Luận Văn Nghiên cứu các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN

Những năm gần đây, công nghệ thông tin ảnh hưởng mạnh đến các lĩnh vực giải trí như điện ảnh, phát thanh, truyền hình. Nền tảng IP, sự phát triển của các công nghệ truy cập băng rộng đặt ra yêu cầu và cũng là động lực để các nhà công nghệ tìm ra giải pháp hiệu quả nhất tận dụng các hệ thống mạng để mang đến cho người xem càng nhiều càng tốt những sản phẩm giải trí chất lượng và tiện lợi. Nhiều công nghệ mạng và công nghệ chuyển mạch đã được phát triển, đặt biệt là công nghệ IPTV - truyền hình qua giao thức Internet, đã đáp ứng được phần nào nhu cầu và thị hiếu ngày càng cao của người dùng. Hiện nay các nhà khai thác mạng đã bắt đầu đầu tư vào việc nghiên cứu và triển khai dịch vụ IPTV trên nền IMS-NGN để mở rộng hơn khả năng đáp ứng dịch vụ này.
Đứng trước xu hướng này, việc tìm hiểu các vấn đề về công nghệ IPTV, IMS và đặc biệt là sự triển khai của IPTV trên nền IMS-NGN hay còn gọi bằng thuật ngữ “IMS-NGN-based IPTV” là vấn đề quan trọng đối với sinh viên. Nhận thức về điều đó, đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN” giới thiệu về quá trình chuẩn hoá cũng như các giải pháp công nghệ mạng của tổ chức chuẩn hoá TISPAN và một số tổ chức khác về IPTV trên IMS-NGN và một số dịch vụ ứng dụng trên thực tế của nó. Bố cục đồ án gồm 3 chương:

1. Chương 1: Giới thiệu về kiến trúc phân hệ IMS.
2. Chương 2: Giới thiệu về công nghệ IPTV.
3. Chương 3: Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN.

