Mục lục

Danh mục các bảng 3

Danh mục các hình 3

Danh sách các từ viết tắt 3

Phần I: giới thiệu về hệ thống IMS 3

1. Tổng quan về hệ thống IMS 3

1.1 IMS là gì 3

1.2 Đôi nét về quá trình chuẩn hóa IMS 3

1.3 Lợi ích IMS mang lại 3

Phần II: các thành phần trong hệ thống IMS 3

2. Thiết bị đầu cuối UE 3

2.1 Nhận dạng người dùng 3

2.2 Nhận dạng thiết bị 3

Phần III: Chức năng các thành phần trong hệ thống IMS 3

3. Chức năng điều khiển cuộc gọi CSCF 3

3.1 P-CSCF 3

3.2 I-CSCF 3

3.3 S-CSCF 3

4. Cơ sở dữ liệu HSS, SLF 3

4.1 HSS 3

4.2 SLF 3

5. Chức năng quyết định chính sách PDF 3

6. Chức năng dự trữ tài nguyên MRF 3

7. Chức năng kết hợp với mạng CS CN 3

7.1 BGCF 3

7.2 MGCF 3

7.3 IMS- MGW 3

7.4 SGW 3

8. Chức năng kết hợp với mạng PS 3

8.1 SGSN 3

8.2 GGSN 3

9. Điểm tham chiếu trong hệ thống IMS 3

9.1 Điểm tham chiếu Gm 3

9.2 Điểm tham chiếu Go 3

9.3 Điểm tham chiếu Mw 3

9.4 Điểm tham chiếu Mp 3

9.5 Điểm tham chiếu Mn 3

9.6 Điểm tham chiếu Dx 3

9.7 Điểm tham chiếu Cx 3

9.8 Điểm tham chiếu ISC 3

Phần IV: Một số thủ tục thiết lập phiên trong IMS 3

10. Thủ tục liên quan đến đăng ký 3

10.1 Thủ tục đăng ký 3

10.2 Thủ tục đăng ký lại 3

11. Thủ tục xóa đăng ký 3

11.1 Xóa đăng ký khởi tạo bởi UE 3

11.2 Xóa đăng ký khởi tạo bởi nhà khai thác mạng 3

12. Thủ tục thiết lập phiên trong mạng IMS 3

12.1 Thủ tục thiết lập phiên giữa 2 mạng IMS 3

12.2 Thủ tục thiết lập cuộc gọi giữa mạng IMS và mạng PSTN 3

Phần VI: Các giao thức sử dụng trong hệ thống IMS 3

13. SIP 3

13.1 Tổng quan về SIP 3

13.2 Các thành phần chính 3

13.3 Cấu trúc bản tin SIP 3

14. DIAMETER 3

14.1 Tổng quan về DIAMETER 3

14.2 Các thành phần chính 3

14.3 Cấu trúc bản tin Diameter 3

14.4 Bảo mật trong bản tin Diameter 3

14.5 Kiểm soát lỗi 3

14.6 Kết nối và phiên trong Diameter 3

14.7 Dịch vụ trong Diameter 3

15. COPS 3

15.1 Giới thiệu về COPS 3

15.2 Chức năng chính của COPS 3

15.3 Bản tin COPS 3

16. MEGACO/H.248 3

16.1 Tổng quan về MEGACO/H.248 3

16.2 Cấu trúc Gateway trong MEGACO/H.248 3

16.3 Termination và Context 3

16.4 Một số lệnh trong MEGACO/H.248 3

16.5 Hoạt động của MEGACO/H.248 3

Phần VII: Tổng kết 3

Phần I: giới thiệu về hệ thống IMS

1. Tổng quan về hệ thống IMS

1.1 IMS là gì

Trong hai thập kỉ qua, các mạng cố định và di đông đã có một sự chuyển đổi lớn, đóng vai trò không thể thiếu trong cuộc sống con người.Trong lĩnh vực di động, thế hệ đầu tiên (1G) đã được giới thiệu vào thập niên 1980.Các mạng này cung cấp các dịch vụ cơ bản cho người dùng, quan trọng nhất là truyền thoại và dịch vụ liên quan đến truyền thoại. Thế hệ di động thứ 2 (2G) được ra đời vào những năm 1990 đưa ra một số dịch vụ dữ liệu và các dịch vụ người dùng tinh vi hơn. Thế hệ di động thứ 3 (3G) (vừa được triển khai tại Việt Nam không lâu) cho phép tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và cung cấp các dịch vụ đa phương tiện.Trong lĩnh vực điện thoại cố định, mạng điện thoại truyền thống PSTN và mạng dịch vụ số tích hợp ISDN đã chiếm lĩnh thị trường về thoại và truyền thông video.Trong những năm gần đây, Internet đã phát triển nhanh chóng và ngày càng nhiều người dùng thấy được lợi ích của kết nối này. Internet ngày càng nhanh hơn, mạnh hơn và giá thành thấp hơn như dịch vụ ADSL, FTTH, … Các kết nối này luôn được đảm bảo thông suốt, giúp người dùng có thể sử dụng các dịch vụ yêu cầu thời gian thực như chat, chơi game trực tuyến, VoIP, …

