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

Tr-ờng đại học vinh
khoa điện tử viễn thông
=== ===

đồ án

tốt nghiệp đại học
Đề tài:

Phân hệ đa ph-ơng tiện IP (IMS)
trong mạng thế hệ mới NGN

Ng-ời h-ớng dẫn :
Sinh viên thực hiện :
Lớp
:
MÃ số sinh viên
:

ThS. đặng thái sơn
lê đại d-ơng
48K - ĐTVT
0751083625

vinh - 01/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Lê Đại Dương
Mã sinh viên: 0751083625
Khoá học: 48
Khoa: Điện tử Viễn thông
Ngành: Điện tử Viễn thông
1. Đầu đề đồ án:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
2. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Họ tên giảng viên hướng dẫn:
ThS. Đặng Thái Sơn
1. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
....../....../20......

2. Ngày hoàn thành đồ án:
....../....../20......
Ngày ...... tháng ...... năm 2012
TRƯỞNG BỘ MƠN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN

Sinh viên đã hồn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày ...... tháng ...... năm 2012
CÁN BỘ PHẢN BIỆN


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
---------------------------

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: ....................................................................... Số hiệu sinh viên: ...........................
Ngành: .................................................................................................. Khoá: ....................................................
Giảng viên hướng dẫn:..............................................................................................................................................
Cán bộ phản biện: ........................................................................................................................... ............
1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp:
............................................................................................................................. ............................................................................
................................................................................................................................................................................ .........................
.......................................................................................................... ...............................................................................................
............................................................................................................................. ............................................................................
............................................................................................................................. ............................................................................
............................................................................................................................................ .............................................................
..................................................................................

2. Nhận xét của cán bộ phản biện:
............................................................................................................................. ............................................................................

....................................................................................................................................... ..................................................................
.............................................................................................................................................................................................. ...........
........................................................................................................................ .................................................................................
............................................................................................................................. ............................................................................
............................................................................................................................. ............................................................................
.......................................................................................................................................................... ...............................................
.........................................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................. ............................................................................
............................................................................................................................. ............................................................................
..............

Ngày

tháng

năm

Cán bộ phản biện
(Ký, ghi rõ họ và tên)


Đồ án tốt nghiệp đại học

Mục lục

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................... 3
1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ và mạng viễn thông............................................. 3

1.2 Nội dung và phạm vi đồ án ............................................................................... 5
CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC NGN VÀ PHÂN HỆ IMS................................................... 8
2.1 Kiến trúc NGN.................................................................................................... 8
2.1.1 Mạng viễn thông hiện nay .......................................................................... 8
2.1.2 Mạng viễn thông trên con đường tiến tới NGN ......................................... 9
2.2 Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN ................................................................... 13
2.2.1 Tổng quan IMS......................................................................................... 13
2.2.2 Chức năng các phần tử trong IMS ........................................................... 16
2.2.3 Các giao diện trong IMS .......................................................................... 22
2.3 IMS của một số tổ chức tiêu chuẩn khác ......................................................... 23
CHƯƠNG 3: GIAO DIỆN GIỮA IMS VÀ CÁC PHẦN TỬ KHÁC TRONG NGN ..... 27
3.1 Thủ tục đăng kí mức ứng dụng ......................................................................... 27
3.1.1 Luồng thơng tin đăng kí với người dùng chưa đăng kí ............................ 27
3.1.2 Luồng thơng tin đăng kí lại cho người dùng đã đăng kí .......................... 29
3.2 Thủ tục xóa đăng kí mức ứng dụng .................................................................. 32
3.2.1 Xóa đăng kí khởi tạo di động ................................................................... 32
3.2.2 Xóa đăng kí khởi tạo mạng ...................................................................... 33
3.3 Các thủ tục liên quan đến phiên đa phương tiện IP .......................................... 39
3.3.1 Kĩ thuật thiết lập mạng mang ................................................................... 39
3.3.2 Phân phối thông tin và sự kiện ................................................................. 41
3.4 Tổng quan về các thủ tục luồng phiên .............................................................. 42
3.5 Thủ tục từ S-CSCF/ MGCF tới S-CSCF/ MGCF. ........................................... 45
3.5.1 (S-S#1) Các nhà khai thác mạng khác nhau thực hiện khởi tạo và
kết thúc .............................................................................................................. 45
3.5.2 (S-S#2) Một nhà khai thác mạng thực hiện khởi tạo và kết cuối ............. 49

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

a

Đồ án tốt nghiệp đại học

Mục lục

3.5.3 (S-S#3) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN trong cùng mạng với SCSCF ................................................................................................................. 52
3.5.4 (S-S#4) Khởi tạo phiên với đầu cuối PSTN ở mạng khác với SCSCF ................................................................................................................. 54
3.6 Thủ tục khởi tạo ................................................................................................ 56
3.6.1 (MO#1) Khởi tạo di động, chuyển mạng ................................................. 57
3.6.2 (MO#2) Khởi tạo di động, mạng nhà ....................................................... 61
3.6.3 (PSTN-O) Khởi tạo PSTN ....................................................................... 63
3.7 Thủ tục kết cuối ................................................................................................ 65
3.7.1 (MT#1) Kết cuối di động, chuyển mạng .................................................. 66
3.7.2 (MT#2) Kết cuối di động, mạng nhà ........................................................ 69
3.7.3 (MT#3) Kết cuối di động, chuyển mạng miền chuyển mạch kênh .......... 72
3.7.4 (PSTN-T) Kết cuối PSTN ........................................................................ 73
TỔNG KẾT ĐÁNH GIÁ CUỐI CÙNG ...................................................................................77
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................................78

