HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
PH
Ạ
M

TH
Ị

THANH

TH
Ủ
Y

NGHIÊN

CỨU

IMS

NGN

VÀ

ĐỀ


TRÊN

NỀN

NGN

IMS

CỦA

VNPT
Chuyên

ngành:

Truyền

dữ

liệu

và

Mạng

máy

Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Hoàng Văn Võ Phản biện 1: ……….……………………………… ………………… Phản biện 2: ……………….….……………………….………………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn
thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: …… giờ …….

ngày ……. tháng …… năm ……… Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Việt Nam.

Để đáp ứng nhu cầu đó, các nhà khoa học, các tổ chức viễn
thông quốc tế, các hãng cung cấp thiết bị, các nhà khai thác,… đã và
đang nghiên cứu phát triển và áp dụng các giải pháp công nghệ mới
băng

rộng/tốc

độ

cao

và

đa

phương

tiện

để

phát

triển

mạng

viễn


với

việc

sử

dụng

phân

hệ

IMS

(IP

Multimedia
Subsystem – Phân hệ đa phương tiện IP) cho phép nhiều mạng truy
nhập khác, bao gồm cả mạng di động lẫn mạng cố định, kết nối với
nhau thông qua lớp dịch vụ chung để cung cấp các gói dịch vụ hội tụ.

Hiện

nay,

các

nhà



còn

rất

hạn

chế cả

về
mặt

số

lượng

và

chất

lượng.

Do

đó,

việc

nghiên



triển
2 khai các nhóm dịch vụ mới đó trên nền mạng NGN IMS cho VNPT
là một vấn đề cấp thiết.

Trước thực trạng như vậy, học viên đề xuất đề tài : “Nghiên
cứu

IMS

NGN

và

đề

xuất

phương

án

triển

khai

cho


dịch

vụ

cơ

bản, các

dịch vụ

gia

tăng và
nghiên cứu về nhóm dịch vụ giàu nội dung trên mạng IMS NGN.

Chương

3

–

Phương

án

triển

khai


vụ

NGN

IMS

của
VNPT

hiện

nay.

Bên

cạnh

đó

phân

tích

nhu

cầu

và

đánh

đó.
3 CHƯƠNG

1.

TỔNG

QUAN

Mục

tiêu

của

chương

này

nhằm

giới

thiệu

xu


đã thu được một số thành công nhất định. Nhưng từ khi 3GPP giới
thiệu IMS thì IMS đã chứng tỏ được khả năng vượt trội hơn so với
mô hình sử dụng Softswitch về nhiều mặt, và IMS dần trở thành tiêu
chuẩn chung để xây dựng mạng NGN ngày nay. Cùng trên xu hướng
phát triển đó các mạng viễn thông tại Việt Nam đang từng bước được
xây dựng theo định hướng tiến tới mạng hội tụ NGN.

1.2
Xu

hướng

phát

triển

dịch

vụ

viễn

thông

Xu hướng dịch vụ viễn thông ngày nay là

phát triển các dịch
vụ mới phù hợp với xu hướng hội tụ công nghệ và dịch vụ.

1.2.1

(Video

on
Demand), truyền hình HD sẽ còn tăng cao trong tương lai, trong đó
thông tin di động là động lực thúc đẩy sự phát triển của xã hội. Do
4 đó,

các

dịch

vụ

băng

rộng

hay

tốc

độ

cao

và



có

xu

thế
chững lại và giảm dần.

1.2.2

Dịch

vụ

gia

tăng

Có thể thấy, chưa bao giờ dịch vụ giá trị gia tăng lại phong
phú và đa dạng như hiện nay. Các nhà

mạng đều đua nhau tung ra
các dịch vụ mới nhằm cung cấp các tiện ích mới cho người sử dụng
đồng thời tìm kiếm thêm doanh thu từ các dịch vụ trên. Chính vì vậy,
việc cạnh tranh cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng là một trong những
xu hướng tất yếu của các nhà mạng hiện nay và trong thời gian tới.

1.2.3

Các


rất

nhiều

lợi

ích
cho

khách

hàng

và

nhà

cung

cấp

như:

Có

thể

cung


dịch

vụ

hàng
tháng…Với các tiện ích của việc hội tụ mang lại thì hội tụ dịch vụ
trở thành một hướng đi tất yếu của ngành viễn thông trong tương lai.

1.3
Kết

chương

1

Nội

dung

chương

này

đã

đề

cập

được


NGN

Tìm hiểu và phân tích phân hệ IMS trong phần mạng lõi của
NGN để thấy được vai trò hội tụ mạng và tích hợp dịch vụ của phân
hệ này. Nội dung chương 2 đề cập đến công nghệ và dịch vụ mạng
IMS/NGN.

