- XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ VÀ MẠNG VIỄN THÔNG. - ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA IMS VÀ CÁC YÊU CẦU TRONG HỆ THỐNG MẠNG IMS. - Quản lý đảm bảo chất lượng dịch vụ - QoS. - Điều khiển dịch vụ. - Tạo dịch vụ nhanh chóng và đa truy nhập. - 14 CHƢƠNG 2: KIẾN TRÚC IMS. - KIẾN TRÚC IMS. - CÁC GIAO THỨC TRONG IMS. - Giao thức Diameter. - 51 CHƢƠNG 3: IPTV TRÊN IMS VÀ THỰC TẾ TRIỂN KHAI TẠI VNPT. - Sự phát triển kiến trúc IPTV theo hướng NGN. - 70 3.3.2 Yêu cầu của hệ thống mạng. - 71 3.3.6 Các dịch vụ của IPTV. - 73 3.3.6.1 Dịch vụ Live TV. - 73 3.3.6.2 Dịch vụ VOD. - 75 3.3.6.3 Dịch vụ nPVR. - 77 3.3.6.4 Dịch vụ Time shift TV. - 78 3.3.6.5 Dịch vụ TVOD. - 79 3.3.6.6 Dịch vụ NVOD ( Near Video on Demand. - 82 4.1 MÔ HÌNH MÔ PHỎNG IMS. - Nó cũng đƣợc coi nhƣ 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 phƣơng 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) iv Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AMR Adaptive multi rate Thích ứng đa tốc độ API Application program interface Giao diện lập trình ứng dụng AS Application Server Server ứng dụng BCSM Base call state model 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 cƣớc 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 trƣờng 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 v IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kĩ thuật internet IM IP multimedia Đa phƣơng tiện IP IM CN SS IP multimedia core network subsystem Phân hệ mạng lõi đa phƣơng tiện IP IMSI International mobile subscriber identifier Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu IMS IP Multimedia subsystem Phân hệ đa phƣơng 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 phƣơng tiện MGF Media Gateway Function Chức năng cổng phƣơng 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 vi PSI Public Service Identity Nhận dạng dịch vụ chung SCS Service Capability Server Server có khả năng phục vụ SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS phục vụ SLF Subscription Locator Function Chức năng định vị thuê bao SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu URL Universal Resource Locator Vị trí tài nguyên toàn cầu USIM UMTS SIM Modul nhận dạng thuê bao UMTS RAB Radio access bearer Mang truy nhập vô tuyến SCS Service capability server Server có thể phục vụ S – CSCF Serving – CSCF CSCF – phục vụ SLF Subscriber locator function Chức năng vị trí thuê bao SIM Subsciber identifier modul Khối nhận dạng thuê bao SIP Session initiation protocol Giao thức khởi tạo phiên SGW Signalling gateway Cổng báo hiệu THIG Topology hiding interwork gateway Cổng tƣơng tác ẩn giao thức UE User Equipment Thiết bị ngƣời dùng UMTS Universal mobile telecommunication system Hệ thống thông tin di động toàn cầu vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. - Xu hướng hội tụ mạng của 3GPP. - Xu hướng phát triển dịch vụ mạng của 3GPP. - Kiến trúc phân lớp IMS theo TISPAN [3. - Vị trí các điểm tham chiếu trong IMS. - Các giao thức trong IMS. - 32 Hình 2.10. - 35 Hình 2.11. - 37 Hình 2.12. - 38 Hình 2.13. - 39 Hình 2.14. - 40 Hình 2.15. - 41 Hình 2.16. - 44 Hình 2.17. - 45 Hình 2.18. - 48 Hình 2.19. - 50 Hình 2.20. - 53 Hình 2.21. - 53 Hình 2.22. - Thành phần HSS và Handoff Server cho hội tụ cố định, di động. - 