package when it’s

necessary or get any error)

Install dependencies package for libavcodec-unstripped-51 following to:

1. libavutil49 made by hand

2. libavutil-unstripped- 49 (maybe rejected if it’s necessary)

3. libfaac0

4. libfaad0 (libfaad0_2.6.1-2ubuntu0.1_i386)

Trang 85


5. libx264-59 (libx264-59_0.svn20080408-0.0ubuntu1_i386.deb)

6. libxvidcore4 (libxvidcore4_1.1.2-0.1ubuntu3_i386)

7. libgsm1

8. libhal1

9. libc6

Install dependencies package for libvlc2 that must directly downloaded on pkgs.org

following to:

1. vlc-data (you must download package vlc-data_1.0.6-1~getdeb1_all.deb)

2. libvlccore2 (u must download package libvlccore2_1.0.6-

1~getdeb1_i386.deb)

Bước 2: Run UCT IMS Client:

It’s very simple to run this software following to:

#sudo dpkg –i uctimsclient1.0.13.deb

#./uctimsclient

UCT IMS Client - SIP port 5060 - Audio Port: 16033 - Video Port: 30232

7.3 Cấu hình UCT IMS Client và thực hiện cuộc gọi giữi 2 user trong IMS Network

Mặc định sau khi cài đặt thành công IMS, hệ thống đã tạo sẵn hai user có tên là

[email protected] và [email protected] . Vì vậy, ta có thể sử dụng ngay chính hai

user Bob và Alice để thực hiện dịch vụ như: đăng ký, xóa đăng ký, gọi, xem iptv

( channel 1, 2, 3),…

Trang 86

mailto:[email protected]



Hình 7.6: Giao diện của UCT IMS client

Nếu có người dùng mới, ở đây ta cấu hình một người dùng tên tuan, có khóa

nhận dạng người dùng chung là [email protected] , ta tiến hành như sau:

Vào Options/Preferences:

Trang 87



Hình 7.7: Giao diện cấu hình Preferences: tab Profile và IMS

Hình 7.8: Giao diện cấu hình Preferences: tab Media và XDMS

Trang 88


Tab Profile cho phép cấu hình: các dịch vụ, tinh năng của từng người dùng

Tab IMS: cấu hình các thông số chứng thực và tên miền

Tab Media: cấu hình địa chỉ IPTV Server và các thông số truyền thông đa phương tiện.

Tab XDMS: chỉ ra tập tin cấu hình Xcap Server

Kết quả đăng ký:

Hình 7.9: Giao diện của UCT client khi user tuan đã được đăng ký

Trang 89


Hình 7.10: Giao diện UCT IMS Client khi user Hung nhận được cuộc gọi từ Tuan

Hình 7.11: Giao diện gửi tin nhắn trong UCT IMS Client

Trang 90


KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Sau thời gian tìm hiểu và thực hiện đề tài em đã thu được những kiến thức và

những hiểu biết mới về công nghệ IMS và từ đó làm phong phú thêm cho vốn hiểu biết

của cá nhân mình, giúp em có thêm hành trang kiến thức về một công nghệ sẽ được

triển khai trong một tương lai không xa phía trước. Nhờ đó có được cái nhìn mới cho

công nghệ mạng viễn thông ngày nay và giúp định hướng cho công việc khi ra trường.

Sau đây là những nhận định của em về kết quả đã thực hiện được của đề tài:

- Đồ án đã tìm hiểu tổng quan về mạng thế hệ sau NGN, sự chuẩn hóa phân

hệ IMS và lý giải cho tầm quan trọng của việc chuyển đổi từ chuyển mạch

mềm (soft switch) sang IMS – bước phát triển trong giai đoạn kết tiếp của

mạng hội tụ NGN.

- Phân tích được cấu trúc phân hệ mạng IMS Core nhân tố chính của mạng

NGN thế hệ sau

- Phân tích các thủ tục và các bản tin trong quá trình làm việc của phân hệ

IMS.

- Giới thiệu về hai giao thức chính sử dụng trong phân hệ IMS là SIP và

Diameter. Hai giao thức được coi là thế mạnh, tạo nên sự khác biệt giữa IMS

so với các hệ thống khác.

- Đồ án đã tìm hiểu về các giai đoạn trong quá trình tiến lên xây dựng mạng

NGN sử dụng phân hệ IMS. Đó là một xu hướng phát triển cho mạng thế hệ

sau và là bước tiến mạng tính đột phá cho cơ sở mạng hạ tầng hội tụ trong

tương lai.

- Tìm hiểu tính thức tế của đề tài dựa trên hiện trạng và quá trình tiến lên xây

mạng NGN-IMS của tập đoàn bưu chính viễn thông quốc gia Việt Nam

VNPT. Tập đoàn được cho là nhà đi đầu trong công nghệ mạng hội tụ và

cung cấp các dịch vụ đa phương trong thời điểm hiện nay.

Trang 91


- Đồ án đã demo thành công IMS Core dựa trên phần mềm mã nguồn mở

Open IMS Core của viện nghiên cứu phát triển mạng viên thông thế hệ sau

FOKUS Đức. Từ đó tìm hiểu quá trình hoạt động và khai thác một số dịch

vụ cơ bản của hệ thống mạng.