IMS-NGN-based IPTV là một công nghệ tương đối mới mẻ, việc tìm hiểu về các vấn đề của IMS-NGN-based IPTV đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng và lâu dài. Do vậy đồ án không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự phê bình, góp ý của các thầy cô và các bạn.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Lê Nhật Thăng, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Viễn thông 1, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã giúp đỡ em trong thời gian qua.
Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân – những người đã giúp đỡ động viên tôi trong quá trình học tập.
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi
LỜI NÓI ĐẦU xi
Chương 1 : KIẾN TRÚC IMS. 1
1.1 Giới thiệu chung. 1
1.2 Các yêu cầu về kiến trúc IMS. 2
1.2.1 Kết nối IP. 2
1.2.2 Truy nhập độc lập. 4
1.2.3 Đảm bảo chất lượng dịch vụ đối với các dịch vụ đa phương tiện IP. 4
1.2.4 Điều khiển chính sách IP để đảm bảo việc sử dụng đúng các tài nguyên phương tiện 4
1.2.5 Truyền thông an toàn. 5
1.2.6 Tổ chức tính cước. 5
1.2.7 Hỗ trợ roaming. 6
1.2.8 Tương tác với các mạng khác. 6
1.2.9 Mô hình điều khiển dịch vụ. 7
1.1.10 Phát triển dịch vụ. 7
1.1.11 Thiết kế phân lớp. 7
1.3 Các giao thức được sử dụng trong IMS. 9
1.3.1 Giao thức thiết lập phiên SIP. 9
1.3.2 Giao thức Diameter. 11
1.4 Kiến trúc phân hệ IMS. 12
1.4.1 Máy chủ thuê bao mạng nhà (HSS) và thực thể chức năng định vị thuê bao (SLF) 12
1.4.2 Thực thể chức năng điều khiển phiên cuộc gọi (CSCF). 14
1.4.3 Máy chủ ứng dụng (AS). 18
1.4.4 Thực thể chức năng quản lý tài nguyên và phương tiện. 18
1.4.5 Thực thể chức năng điều khiển cổng phương tiện (MGCF). 18
1.4.6 Thực thể chức năng điều khiển cổng thoát (BGCF). 19
1.4.7 Mạng khách và mạng nhà. 19
1.5 Các điểm tham chiếu. 21
1.5.1 Điểm tham chiếu Gm 21
1.5.2 Điểm tham chiếu Mw 21
1.5.3 Điểm tham chiếu điều khiển dịch vụ IMS (ISC). 21
1.5.4 Điểm tham chiếu Cx. 21
1.5.5 Điểm tham chiếu Dx. 22
1.5.6 Điểm tham chiếu Sh. 22
1.5.7 Điểm tham chiếu Si 22
1.5.8 Điểm tham chiếu Dh. 22
1.5.9 Điểm tham chiếu Mm 22
1.5.10 Điểm tham chiếu Mg. 23
1.5.11 Điểm tham chiếu Mi 23
1.5.12 Điểm tham chiếu Mj 23
1.5.13 Điểm tham chiếu Mk. 23
1.5.14 Điểm tham chiếu Mn. 23
1.5.15 Điểm tham chiếu Ut 23
1.5.16 Điểm tham chiếu Mr. 24
1.5.17 Điểm tham chiếu Mp. 24
1.5.18 Điểm tham chiếu Go. 24
1.5.19 Điểm tham chiếu Gq. 24
1.5.20 Các điểm tham chiếu tính cước. 24
1.6 Kết luận chương 1. 25
Chương 2 : CÔNG NGHỆ IPTV 26
2.1 Giới thiệu tổng quan về công nghệ IPTV 26
2.2 Mô hình tổng quan hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 27
2.3 Các giao thức mạng. 29
2.4 Các ứng dụng cơ bản của dịch vụ IPTV 32
2.4.1 Truyền hình quảng bá. 32
2.4.2 Truyền hình theo yêu cầu (VoD). 32
2.4.3 Truyền hình tương tác. 33
2.5 Các yêu cầu về dịch vụ IPTV 34
2.5.1 Băng tần cao. 34
2.5.2 Băng tần không đối xứng. 34
2.5.3 Chất lượng dịch vụ. 35
2.5.4 Thời gian đổi kênh video quảng bá. 35
2.6 Chất lượng dịch vụ hệ thống IPTV 36
2.7 Tình hình chuẩn hoá IPTV 37
2.7.1 DVB qua các mạng IP. 37
2.7.2 ITU-T FG IPTV 37
2.7.3 ETSI TISPAN IPTV 37
2.7.4 Forum về khả năng tương tác của ATIS IPTV 37
2.7.5 3GPP MBMS. 37
2.7.6 OMA BCAST 38
2.7.7 IETF. 38
2.8 Kết luận chương 2. 38
Chương 3 :CÁC GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN IPTV TRÊN IMS-NGN 39
3.1 Giới thiệu chung. 39
3.1.1 Sự phát triển kiến trúc IPTV theo hướng NGN 39
3.1.2 Ưu điểm của kiển trúc IPTV trên nền IMS. 41
3.2 Giải pháp phát triển ứng dụng IPTV trên IMS-NGN của ETSI TISPAN 42
3.2.1 Sơ đồ kiến trúc TISPAN IMS IPTV 42
3.2.2 Các thành phần chức năng. 43
3.2.3 Các giao diện. 46
3.2.4 Tương tác giữa các dịch vụ IPTV với IMS-NGN 47
3.2.5 Giới thiệu một số dịch vụ IPTV trên nền IMS-NGN 54
3.2.6 Phân tích hoạt động của dịch vụ IPTV trên IMS-NGN 55
3.3 Một số các giải pháp thực tế triển khai IPTV trên IMS-NGN 79
3.3.1 Giải pháp của FOKUS. 79
3.2.1 Giải pháp của India. 86
3.4 Kết luận chương 3. 89
KẾT LUẬN 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91