Luận Văn Nghiên cứu giao thức khởi tạo phiên SIP trong mạng NGN

MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt . i
Lời nói đầu 1
Chương I. Tổng quan về mạng NGN . 3
1.1 Xu hướng phát triển công nghệ và các dịch vụ viễn thông 3
1.1.1 Xu hướng phát triển công nghệ viễn thông . 3
1.1.1.1 Công nghệ truyền dẫn 5
1.1.1.2 Công nghệ chuyển mạch 6
1.1.1.3 Công nghệ mạng truy nhập 9
1.1.2 Xu hướng phát triển của các dịch vụ viễn thông . 13
1.2 Mạng thế hệ sau ( Next Generation Network ) 16
1.2.1 Định nghĩa NGN . 16
1.2.2 Cấu trúc mạng NGN . 16
1.2.2.1 Mô hình tham chiếu OSI 16
1.2.2.2 Mô hình cấu trúc phân lớp NGN 18
1.2.3 Các phần tử trong mạng NGN . 19
1.2.3.1 Cấu trúc mạng NGN ( theo MSF ) 19
1.2.3.2 Các phần tử trong mạng NGN . 19
1.3 Giải pháp và cấu trúc NGN của một số nhà cung cấp và các tổ chức 20
quốc tế 20
1.3.1 Mô hình của ALCATEL 21
1.3.2 Mô hình của CISCO . 22
1.3.3 Mô hình của Ericsson . 24
1.3.4 Mô hình mạng của Siemens 26
1.3.5 Mô hình của ITU 27
1.3.6 Một số hướng nghiên cứu của IETF . 28
1.3.7 Mô hình của MSF . 29
1.3.8 Mô hình của ETSI . 31
1.3.9 Mô hình NGN của VNPT 33
Kết luận chương 1 . 34
Chương II. Các giao thức báo hiệu trong mạng NGN 35
2.1 Giao thức MGCP 35
2.1.1 Thiết lập cuộc gọi . 36
2.1.2 Mô hình cấu trúc hoạt động giao thức MGCP 37
2.2 Giao thức Megaco /H248 38
2.3 Giao thức BICC 39
2.4 Giao thức H.323 40
2.4.1 Giới thiệu . 40
2.4.2 Cấu trúc H.323 41
2.4.3 Thiết lập và huỷ cuộc gọi H.323 43
2.5 SIP 44
2.5.1 Giới thiệu . 44
2.5.2 Các thành phần mạng 45
2.5.3 Chức năng của SIP 46
2.5.4 Cơ chế hoạt động trong SIP . 46
2.6 Giao thức báo hiệu SIGTRAN 48
2.7 Hệ thống báo hiệu số 7 49
2.7.1 Vai trò và vị trí của hệ thống báo hiệu số 7 49
2.7.2 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7 . 51
2.7.3 Các khái niệm cơ bản của hệ thống báo hiệu số 7 51
2.7.4 Mối tương quan giữa CCS No.7 và OSI . 53
2.7.5 Giới hạn của hệ thống báo hiệu số 7 . 55
Kết luận chương 2 . 55
Chương III. Giao thức khởi tạo phiên SIP 56
3.1 Giới thiệu giao thức SIP 56
3.1.1 Chức năng của SIP 56
3.1.2 Các thành phần của hệ thống SIP . 57
3.1.2.1 Các định nghĩa 57
3.1.2.2 Các thành phần của kiến trúc SIP . 58
3.1.3 Khái quát về hoạt động của SIP . 59
3.1.3.1 Địa chỉ SIP . 59
3.1.3.2 Giao dịch SIP . 59
3.1.3.3 Lời mời SIP 60
3.1.3.4 Định vị người dùng . 61
3.1.3.5 Thay đổi một phiên hiện tại 62
3.1.4 Các loại bản tin SIP 62
3.1.4.1 Bản tin Request . 63
3.1.4.2 Bản tin Respones 66
3.1.5 Thân bản tin SIP ( SIP Message Body ) . 67
3.1.5.1 Body Inclusion 67
3.1.5.2 Kiểu thân bản tin ( Message Body Type ) . 68
3.1.5.3 Độ dài thân bản tin ( Message Body Length ) 68
3.1.6 Khuôn dạng thoả thuận ( Comfact From ) 68
3.2 Định nghĩa các trường tiêu đề và mã trạng thái trong bản tin SIP . 69