2.1
Công

nghệ

mạng

IMS

NGN

2.1.1

Công

nghệ

IP

2.1.1.1 Tổng quan
Công nghệ IP được đánh giá là công nghệ mang tính hội tụ
cao, giúp cho các nhà khai thác dịch vụ viễn thông cung cấp đa dạng

cấp cơ sở cho những gói sản phẩm/dịch vụ giá trị cao. Và IP đã trở
thành công nghệ viễn thông được lựa chọn trong suốt thập kỷ qua.

2.1.1.2 Sự phát triển của công nghệ IP
IPv4

Kể từ khi chính thức được đưa vào sử dụng đến nay, IPv4 đã
chứng minh được khả năng dễ triển khai, dễ phối hợp và hoạt động,
tạo ra sự phát triển bùng nổ của các mạng máy tính. Tuy nhiên với sự
phát

triển

công

nghệ

hiện

nay,

hầu

như

tất

cả

các


chế

của

địa

chỉ

IPv4

và

sự

ra

đời

của

IPv6Vấn đề lớn nhất của IPv4 mà thế giới phải đối mặt hiện nay
chính là sự cạn kiệt của không gian địa chỉ này. Để giải quyết vấn đề
cạn kiệt địa chỉ IPv4, một giải pháp công nghệ mới mang tên IPv6 ra
đời. IPv6 ra đời không những giải quyết được vấn đề cạn kiệt địa chỉ
mà còn khắc phục được những hạn chế của IPv4 và



dần

dần

trở

thành

công

nghệ

chủ

đạo

cho

tất

cả

các

mạng
truyền thông trong tương lai.

2.1.2


đa
phương tiện, hội tụ di động – cố định và kết nối với nhiều loại mạng
truy nhập khác nhau (mạng di động 2G/3G, WiFi, WiMAX, mạng cố
định,…).

IMS hỗ trợ nhiều phương thức truy nhập như GSM, UMTS,
CDMA IMS tạo điều kiện cho các hệ thống mạng khác nhau có thể
tương

vận

với

nhau.

IMS

hứa

hẹn

mang

lại

nhiều

lợi

ích

Kiến

trúc

IMS

theo

3GPP

[5]2.1.2.3 Chuẩn hóa IMS
Tháng 3/2002, IMS được Dự án hợp tác về viễn thông thế hệ
thứ 3 (3GPP – 3
rd
Generation Partnership Project) giới thiệu đầu tiên
trong phiên bản thứ 5 (Release 5) với các tính năng xử lý cuộc gọi cơ
bản.

Cũng

trong

năm

2002,

3GPP2

sót

trong

Release

5

về
tính cước, quản lý chất lượng, 3GPP đưa ra Release 6. Sau đó ETSI
TISPAN đã sử dụng Release này để xây dựng cấu trúc ứng dụng cho
mạng cố định và gọi là NGN Release 1.
8 Giữa năm 2007, Release 7 được hoàn thiện và cho ra mắt với
việc

thêm

vào

tính

năng

hỗ

trợ


lượt

ra

mắt

và

được
chuẩn hóa với nhiều tính năng hỗ trợ thoại, WiMAX và LTE.

Đến nay thì IMS đã được chuẩn hóa về mặt chức năng, song
chức

năng

đó

do

thành

phần

nào

đảm

nhiệm


mạng

IMS

NGN

Xu

hướng

hội

tụ

3

yếu

tố:

Hội

tụ

dịch

vụ,

hội


bản
9 Nhóm

các

dịch

vụ

cơ

bản

được

triển

khai

trên

mạng

IMS
NGN

bao

Các

dịch

vụ

gia

tăng

Trên nền tảng các dịch vụ thoại cơ bản, một số các dịch vụ
gia

tăng

trên

thoại

có

khả

năng

được

triển

khai:

Nhóm

dịch

vụ

giàu

nội

dung

-

RCS

Bộ dịch vụ RCS là một bộ dịch vụ từ đầu cuối đến đầu cuối,
tập

hợp

các

dịch

vụ

truyền

thông

tảng mạng

IMS.