Tại thời điểm hiện tại, sự hội tụ giữa mạng di động và mạng cố định là một xu thế tất yếu. Nhu cầu sử dụng cũng như sự phát triển vượt bật của công nghệ đã thúc đẩy sự gia tăng nhanh chóng của các thiết bị di động. Các thiết bị ngày càng tích hợp nhiều tính năng tiên tiến và kiểu dáng, màu sắc phù hợp với hầu hết mọi đối tượng như: màn hình hiển thị chính xác hơn, to hơn, máy ảnh, máy nghe nhạc và nhiều tài nguyên cho các ứng dụng khác. Thế hệ tiếp sau của nhiều thiết bị không chỉ đáp ứng các nhu cầu client-server cơ bản, mà còn các dịch vụ peer-to-peer, thuận lợi cho việc chia sẻ trình duyệt, chia sẻ bảng, kinh nghiệm chơi games, trò chuyện hai chiều như bộ đàm (Push to talk Over Cellular) .

Để có thể truyền thông với nhau, các ứng dụng trên nền IP phải có một cơ chế để đạt được sự phù hợp với hệ thống mạng hiện có.Mạng điện thoại hiện tại cung cấp nhiệm vụ chính là thiết lập kết nối.Trong mạng IP, khi có một yêu cầu thiết lập phiên, mạng có thể thiết lập một mạng ad-hoc kết nối hai điểm.Điều này dẫn đến tình trạng các nhà cung cấp dịch vụ và khai thác mạng tạo ra một môi trường cô lập, các dịch vụ đơn lẻ, không có tính cạnh tranh và nhất là người dùng không thể đồng thời sử dụng các dịch vụ khác nhau từ các nhà khai thác khác nhau trên một thiết bị.Thêm vào đó, các mạng truyền tải dữ liệu không cần thời gian thực được sử dụng chủ yếu trong thế hệ Internet đầu tiên thì ngày nay các dịch vụ thời gian thực (hoặc gần thực) với chất lượng dịch vụ QoS cao ngày càng được phát triển rộng rãi.Hơn nữa, người dùng trong tương lai mong muốn có các dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao, mang tính cá nhân, có khả năng tương tác thời gian thực mọi lúc mọi nơi trên mọi thiết bị sử dụng.Điều này đặt ra những yêu cầu mới cho kiến trúc hạ tầng mạng viễn thông.Trong bối cảnh đó, IMS được xem như là một giải pháp hứa hẹn để thỏa mãn được các yêu cầu về hội tụ, tích hợp các dịch vụ trên một kết nối cho một thế hệ mạng tương lai.

Phần VII: Tổng kết

Với nội dung đưa ra là tìm hiểu kiến trúc IMS trên nền mạng NGN, bài tìm hiểu này đã đưa ra được kiến trúc tổng quát nhất của một phân hệ IMS theo tiêu chuẩn của tổ chức 3GPP. Bài viết cũng đã lý giải vai trò, nhiệm vụ, chức năng của các thành phần, giao diện, và một số thủ tục thực hiện trong phân hệ IMS. Hơn nữa, bài tìm hiều còn trình bày các giao thức truyền thông sử dụng trong phận hệ này, đặc biệt là giao thức SIP. Đây là giao thức được 3GPP chọn là giao thức báo hiệu chính trong mạng lõi IMS.

IMS là một đề tài đang được sự quan tâm tìm hiểu của các tổ chức chuẩn hóa viễn thông và các công ty điện tử tin học. Phân hệ IMS sẽ là một xu hướng phát triển tất yếu của nền viễn thông trong nước nói riêng và trên thế giới nói chung. Xây dựng thành công hệ thống này sẽ mang lại lợi ích lớn cho cả nhà khai thác mạng và người dùng.

Trong phạm vi bài tìm hiểu này, chúng tôi chỉ đưa ra cái nhìn tổng quát nhất về phương thức hoạt động của IMS trên nền mạng NGN. Chúng tôi sẽ tiếp tục phát triển bài tìm hiểu này thành một đề tài hoàn chỉnh kèm theo sản phẩm là một mô hình lab có tính ứng dụng cao.