55 Hình 3.1 Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV. - 56 Hình 3.2 Các bước phát triển chính của IPTV. - 59 Hình 3.3 Kiến trúc IPTV trên nền IMS-NGN của TISPAN. - 62 viii Hình 3.4 Quá trình thiết lập phiên IPTV. - 68 Hình 3.5 Mô hình mạng tổng quan. - 69 Hình 3.6 Mô hình HSI 1:1 VLAN, VoD& BTV N:1. - 72 Hình 3.7 Mô hình HSI N:1 VLAN, VoD& BTV N:1. - 72 Hình 3.8 Dịch vụ Live TV. - 73 Hình 3.9 Dịch vụ nPVR. - 77 Hình 3.10 Dịch vụ Time shift TV. - 78 Hình 3.11 Dịch vụ TVOD. - 80 Hình 4.1: Mô hình mô phỏng mạng IMS. - 82 Hình 4.2: Mô hình OpenIMSCore của FOCUS [4. - 83 Hình 4.3: Switch ảo của phần mềm VMWare. - 88 Hình 4.4: Giao diện P-CSCF khi UE đăng ký. - 89 Hình 4.5: Giao diện S-CSCF khi Bob đăng ký thành công. - 90 Hình 4.6: Giao diện HSS khi Bob đăng ký. - 90 Hình 4.7: Giao diện Web của HSS. - 90 Hình 4.8: Giao diện S-CSCF khi Alice và Bob thực hiện cuộc gọi. - Hiện tại và trong thời gian tới, nhu cầu phát triển các loại hình dịch vụ gia tăng nhƣ: thoại, dữ liệu, hình ảnh với chất lƣợng cao ngày một tăng. - Để đáp ứng yêu cầu trên, các nhà cung cấp dịch vụ không chỉ quan tâm đến phát triển dịch vụ mà còn phải xây dựng, củng cố và tối ƣu hóa hạ tầng lẫn dịch vụ. - Song song đó, nhà khai thác phải nghiên cứu tìm ra một công nghệ thế hệ mới có kiến trúc linh hoạt, tƣơng thích hoàn toàn với mạng hiện tại, đáp ứng đa công nghệ, đa giao thức, đa truy cập, đa phƣơng tiện truyền thông và đa dịch vụ… Trƣớc yêu cầu đó, NGN ra đời đƣợc xem là một giải pháp thỏa mãn tất cả các điều kiện kể trên cho một mạng tƣơng lai. - Từ nghiên cứu mạng thế hệ mới NGN, ý tƣởng về một kiến trúc điều khiển dịch vụ dựa trên chuẩn IP đƣợc hình thành. - Kiến trúc này phải giúp nhà khai thác mạng dễ dàng hơn trong triển khai và quản lý, đồng thời cho phép ngƣời dùng có thể sử dụng một hay nhiều loại thiết bị khác nhau, di chuyển giữa vùng phục vụ của các mạng mà vẫn có thể sử dụng cùng một dịch vụ với yêu cầu QoS đƣợc đảm bảo. - Kiến trúc đó đƣợc gọi là phân hệ đa phƣơng tiện IP, viết tắt là IMS (IP Multimedia Subsystem). - Phân hệ IMS tạo điều kiện cho việc triển khai nhanh chống các dịch vụ chất lƣợng cao, mang tính cá nhân, có khả năng tƣơng tác thời gian thực mọi lúc, mọi nơi trên một kết nối. - Do đó, chắc chắn trong tƣơng lai không xa, triển khai hệ thống mạng IMS là một xu hƣớng tất yếu của các nhà khai thác dịch vụ mạng và viễn thông. - IMS hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ khác nhau nhƣ thoại, dữ liệu, hình ảnh và khả năng tích hợp cả ba loại hình dịch vụ nói trên. - Sự tích hợp ấy chính là Tripple Play mà IPTV là một dịch vụ điển hình. - Thêm vào đó, đề tài cũng trình bày các giao thức MỞ ĐẦU Trang 2 và thủ tục sử dụng dịch vụ giúp ngƣời đọc hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của phân hệ này. - Phần thứ hai, luận văn giới thiệu về dịch vụ IPTV dựa trên mô hình IMS và triển khai thực tế tại VNPT. - Ngƣời dùng có thể đăng ký, sử dụng dịch vụ thoại, dữ liệu, xem IPTV,… Đặc biệt, mô hình này thực hiện hoàn toàn trên phần mềm mã nguồn mở, thực hiện trên các máy tính ảo của phần mềm VMWare, rất thích hợp cho việc nghiên cứu, phát triển tại các phòng nghiên cứu của trƣờng học, trung tâm nghiên cứu và phát triển của công ty. - Chƣơng 2: Kiến trúc phân hệ IMS. - Đây là chƣơng quan trọng nhất, trình