Đề tài IMS - IP Multimedia Subsystem

* IMS - IP Multimedia Subsystem GVHD: Trương Tấn Quang SVTH: Lê Thạnh Hưng - 0720111 Trần Nguyên Bão - 0720139 Nguyễn Đình Phúc -0720107 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG * Khái niệm IMS CSCF – Call Session Control Function HSS – Home Subscriber Server Access & Transport Plane Core Network Session Control Plane Service Architecture Applications/Services Plane HSS CSCF Access Network Other Networks Web Portal Application Servers Session Control Centralized Databases Media Control & Gateways Media Server Là một kiến trúc Standard Service (SA) công nghiệp và kiến trúc Core Network (CN) Là một kiến trúc dịch vụ đa phương tiện trên nền IP Được định nghĩa với các tiêu chuẩn mở từ 3GPP và ETSI Dựa trên các nghi thức IETF (SIP, RTP, RTSP, COPS, DIAMETER, ...) Thiết kế cho cả mạng vô tuyến và mạng hữu tuyến để thực hiện Fixed and Mobile Convergence (FMC) Là một giải pháp trong suốt dịch vụ Có khả năng giao thức với PSTN (các dịch vụ thừa kế IN) * Lịch sử và tương lai IMS Những chức năng cơ bản được định nghĩa lần đầu tiên trong R5 (Release 5) của 3GPP (3/2003) dùng cho mạng UMTS của GSM 9/2004 R6 SIP IMS Đa điểm, instant messaging service, presence service Tương tác giữa SIP IMS và SIP IETF Giao thức với các WLAN R7 kết hợp với TISPAN - Telecoms and Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks R1 để hỗ trợ mạng cố định * Service Layer TeS Access Layer Content Providers Application Providers Các tiêu chuẩn IMS * Clients Devices Access Transport Session Control Applications Presence Servers Telephony Servers Unified Messaging Toàn cảnh hội tụ IMS * Các đặc trưng của IMS Xuất phát từ các tổ chức 3GPP và 3GPP2 Xây dựng mạng toàn IP Hỗ trợ chuyển giao giữa cố định và di động Dựa trên SIP: VoIP và data Mở rộng khả năng liên lạc giữa khách hàng, cải thiện tương tác, ghép giữa các dòng phương tiện Các dịch vụ IMS: http, TCP/IP, IM, file sharing, gaming, push-to-talk, push-to-media service, presence-based service * Các đặc trưng của IMS Độc lập với phương thức truy xuất Fixed: DSL, cable Wireless: WLAN, WiMax Mobile: UMTS, GPRS, CDMA2000 PSTN, GSM: qua gateway Cho phép kiến trúc mạng khác nhau Đầu cuối và người dùng cơ động: kết hợp IMS và SIP Hỗ trợ rộng rãi các dịch vụ trên nền IP: VoIP, PoC, messaging, presence management, multiparty gaming, content sharing * Các lớp IMS RSTN, Internet, IP, Radio Network Service Layer Control Layer Transport Layer Application Layer Call Session Control Function Transport Network * Kiến trúc IMS SCIM Application Servers S-CSCF I-CSCF P-CSCF MRFC PDF MRFP BGCF MGCF AC HRL Application or Service Layer Control Layer Transport or Access Layer Narrowband and Broadband Access * Các thành phần của IMS Access Network Other Networks Web Portal Application Servers Session Control Centralized Databases Media Control & Gateways Media Server Access Layer Session Control Layer Application Layer Hỗ trợ chuẩn công nghiệp mở cho nhiều ứng dụng khác nhau: Thúc đẩy các ứng dụng tham gia thị trường Common Session Control Element để cung cấp dịch vụ giao thức Có khả năng tiên đoán tương tác giữa các dịch vụ Cơ sở dữ liệu khách hàng chung với các giao tiếp mở Các dịch vụ giống nhau qua các khách hàng di động, cố định cũng như VoIP Ghi lại nhà cung cấp dịch vụ của thuê bao và các dịch vụ được cung cấp Có khả năng cung cấp các dịch vụ khác nhau Distributed Session Control Linh động và phổ biến của IMS giảm OPEX Hỗ trợ di động và bỏ túi Hỗ trợ CoS, QoS, bảo mật, phổ biến, tin cậy và performance Môi trường OAM&P chung Thực hiện OSS/BSS/NMS dễ dàng Common OAM&P,Billing, etc. Có khả năng giao thức với các dịch vụ IN trên