3.2.1 Định nghĩa các trường tiêu đề 69
3.2.1.1 Khuôn dạng trường tiêu đề . 72
3.2.1.2 Các trường tiêu đề chung . 73
3.2.1.3 Các trường tiêu đề thực thể . 79
3.2.1.4 Các trường tiêu đề yêu cầu 81
3.2.1.5 Các trường tiêu đề đáp ứng 82
3.2.2 Mã trạng thái . 83
3.2.2.1 Informational 1xx . 83
3.2.2.2 Successful 2xx 84
3.2.2.3 Redirection 3xx 84
3.2.2.4 Request Failure 4xx . 85
3.2.2.5 Server Failure 5xx 88
3.2.2.6 Global Farlures 6xx 89
3.3 Hoạt động của SIP Client và SIP Server 89
3.3.1 Yêu cầu 89
3.3.2 Đáp ứng 90
3.3.3 Địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và các kết nối . 91
3.3.4 Kết nối TCP . 92
3.4 Hoạt động của UA ( User - Agent ) . 92
3.4.1 Phía gọi phát yêu cầu Intive yêu cầu . 92
3.4.2 Phía bị gọi phát đáp ứng 93
3.4.3 Phía gọi nhận được đáp ứng ban đầu . 93
3.4.4 Phía gọi hay bị gọi phát ra yêu cầu tiếp theo . 94
3.4.5 Nhận các yêu cầu tiếp theo . 94
3.5 Hoạt động của SIP Proxy và Redirect Server . 94
3.5.1 Redirect Server . 94
3.5.2 UAS 95
3.5.3 Proxy Server . 95
3.5.4 Forking Proxy . 96
Kết luận chương 3 . 97
Chương IV. Xây dựng chương trình mô phỏng một số hoạt động báo hiệu trên cơ
sở giao thức sip 98
4.1 Các phương pháp mô phỏng ứng dụng trong nghiên cứu mạng viễn thông . 98
4.2 Giới thiệu công cụ mô phỏng mạng NS 99
4.2.1 Giới thiệu NS - 2 . 99
4.2.2 Cơ chế hoạt động của phần mềm NS - 2 . 101
4.3 Xây dựng chương trình mô phỏng . 102
Kết luận . 103
Tài liệu tham khảo . 104

MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt . i
Lời nói đầu 1
Chương I. Tổng quan về mạng NGN . 3
1.1 Xu hướng phát triển công nghệ và các dịch vụ viễn thông 3
1.1.1 Xu hướng phát triển công nghệ viễn thông . 3
1.1.1.1 Công nghệ truyền dẫn 5
1.1.1.2 Công nghệ chuyển mạch 6
1.1.1.3 Công nghệ mạng truy nhập 9
1.1.2 Xu hướng phát triển của các dịch vụ viễn thông . 13
1.2 Mạng thế hệ sau ( Next Generation Network ) 16
1.2.1 Định nghĩa NGN . 16
1.2.2 Cấu trúc mạng NGN . 16
1.2.2.1 Mô hình tham chiếu OSI 16
1.2.2.2 Mô hình cấu trúc phân lớp NGN 18
1.2.3 Các phần tử trong mạng NGN . 19
1.2.3.1 Cấu trúc mạng NGN ( theo MSF ) 19
1.2.3.2 Các phần tử trong mạng NGN . 19
1.3 Giải pháp và cấu trúc NGN của một số nhà cung cấp và các tổ chức 20
quốc tế 20
1.3.1 Mô hình của ALCATEL 21
1.3.2 Mô hình của CISCO . 22
1.3.3 Mô hình của Ericsson . 24
1.3.4 Mô hình mạng của Siemens 26
1.3.5 Mô hình của ITU 27
1.3.6 Một số hướng nghiên cứu của IETF . 28
1.3.7 Mô hình của MSF . 29
1.3.8 Mô hình của ETSI . 31
1.3.9 Mô hình NGN của VNPT 33
Kết luận chương 1 . 34
Chương II. Các giao thức báo hiệu trong mạng NGN 35
2.1 Giao thức MGCP 35
2.1.1 Thiết lập cuộc gọi . 36
2.1.2 Mô hình cấu trúc hoạt động giao thức MGCP 37
2.2 Giao thức Megaco /H248 38
2.3 Giao thức BICC 39
2.4 Giao thức H.323 40
2.4.1 Giới thiệu . 40