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

b


Đồ án tốt nghiệp đại học

Mục lục

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1:

Xu hướng hội tụ mạng của 3GPP ........................................................................... 4

Hình 1.2:

Xu hướng phát triển dịch vụ mạng của 3GPP ........................................................ 5

Hình 2.1:

Các khả năng tiến đến NGN ................................................................................. 12

Hình 2.2:

Kiến trúc mạng NGN ............................................................................................ 12

Hình 2.3:

Sơ đồ kiến trúc IMS của 3GPP ............................................................................. 15

Hình 2.4:

Kiến trúc IMS trong NGN .................................................................................... 16

Hình 2.5:

Kiến trúc các CSCF .............................................................................................. 16

Hình 2.6:

Kiến trúc MRF ...................................................................................................... 21

Hình 2.7:

Mơ hình IMS của ETSI ........................................................................................ 24

Hình 2.8:

Mơ hình IMS của ITU-T ...................................................................................... 24

Hình 3.1:

Đăng kí với người dùng chưa đăng kí .................................................................. 27

Hình 3.2:

Đăng kí lại với người dùng đã được đăng kí ........................................................ 30

Hình 3.3:

Xóa đăng kí với người dùng đã được đăng kí ...................................................... 32

Hình 3.4:

Xóa đăng kí khởi tạo mạng – hết thời gian đăng kí.............................................. 35

Hình 3.5:

Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng bởi HSS – quản lí ..................................... 36

Hình 3.6:

Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng-mặt bằng dịch vụ ..................................... 38

Hình 3.7:

Thiết lập mạng mang tùy chọn thông báo trước ................................................... 40

Hình 3.8:

Cung cấp các sự kiện dịch vụ liên quan đến các điểm đầu cuối ........................... 42

Hình 3.9:

Tổng quan về các phần của luồng phiên............................................................... 43

Hình 3.10: Thủ tục phục vụ tới phục vụ-các nhà khai thác khác nhau (phần 1) .................... 46
Hình 3.11: Thủ tục phục vụ tới phục vụ-các nhà vận hành mạng khác nhau (phần 2) .......... 47
Hình 3.12: Thủ tục từ Serving tới Serving – Cùng nhà khai thác .......................................... 50
Hình 3.13: Thủ tục từ Serving tới PSTN – Cùng nhà khai thác mạng ................................... 53
Hình 3.14: Thủ tục từ Serving tới PSTN – Khác nhà khai thác ............................................. 55
Hình 3.15: Thủ tục khởi tạo di động – chuyển mạng ............................................................. 58
Hình 3.26: Thủ tục khởi tạo di động - mạng nhà.................................................................... 61
Hình 3.17: Thủ tục khởi tạo PSTN ......................................................................................... 64
Hình 3.18: Thủ tục kết cuối di động – chuyển mạng (Phần 1) ............................................... 66
Hình 3.19: Thủ tục kết cuối di động – chuyển mạng (phần 2) ............................................... 67
Hình 3.20: Thủ tục kết cuối di động – mạng nhà ................................................................... 70
Hình 3.21: Thủ tục kết cuối di động tại một th bao khơng đăng kí dịch vụ IMS
nhưng đăng kí dịch vụ chuyển mạch kênh ........................................................... 72
Hình 3.22: Thủ tục kết cuối PSTN ......................................................................................... 74
Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

c


Đồ án tốt nghiệp đại học

Thuật ngữ viết tắt

CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
KÍ HIỆU:
Cx

Điểm tham chiếu 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 ngồi

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)

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

ii


Đồ án tốt nghiệp đại học

Thuật ngữ viết tắt

TỪ VIẾT TẮT:
Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

AMR

Adaptive multi rate

Thích ứng đa tốc độ

API

Application program interface

Giao diện lập trình ứng dụng

AS

Application Server

Server ứng dụng

BCSM

Base call state model

Mơ hình trạng thái 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
enhanced logic

