PTITHCM - Khoa Viễn thông 2 BM Mạng Viễn Thông 1 Báo hiệu & Điều khiển kết nối trong IMS 1. Giới thiệu IMS 2. Kiến trúc IMS 3. Điều khiển phiên trong IMS 1 Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông GiỚI THIỆU VỀ IMS IMS : IP Multimedia Subsystem Được phát triển đầu tiên trên diễn đàn 3G.IP với mục đích phát triển và triển khai các dịch vụ multimedia mới trên mạng di động Hội tụ giữa di động và cố định IMS tạo một mạng phân phối dịch vụ chồng lắp trên mạng chuyển mạch gói, độc lập với công nghệ truy nhập Dùng cơ chế báo hiệu chính là SIP Hỗ trợ nhiều loại thiết bị : User đầu cuối truy cập dịch vụ trên bất kỳ thiết bị nào và bất cứ nơi đâu 3 mục tiêu chính là : Chất lượng dịch vụ, tính cước và tích hợp dịch vụ 2 Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PTITHCM - Khoa Viễn thông 2 BM Mạng Viễn Thông
1
Báo hiệu & Điều khiển kết nốitrong IMS
1. Giới thiệu IMS
2. Kiến trúc IMS
3. Điều khiển phiên trong IMS
1
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
GiỚI THIỆU VỀ IMS
IMS : IP Multimedia Subsystem
Được phát triển đầu tiên trên diễn đàn 3G.IP với mục đích pháttriển và triển khai các dịch vụ multimedia mới trên mạng di động
Hội tụ giữa di động và cố định
IMS tạo một mạng phân phối dịch vụ chồng lắp trên mạngchuyển mạch gói, độc lập với công nghệ truy nhập
Dùng cơ chế báo hiệu chính là SIP
Hỗ trợ nhiều loại thiết bị : User đầu cuối truy cập dịch vụ trên bấtkỳ thiết bị nào và bất cứ nơi đâu
3 mục tiêu chính là : Chất lượng dịch vụ, tính cước và tích hợpdịch vụ
2
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
PTITHCM - Khoa Viễn thông 2 BM Mạng Viễn Thông
2
GiỚI THIỆU VỀ IMS (tt)
3
Kiến trúc IMS là một kiến trúc hàng ngang (horizontal)
Cung cấp tập các chức năng chung cho các dịch vụ
Thực hiện dịch vụ dễ dàng và nhanh hơn
Tích hợp dịch vụ chặt chẽ
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
Một ngữ cảnh dịch vụ hỗ trợ bởi IMS
4
Maria
Collins
Maria gọi Collins về công việc
Collins chấp nhận cuộc gọi
Kích hoạt video
Khởi tạo phiênlàm việc nhómPush to Talk
Trả lờiTruyền multimediaThiết lập nhiều dịch vu trên một phiên đơn hoặcnhiều phiên được đồngbộ đồng thờiDịch vụ không bị ảnhhưởng khi thay đổi mạngcủa nhà khai thác khác
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
PTITHCM - Khoa Viễn thông 2 BM Mạng Viễn Thông
3
Một ngữ cảnh dịch vụ hỗ trợ bởi IMS (tt)
5
Maria
Collins
Mời hội nghị video
ok
Mời hộinghị video
ok Các dịch vụ giống nhauvới loại truy nhập hoặcđầu cuối khác nhau(diđộng hay cố định) có thể thay đổi cácphương thức thông tin bằng cách tổ hợp cácmedia thông tin
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
Vai trò của IMS trong ngữ cảnh trên
Dễ dàng làm phong phú tính năng cuộc gọi thỏa mãn nhu cầu củangười dùng.
IMS hỗ trợ khả năng tương kết dịch vụ : Maria truy xuất cùng một dịchvụ bất chấp cô ta ở đâu (nhà mạng khai thác khác nhau), cùng danh sách buddy hiện diện bất chấp dịch vụ (Push to Talk hoặc videoconference)
IMS hỗ trợ hội tụ di động và cố định bằng cách hỗ trợ dịch vụ độclập với phương thức truy nhập và loại đầu cuối.
Cho phép user có thể thay đổi các phương thức thông tin củachúng bằng cách tổ hợp bất kỳ thông tin media nào
6
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
PTITHCM - Khoa Viễn thông 2 BM Mạng Viễn Thông
4
Lịch sử chuẩn hóa
1999 : được định nghĩa đầu tiên bởi diễn đàn 3G.IP .
3GPP đặc tả IMS và đưa vào UMTS Release 5
3GPP Release 6 : IMS tương vận với WLAN, liên vận giữa IMS sửdụng những mạng kết nối IP khác nhau
3GPP Release 7 : Kết hợp với TISPAN R1.1, hội tụ với PSTN, hỗtrợ các công nghệ truy nhập đa dạng
3GPP Release 8 : những dịch vụ tập trung IMS và các phiên thôngtin khẩn cấp
3GPP Release 9 : Hỗ trợ các cuộc gọi khẩn cấp IMS qua GPRS
3GPP Release 10 : Hỗ trợ chuyển phiên làm việc giữa các thiết bị, tăng cường phiên những khẩn cấp IMS
3GPP Release 11 : Thông tin định vị cho IMS
7
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
KiẾN TRÚC IMS
8
Gồm một kiến trúc dịch vụ theotiêu chuẩn công nghiệp (SA) vàkiến trúc mạng lõi (CN)
Là một kiến trúc dịch vụ đatruyền thông trên nền IP
Được định nghĩa với các tiêuchuẩn mở từ 3GPP ETSI
Dựa trên các giao thức IETF (SIP, RTP, RTSP, COPS, DIAMETER, etc.)
Được thiết kế cho cả mạng vôtuyến và mạng hữu tuyến vớimục địch hội tụ di động và cốđịnh
Một giãi pháp trong suốt dịch vụ
Có khả năng phối hợp làm việcvới PSTN (`các dịch vụ IN)
CSCF – Call Session Control FunctionHSS – Home Subscriber Server
Access & Transport Plane
Core NetworkSession
Control Plane
Service ArchitectureApplications/Services
Plane
HSSCSCF
AccessNetwork
OtherNetworks
Web PortalWeb Portal
ApplicationApplicationServersServers
Session Session ControlControl
CentralizedCentralizedDatabasesDatabases
Media Media Control &Control &GatewaysGateways
MediaMediaServerServer
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
PTITHCM - Khoa Viễn thông 2 BM Mạng Viễn Thông
5
Các thuộc tính quan trong của IMS
9
AccessNetwork
OtherNetworks
Web PortalWeb Portal
ApplicationApplicationServersServers
Session Session ControlControl
CentralizedCentralizedDatabasesDatabases
Media Media Control &Control &GatewaysGateways
MediaMediaServerServer
LớpTruy cập
Lớpđiều khiển phiên
Lớpứng dụng
Chuẩn công nghiệp mở hỗ trợ chosự sự đa dạng của các ứng dung
• Tăng tốc đưa ứng dụng ra thị trường
Phân tử điều khiển phiên thông tin chungđể cung cấp sự tương vận dịch vụ
• Các tương tác có thể dự đoán trước giữa cácdịch vụ
Cơ sở dữ liệu thuê baochung với các giao tiếp mở
Dịch vụ không thay đổi đối với các điểm cuốivô tuyến , hữu tuyến và VoIP:•Duy trì sự sở hữu của thuê bao và các dịch vụ của họ
•Khả năng cung cấp dịch vụ phân biệt
Điều khiên phiên làm việc phân bố• Tính linh động và thich ứng với qui môcủa IMS làm giảm chi phí vận hành
• Hỗ trợ tính di động và tiên dụng
Hỗ trợ chung cho CoS, QoS, bảo mật, quy mô, độ
tin cậy và hiệu suất
Môi trường OAM&P chung• Tích hợp dễ dàng vào OSS/BSS/NMS
Common Common OAM&P,Billing, OAM&P,Billing,
etc.etc.