Dịch

vụ

RCS

có

thể
được

sử

dụng cả

trên

mạng di

động

và

cố

định,


trúc

dịch

vụ

RCS

[10]2.2.3.3 Các loại hình dịch vụ tích hợp trong gói dịch vụ giàu nội
dung Hình


cập

đến công nghệ

mạng

IMS

NGN

trong
đó có công nghệ IP và phân hệ IMS. Bên cạnh đó cũng đưa ra được
các dịch vụ trên mạng IMS NGN: Nhóm các dịch vụ cơ bản, dịch vụ
gia tăng và tập trung nghiên cứu về nhóm dịch vụ RCS.
11 CHƯƠNG

3.

PHƯƠNG

ÁN

TRIỂN

KHAI

NHÓM


đã

có,

nội

dung

chương

3

đề

cập

đến
phương án triển

khai

nhóm dịch

vụ

RCS

trên


vụ

IM

3.1.1.1 Mô hình Logic
Hình:

Mô

hình

logic

dịch

vụ

IM

thể
cung cấp dịch vụ IM:
- Phải

hỗ

trợ

định

tuyến

báo

hiệu

SIP

giữa

IM

client

và

IM
server thông qua cơ chế STP
12


gửi
nhận

bản

tin

MSRP

giữa

thiết

bị

người

dùng

với

nhau

và
giữa người dùng với IM Server

3.1.1.4 Yêu cầu kỹ thuật với các thực thể trong hệ thống máy chủ
dịch vụ
Để triển khai dịch vụ IM, cần phải có một hệ thống máy chủ
IM

Mode. Mỗi chế độ lại sử dụng các định dạng dữ liệu dịch vụ (ở đây
là dữ liệu tin nhắn) khác nhau.

3.1.2

Phân

tích

nhóm

dịch

vụ

Presence

3.1.2.1 Mô hình Logic
13
sung

các

yêu

cầu

kỹ

thuật

sau

để

có

thể
cung cấp dịch vụ Presence:
- Phải hỗ trợ định tuyến báo hiệu SIP giữa hệ thống và Server
của dịch vụ Presence thông qua cơ chế SIP.
- Dịch vụ IM yêu cầu lõi điều khiển IMS ngoài các bản tin SIP
thông thường phải hỗ trợ thêm các bản tin là: SUBSCRIBE,
NOTIFY, PUBLISH
- BGF hỗ trợ cấu hình
- Cần cung cấp thông tin tính cước.

3.1.2.4 Yêu cầu kỹ thuật với các thực thể trong hệ thống máy chủ
dịch vụ

IM

trong

đó

cần

phải

có

một

số

thực

thể

chính:

Presence
Server

(PS);

Resour

List


Data

Format
(PIDF)

được

định

nghĩa trong [RFC3863]

và

các

mở

rộng đều

dựa
trên định dạng chuẩn mà dịch vụ đã cung cấp.

3.1.3

Phân

tích

nhóm

vụ

MMS3.1.3.2 Mô hình logic chi tiết
3.1.3.3 Yêu cầu kỹ thuật bổ sung trên hạ tầng IMS
Hệ

thống

IMS

bổ

sung

các

yêu

cầu

kỹ

thuật

sau

để

MESSAGE
- BGF hỗ trợ cấu hình; Cần cung cấp các thông tin tính cước.

3.1.3.4 Yêu cầu kỹ thuật với các thực thể trong hệ thống máy chủ
dịch vụ
- MMS Server; MMS Proxy – Relay
Trong các hệ thống, MMS Server mà MMS Relay được kết
hợp làm một và được gọi chung là MMS Relay/Server.

3.1.3.5 Yêu cầu kỹ thuật với dữ liệu MMS
Có hai cách truyền dữ liệu MMS cho khách hàng là:
- Gắn dữ liệu MMS trong bản tin MESSAGE
- Gửi

tham

chiếu

của

dữ

liệu

đến

MMS

trong



H
ệ

th
ố
ng

IMS

c
ầ
n

h
ỗ

tr
ợ16
IMS SIP INVITE Method M Accept-Contact và Contact header
IMS SIP OPTIONS Method O Accept-Contact

header

và

optional
trong Contact header
IMS SIP REGISTER Method O Contact header
MSRP connection method M

Chức năng Yêu cầu Chú ý
IMS SIP INVITE Method M Accept-Contact và Contact header
IMS SIP OPTIONS Method M Accept-Contact

header

và

optional

trong Contact header
IMS SIP REGISTER Method O Contact header
RTP method M

17 RTCP method M

Image

share:

Chi tiết định dạng dữ liệu cho việc chia sẻ Image được định
nghĩa

tại:

3GPP

TS

26.141

IMS

Messaging

and

Presence:

Media
Formats and codecs
Video

share:

Codec


Hình:

Mô

hình

logic

dịch

vụ

Enhanced

Phonebook

18 3.1.5.2 Yêu cầu kỹ thuật bổ sung trên hạ tầng IMS
Việc truy vấn năng lực của thiết bị đầu cuối được thực hiện
khi:
- Lần đầu đăng ký (cập nhật cho năng lực thiết bị, tài khoản)
- Khi thêm một giao tiếp mới và danh bạ
- Theo chu kỳ
- Truy vấn năng lực đối phương khi thực hiện dịch vụ

3.1.5.3 Yêu cầu kỹ thuật với hệ thống máy chủ dịch vụ
Tương

AS

(AS

cần

xử

lý

thông

tin

trong

bản

tin
OPTIONS để cập nhật khả năng thực hiện dịch vụ cho thuê bao.)

3.1.5.4 Yêu cầu kỹ thuật về việc tích hợp dịch vụ
Thông tin cập nhật khả năng thực hiện dịch vụ của thuê bao
cũng

được

lưu

chung

dịch

vụ

Enriched

Call

3.1.6.1 Mô hình logic
19 Hình:

Mô

hình


hiện

cuộc

gọi

và
kiểm tra khả năng thực hiện dịch vụ của thuê bao nếu khi thực hiện
dịch vụ gặp lỗi.

3.1.6.3 Yêu cầu kỹ thuật với hệ thống máy chủ dịch vụ
Cần

có

Presence

Application

Server

cho

việc

cập

nhật

khả
Hình:

Mô

hình

logic

dịch

vụ

Enhanced

Message3.1.7.2 Yêu cầu kỹ thuật bổ sung trên hạ tầng IMS
Các yêu cầu cho dịch vụ IM và MMS đối với lõi điều khiển


máy

chủ

ứng

dụng

Presence

và

IM

thành

mô
hình máy chủ IMPS cho việc cung cấp dịch vụ tới khách hàng.

3.2
Phân

tích

hiện

trạng

mạng

tích

nhu

cầu

sử

dụng

dịch

vụ

và

đánh

giá

lợi

ích

khi

triển

khai



dần

thu

nhỏ

do

sự

phát

triển

mạnh

mẽ

của

mạng

di

động.
Dịch vụ RCS ra đời sẽ lôi kéo một bộ phận người sử dụng công nghệ
cao, giới trẻ trở thành khách hàng thường xuyên cho loại hình dịch
vụ


triển

khai

nhóm

dịch

vụ

này

trên

nền

mạng

NGN
IMS – based của VNPT là một nhu cầu không thể thiếu.

3.4
Phân

tích

đánh

giá


VNPT

3.4.1

Thuận

lợi

- Đã đầu tư hệ thống NGN IMS based đặt tại VTN.
- Có hệ thống mạng lưới trải dài trên cả nước với phong phú
các dạng truy nhập; Lượng thuê bao đông đảo.
- Công nghệ RCS đã được chuẩn hóa và bước đầu phát triển
thành công trên thế giới.
- Thị

hiếu tiêu dùng ngày một cao, yêu cầu với dịch vụ viễn
thông ngày một khắt khe hơn.
22 3.4.2

Khó

khăn

- Cần

phải



khó

khăn

đã

phân

tích

ở

trên,

hiện
nay VNPT hoàn toàn có thể triển khai nhóm dịch vụ RCS cung cấp
tới khách hàng.

3.5
Phương

án

triển

khai

nhóm


trúc

tổng

thể

hệ

thống

Hình:

Mô

hình

khi

triển

khai

dịch

vụ

RCS

trên

mạng

VNPT

Dịch vụ cơ bản: hiển thị trạng thái online, offline; thực hiện
cuộc gọi thoai; chia sẻ hình ảnh, âm thanh…
Dịch

vụ

gia

tăng:

Hiển



hạ

tầng

IMS

của

VNPT

Để hỗ trợ dịch vụ RCS thì các thực thể chức năng trong hệ
thống

ngoài

việc

hỗ

trợ

các

thông

số

cho



dịch

vụ

cần

đầu

tư

mới

của

VNPT

Hệ thống

máy chủ cần thực hiện các chức năng cơ bản:
- Hệ thống máy chủ phục vụ dịch vụ Presence
- Hệ thống máy chủ phục vụ dịch vụ IM
- Hệ thống máy chủ phục vụ dịch vụ MMS
- Hệ thống máy chủ phục vụ dịch vụ Sharing
- Hệ thống máy chủ tích hợp

3.5.5

Yêu


liệu
Presence

3.5.6

Các

dịch

vụ

RCS

tiềm

năng

triển

khai

trên

mạng

NGN

IMS

của