Thạc Sĩ Nghiên cứu cấu trúc IMS trong mạng thông tin di động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI 2009

MỤC LỤC ( Luận văn dài 120 trang)
MỞ ĐẦU . 17
Chương 1. VỊ TRÍ,VAI TRÒ CỦA IMS TRONG HỆ THỐNG
THÔNG TIN DI ĐỘNG CHO NGN. 18
Giới thiệu chung 18
1.1. NGUỒN GỐC KHÁI NIỆM IMS 19
1.1.1 Từ GSM tới 3GPP Release 7
1.1.2. Cấu trúc cơ bản IMS được định nghĩa trong Release 5 của 3GPP 21
1.1.3 Các vấn đề liên quan đến mã hóa và dịch vụ hội thoại .22
1.2 VỊ TRÍ- VAI TRÒ IMS TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI 23
1.2.1 Cấu trúc chức năng của mạng NGN di động 23
1.2.2 Các chức năng cơ bản của IMS trong hệ thống NGN di động 24
1.3 CẤU TRÚC IMS THEO TIÊU CHUẨN 3GPP
1.3.1 Kết nối IP .26
1.3.1.1 Vấn đề chất lượng dịch vụ đối với các dịch vụ đa phương tiện IP 27
1.3.1.2 Điều khiển chính sách IP bảo đảm sử dụng đúng các tài nguyên. 27
1.3.1.3 An toàn thông tin 27
1.3.1.4 Tính cước 28
1.3.1.5 Hỗ trợ chuyển vùng 28
1.3.1.6 Phối hợp hoạt động với các mạng khác 28
1.3.1.7 Mô hình điều khiển dịch vụ 29
1.3.1.8 Cấu trúc phân lớp 29
1.3.2 Mô tả mối quan hệ các thực thể và các chức năng trong IMS 29
1.3.2.1 Các thực thể thực hiện chức năng điều khiển phiên cuộc gọi (CSCF)
1.3.2.2 Cơ sở dữ liệu 30
Các chức năng dịch vụ 31
1.3.2.3 Các chức năng hoạt động liên mạng 32
1.3.3 Các điểm tham chiếu IMS .33
1.3.3.1 Điểm tham chiếu Gm (Điểm tham chiếu giữa một P- CSCF với UE)
1.3.3.2 Điểm tham chiếu Mw (giữa một CSCF với một CSCF khác) . 34
1.3.3.3 Điểm tham chiếu điều khiển dịch vụ IMS (ISC) . 34
1.3.3.4 Điểm tham chiếu Cx 35
Chương 2. MỘT SỐ CHỨC NĂNG IMS TRONG HỆ THỐNG
THÔNG TIN DI ĐỘNG . 40
2.1 ĐĂNG KÝ, NHẬN THỰC VÀ TÍNH CƯỚC (AAA) TRONG IMS 40
2.1.1 Đăng ký .40
2.1.2. Nhận thực 43
2.2 BẢO MẬT TRONG IMS .46
2.2.1 Bảo mật cho sự truy nhập 46
2.2.2 Bảo mật mạng 47
2.2.3 Một số khái niệm chi tiết liên quan đến bảo mật .48
2.3 QUẢN LÝ PHIÊN TRUYỀN DẪN TRONG IMS .49
2.4.1 Quản lý phiên truyền dẫn 49
2.4.2 Các nhận dạng chủ gọi và bị gọi 51
2.4.3 Định tuyến 52
2.4.4 Nén thông tin .55
2.4.5 Dàn xếp phương tiện truyền thông 56
2.4.6 Dự trữ tài nguyên – Resource Reservation .57
2.4.7 Điều khiển phương tiện truyền thông 59
2.4.8 Sự trao đổi thông tin liên quan đến tính cước cho phiên 59
2.4.9 Ví dụ một số trường hợp Đối với tính cước offline .60
2.4.10 Giải phóng phiên
Chương 3: CÁC DỊCH VỤ TRIỂN KHAI TRÊN NỀN IMS 63
3.1 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG IMS 63
3.1.1 Giới thiệu 63
3.1.2 Reservation của các đầu cuối .64
3.1.3 Sự trao quyền bởi Mạng .65
3.1.4 QoS trong mạng 66
3.2 DỊCH VỤ HIỂN THỊ 66
3.2.1 Cấu trúc hệ thống liên quan đến dịch vụ hiển thị trong IMS 66
3.2.2 Sự đăng ký Watcher 67
3.2.3 Sự công bố hiển thị 69
3.3 DỊCH VỤ NHẮN TIN .70
3.3.1 Nhắn tin tức thời Pager-mode trong IMS .70
3.3.2 Nhắn tin tức thời Session-base trong IMS .71
3.4 Dịch vụ Push to talk .77
3.4.1 URI-list Services (Danh sách dịch vụ URI) .77
3.4.2 Multiple REFER .79
3.5 CẤU TRÚC MẠNG DỊCH VỤ TRONG POC IMS. ( POC: Push to talk over the Cellular service-Dịch vụ đàm thoại trên Cell) 80
3.5.1 Khái Quát. 80
3.5.2 Sự đăng ký PoC 81
3.5.3 Các vai trò của PoC Server 81
3.5.4 Các loại phiên PoC .83
3.6 DỊCH VỤ HỘI NGHỊ 89
3.6.1 Cấu trúc .89
3.6.2 Trạng thái hội nghị .90
3.6.3 Ví dụ 90
3.7 DỊCH VỤ QUẢN LÝ NHÓM 93
3.7.1 Khái niệm Dịch vụ Quản lý nhóm .93
3.7.2 Resource List (Danh sách tài nguyên) 94
3.7.3 Quản lý tài liệu XML PoC 95
Chương 4: SẢN PHẨM, THIẾT BỊ VÀ GIẢI PHÁP IMS DI ĐỘNG
CỦA MỘT SỐ HÃNG TRÊN THẾ GIỚI 97
4.1 HÃNG HUAWEI 97
4.1.1 Giải pháp .97
4.1.2 Thiết bị 99
4.1.3 Dịch vụ 101
4.2 HÃNG ERICSSON 105
4.2.1 Giải pháp .105
4.2.2 Thiết bị .107
4.2.3 Dịch vụ .108
4.3 HÃNG ALCATEL – LUCENT .110
4.3.2 Thiết bị
4.3.3.1 Dịch vụ hiển thị và quản lý danh sách liên lạc . 114
4.3.3.2 Giới thiệu . 114
4.3.3.3 Mô hình số liệu hiển thị (Presence Data Model) 115
4.3.3.4 Dịch vụ Push to Talk/View/Share 115
4.3.3.5 Dịch vụ nhắn tin tức thời . 116
4.4 NHẬN XÉT, SO SÁNH VỀ GIẢI PHÁP CỦA CÁC HÃNG 117
4.5 PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG MẠNG DI ĐỘNG CỦA VNPT VÀ CÁC KHUYẾN NGHỊ 117
TÀI LIỆU THAM KHẢO 122
MỞ ĐẦU
Với tư cách là một cấu trúc NGN chuẩn, IMS là mục tiêu được các nhà khai thác viễn thông lớn hướng tới, nhằm tạo ra một cơ sở hạ tầng mạng đa dạng và đủ mạnh để phát huy các loại hình dịch vụ đa phương tiện. Cấu trúc điều khiển dựa trên IMS tạo nền tảng cho việc triển khai hội tụ cố định và di động (FMC).
Khái niệm IMS được bắt đầu bằng việc chuẩn hóa cấu trúc mạng di động 3G trong phiên bản (Release 5) của 3GPP. Trong cấu trúc Release 5, phần mạng lõi xuất hiện thêm phân hệ IMS tạo ra một nền tảng dịch vụ với phần điều khiển dựa trên giao thức SIP. Nền tảng dịch vụ này cho phép cung cấp các phiên truyền đa phương tiện cho mạng di động. Việc chuẩn hóa cấu trúc IMS cho mạng cố định được bắt đầu với Release 1 của TISPAN. Trong cấu trúc TISPAN, với việc bổ xung thêm các phân hệ điều khiển NASS và RACS đảm bảo cho việc tích hợp với mạng cố định (PSTN và mạng băng rộng cố định) có khả năng thực hiện được. Chính vì vậy, khi nghiên cứu về cấu trúc IMS chúng ta có hai cách nhìn khác nhau: theo quan điểm của mạng di động và theo khía cạnh đối với mạng cố định. Trong khuôn khổ đề tài này, xin được đưa ra hướng nghiêu cứu cấu trúc IMS theo cách nhìn từ phía mạng di động.
Bố cục đề tài được xây dựng với các nội dung cơ bản như sau:
CHƯƠNG 1
Vị trí, vai trò của IMS trong hệ thống thông tin di động cho NGN.
CHƯƠNG 2
Một số chức năng của IMS trong hệ thống thông tin di động.
CHƯƠNG 3
Các dịch vụ triển khai trên nền IMS di động.
CHƯƠNG 4
Phân tích, đánh giá thiết bị, giải pháp IMS của một số nhà khai thác trên thế giới và ở
việt Nam của VNPT. Một số khuyến nghị.