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
Protocol

DNS

Domain Name System

Hệ thống tên miền

GGSN

Gateway GPRS Support Node

Node hỗ trợ GPRS cổng

HSS

Home subscriber server

Server thuê bao nhà

I-CSCF

Interrogating – CSCF

CSCF – truy vấn

IETF

Internet Engineering Task Force

Nhóm đặc trách kĩ thuật internet

IM

IP multimedia

Đa phương tiện IP

Host

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

mobile Những lập luận để nâng cao tính di
động ứng dụng cho khách hàng

Configuration Giao thức cấu hình host động

iii


Đồ án tốt nghiệp đại học

Thuật ngữ viết tắt

network Phân hệ mạng lõi đa phương tiện
IP

IM CN SS

IP multimedia
subsystem

core

IMSI

International
identifier

IMS

IP Multimedia subsystem

Phân hệ đa phương tiện IP

IP

Internet Protocol

Giao thức internet

IP-CAN

IP-Connectivity Access Network

Mạng truy nhập kết nối IP

ISDN

Integrated
Network

ISIM

IMS SIM

Modul nhận dạng thuê bao IMS

MAP

Mobile Application Part

Phần ứng dụng di động

MGCF

Media Gateway Control Function

Chức năng điều khiển cổng phương
tiện

MGF

Media Gateway Function

Chức năng cổng phương tiện

OSA

Open services architecture

Kiến trúc dịc vụ mở

P-CSCF

Proxy – CSCF

CSCF-thể quyền

PCF

Policy control function

Chức năng điều khiển hợp đồng

PDN

Packet Data Network

Mạng dữ liệu gói

PDP

Packet data protocol

Giao thức dữ liệu gói

PEF

Policy enforcement function

Chức năng thúc ép hợp đồng

PLMN

Public Land Mobile Network

Mạng di động mặt đất công cộng

PSI

Public Service Identity

Nhận dạng dịch vụ chung

SCS

Service Capability Server

Server có khả năng phục vụ

SGSN

Serving GPRS Support Node

Node hỗ trợ GPRS phục vụ

SLF

Subscription Locator Function

Chức năng định vị thuê bao

SSF

Service Switching Function

Chức năng chuyển mạch dịch vụ

SGW

Signalling Gateway

Cổng báo hiệu

URL

Universal Resource Locator

Vị trí tài ngun tồn cầu

mobile

subscriber Nhận dạng thuê bao di động toàn
cầu

Services

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

Digital Mạng số dịch vụ tích hợp

iv


Đồ án tốt nghiệp đại học

Thuật ngữ viết tắt

USIM

UMTS SIM

Modul nhận dạng thuê bao UMTS

RAB

Radio access bearer

Mang truy nhập vô tuyến

SCS

Service capability server

Server 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 thơng tin di động tồn
cầu

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

v


Đồ án tốt nghiệp đại học

Mở đầu

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 tại và trong thời gian tới 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 thơng địi hỏi phải có cấu trúc hiện đại linh hoạt và nhất là thỏa mãn mọi
nhu cầu về dịch vụ đa phương tiện. Mạng phải có tổ chức đơn giản nhưng có nhiều
chức năng. 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.
Thực tế mạng viễn thơng hiện nay đã có một bước tiến dài nhờ có sự bùng nổ
của các cơng nghệ mới và nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông của khách hàng. Tuy
nhiên trong tương lai 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.
Công nghệ mạng đã trải qua các giai đoạn chuyển đổi từ tương tự sang số, từ
chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói IP, từ mạng số tích hợp băng hẹp sang mạng
số tích hợp băng rộng để có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ cho người dùng đầu
cuối. Mặc dù vậy mạng hiện tại vẫn không thõa mãn hết được nhu cầu của khách hàng.
Chính vì vậy cần có một tổ chức mạng mới tập hợp được tất cả các ưu điểm của mạng
viễn thông hiện tại và phải đáp ứng được các nhu cầu truyền thông trong tương lai.
Trong bối cảnh như vậy việc triển khai đề tài “Phân hệ IMS trong kiến trúc
NGN” là rất cần thiết. Nội dung của đề tài này giải quyết một số vấn đề cụ thể về phân
hệ đa phương tiện IP (IMS) trong mạng lõi NGN. Nội dung của đề tài 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 và hội tụ di động cố định.
Để thực hiện nội dung đó, đề tài được chia thành 3 phần như sau:
Chương 1: Nói đến xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn .thơng từ đó nói
đến tính cấp thiết của đề tài và giới hạn nội dung mà đề tài thực hiện.
Chương 2: Giới thiệu tổng quan kiến trúc mạng thế hệ kế tiếp (NGN) là xu
hướng phát triển mạng tối ưu nhất và tiết kiệm chi phi xây dựng mạng nhất để cung
cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng nhanh chóng nhất. Nội dung chính của

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

1


Đồ án tốt nghiệp đại học

Mở đầu

phần này là giới thiệu phân hệ IMS của 3GPP trong kiến trúc NGN, vai trị chức năng
các phần tử của nó. Ngồi ra phần còn giới thiệu kiến trúc IMS của một số tổ chức
khác như ITU-T, TISPAN. . . và so sánh kiến trúc của các tổ chức này.
Chương 3: Trình bày 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 NGN để
cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ mạng. Đây là nội dung chính mà đề tài cần
thực hiện khi nghiên cứu phân hệ IMS.
Sau ba phần này là những đánh giá, tổng kết cuối cùng của tác giả sau khi thực
hiện đề tài.
Do có sự hạn chế về thời gian và thực tiễn nên đề tài không tránh khỏi thiếu
sót. Rất mong được sự góp ý của các thầy cô và các bạn.Em xin chân thành cảm ơn
Th.s Đặng Thái Sơn đã hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành đề tài này.