bày các thực thể và chức năng của IMS theo mô hình phân lớp mạng NGN, các thủ tục trong mạng IMS, các giao thức sử dụng phỗ biến trong mạng IMS giúp ngƣời đọc hình dung rõ từng bƣớc hoạt động của phân hệ IMS trong việc thiết lập và điều khiển các phiên dịch vụ và có thể hiểu đƣợc cách thức xây dựng một hệ thống IMS trên cơ sở hạ tầng mạng hiện có. - Chƣơng 3: Dịch vụ IPTV trên nền IMS và mô hình triển khai các dịch vụ IPTV tại VNPT. - Chƣơng 4: Demo trình bày mô phỏng IMS bằng Open Source IMS Core và dịch vụ sms,voice trên hệ điều hành Linux. - XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ VÀ MẠNG VIỄN THÔNG Mong muốn của rất nhiều khách hàng là đƣợc 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 nhƣ vậy sự kết hợp cơ sở hạ tầng mới và cũ là giải pháp đầu tiên đƣợc đƣa ra. - Những dịch vụ mới đang đƣợc sử dụng trong công nghệ hiện tại chủ yếu nhƣ: 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 đƣợc sử dụng hiện nay nhƣ: dịch vụ số liệu multi-megabit SMDS. - SONET/SDH, xDSL và B-ISDN, các công nghệ truy nhập vô tuyến nhƣ CDMA, TDMA, FDMA… Các công nghệ trên đây đều có những giải pháp kĩ thuật và những hệ thống hỗ trợ trên chính hệ thống của mình. - Trong mạng thế hệ kết tiếp (NGN) các hệ thống hỗ trợ có khả năng thích nghi với các điều kiện trên mạng, hội tụ các công nghệ về mạng lõi, mạng truy nhập, dịch vụ và đầu cuối hiện có nhờ vậy đáp ứng đƣợc nhu cầu của khách hàng đòi hỏi có nhiều loại hình truyền thông (thoại, dữ liệu, Internet, video, truy nhập không dây…) mà chỉ cần một nhà cung cấp dịch vụ. - Để thực hiện điều này các tổ chức chuẩn hóa viễn thông nhƣ ITU-T, IETF, 3GPP … đã đƣa ra các mô hình mạng hội tụ của minh, mỗi tổ chức tiếp cận vấn đề hội tụ từ một khía cạnh riêng. - ITU-T tiếp cận vấn đề CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN Trang 5 mạng hội tụ từ khía cạnh mạng PSTN/ ISDN, IETF tiếp cận từ khía cạnh mạng Internet, trong khi đó 3GPP và ETSI tiếp cận vấn đề từ khía cạnh mạng di động thế hệ 3 (3G). - Nhìn chung tiếp cận vấn đề hội tụ mạng từ khía cạnh nào đi nữa thì đều xây dựng mạng hội tụ từ các mạng và công nghệ hiện có. - Tuy nhiên vẫn chƣa có một chuẩn chung duy nhất nào để xây dựng mạng hội tụ. - 3GPP đƣa ra mô hình khai quát về hội tụ mạng nhƣ sau: PCSIS-95AIS-95BCDMA20001X1X EV-DO1X EV-DVWCDMAIEEE802.11 IEEE802.11bIEEE802.11aIEEE802.11gPSTNModemISDNADSL VDSL FTTHMạng hội tụ băng rộng Toàn IPMạng không dâyMạng di độngMạng cố địnhTrước đây Hiện tại Tương laiPCSIS-95AIS-95BCDMA20001X1X EV-DO1X EV-DVWCDMAIEEE802.11 IEEE802.11bIEEE802.11aIEEE802.11gPSTNModemISDNADSL VDSL FTTHMạng hội tụ băng rộng Toàn IPMạng không dâyMạng di độngMạng cố địnhTrước đây Hiện tại Tương lai Hình 1.1. - Xu hướng hội tụ mạng của 3GPP Mạng di động trƣớc đây với hệ thống PCS-IS95A và hệ thống IS95B chỉ cung cấp đƣợc dịch vụ thoại truyền thống với tốc độ thoại từ 14,4 Kbps đến 64 Kbps, hiện nay với hệ thống CDMA 2000-1x đã có nhiều khả năng mới với tốc độ thoại lên tới 144 Kbps và hệ thống 1X ED-VO cho tốc độ gói thoại lên tới 2,4 Mbps, tƣơng lai với hệ thống di đống sẽ sử dụng hệ thống 1x ED-DV và W-CDMA có khả năng cung cấp dịch vụ chất lƣợng cao. - Mạng không dây trƣớc đây hoạt động theo chuẩn IEEE802.11 băng tần 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ tốc độ 1 Mbps, hiện