PSTN * Visited Network HSS DNS ENUM I-CSCF S-CSCF Home Network Home Subscriber Server Centralized DB HLR successor User profile Filter criteria (sent to S-CSCF) Which applications Which conditions Application Servers Push-to-talk Instant messaging Telephony AS 3rd party or IMS Vendor Domain Name Server P-CSCF MGCF MGW PSTN H.248 ISUP BGCF SIP SS7 SIP SIP SIP SIP SIP SIP SIP Diameter RTP TDM Call Session Control Function SIP registration SIP session setup MS MS MRFC Media GatewayControl Function Interfaces to PSTN/PLMN by Converting SIP ISUP Interworking RTP to circuit H.248 control of MGW Breakout Gateway Control Function Selects network (MGCF or other BGCF) in which PSTN/ PLMN breakout is to occur Media Resource Function Controller Pooling of Media servers (e.g. conference) Proxy CSCF 1st contact point for UA QoS Routes to S-CSCF Interrogating CSCF Entry point for incoming calls Determines S-CSCF for Subscribers Hides network topology Serving CSCF Registrar Session control Application Interface P-CSCF SIP SIP UA/UE UA/UE Các thành phần chức năng nội mạng * HSS DNS ENUM I-CSCF S-CSCF Visited Network Home Network SIP P/S-CSCF Backbone Packet Network Access MGCF MGW PSTN H.248 ISUP BGCF SIP SIP SIP SS7 SIP SIP SIP SIP SIP SIP Diameter RTP TDM RTP RTP MS MS MRFC P-CSCF SIP SIP Proxy/Serving CSCF Quản lý nguồn gốc cuộc gọi Chọn mạng gọi đến đúng Định tuyến tới I-CSCF Interrogating CSCF Cổng vào cho cuộc gọi đến Xác định S-CSCF cho thuê bao Giấu cấu hình mạng UA/UE Kết nối liên mạng IMS * Các thành phần của Application layer Application server: các server đa phươnng tiện tương hợp với IMS SCIM: Service Capability Interaction Manager dùng cho Application server để quản lý các tương tác * Các thành phần của Control layer CSCF HSS – Home Subscriber Server: Xử lý cấp quyền, nhận thực, quản lý và cung cấp dịch vụ tập trung. HSS hỗ trợ cho CSCF thiết lập cuộc gọi HRL – Home Location Register AC – Authentication Center * Call/Session Control Function (CSCF) CSCF – Xử lý báo hiệu SIP P-CSCF Giao tiếp user Nhận thực khách user Có thể có các chức năng chính sách user C-CSCF Chức năng trung tâm của tầng điều khiển Hoạt động như Registar (Downloads SSP từ HSS) Truy vấn các Application Server Thực hiện chức năng định tuyến I-CSCF Đặt ở biên của miền quản trị Phía DNs Giấu cấu hình mạng với bên ngoài I-CSCF S-CSCF P-CSCF SIP SIP SIP SIP SIP Diameter * Các thành phần của Control layer SLF – Subscription Locator Function: xác định cơ sở dữ liệu của thuê bao PDF – Policy Decision Function: thực hiện PDF (Policy Decision Function) cho QoS và bảo mật BGCF – Border Gateway Control Function: xử lý điều khiển và báo hiệu qua các miền IMS khác MRFC – Multimedia Resource Function Controller: nhận thông tin từ application server và S-CSCF để điều khiển MRFP MGCF – Multimedia Gateway Controller Function: chuyển đổi nghi thức giữa ISUP và IMS * Các thành phần của Access layer MRFP – Multimedia Resource Function Processor: cung cấp, trộn, tạo và xử lý các nguồn tài nguyên nội dung MGW – Media Gateway: thiết bị giao tiếp giữa các mạng khác nhau, thực hiện bao gồm cả Signaling Gateway (SGW) * RNC MSC(Server) SGSN GGSN CN MGW BSC UMTS/GPRS WLAN CDMA 2000 Sự độc lập truy xuất mạng của IMS * Cuộc gọi IMS điển hình User B DSL/Cable Modem DSLAM/CMTS RNC GGSN Network Z (UMTS/GPRS) Network X User A SGSN Network Y GRX P-CSCF P-CSCF I-CSCF I-CSCF S-CSCF S-CSCF HSS HSS AS AS * Tạo thói quen sử dụng mới Source: Mikael E Björling, ConsumerLab IMS – Liên lạc đa phương tiện * Tương tác Liên lạc Any Device Freedom – when, where and what Personal – content, ads, pay,... Control – access and spending Dễ dùng ... Cá nhân IMS IPTV