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

2


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 1: Giới thiệu chung

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG
Mục tiêu của phần này nhằm giới thiệu xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn
thông, từ đó nói đến nội dung và tính cấp thiết của đồ án.
1.1 Xu hướng phát triển dịch vụ và mạng viễn thông
Mong muốn của rất nhiều 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 thơng khơng 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. Ngồi ra các cơng 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 đây đều có những giải pháp kĩ thuật và những hệ thống hỗ trợ
trên chính hệ thống của mình. Khi có nhiều công nghệ mạng sẽ dẫn đến tăng trưởng
các phần tử mạng và do vậy sẽ làm tăng sự phức tạp trong đồng bộ và cơng 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.
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 được nhu cầu của kách hàng đòi hỏi có nhiều loại
hình truyền thơng (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 thơng

như ITU-T, IETF, 3GPP … đã đưa ra các mơ 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 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).

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

3


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 1: Giới thiệu chung

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 cơng nghệ hiện có. Tuy nhiên vẫn chưa có một chuẩn
chung duy nhất nào để xây dựng mạng hội tụ.
3GPP đưa ra mơ hình khai qt về hội tụ mạng như sau:
Trước đây

PCS
IS-95A

Hiện tại

IS-95B

CDMA2000
1X

Tương lai

1X EV-DV
1X EV-DO
WCDMA

Mạng di động

IEEE802.11a
IEEE802.11

Mạng hội tụ băng rộng
Tồn IP

IEEE802.11b
IEEE802.11g

Mạng khơng dây

PSTN
Modem

ADSL

VDSL

FTTH

ISDN

Mạng cố định

Hình 1.1: Xu hướng hội tụ mạng của 3GPP
Mạng di động trước đây với hệ thống PCS-IS95A và hệ thống IS95B chỉ cung cấp
được dịch vụ thoại truyền thống 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, tương 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 lượng cao.
Mạng không dây trước 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, tương 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.
Mạng cố định trước đây hoạt động trên các hệ thống PSTN và ISDN nhưng 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 tương 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 được hội tụ lại thành một mạng
chung thống nhất băng rộng với công nghệ truyền tải lõi IP.
Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

4


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 1: Giới thiệu chung

Thông minh

Bên cạnh hội tụ mạng 3GPP cũng đưa ra mô hình hội tụ dịch vụ như sau:

Mơi trường hội tụ
Dịch vụ định vị
Điều khiển từ xa
Dịch vụ biểu cảm
Người-Máy

Hội nghị truyền hình

DAB/DVB
Thoại thấy hình
TV di động
Người-Người

Hướng thoại

VOD
Video streaming
Di động

Dịch vụ theo vị trí

SMS
Tải nhạc chng

Hướng thoại

Dữ liệu tốc độ thấp

Multimedia

Multimedia nhanh,
băng rộng

Hình 1.2: Xu hướng phát triển dịch vụ mạng của 3GPP
Như vậy trong môi trường mạng hội tụ dịch vụ nhà cung cấp không những cung
cấp tất cả các dịch vụ viễn thơng trước đây mà cịn được được bổ sung thêm dịch vụ
đa phương tiện băng rộng, nhanh và thông minh.
Các mạng đơn lẻ như di động, mạng thoại truyền thống, mạng truyền dữ liệu, mạng
Internet… chỉ cung cấp được dịch vụ đơn lẻ, nhưng sang môi trường mạng hội tụ dịch
vụ được cung cấp dưới hình thức đa phương tiện nhanh và thông minh.
1.2 Nội dung và phạm vi đồ án
Từ những phân tích trong phần trên về tình hình và xu hướng phát triển mạng và
dịch vụ viễn thơng và trước tình hình mạng viễn thơng Việt Nam hiện nay ta thấy như
sau:
Về mạng
1. Hoạt động riêng rẽ: Thị trường dịch vụ viễn thông được cung cấp bởi hai nhà
cung cấp dịch vụ là di đông và cố định. Do vậy tồn tại hai mạng độc lập đang
hoạt động.
2. Sự bất tiện: Muốn sử dụng dịch vụ thì th bao phải kết nơi đến cả hai nhà cung
cấp đó và họ phải thanh tốn cả hai hóa đơn.

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

5


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 1: Giới thiệu chung

3. Các đầu cuối riêng rẽ: Dịch vụ cố đinh và dịch vụ di động được cung cấp thông
qua các đầu cuối riêng biệt nhau.
Về dịch vụ
1. Vẫn là các dịch vụ truyền thống, riêng lẻ.
2. Tốc độ truyền thấp
3. Kém thông minh
4. Không cung cấp được dịch vụ đa phương tiện
Để giải quyết vấn đề này viện công nghệ bưu chính viễn thơng Việt Nam khơng
ngừng nghiên cứu và thử nghiệm các hệ thống mạng đa dịch vụ băng rộng để đưa ra
mơ hình chuẩn cho mạng viễn thơng nước ta.
Qua q trình nghiên cứu và thử nghiệm tơi được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án
“Kiến trúc IMS trong mạng NGN”. Với sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của TH.S
Đặng Thái Sơn, em đã thực hiệu được nội dung đồ án như sau:
Chương 1: Nói đến xu hướng phát triển mạng và dịch vụ viễn thông từ đó đưa ra
những bất cập đang tồn tại trong mạng viễn thông hiện nay đối với nhu cầu sử dụng
dịch vụ viễn thơng đang bùng phát hiện nay. Trước tình hình đó xu hướng xây dựng
một mạng chung duy nhất có khả năng đáp ứng và phục vụ to lớn dựa trên các mạng
hiện có để đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ của người dùng đầu cuối là một hướng
khả thi nhất.
Chương 2: Giới thiệu kiến trúc NGN để thấy được vị trí của IMS-3GPP trong kiến
trúc này, bên cạnh đó phần này cịn đưa ra một số mơ hình IMS của các tổ chức khác
nhau như ITU-T, ETSI, IETF và so sánh kiến trúc IMS của các tổ chức này.
Chương 3: Trình bày 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
 Các thủ tục cho các phiên đa phương tiện như khởi tạo, kết cuối, truy vấn
thơng tin và giải phóng phiên