Có khả năng tương vậnvới PSTN (vd : các dịch
vụ IN )
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
Các phần tử chức năng chính của IMS
10
10
VisitedVisitedNetworkNetwork
HSSHSSDNSDNS
ENUMENUM
II--CSCFCSCF SS--CSCFCSCF
Home Network
ASASASASASAS
Home Subscriber Server• Cơ sở dữ liệu tập trung• Kế thừa từ HLR• Thông tin User • Tiêu chuẩn bộ lọc (tới S-CSCF)
• Những ứng dụng nào• Những điều kiện gì
Application Servers• Push-to-talk• Nhắn tin• Ứng dụng Telephony • Úng dụng của bên thứ 3Domain Name Server
PP--CSCFCSCF
MGCFMGCF
MGWMGWPSTNPSTN
H.248
ISUPBGCFBGCF
SIP
SS7SS7
SIP
SIP
SIP
SIP
SIPSIP
SIP
Diameter
RTP TDM
Call SessionControl Function• Đăng ký SIP • Thiết lập phiên SIP
MSMS MSMS
MRFCMRFC
Media GatewayControl Function• Giao tiếp với PSTN/PLMN
• Chuyển đổi SIP <-> ISUP• Tương vận RTP với mạch
• Điều khiển MGW dùng H.248
Breakout Gateway Control Function• Chọn mạng (MGCF hoặc BGCF khác ) kết nối tớiPSTN/ PLMN
Media Resource Function Controller• Tập hợp các media server (conference)
Proxy CSCF• Điểm tương tác đầu tiên với UA • Điều khiển QoS• Định tuyến tới S-CSCF
Interrogating CSCF• Entry point for incoming calls• Xác định S-CSCF cho thuê bao• Che dấu địa hình mạng
Serving CSCF• Đăn ký• Điều khiển phiên• Giao tiếp ứng dụng
PP--CSCFCSCF
SIP
SIP
UA/UE
UA/UE
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
PTITHCM - Khoa Viễn thông 2 BM Mạng Viễn Thông
6
Các phần tử chức năng chính của IMS (tt)
11
11
HSSHSSDNSDNS
ENUMENUM
II--CSCFCSCF SS--CSCFCSCF
VisitedNetwork
Home Network
SIP
ASASASASASAS
P/SP/S--CSCFCSCFBackboneBackbone
PacketPacketNetworkNetwork
AccessAccess
MGCFMGCF
MGWMGWPSTNPSTN
H.248
ISUPBGCFBGCF
SIP
SIP
SIP
SS7SS7
SIP
SIP
SIP
SIP
SIPSIP
Diameter
RTP TDM
RTP
RTP
MSMS MSMS
MRFCMRFC
PP--CSCFCSCF SIP
SIP
Proxy/Serving CSCF• Quản lý nguồn gốc cuộc gọi•Chọn mạng đến• Định tuyến tới I-CSCF
Interrogating CSCF• Điểm đầu tiên tiếp nhận cuộc gọi• Xác định S-CSCF cho thuê bao• Che dấu đồ hình mạng bên trong
UA/UE
Nguyễn Xuân Khánh - BM Mạng Viễn Thông
ĐiỀU KHIỂN PHIÊN CUỘC GỌI TRONG IMSTiến trình đăng nhập vào mạng
1. Kết nối GPRS : đầu cuối đăng ký vào mạng GPRS2. Kích hoạt ngữ cảnh PDP : đầu cuối được cấp một địa
chỉ IP3. Đăng ký IMS chưa được xác thực : Đầu cuối cố gắng
đăng ký IMS nhưng mạng đưa ra yêu cầu thách thứcxác thực
4. Thiết lập IPSec SA : đầu cuối thiết lập kết hợp bảo mậtvới mạng IMS
5. Đăng ký IMS được xác thực : đăng ký lại và lần này đầucuối được xác thực và chấp nhận
Yêu cầu khởi tạo IPsec SA cho UEUE-Client -> P-CSCF ServerĐáp ứng IPsec SA cho UEUE-Client <- P-CSCF ServerYêu cầu khởi tạo IPsec SA cho P-CSCFUE-Server -> P-CSCF ClientĐáp ứng khởi tạo IPsec SA cho UEUE-Server -> P-CSCF Client