nay hoạt động theo chuẩn IEE802.11b băng tần 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ 11 Mbps, tƣơng lai mạng không dây hoạt động theo chuẩn IEEE802.11a và IEEE802.11g trên băng tần 5 Ghz và 2,4 Ghz cung cấp dịch vụ tốc độ 54 Mbps. - CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN Trang 6 Mạng cố định trƣớc đây hoạt động trên các hệ thống PSTN và ISDN nhƣng hiện nay hoạt động trên các công nghệ ADSL và VDSL cung cấp dữ liệu tốc độ từ 1 đến 8 Mbps hoặc 50 Mbps, trong tƣơng lai mạng cố định hoạt động trên hệ thống FTTH cung cấp dịch vụ với tốc độ hàng trăm Mbps. - Tất cả các mạng trên thông qua IMS của 3GPP sẽ đƣợc hội tụ lại thành một mạng chung thống nhất băng rộng với công nghệ truyền tải lõi IP. - Phân hệ đa phƣơng tiện IP (IMS – IP Multimedia Subsystem) là một kiến trúc mạng lõi dựa trên nền IP đƣợc sử dụng cho mục đích phân phối các dịch vụ đa phƣơng tiện. - Bên cạnh hội tụ mạng 3GPP cũng đƣa ra mô hình hội tụ dịch vụ nhƣ sau: SMS Tải nhạc chuôngDi độngNgười-NgườiNgười-MáyMôi trường hội tụDAB/DVBThoại thấy hìnhTV di độngVODVideo streamingDịch vụ theo vị tríDịch vụ định vịĐiều khiển từ xaDịch vụ biểu cảmHội nghị truyền hìnhHướng thoạiHướng thoạiDữ liệu tốc độ thấp Multimedia Multimedia nhanh, băng rộngThông minhSMS Tải nhạc chuôngDi độngNgười-NgườiNgười-MáyMôi trường hội tụDAB/DVBThoại thấy hìnhTV di độngVODVideo streamingDịch vụ theo vị tríDịch vụ định vịĐiều khiển từ xaDịch vụ biểu cảmHội nghị truyền hìnhHướng thoạiHướng thoạiDữ liệu tốc độ thấp Multimedia Multimedia nhanh, băng rộngThông minh Hình 1.2. - Xu hướng phát triển dịch vụ mạng của 3GPP Nhƣ vậy trong môi trƣờng mạng hội tụ dịch vụ nhà cung cấp không những cung cấp tất cả các dịch vụ viễn thông trƣớc đây mà còn đƣợc đƣợc bổ sung thêm dịch vụ đa phƣơng tiện băng rộng, nhanh và thông minh. - CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN Trang 7 Các mạng đơn lẻ nhƣ di động, mạng thoại truyền thống, mạng truyền dữ liệu, mạng Internet… chỉ cung cấp đƣợc dịch vụ đơn lẻ, nhƣng sang môi trƣờng mạng hội tụ dịch vụ đƣợc cung cấp dƣới hình thức đa phƣơng tiện nhanh và thông minh. - IMS (Hệ thống con đa phƣơng tiện IP) không đơn thuần là một nền tảng dịch vụ (service plaftorm) mà là một kiến trúc mạng dùng để thao tác, quản lý và điểu khiển các dịch vụ đa phƣơng tiện đến ngƣời dùng cố định và di động. - IMS định nghĩa một lớp quản lý dịch vụ chung cho tất cả các loại hình dịch vụ đa phƣơng tiện, độc lập với loại hình mạng truy nhập mà ngƣời dùng đang kết nối. - IMS xây dựng trên nền mạng lõi IP và cho phép nhiều mạng truy nhập khác, bao gồm cả mạng di động lẫn mạng cố định, kết nối với nhau thông qua lớp dịch vụ chung để cung cấp các gói dịch vụ hội tụ. - Trong khi các mạng vận tải dữ liệu không cần thời gian thực đƣợc sử dụng chủ yếu trong thế hệ Internet đầu tiên thì ngày nay các dịch vụ thời gian thực với chất lƣợng dịch vụ QoS cao ngày càng đƣợc phát triển rộng rãi. - Sự chuyển đổi theo khuynh hƣớng hội tụ nhiều hệ thống mạng khác nhau trên nền toàn IP sẽ sớm trở thành hiện thực. - Trong bối cảnh đó, ngƣời dùng trong tƣơng lai mong muốn có các dịch vụ đa phƣơng tiện chất lƣợng cao, mang tính cá nhân, có khả năng tƣơng tác thời gian thực mọi lúc mọi nơi trên mọi thiết bị sử dụng
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt