Nghiên cứu và phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G

- PHẠM THÀNH BIÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN KHỐI BÁO HIỆU IMS CHO DỊCH VỤ IPTV TRÊN MẠNG 3G Chuyên ngành : Kỹ thuật Điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS.
- NGUYỄN TÀI HƯNG Hà Nội - Năm 2010 Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -1- MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG KIẾN TRÚC MẠNG DI ĐỘNG 3G, PHÂN HỆ IMS VÀ DỊCH VỤ IPTV .
- Kiến trúc mạng thông tin di động 3G - UMTS .
- Thiết bị di động - UE .
- Phân hệ IMS trong kiến trúc mạng 3G.
- Dịch vụ IPTV.
- Giới thiệu dịch vụ IPTV .
- Công nghệ IPTV trên IMS-NGN CHƯƠNG 2: PHÂN HỆ IMS VÀ NỀN TẢNG PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ MỚI TRONG MẠNG VIỄN THÔNG .
- Thủ tục đăng kí mức ứng dụng .
- Thủ tục xóa đăng kí mức ứng dụng .
- Xóa đăng kí khởi tạo di động .
- Xóa đăng kí khởi tạo mạng Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -2- 2.3.
- Các thủ tục liên quan đến phiên đa phương tiện IP .
- Tổng quan về các thủ tục luồng phiên .
- Thủ tục từ S-CSCF/ MGCF tới S-CSCF/ MGCF.
- (S-S#2) Một nhà khai thác mạng thực hiện khởi tạo và kết cuối .
- Thủ tục khởi tạo .
- (MO#1) Khởi tạo di động, chuyển mạng .
- (MO#2) Khởi tạo di động, mạng nhà .
- Thủ tục kết cuối .
- Thủ tục liên quan đến truy vấn thông tin định tuyến .
- Đăng kí trên SLF .
- Thủ tục giải phóng phiên .
- Đầu cuối di động khởi tạo giải phóng phiên .
- Mạng khởi tạo giải phóng phiên .
- Thủ tục cho phép các dịch vụ đa phương tiện tiên tiến .
- Các thủ tục chiếm và giữ phiên .
- Các thủ tục để mã hóa và thương lượng các đặc điểm truyền thông .
- Thủ tục nhận dạng chủ gọi .
- Các thủ tục chuyển hướng phiên Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -3- 2.11.
- Các thủ tục phiên kết cuối di động với thuê bao chưa biết .
- Xác định thuê bao chưa biết trong SLF CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG KIẾN TRÚC MẠNG IPTV TRÊN NỀN IMS .
- Giải pháp phát triển ứng dụng IPTV trên IMS-NGN của ETSI TISPAN .
- Chức năng điều khiển dịch vụ đa phương tiện (MSCF .
- Chức năng điều khiển phương tiện IPTV (IMCF .
- Chức năng phân phối phương tiện IPTV (IMDF .
- Chức năng lựa chọn và phát hiện dịch vụ .
- Các giao diện .
- Điểm tham chiếu Xa .
- Điểm tham chiếu Xc .
- Điểm tham chiếu Xd .
- Điểm tham chiếu y .
- Điểm tham chiếu Xp KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -4- DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT KÝ HIỆU: Ký hiệu Ý nghĩa Cx Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một HSS Dx Điểm tham chiếu giữa một I-CSCF với một SLF Gi Điểm tham chiếu giữa GPRS với một mạng dữ liệu gói bên ngoài Gm Điểm tham chiếu giữa một P- CSCF với UE ISC Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một server ứng dụng Iu Giao diện giữa RNC với mạng lõi.