 Các thủ tục cho phép các dịch vụ tiên tiến….
Phần này là nội dung chính của đồ án cần thực hiện để hiểu được phương thức hoạt
động, nhiệm vụ của các phần tử trong phân hệ IMS trên các giao diện bên trong IMS
và giữa các giao diện của IMS với các phân hệ khác trong NGN.
Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

6


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 1: Giới thiệu chung

Sau ba phần 1, 2 và 3 là những tổng kết và đánh giá chung sau khi nghiên cứu IMS
của 3GPP.
Tuy nhiên do thời gian có hạn, nên đề tài vẫn chưa nêu được các nội dung liên quan
đến IMS như:
 Điều khiển cuộc gọi đa phương tiện IP dựa trên SIP và SDP
 Các yêu cầu dịch vụ cho phân hệ IMS
 Luồng báo hiệu trên các giao diện Cx và Dx
 Quản lí tính cước, quản lí truyền thơng và thơng tin tính cước cho IMS
Các nội dung mà đề tài chưa thực hiện được được trình bày trong các phát hành của
3GPP như 3GPP TS 22. 228; 3GPP TS 24. 229; 3GPP TS 32. 225; 3GPP TS 24. 147

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

7


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 2: Kiến trúc NGN và phân hệ IMS

CHƯƠNG 2

KIẾN TRÚC NGN VÀ PHÂN HỆ IMS
2.1 Kiến trúc NGN
2.1.1 Mạng viễn thông hiện nay
Như phần trên đã trình bày, mạng viễn thơng hiện nay được triển khai theo các ứng
dụng thực tiễn đơn lẻ. Ví dụ như trong mạng chuyển mạch điện thoại công cộng
PSTN, một cuộc nối được thiết lập giữa hai thuê bao thơng qua q trình trao đổi khe
thời gian cố định trong suốt quá trình cuộc gọi. Kiểu mạng này phù hợp cho điện thọai
vì chúng có tốc độ bit khơng đổi và thơng tin có tính thời gian thực cao. Với các ứng
dụng truyền dữ liệu thì việc sử dụng riêng một kênh thông tin để truyền là rất lãng phí
về tài ngun và khơng phù hợp với u cầu sử dụng.
Với các mạng di động hiện nay (PLMN) mặc dù có tốc độ phát triển rất nhanh tuy
nhiên dịch vụ mà nhà khai thác mạng di động cung cấp cho khách hàng vẫn chỉ là dịch
vụ thoại truyền thống kết hợp với dịch vụ bản tin ngắn (SMS). Vẫn không đáp ứng
được nhu cầu truyền thông đa phương tiện của khách hàng hơn nữa giá cả đối với thuê
bao di động cịn cao và với các th bao có nhu cầu sử dụng cả dịch vụ di động và dịch
vụ cố định thì họ vẫn phải thanh tốn hai hóa đơn cho hai nhà cung cấp dịch vụ đó.
Tương tự như vậy mạng chuyển mạch gói là rất hữu hiệu cho việc chuyển thông tin
số liệu nhưng lại không phù hợp cho truyền thoại vì độ trễ truyền thơng tin là khơng
kiểm sóat được.
Một giải pháp để giải quyết vấn đề này là tạo ra một mạng tích hợp có thể cung cấp
nhiều loại hình dịch vụ có u cầu băng thông, thời gian thực và chất lượng dịch vụ
khác nhau.
Bước đầu tiên trong hướng đi này là phát triển ISDN băng hẹp cung cấp báo hiệu
kênh chung giữa các người sử dụng cho tất cả các dịch vụ thoại và số liệu. Trong khi
đó vẫn duy trì sự riêng biệt giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tại trạm trung

gian. Người dùng được cung cấp các truy nhập số tốc độ 2B+D cho cả thoại và số liệu
cùng với 16 Bbps cho báo hiệu và các dịch vụ chuyển mạch gói. Tuy nhiên hướng phát
triển này dần dần bộc lộ yếu điểm khi nhu cầu dịch vụ băng thông rộng ngày càng phát
triển. Tốc độ truy nhập 2B+D là quá thấp so với nhu cầu dịch vụ băng rộng hiện nay.
ISDN ngày càng thể hiện nhược điểm không thể đáp ứng được nhu cầu truyền
thông, trong khi đó cơng nghệ truyền dẫn và cơng nghệ điện tử VLSI (Very large scale
Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