Những khó khăn và hạn chế khi thực hiện đề tài:

- IMS là một đề tài còn khá mới nên việc nghiên cứu và tìm hiểu gặp nhiều

khó khăn về tài liệu cũng như hướng dẫn khi thực hiện.

- Do Open IMS Core là phần mềm mã nguồn mở phát triển trên hệ điều hành

Linux nên nó yêu cầu sự hiểu biết về cách thức sử dụng và cài đặt các ứng

dụng cho hệ thống. đây là một trong những trở ngại chính khi thực hiện đề

tài với người mới bắt đầu làm quen với hệ điều hành này.

Hướng phát triển đề tài:

- Nâng cấp hệ thống trên nền Ipv6. Đây là một hướng phát triên mạng tính

thực tế cao trong thời điểm hiện nay khi Ipv4 sẽ sớm được thay thế bằng địa

chỉ Ipv6 trên tất cả các hệ thống hạ tầng công nghệ thông tin và truyền thông

trong thời gian tới. tuy đã cố gắng thực hiện đề tài theo hướng này và đã

chuyển đổi được hoạt động của hệ thống trên nền Ipv6 nhưng hệ thống hoạt

động không ổn định và có nhiều lỗi phức tạp không giải thích được do khả

năng tìm hiểu của bản thân còn hạn chế và không đủ thời gian để fix những

lỗi đó nên đề tài đã phải dừng lại ở Ipv4.

- Xây dựng hệ thống tính phí. Đây cũng là một hướng phát triển tốt cho chủ

đề này.

- Bảo mật và an toàn thông tin trong mạng nội bộ. Tuy đem lại nhiều ưu điểm

và cung cấp nhiều ứng dụng đa phương tiện nhưng mạng NGN và phân hệ

IMS vẫn còn nhiều khuyết điểm mà điển hình là lỗ hổng về bảo mật, an toàn

thông tin mạng như đã phân tích. Vì vậy bảo mật, an toàn thông tin là yếu tố

vô cùng quan trọng và cần được giải quyết ở môi trường mạng này.

IMS trên nền mạng NGN là một xu hương phát triển tất yếu cho hạ tầng mạng

viễn thông thế hệ sau, giúp cho các nhà mạng có thể kết hợp các công nghệ mạng riêng

Trang 92


rẽ hiện nay và cung cấp các dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao với chi phi đầu tư

thấp, đảm bảo về chất lượng dịch vụ QoS trên nền những cơ sở mạng hiện có. Chính từ

những đặc điểm hấp dẫn đó mà NGN-IMS là công nghệ được ngiên cứu, phát triển bởi

nhiều tổ chức viễn thông và các tập đoàn viễn thông lớn trên toàn thế giới.

Đề tài xin được kết thúc tại đây rất mong nhận được những ý kiến đóng góp tích

cực của mọi người.

Em xin trân thành cảm ơn!

Trang 93


TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Miikka Poikselkä, Georg Mayer,Hisham Khartabil and Aki Niemi “The IMS IP

multimedia concepts and service” Second Edition , no 2006

[2] Gilles Bertrarfd, “The IP Multimedia subsystem in Next Generation Networks,”

newspapers, 2007. [3] Fei Yao Li Zhang, “OpenIMS and Interoperability with

Asterisk/Sip Express VOIP Enterprise Solutions” No.2007

[4] Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Đực Tịnh-ĐH Hồng Bàng: “Tìm hiểu và

mô phỏng hệ thống IMS trên nền NGN”. 2011

[5] Web: Open Source IMS: http://www.openimsscore.org/

[6]Web:UCTIMSClient:

http://uctimsclient.berlios.de/openimscore_on_ubuntu_howto.html

[7]Web: diễn đàn VNTelecom, chủ đề “IMS – IP Multimedia Subsystem”

http://vntelecom.org/diendan/showthread.php?t=438

[8]Web:diễnđànVNTelecom,chủđề“OpenIMSCore”:


[9]Web: diễn đàn Ubuntu Việt Nam: http://forum.ubuntu-vn.org/

[10]Web: http://www.tapchibcvt.gov/

[11]Web:http://code.google.com/p/multi-p2p/wiki/

InstallOpenIMSCoreandMobicentsAS

[12]Web: bách khoa toàn thư mở: http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

[13] web: http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=20890

[14] web: http://www.thongtincongnghe.com/article/15375

Trang 94

http://www.thongtincongnghe.com/article/15375

http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=20890

http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

http://code.google.com/p/multi-p2p/wiki/InstallOpenIMSCoreandMobicentsAS

http://code.google.com/p/multi-p2p/wiki/InstallOpenIMSCoreandMobicentsAS

http://www.tapchibcvt.gov/

http://forum.ubuntu-vn.org/



http://uctimsclient.berlios.de/openimscore_on_ubuntu_howto.html

http://www.openimsscore.org/

Documents

Tim Hieu Va Trien Khai He Thong IMS Core Tren He Dieu Hanh Linux Ubuntu 11 10