2.4.2 Cấu trúc H.323 41
2.4.3 Thiết lập và huỷ cuộc gọi H.323 43
2.5 SIP 44
2.5.1 Giới thiệu . 44
2.5.2 Các thành phần mạng 45
2.5.3 Chức năng của SIP 46
2.5.4 Cơ chế hoạt động trong SIP . 46
2.6 Giao thức báo hiệu SIGTRAN 48
2.7 Hệ thống báo hiệu số 7 49
2.7.1 Vai trò và vị trí của hệ thống báo hiệu số 7 49
2.7.2 Cấu trúc của hệ thống báo hiệu số 7 . 51
2.7.3 Các khái niệm cơ bản của hệ thống báo hiệu số 7 51
2.7.4 Mối tương quan giữa CCS No.7 và OSI . 53
2.7.5 Giới hạn của hệ thống báo hiệu số 7 . 55
Kết luận chương 2 . 55
Chương III. Giao thức khởi tạo phiên SIP 56
3.1 Giới thiệu giao thức SIP 56
3.1.1 Chức năng của SIP 56
3.1.2 Các thành phần của hệ thống SIP . 57
3.1.2.1 Các định nghĩa 57
3.1.2.2 Các thành phần của kiến trúc SIP . 58
3.1.3 Khái quát về hoạt động của SIP . 59
3.1.3.1 Địa chỉ SIP . 59
3.1.3.2 Giao dịch SIP . 59
3.1.3.3 Lời mời SIP 60
3.1.3.4 Định vị người dùng . 61
3.1.3.5 Thay đổi một phiên hiện tại 62
3.1.4 Các loại bản tin SIP 62
3.1.4.1 Bản tin Request . 63
3.1.4.2 Bản tin Respones 66
3.1.5 Thân bản tin SIP ( SIP Message Body ) . 67
3.1.5.1 Body Inclusion 67
3.1.5.2 Kiểu thân bản tin ( Message Body Type ) . 68
3.1.5.3 Độ dài thân bản tin ( Message Body Length ) 68
3.1.6 Khuôn dạng thoả thuận ( Comfact From ) 68
3.2 Định nghĩa các trường tiêu đề và mã trạng thái trong bản tin SIP . 69
3.2.1 Định nghĩa các trường tiêu đề 69
3.2.1.1 Khuôn dạng trường tiêu đề . 72
3.2.1.2 Các trường tiêu đề chung . 73
3.2.1.3 Các trường tiêu đề thực thể . 79
3.2.1.4 Các trường tiêu đề yêu cầu 81
3.2.1.5 Các trường tiêu đề đáp ứng 82
3.2.2 Mã trạng thái . 83
3.2.2.1 Informational 1xx . 83
3.2.2.2 Successful 2xx 84
3.2.2.3 Redirection 3xx 84
3.2.2.4 Request Failure 4xx . 85
3.2.2.5 Server Failure 5xx 88
3.2.2.6 Global Farlures 6xx 89
3.3 Hoạt động của SIP Client và SIP Server 89
3.3.1 Yêu cầu 89
3.3.2 Đáp ứng 90
3.3.3 Địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và các kết nối . 91
3.3.4 Kết nối TCP . 92
3.4 Hoạt động của UA ( User - Agent ) . 92
3.4.1 Phía gọi phát yêu cầu Intive yêu cầu . 92
3.4.2 Phía bị gọi phát đáp ứng 93
3.4.3 Phía gọi nhận được đáp ứng ban đầu . 93
3.4.4 Phía gọi hay bị gọi phát ra yêu cầu tiếp theo . 94
3.4.5 Nhận các yêu cầu tiếp theo . 94
3.5 Hoạt động của SIP Proxy và Redirect Server . 94
3.5.1 Redirect Server . 94
3.5.2 UAS 95
3.5.3 Proxy Server . 95
3.5.4 Forking Proxy . 96
Kết luận chương 3 . 97
Chương IV. Xây dựng chương trình mô phỏng một số hoạt động báo hiệu trên cơ
sở giao thức sip 98
4.1 Các phương pháp mô phỏng ứng dụng trong nghiên cứu mạng viễn thông . 98
4.2 Giới thiệu công cụ mô phỏng mạng NS 99
4.2.1 Giới thiệu NS - 2 . 99
4.2.2 Cơ chế hoạt động của phần mềm NS - 2 . 101
4.3 Xây dựng chương trình mô phỏng . 102
Kết luận . 103
Tài liệu tham khảo . 104