8


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 2: Kiến trúc NGN và phân hệ IMS

intergration) ngày càng phát triển và xuất hiện cơng nghệ mới có khả năng truyền tải
cao được đánh giá là có nhiều hứa hẹn để truyền dẫn cả thoại và dữ liệu đó là ATM đã
đưa ra một hướng mới để phát triển ISDN băng hẹp thành ISDN băng rộng (B-ISDN).
B-ISDN cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói theo kiểu đơn
phương tiện, đa phương tiện, theo kiểu hướng kết nối hay phi kết nối và theo cấu hình
đơn hướng hoặc đa hướng.
Tuy nhiên khi triển khai B-ISDN với công nghệ nền tảng là ATM thì vấn đề giá
thành xây dựng mạng lại quá lớn vì B-ISDN khơng tận dụng tối đa nền tảng mạng hiện
có do vậy khơng đáp ứng kịp thời cho nhu cầu sử dụng dịch vụ của khách hàng.
2.1.2 Mạng viễn thơng trên con đường tiến tới NGN
Từ tình hình mạng viễn thông hiện nay và sự bùng nổ về nhu cầu dịch vụ băng
rộng, việc xây dựng một mạng cung cấp đa loại hình dịch vụ tốc độ cao băng thông
lớn là vấn đề tất yếu của các nhà khai thác mạng.
ISDN, B-ISDN đều có nhược điểm khi được triển khai để cung cấp dịch vụ tốc độ
cao băng thơng lớn cho khách hàng. Vậy thì câu hỏi đặt ra là mơ hình mạng nào có thể

khắc phục được nhược điểm của hai mạng trên trong khi vẫn có thể cung cấp dịch vụ
đa phương tiện cho khách hàng.
Để trả lời câu hỏi đó các tổ chức chuẩn hóa viễn thơng đã nghiên cứu và đưa ra mơ
hình mạng hội tụ có khả năng cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng trong
khi đó giá thành và thời gian xây dựng mạng là rẻ nhất và nhanh nhất – đó chính là
mạng NGN.
NGN được ITU-T định nghĩa như sau:
“Mạng thế hệ kế tiếp (NGN) là mạng dựa trên nền gói có thể cung cấp các dịch vụ
truyền thơng và có thể tận dụng được các dải băng tần rộng, các công nghệ truyền tải
với QoS cho phép và ở đó các chức năng liên quan đến dịch vụ sẽ độc lập với các
công nghệ truyền tải ở lớp dưới. NGN cho phép người dùng truy nhập không hạn chế
tới các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông khác nhau. NGN hỗ trợ tính lưu động nói
chung để có thể cung cấp dịch vụ thích hợp và rộng khắp tới các người dùng.
Như vậy NGN được mô tả theo các đặc điểm cơ bản như sau:
 Truyền tải trên nền gói
 Tách biệt các chức năng điều khiển với các khả năng mang, cuộc gọi/ phiên và
ứng dụng/ dịch vụ

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

9


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 2: Kiến trúc NGN và phân hệ IMS

 Tách riêng việc cung cấp dịch vụ khỏi mạng và cung cấp các giao diện mở
 Hỗ trợ tất cả các dịch vụ, các ứng dụng và các kỹ thuật dựa trên khối xây dựng
dịch vụ (bao gồm dịch vụ thời gian thực, phân loại dịch vụ, dịch vụ phi thời

gian thực và dịch vụ đa phương tiện)
 Các khả năng băng rộng với QoS đầu cuối tới đầu cuối và truyền tải trong suốt
 Tương tác với các mạng trước đây thông qua các giao diện mở
 Tính lưu động nói chung
 Truy nhập khơng hạn chế cho người dùng tới các nhà cung cấp dịch vụ khác
nhau
 Một sự đa dạng về kế hoạch nhận dạng để giải quyết địa chỉ IP cho mục đích
định tuyến trong mạng IP
 Nhìn từ phía UE, dịch vụ được hội tụ thành một dịch vụ chung duy nhất
 Hội tụ dịch vụ giữa mạng cố định và mạng di động
 Các chức năng liên quan đến dịch vụ độc lập với các công nghệ lớp dưới
 Phục tùng tất cả các thủ tục theo quy tắc như truyền thông khẩn cấp và an ninh/
riêng lẻ”
NGN tập hợp được ưu điểm của các cơng nghệ mạng hiên có, tận dụng băng thông
rộng và lưu lượng truyền tải cao của mạng gói để đáp ứng sự bùng nổ nhu cầu lưu
lượng thoại truyền thông hiện nay và nhu cầu truyền thông đa phương tiện của người
dùng đầu cuối. Điện thoại IP (IPT) là ví dụ điển hình để minh họa cách tín hiệu thoại
được chuyển đổi thành gói dữ liệu rồi truyền trên nền IP trong mạng NGN như thế
nào. Có thể nói truyền thoại trên nền gói là ưu điểm lớn nhất mà NGN đã thực hiện
được hơn hẳn so với các công nghệ mạng trước đây.
Đặc điểm của NGN là cấu trúc phân lớp theo chức năng và phân tán các tài nguyên
trên mạng. Điều này đã làm cho mạng được mềm hóa và sử dụng các giao diện mở
API (Application program interface) để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc
nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và dịch vụ mạng.
Xu hướng phát triển cơng nghệ viễn thơng cho NGN có ba lĩnh vực cần chú ý tập
chung:
 Công nghệ truyền dẫn: Từ quang cho đến quang hóa hồn tồn.

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

10


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 2: Kiến trúc NGN và phân hệ IMS

 Cơng nghệ chuyển mạch: Tích hợp vi mạch, kĩ thuật số, IP. Kết hợp chuyển
mạch kênh với chuyển mạch gói, đa dịch vụ, đa tốc độ, chuyển mạch quang.
 Công nghệ truy nhập: Kết hợp truyền thơng và tin học: có các kiểu truy nhập
như quang, cáp đồng (ADSL, HDSL), vô tuyến.
Xu hướng phát triển dịch vụ cho NGN cần đạt được những điều sau:
 Băng rộng.
 Đa phương tiện truyền thơng.
 Truyền hình chất lượng cao HDTV.
 Dịch vụ phải được tích hợp
Động lực chính cho sự phát triển hay “di cư” sang mạng NGN chính là vấn đề giá
cả. Vì xây dựng mạng NGN không những tận dụng tối ưu cơ sở hạ tầng mạng hiện có
mà cịn tập hợp được những ưu điểm chính, loại bỏ những khuyết điểm cố hữu của các
cơng nghệ mạng hiện nay.
Một động lực quan trọng khác đó là sự phân biệt dịch vụ. Trọng tâm ban đầu của
nhiều mạng NGN là hỗ trợ các dịch vụ truyền thống thoại hoặc dữ liệu. Song ngày nay
có nhiều nhà cung cấp dịch vụ thực hiện chiến lược của mình trên các mặt bằng dịch
vụ hội tụ.
Như vậy trên quan điểm của nhà khai thác dịch vụ thì lí do chính để xây dựng
mạng NGN là:
 Giảm thời gian tung ra thị trường cho các công nghệ và dịch vụ mới.
 Thuận tiện cho các nhà cung cấp thiết bị, các nhà cung cấp mạng mang, hay
cho các nhà phát triển phần mềm.
 Giảm độ phức tạp trong vận hành bằng việc cung cấp các hệ thống phân chia

theo khối đã được chuẩn hóa.
 Hỗ trợ phương thức phân chia một mạng chung thành các mạng ảo riêng rẽ về
mặt lôgic.
ITU-T cũng đưa ra khuyến cáo khi tiến hành xây dựng NGN từ mạng hiện có cho các
nhà xây dựng mạng theo mơ hình sau:

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

11


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 2: Kiến trúc NGN và phân hệ IMS

Hình 2.1: Các khả năng tiến đến NGN
Nhìn từ mơ hình thì các mạng hiện có như PSTN, IN, mạng số liệu, mạng Internet,
mạng cáp, mạng vô tuyến đều có thể phát triển lên NGN theo hai con đường là có thể
phát triển từng bước thơng qua mạng lai ghép, mạng VoIP rồi tiến tới NGN hoặc tiến
thẳng lên NGN.
Tùy theo điều kiện cụ thể của từng vùng mạng mà xây dựng NGN với giá thành
thấp nhất và nhanh nhất.
Mơ hình NGN do ETSI đưa ra như sau:

Hình 2.2: Kiến trúc mạng NGN
Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

12

Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 2: Kiến trúc NGN và phân hệ IMS

Từ kiến trúc NGN tổng quan của ETSI có các đặc điểm sau:
 NGN kế thừa các mạng hiện có như PSTN, ISDN, Internet, PLMN vv.
 Xây dựng thêm các phân hệ mới các giao thức mới với mục đích là để bổ
sung thêm các loại hình dịch vụ, cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ
mạng (phân hệ IMS).
 Mạng truyền tải được IP hóa, cơng nghệ mạng truyền tải được sử dụng là IP.
 Các mạng riêng rẽ trước đây được kết hợp thành một mạng chung duy nhất.
Nhờ điều này mà nhà cung cấp dịch vụ mới có thể cung cấp dịch vụ đa
phương tiện kết hợp cả tất cả các loại hình truyền thơng thời gian thực như
thoại, video, audio, ảnh động. . với loại hình truyền thơng dữ liệu.
2.2 Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN
2.2.1 Tổng quan IMS
Hệ thống con đa phương tiện IP (IMS) là phần mạng được xây dựng bổ sung cho
các mạng hiện tại nhằm thực hiện nhiệm vụ hội tụ mạng và cung cấp dịch vụ đa
phương tiện cho khách hàng đầu cuối.
IMS là một phần của kiến trúc mạng thế hệ kế tiếp được cấu thành và phát triển bởi
tổ chức 3GPP và 3GPP2 để hỗ trợ truyền thông đa phương tiện hội tụ giữa thoại,
video, audio với dữ liệu và hội tụ truy nhập giữa 2G, 3G và 4G với mạng không dây.
IMS được thiết kế dựa trên SIP cho phép truyền bất kì phương tiện truyền thơng
nào như thoại, video hay dữ liệu qua bất kì mạng nào.
Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP bao gồm tất cả các thành phần mạng lõi (CN)
để cung cấp các dịch vụ đa phương tiện IP. Các thành phần này bao gồm tất cả các
thành phần liên quan đến mạng báo hiệu và mạng mang như đã xác định ở 3GPP TS
23. 002: "Network Architecture". Dịch vụ đa phương tiện IP được dựa trên khả năng
điều khiển phiên, các mạng mang đa phương tiện, các tiện ích của miền chuyển mạch
gói (PS) do IETF xác định.

Để các đầu cuối đường dây có thể truy nhập độc lập với vận hành và bảo dưỡng
qua mạng Internet, phân hệ đa phương tiện IP đã cố gắng tương thích với các chuẩn
IETF (chuẩn Internet). Trong một số trường hợp là lấy chuẩn giao thức của IETF do
đó các giao diện này tương thích hợp lý với các chuẩn Internet ví dụ như giao thức
SIP. . . .

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

13


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 2: Kiến trúc NGN và phân hệ IMS

Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP cho phép các nhà vận hành mạng di động mặt
đất PLMN sẵn sàng phục vụ các dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng của họ bằng
cách xây dựng lên các ứng dụng, các dịch vụ với các giao thức Internet. Ở đây khơng
có mục đích là để chuẩn hóa các dịch vụ trong phạn vi của phân hệ IM CN, mà mục
đích chính là để các dịch vụ sẽ được phát triển do các nhà khai thác mạng PLMN và
hiệp hội các nhà cung cấp thứ ba khác bao gồm cả không gian Internet đang sử dụng
và phân hệ IM CN. Phân hệ IM CN có thể cho phép hội tụ để truy nhập thoại, hình
ảnh, video, bản tin, dữ liệu và web dựa trên các công nghệ cho người dùng đầu cuối
khơng dây, và có thể phối hợp sự phát triển về Internet với sự phát triển của truyền
thơng di động.
Giải pháp cuối cùng để có thể hỗ trợ các ứng dụng đa phương tiện IP gồm có các
đầu cuối, mạng truy nhập vơ tuyến GERAN hoặc UTRAN, mạng lõi GPRS tiên tiến,
và các thành phần chức năng đặc biệt của phân hệ IM CN được mô tả trong đồ án này.
Sự khác biệt của IMS với kiến trúc mạng truyền thống là lớp ứng dụng và chuyển
mạch rất gần với mạng truy nhâp, với kiến trúc này nó có thể áp dụng cho bất kì mạng

truy nhập nào như 3G, Wifi, DSL, cable …
Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đang chuyển dịch vụ thoại truyền thống sang
VoIP để tối ưu cho giá thành đầu tư và giá thành dịch vụ. Tuy nhiên nếu chỉ chuyển
sang mỗi mạng VoIP thì vẫn khơng đủ để giải quyết hết những lo âu về giá thành đầu
tư, giá cước thu nhập và cịn phải tăng nhiều chi phí mới. Khi dịch vụ thoại chuyển
sang mạng IP, nó sẽ trở thành một phần của bộ các dịch vụ truyền thông hướng kết nối
đa phương tiện thời gian thực chạy trên mạng IP và cùng chia sẽ một sự sắp xếp clientserver chung như dịch vụ tin khẩn, cuộc gọi khẩn, hội nghị mạng và các dịch vụ VoIP,
3G … Thêm vào đó để VoIP có thể hỗ trợ lớp các dịch vụ mới như dich vụ đa phương
tiện, dịch vụ tích hợp thì cần có một nền tảng chuyển tiếp dịch vụ mới. Nền tảng ở đây
được chọn chính là IMS (IP Multimedia Subsystem) do 3GPP định nghĩa và phát triển.
Giải pháp của họ là thoại thế hệ kế tiếp với hệ thống dữ liệu, phần mềm và các dịch vụ
chuyên nghiệp, để đáp ứng mạng cần hoạt động cả mạng đường dây và mạng không
dây.
Tuy nhiên để các thành phần này hội tụ với các lớp dịch vụ mới và đảm bảo QoS
thì mạng phải có một kiến trúc dịch vụ phù hợp và có khả năng để hỗ trợ cho:
 Tách lớp đầu cuối và truyền tải khỏi lớp điều khiển phiên.
 Quản lí phiên qua các dịch vụ thời gian thực

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

14


Đồ án tốt nghiệp đại học

Chương 2: Kiến trúc NGN và phân hệ IMS

 Tương thích với dịch vụ mạng thông minh tiên tiến.
 Tương tác trong suốt với các mạng TDM trước đây.
 Hội tụ dịch vụ mạng không dây và dịch mạng đường dây.

 Pha trộn thoại với các dịch vụ thời gian thực.
 Thống nhất kĩ thuật để chia sẻ thơng tin thộc tính người dùng qua dịch vụ
 Thống nhất kĩ thuật để nhận thực và quảng bá người dùng đầu cuối.
 Mở ra giao diện chuẩn và giao diện lập trình ứng dụng
3GPP, ETSI và diễn đàn Parlay định nghĩa kiến trúc dịch vụ IMS để hỗ trợ các yêu
cầu đã nói đến trước đây qua phiên bản sau:

Hình 2.3: Sơ đồ kiến trúc IMS của 3GPP

Và kiến trúc IMS mức cao khi nó được đặt trong mạng cùng với các giao diện tương
ứng như sau:

Sinh viên thực hiện: Lê Đại Dương

15