- Nó cũng được coi như một điểm tham chiếu Mb Điểm tham chiếu đến các dịch vụ IPv6 Mg Điểm tham chiếu giữa một MGCF với một CSCF Mi Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một BGCF Mj Điểm tham chiếu giữa một BGCF với một MGCF Mk Điểm tham chiếu giữa một BGCF với một BGCF khác Mm Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một mạng đa phương tiện IP Mr Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một MRCF Mw Điểm tham chiếu giữa một CSCF với một CSCF khác Sh Điểm tham chiếu giữa một AS với một HSS Si Điểm tham chiếu giữa một IM-SSF với một HSS Ut Điểm tham chiếu giữa UE và một server ứng dụng (AS) TỪ VIẾT TẮT: viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AMR Adaptive multi rate Thích ứng đa tốc độ Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -5- viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt API Application program interface Giao diện lập trình ứng dụng AS Application Server Server ứng dụng BCSM Base call state model Mô hình trạng thái cuộc gọi gốc BG Border gateway Cổng biên BGCF Breakout gateway controll funtion Chức năng điều khiển cổng ngăn cản BS Bearer service Dịch vụ mang CAMEL Customised application mobile enhanced logic Những lập luận để nâng cao tính di động ứng dụng cho khách hàng CAP Camel application part Phần ứng dụng camel CDR Charging data record Đoạn dữ liệu tính cước CN Core network Mạng lõi CS Circuit switched Chuyển mạch kênh CSCF Call session control function Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi CSE Camel service environment Môi trường dịch vụ camel DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình host động DNS Domain Name System Hệ thống tên miền GGSN Gateway GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS cổng HSS Home subscriber server Server thuê bao nhà I-CSCF Interrogating – CSCF CSCF – truy vấn IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kĩ thuật internet IM IP multimedia Đa phương tiện IP Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -6- viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt IMCNSS IP multimedia core network subsystem Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP IMSI International mobile subscriber identifier Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IP Internet Protocol Giao thức internet IP-CAN IP-Connectivity Access Network Mạng truy nhập kết nối IP ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số dịch vụ tích hợp ISIM IMS SIM Modul nhận dạng thuê bao IMS MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động MGCF Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng phương tiện MGF Media Gateway Function Chức năng cổng phương tiện OSA Open services architecture Kiến trúc dịc vụ mở P-CSCF Proxy -CSCF CSCF-thể quyền PCF Policy control function Chức năng điều khiển hợp đồng PDN Packet Data Network Mạng dữ liệu gói PDP Packet data protocol Giao thức dữ liệu gói PEF Policy enforcement function Chức năng thúc ép hợp đồng PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSI Public Service Identity Nhận dạng dịch vụ chung SCS Service Capability Server Server có khả năng phục vụ SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS phục vụ SLF Subscription Locator Function Chức năng định vị thuê bao Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -7- viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu URL Universal Resource Locator Vị trí tài nguyên toàn cầu USIM UMTS Subscriber Identity Module Modul nhận dạng thuê baoUMTSRAB Radio access bearer Mang truy nhập vô tuyến SCS Service capability server Server có thể phục vụ S-CSCF Serving - CSCF CSCF - phục vụ SLF Subscriber locator function Chức năng vị trí thuê bao SIM Subsciber identifier modul Khối nhận dạng thuê bao SIP Session initiation protocol Giao thức khởi tạo phiên SGW Signalling gateway Cổng báo hiệu THIG Topology hiding interwork gateway Cổng tương tác ẩn giao thức UE User Equipment Thiết bị người dùng UMTS Universal mobile telecommunication system Hệ thống thông tin di động toàn cầu Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -8- DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.
- 1: Kiến trúc mạng thông tin di động 3G.
- 3: Kiến trúc của mạng thông tin di động 3G Hình 1.
- 4: Sơ đồ kiến trúc IMS của 3GPP Hình 1.
- 5: Kiến trúc các CSCF Hình 1.
- 6: Kiến trúc MRF Hình 1.
- 9: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV Hình 1.
- 5: Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng bởi HSS – quản lí Hình 2.
- 6: Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng-mặt bằng dịch vụ Hình 2.
- 8: Cung cấp các sự kiện dịch vụ liên quan đến các điểm đầu cuối Hình 2.
- 10: Thủ tục phục vụ tới phục vụ-các nhà khai thác khác nhau (phần 1).
- 11: Thủ tục phục vụ tới phục vụ-các nhà vận hành mạng khác nhau (phần Hình 2.
- 12: Thủ tục từ Serving tới Serving – Cùng nhà khai thác Hình 2.
- 13: Thủ tục từ Serving tới PSTN – Cùng nhà khai thác mạng Hình 2.
- 14: Thủ tục từ Serving tới PSTN – Khác nhà khai thác Hình 2.
- 15: Thủ tục khởi tạo di động – chuyển mạng Hình 2.
- 16: Thủ tục khởi tạo di động-mạng nhà Hình 2.
- 17: Thủ tục kết cuối di động – chuyển mạng (Phần Hình 2.
- 18: Thủ tục kết cuối di động – chuyển mạng (phần Hình 2.
- 19: Thủ tục kết cuối di động – mạng nhà Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -9- Hình 2.
- 20: Thủ tục kết cuối di động tại một thuê bao không đăng kí dịch vụ IMS nhưng đăng kí dịch vụ chuyển mạch kênh Hình 2.
- 24: Di động khởi tạo giải phóng phiên Hình 2.
- 28: Chiếm và giữ phiên từ di động tới di động Hình 2.
- 30: Mã hóa hoặc thay đổi luồng phương tiện –Cùng tài nguyên Hình 2.
- 31: Thay đổi phương tiện hoặc bộ mã hóa – tài nguyên mới Hình 2.
- 32: Phiên đa phương tiện – bổ sung thêm các phương tiện khác Hình 2.
- 37: Chuyển hướng phiên được khởi tạo bởi P-CSCF.
- 1: Kiến trúc IPTV trên nền IMS-NGN của TISPAN Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -10- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sỹ khoa học này là chính tôi nghiên cứu và thực hiện.
- Hà Nội, ngày 18 tháng 10 năm 2010 Tác giả Phạm Thành Biên Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -11- MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của xã hội là nhu cầu thông tin ngày càng đòi hỏi cấp bách đối với cuộc sống con người.
- Hiện nay, nhu cầu phát triển các loại hình dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và đặc biệt là các loại hình dịch vụ băng rộng ngày một tăng và không thể tách rời đời sống xã hội.
- Để thỏa mãn nhu cầu đó, mạng viễn thông đòi hỏi phải có cấu trúc hiện đại linh hoạt và nhất là thỏa mãn mọi nhu cầu về dịch vụ đa phương tiện.
- Mạng, dịch vụ và đầu cuối phải được tích hợp thì mới có khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng đa phương tiện cho khách hàng.
- Mạng viễn thông không những chỉ thỏa mãn cho khách hàng các dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và các dịch vụ băng rộng mà còn phải đáp ứng cho khách hàng các dịch vụ có độ tích hợp cao, các dịch vụ đa phương tiện với các thuộc tính an ninh, bảo mật, chất lượng, linh hoạt và thông minh nhất.
- Trong bối cảnh như vậy việc triển khai “Khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G” là rất cần thiết.
- Nội dung của luận văn này giải quyết một số vấn đề cụ thể về phân hệ đa phương tiện IP (IMS) trong mạng lõi 3G (NGN).
- Nội dung của luận văn tập trung chủ yếu vào kiến trúc IMS, chức năng các phần tử của IMS và các thủ tục cần thiết trên các giao diện bên trong IMS và giữa IMS với các phân hệ khác để cung cấp dịch vụ đa phương tiện cụ thể là dịch vụ IPTV.
- Để thực hiện nội dung đó, luận văn được chia thành 3 phần như sau: Chương 1: Giới thiệu tổng quan kiến trúc mạng 3G, hạ tầng mạng để cung cấp dịch vụ đa phương tiện IPTV và cấu trúc phân hệ IMS của 3GPP trong kiến trúc mạng.
- Chương 2: Nghiên cứu các thủ tục cần thiết trên các giao diện bên trong phân hệ IMS và trên các giao diện giữa IMS với các phân hệ khác trong kiến trúc mạng để cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ mạng.
- Các thủ tục trong phân hệ IMS của 3GPP gồm.
- Các thủ tục liên quan đến CSCF  Các thủ tục đăng kí, đăng kí lại và xóa đăng kí cho người dùng Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -12.
- Các thủ tục cho các phiên đa phương tiện như khởi tạo, kết cuối, truy vấn thông tin và giải phóng phiên.
- Các thủ tục cho phép các dịch vụ tiên tiến….
- Chương 3: Đề xuất một mô hình ứng dụng cụ thể cho triển khai dịch vụ IPTV dựa trên nền tảng công nghệ IMS trong kiến trúc mạng.
- Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, Ngày 18 tháng 10 năm 2010 Tác giả Phạm Thành Biên Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -13- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG KIẾN TRÚC MẠNG DI ĐỘNG 3G, PHÂN HỆ IMS VÀ DỊCH VỤ IPTV 1.1.
- Kiến trúc mạng thông tin di động 3G - UMTS.
- Thiết bị di động (UE: User Equipment.
- Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -14- 1.1.1.
- Thiết bị di động - UE.
- Có thể nói đây là phần hệ thống có nhiều thiết bị nhất và sự phát triển của nó sẽ ảnh hưởng lớn lên các ứng dụng và các dịch vụ khả dụng.
- Các đầu cuối (TE).
- TE không chỉ đơn thuần dành cho thoại mà còn cung cấp các dịch vụ dữ liệu nên máy đầu cuối trở thành tổ hợp của máy thoại di động, modem và máy tính bỏ túi.
- Điều Nghiên cứu và Phát triển khối báo hiệu IMS cho dịch vụ IPTV trên mạng 3G Phạm Thành Biên -15- này đảm bảo rằng chỉ người sử dụng đích thực mới được truy nhập mạng UMTS.
- Mạng sẽ chỉ cung cấp các dịch vụ cho người nào sử dụng đầu cuối dựa trên nhận dạng USIM được đăng ký.
- Đây cũng chính là điểm truy nhập dịch vụ mà UTRAN cung cấp cho CN.
- Sau thủ tục nhận thực và thỏa thuận khóa, các khoá bảo mật và toàn vẹn được đặt vào RNC.
- Mạng Lõi Bao gồm các MSC server và cổng các phương tiện MGW.
- MSC chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý di động có ở một MSC tiêu chuẩn

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt