Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ii
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iv
LỜI NÓI ĐẦU viii
Chương 1 : KIẾN TRÚC IMS 1
Chương 2 : CÔNG NGHỆ IPTV 26
Chương 3 :CÁC GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN IPTV TRÊN IMS-NGN 39
KẾT LUẬN 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 i
Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Các tuỳ chọn kết nối IMS khi người dùng đang chuyển vùng 3
Hình 1-2: Kiến trúc phân lớp IMS 8
Hình 1-3: Báo hiệu SIP từ đầu cuối đến đầu cuối 10
Hình 1-4: Kiến trúc tổng quan của 3GPP IMS 13
Hình 1-5: Cấu trúc của HSS 14
Hình 1-6: Kiến trúc P-CSCF nằm ở mạng khách 20
Hình 1-7: Kiến trúc P-CSCF nằm ở mạng nhà 20
Hình 2-8: Kiến trúc đơn giản của hệ thống IPTV end-to-end 27
Hình 2-9: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV 28
Hình 2-10: Các giao thức truyền/phát dịch vụ IPTV tới khách hàng 30
Hình 3-11: Các bước phát triển chính của IPTV 39
Hình 3-12: Kiến trúc IPTV trên nền IMS-NGN của TISPAN 42
Hình 3-13: Kiến trúc dịch vụ trên nền IMS 48
Hình 3-14: Kiến trúc dịch vụ đơn giản dựa trên IMS 54
Hình 3-15: Thủ tục khởi động UE 56
Hình 3-16: Kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV trong chế độ Pull 57
Hình 3-17: Kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV trong chế độ Push 58

Đồ án tốt nghiệp Đại học Các thuật ngữ viết tắt
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Từ viết
tắt
Tên đầy đủ Ý nghĩa
A
AKA Authentication and Key
Agreement
Nhận thực và đồng thuận khoá
ARPU Average Revalue per Unit Lợi nhuận trung bình trên 1 thuê bao
AS Application Server Máy chủ ứng dụng
AUC Authentication Centre Trung tâm nhận thực
AVP Attribute Value Pair Cặp giá trị thuộc tính
B
BC Broadcast Quảng bá
BGCF Breakout Gateway Control
Function
Chức năng điều khiển cổng thoát
BSS/OSS Billing and Operation System Hệ thống vận hành và tính cước
C
CAPEX Capability Expensive Chi phí công suất
CCF Charging Collection Function Chức năng tính cước
CMF Content Manage Function Chức năng quản lý nội dung
COPS Common Open Policy Service Dịch vụ chính sách mở thông thường
CSCF Call Session Control Function Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi
D
DNS Domain Name System Hệ thống tên miền
DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số
DVB Digital Video Broadcasting Phát quảng bá hình ảnh số
DVMRP Distance Vector Multicast Routing

M
MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động
MBMS Multimedia Broadcast Muticast
Service
Dịch vụ multicast/broadcast đa
phương tiện
MCF Media Control Function Chức năng điều khiển phương tiện
MDF Media Delivery Function Chức năng phân phối phương tiện
MGCF Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng phương
tiện
MGF Media Gateway Function Chức năng cổng phương tiện
MLD Multicast Listener Discovery Phát hiện người nghe Multicast
MPR Multicast Routing Protocol Giao thức định tuyến multicast
MRFC Media Resource Function
Controller
Bộ điều khiển chức năng tài nguyên
phương tiện
MRFP Media Resource Function
Processor
Bộ xử lý chức năng tài nguyên
phương tiện
MRP Multicast Registration Protocol Giao thức đăng ký Multicast
MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuẩn mạch di động
MSCF Multimedia Service Control
Function
Chức năng điều khiển dịch vụ đa
phương tiện
N
NAS Network Access Server Máy chủ truy nhập mạng
NASS Network Attachment Subsystem Phân hệ gắn với mạng

SCIM Service Capability Interaction
Manager
Quản lý tương tác tiềm năng dịch vụ
S-CSCF Serving-CSCF CSCF phục vụ
SDF Service Discovery Function Chức năng phát hiện dịch vụ
SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên
SDP Source Discovery Protocol Giao thức phát hiện tài nguyên
SDS Service Discovery and Selection Phát hiện và lựa chọn dịch vụ
SEG Security Gateway Cổng an ninh
SLF Subscription Location Function Chức năng định vị thuê bao
SMF Service Manager Function Chức năng quản lý dịch vụ
SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS phục vụ
SGW Signalling Gateway Cổng báo hiệu
SIP Session Initiation Protocol Giao thức thiết lập phiên
SSF Service Selection Function Chức năng lựa chọn dịch vụ
SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ
STB Set-Top-Box Hộp mã hóa
T
THIG Topology Hiding Inter-network
Gateway
Cổng liên mạng ẩn giao thức
TRCF Transport Resource Control
Function
Chức năng điều khiển truyền tải tài
nguyên
TISPAN Telecoms & Internet converged
Services and Protocols for
Advanced Networking
Các giao thức và các dịch vụ Viễn
thông và Internet cho các mạng tiên

không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự phê bình, góp ý của các thầy
cô và các bạn.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Lê Nhật Thăng, người đã tận tình hướng dẫn
em trong suốt quá trình làm đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Viễn thông 1, Học viện Công
nghệ Bưu chính Viễn thông đã giúp đỡ em trong thời gian qua.
Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân – những người đã giúp đỡ động
viên tôi trong quá trình học tập.
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 viii
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS
Chương 1 : KIẾN TRÚC IMS
1.1 Giới thiệu chung
Phân hệ đa phương tiện IP - IMS là một kiến trúc mạng nhằm tạo sự thuận tiện cho
việc phát triển và phân phối các dịch vụ đa phương tiện đến người dùng, bất kể là họ đang
kết nối thông qua mạng truy nhập nào. IMS hỗ trợ nhiều phương thức truy nhập như
GSM, UMTS, CDMA2000, truy nhập hữu tuyến băng rộng như cáp xDSL, cáp quang,
cáp truyền hình, cũng như truy nhập vô tuyến băng rộng WLAN, WiMAX. IMS tạo điều
kiện cho các hệ thống mạng khác nhau có thể tương vận (interoperability) với nhau.
Quá trình chuẩn hóa IMS
IMS được định hình và phát triển bởi diễn đàn công nghiệp 3G.IP, thành lập năm
1999. Kiến trúc ban đầu của IMS được xây dựng bởi 3G.IP và sau đó đã được chuẩn hóa
bởi 3GPP (3rd Generation Partnership Project) trong Release 5 công bố tháng 3 năm
2003. Trong phiên bản đầu tiên này, mục đích của IMS là tạo thuận lợi cho việc phát
triển và triển khai dịch vụ mới trên mạng thông tin di động. Tiếp đến, tổ chức chuẩn hóa
3GPP2 đã xây dựng hệ thống CDMA2000 Multimedia Domain (MMD) nhằm hỗ trợ các
dịch vụ đa phương tiện trong mạng CDMA2000 dựa trên nền 3GPP IMS. Trong Release
6 của 3GPP IMS, cùng với khuynh hướng tích hợp giữa mạng tế bào và mạng WLAN,
mạng truy nhập WLAN đã được đưa vào như một mạng truy nhập bên cạnh mạng truy
nhập tế bào.
IMS khởi đầu như một chuẩn cho mạng vô tuyến. Tuy nhiên, cộng đồng mạng hữu

IMS cung cấp khả năng tính cước phức tạp hơn nhiều so với hệ thống tài khoản trả trước
hay trả sau, ví dụ như việc tính cước theo từng dịch vụ sử dụng hay phân chia cước giữa
các nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp mạng. Khách hàng sẽ chỉ nhận một bảng tính
cước phí duy nhất từ một nhà cung cấp mạng thường trú. IMS hứa hẹn mang đến nhiều
dịch vụ đa phương tiên, giàu bản sắc theo yêu cầu và sở thích của từng khách hàng, do đó
tăng sự trải nghiệm của khách hàng (customer experience).
Với IMS, nhà cung cấp mạng sẽ không chỉ làm công tác vận tải thông tin một cách
đơn thuần mà trở thành tâm điểm trong việc phấn phối dung lượng thông tin trong mạng,
đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng dịch vụ cũng như kịp thời thay đổi
để đáp ứng các tình huống khác nhau của khách hàng.
1.2 Các yêu cầu về kiến trúc IMS
1.2.1 Kết nối IP
Một yêu cầu cơ bản đặt ra là mỗi client phải có kết nối IP tới các dịch vụ truy nhập.
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 2
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS
Kết nối IP có thể được tạo ra từ mạng địa phương (home network) hoặc mạng tạm trú
(visited network). Phần bên trái của hình 1.1 biểu diễn một tùy chọn trọng đó thiết bị
người dùng đạt được địa chỉ IP từ mạng tạm trú. Trong mạng UMTS, điều này có nghĩa là
mạng truy nhập vô tuyến (RAN), node hỗ trợ GPRS phục vụ (SGSN) và node hỗ trợ
GPRS Gateway sẽ được đặt trong mạng tạm trú khi trong mạng có sự chuyển vùng của
người dùng. Phần bên phải của hình biểu diễn một tuỳ chọn trong đó thiết bị người dùng
lấy địa chỉ IP từ mạng địa phương. Trong mạng UMTS, điều này nghĩa là RAN và SGSN
được đặt trong mạng tạm trú khi mạng này có sự chuyển vùng của người dùng. Dễ dàng
thấy được, khi người dùng được đặt trong mạng địa phương thì tất cả các phần tử cần
thiết và kết nối IP đều nằm trong mạng địa phương.
Hình 1-1: Các tuỳ chọn kết nối IMS khi người dùng đang chuyển vùng.
Cần chú ý rằng một người dùng có thể chuyển vùng và đạt được kết nối IP từ mạng
nhà như trong hình vẽ. Điều này cho phép người dùng sử dụng các dịch vụ IMS mới ngay
cả khi chúng đang chuyển vùng trong một vùng không có mạng IMS nhưng có kết nối IP.
Về lý thuyết thì mạng IMS có thể được triển khai trong một vùng đơn lẻ và sử dụng

Điều khiển chính sách IP chính là khả năng nhận thực và điều khiển việc sử dụng lưu
lượng sóng mang dựa trên các tham số báo hiệu tại phiên IMS. Để thực hiện được cần sự
tương tác giữa các mạng truy nhập kết nối IP và IMS. Có thể chia phương tiện thiết lập
tương tác thành ba loại khác nhau:
- Phần tử điều khiển chính sách có khả năng xác minh các giá trị được đàm phán
trong báo hiệu SIP sử dụng khi kích hoạt sóng mang cho lưu lượng truyền thông. Nó cho
phép nhà điều hành xác nhận các tài nguyên sóng mang của nó không bị lạm dụng (chẳng
hạn, địa chỉ IP nguồn và đích và băng thông ở mức sóng mang giống với ở việc thiết lập
phiên SIP).
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 4
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS
- Phần tử điều khiển chính sách có hiệu lực khi lưu lượng truyền thông giữa các
điểm đầu cuối của một phiên SIP bắt đầu hoặc kết thúc. Nó ngăn chặn việc sử dụng sóng
mang cho đến khi phiên được thiết lập hoàn toàn và cho phép lưu lượng bắt đầu/ kết thúc
đồng bộ với việc tính cước cho một phiên trong IMS.
- Phần tử điều khiển chính sách có khả năng nhận thông báo khi các dịch vụ mạng
truy nhập kết nối IP điều chỉnh, trì hoãn hay giải phóng sóng mang trong một phiên của
người dùng. Điều này cho phép IMS giải phóng phiên đang diễn ra do người dùng không
ở trong vùng phủ sóng nữa.
1.2.5 Truyền thông an toàn
Bảo mật là một yêu cầu cơ bản và rất cần thiết trong mỗi hệ thống viễn thông và IMS
không phải là một ngoại lệ. IMS tối thiểu cung cấp mức độ bảo mật tương tự các mạng
chuyển mạch kênh và GPRS tương ứng: chẳng hạn, IMS đảm bảo việc nhận thực người
dùng trước khi bắt đầu sử dụng dịch vụ và người dùng có thể yêu cầu sự riêng tư khi tham
gia vào một phiên.
1.2.6 Tổ chức tính cước
Từ phía nhà cung cấp dịch vụ hoặc nhà khai thác thì khả năng tính cước người dùng là
rất quan trong đối với bất kỳ mạng nào. Kiến trúc IMS cung cấp các mô hình tính cước
khác nhau, bao gồm, khả năng tính cước chỉ tính cho bên chủ gọi hoặc tính cước cho cả
chủ gọi và bị gọi dựa trên các tài nguyên được sử dụng ở mức truyền tải. Ở mô hình tính

chức năng IMS còn lại. Ưu điểm chính của mô hình roaming này so với mô hình GPRS
roaming là nó sử dụng tối ưu tài nguyên mặt phẳng người dùng. Roaming giữa IMS và
miền CS CN là roaming liên miền giữa IMS và CS. Khi một người dùng không được
đăng ký hay không thế truy cập vào một miền thì có thể định tuyến một phiên tới miền
khác. Cần phải lưu ý rằng cả miền CS CN và miền IMS đều có các dịch vụ riêng của nó
và không thể sử dụng từ miền khác. Có một số dịch vụ tương đương và có sẵn trong cả
hai miền (ví dụ, VoIP trong IMS và điện thoại tiếng trong CSCN).
1.2.8 Tương tác với các mạng khác
Rõ ràng là IMS không được triển khai đồng thời ở các vùng trên toàn thế giới. Hơn
nữa, người dùng không thể nhanh chóng chuyển đổi các đầu cuối. Điều này đặt ra một
vấn đề về khả năng tiếp cận người dùng mà không quan tâm đến các đầu cuối của họ hay
nơi mà họ sống. Là một kiến trúc và công nghệ mạng truyền dẫn thành công mới, IMS có
thể kết nối tới nhiều rất nhiều người dùng. Do đó IMS hỗ trợ giao tiếp với PSTN, ISDN,
di động và người dùng Internet. Bên cạnh đó, nó có thể hỗ trợ các phiên với các ứng dụng
Internet không được phát triển bởi tổ chức 3GPP.
1.2.9 Mô hình điều khiển dịch vụ
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 6
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS
Các mạng di động 2G sử dụng cơ chế điều khiển dịch vụ tạm trú. Điều này có nghĩa
là, khi một người dùng đang roaming thì một thực thể trong mạng tạm trú sẽ cung cấp các
dịch vụ và điều khiển lưu lượng của người dùng. Thực thể này trong 2G được gọi là trung
tâm chuyển mạch dịch vụ di động tạm trú. Trong thời gian gần đây, Release 5 hỗ trợ cả
hai mô hình điều khiển dịch vụ tạm trú và dịch vụ địa phương. Khi sử dụng cả hai mô
hình này thì những giải pháp kiến trúc tối ưu sẽ bị giảm đi do một số giải pháp đơn giản
không phù hợp với cả hai mô hình này. Sự hỗ trợ cả hai mô hình này cũng mở rộng các
giao thức IETF và tăng các vấn đề liên quan tới việc đăng ký và các luồng phiên. Điều
khiển dịch vụ tạm trú bị drop do nó khá phức tạp và không tạo bất kì giá trị gia tăng đáng
kể nào so với điều khiển dịch vụ địa phương. Điều khiển dịch vụ tạm trú yêu cầu phải có
các mô hình roaming và đa liên hệ giữa các nhà khai thác. Sự phát triển dịch vụ sẽ bị
chậm lại khi cả mạng địa phương và mạng tạm trú cần hỗ trợ các dịch vụ giống nhau.

phương tiện và chức năng điều khiển truy nhập qua các giao thức báo hiệu như SIP,
Diameter, H248. Lớp điều khiển là mạng lõi IMS, nó thực sự điều khiển hiệu quả cho
các thiết bị của người sử dụng kết nối tới nhiều kiểu mạng truy nhập.
Lớp thứ 3 trong kiến trúc IMS là lớp dịch vụ. Lớp này bao gồm các Server ứng dụng
như server ứng dụng SIP, Server truy nhập dịch vụ mở bên thứ 3 và các điểm điều khiển
dịch vụ mở kế thừa. IMS chỉ đạo điều khiển dịch vụ thông qua mạng thuê bao nhà và các
thành phần của mạng báo hiệu được phân phối trong lớp dịch vụ và lớp điều khiển.
Những thuê bao khả thi này có thể nhận dữ liệu cùng loại các dịch vụ trong khi chúng
chuyển giao.
Hình 1-2: Kiến trúc phân lớp IMS
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 8
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS
Khi đưa ra một cấu trúc mạng lõi đơn của một mạng lõi cấu trúc theo chiều ngang
cho bất kỳ một loại mạng truy nhập và dịch vụ khác nhau, kiến trúc phân hệ IMS
mang lại lợi thế xoá bỏ kiến trúc dịch vụ theo chiều dọc truyền thống, mà nó nhân đôi
các chức năng tương tự nhau (ví dụ: điều khiển phiên, tính cước) cho mỗi kiểu truy
nhập và dịch vụ. Kiến trúc phân hệ IMS tạo lập một nguồn tài nguyên chia sẻ hấp dẫn
và cơ hội cho việc tiết kiệm chi phí cho nhà khai thác mạng và nhà cung cấp dịch vụ .
Kiến trúc này sẽ được trình bày chi tiết ở phần 1.4.
1.3 Các giao thức được sử dụng trong IMS
Khi Viện tiêu chuẩn viễn thông của Châu Âu – ETSI phát triển các tiêu chuẩn cho
GSM thì hầu hết các giao thức đều được thiết kế phục vụ cho giao diện vô tuyến và vấn
đề quản lý tính di động của mạng này. Trong đó, ETSI chỉ tái sử dụng một số giao thức
do ITU-T phát triển, hầu hết các giao thức còn lại đều được thiết lập mới hoàn toàn.
Sau này, khi phát triển IMS, 3GPP bắt đầu phân tích các giao thức trong GSM mà
ETSI đã chuẩn hóa. Trên cơ sở đó, 3GPP sử dụng các giao thức có sẵn của các tổ chức
phát triển tiêu chuẩn khác như IETF hay ITU-T. Nhờ thế có thể tận dụng kinh nghiệm của
IETF và ITU-T để thiết kế các giao thức có nhiều ưu điểm, tiết kiệm được thời gian chuẩn
hóa và chi phí phát triển.
1.3.1 Giao thức thiết lập phiên SIP

- Xác định các khả năng đầu cuối người sử dụng.
- Thiết lập và quản lý phiên. Bao gồm: thay đổi các thông số của phiên, yêu cầu các
chức năng để cung cấp các dịch vụ cho một phiên và kết thúc phiên.
Lợi ích được liệt kê đầu tiên trên đây là có tầm quan trọng đặc biệt. Khi các thuê bao
di động bắt đầu sử dụng các dịch vụ dựa trên một hạ tầng IP, chúng có thể muốn thông tin
với các đường Internet cố định. Được mô tả như trong hình vẽ sau đây:
Hình 1-3: Báo hiệu SIP từ đầu cuối đến đầu cuối
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 10
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS
SIP là giao thức chuẩn do IETF đưa ra nhằm mục đích thực hiện một hệ thống có khả
năng truyền qua môi trường mạng IP. Nó được định nghĩa theo mô hình client-server
trong đó các yêu cầu được bên gọi (client) đưa ra và bên bị gọi (server) trả lời nhằm đáp
ứng yêu cầu của bên gọi. SIP sử dụng một số kiểu bản tin và trường khởi đầu giống
HTTP. Về cơ bản SIP là một giao thức hướng văn bản và gần giống với giao thức HTTP
nhưng nó không phải là một sự mở rộng của HTTP. Trong kiến trúc phân hệ IMS giao
thức SIP được sử dụng để thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên đa phương tiện trong
mạng lõi trên các giao diện Mg, Mw, Mm, Mi, Mj, và Mk.
1.3.2 Giao thức Diameter
Các chức năng của AAA theo IETF nó bao gồm các chức năng nhận thực trao quyền
và thanh toán cho mạng truy nhập. Dự án 3GPP khuyến nghị sử dụng DIAMETER cung
cấp chức năng thanh toán sau đây trong các phân hệ IMS.
• Hỗ trợ cho IPv6
• Tương thích với RADIUS
• Hỗ trợ đại diện tường minh.
• Mô hình bảo mật thấp.
DIAMETER là một giao thức cơ bản được đưa ra trong lĩnh vực của ứng dụng nhận thực
trao quyền và thanh toán Chúng được thể hiện trong bảng tài liệu về AAA sau:
Giao thức cơ sở DIAMETER không cung câp đầy đủ chức năng AAA mà nó được
phối hợp với những giao thức khác. Ví dụ: Một server truy nhập mạng NAS sẽ đòi hỏi hỗ
trợ giao thức DIAMETER cũng như các ứng dụng truy nhập mạng DIAMETER.

IMS qua một mạng chuyển mạch gói, ví dụ như mạng GPRS.
IMS có thể hỗ trợ cho nhiều loại thiết bị đầu cuối và nhiều phương thức truy nhập
khác nhau. Ví dụ, ngoài máy điện thoại và máy tính cá nhân, thì thiết bị số cá nhân PDA
cũng có thể kết nối đến IMS; bên cạnh phương thức truy nhập bằng liên kết vô tuyến thì
khách hàng vẫn còn có thể sử dụng các phương thức truy nhập khác như WLAN hay
ADSL.
1.4.1 Máy chủ thuê bao mạng nhà (HSS) và thực thể chức năng định vị thuê
bao (SLF)
Về khía cạnh kỹ thuật, máy chủ thuê bao mạng nhà HSS là sự cải tiến từ HLR. Trong
IMS, HSS là trung tâm lưu trữ thông tin của khách hàng, bao gồm tất cả dữ liệu liên quan
đến việc xử lý các phiên đa phương tiện cho khách hàng đó. Những dữ liệu này là thông
tin định vị, thông tin an ninh (gồm thông tin nhận thực và thông tin trao quyền), thông tin
hồ sơ khách hàng (các dịch vụ mà khách hàng đăng ký) và thông tin về S-CSCF được gán
cho mỗi khách hàng.
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 12
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS
Hình 1-4: Kiến trúc tổng quan của 3GPP IMS.
Việc nhận dạng người dùng bao gồm hai loại: nhận dạng người dùng cá nhân và nhận
dạng người dùng công cộng. Nhận dạng người dùng cá nhân là nhận dạng người dùng
được đăng ký bởi nhà khai thác mạng địa phương và được sử dụng cho những mục đích
như đăng ký và nhận thực, trong khi nhận dạng người dùng công cộng là nhận dạng trong
đó các người dùng khác có thể sử dụng để yêu cầu giao tiếp với người dùng đầu cuối. Các
tham số truy nhập IMS được sử dụng để thiết lập phiên và chứa các tham số như nhận
thực người dùng, trao quyền roaming và tên S-CSCF được cấp phát. Thông tin khởi tạo
dịch vụ cho phép thực hiện dịch vụ SIP. HSS cũng cung cấp các yêu cầu người dùng đối
với S-CSCF. Thông tin này được I-CSCF sử dụng để lựa chọn S-CSCF phù hợp nhất đối
với người dùng.
HSS còn chứa một tập con chức năng của trung tâm nhận thực và đăng ký định vị
mạng nhà (HLR/AUC) do miền PS và CS yêu cầu. Cấu trúc của HSS được biểu diễn
trong Hình 1 -5. Giao tiếp giữa các chức năng HSS khác nhau không được chuẩn hoá.

CSCF đại diện (P-CSCF) là điểm kết nối đầu tiên của người dùng trong mạng IMS.
Nếu nhìn từ góc độ của SIP thì P-CSCF hoạt động như một máy chủ đại diện có chức
năng truyền và nhận dữ liệu, tức là tất cả các yêu cầu xuất phát hay kết thúc ở đầu cuối
đều phải truyền qua P-CSCF. P-CSCF còn thực hiện chuyển tiếp các yêu cầu SIP và hồi
đáp cho thiết bị đầu cuối và mạng IMS.
Có thể có một hoặc nhiều P-CSCF trong một mạng. P-CSCF thực hiện các chức năng
sau:
• Chuyển tiếp các yêu cầu SIP REGISTER tới CSCF truy vấn (I-CSCF) dựa trên tên
miền do UE cung cấp.
• Chuyển tiếp các yêu cầu và đáp ứng SIP của UE tới CSCF phục vụ (S-CSCF).
• Chuyển tiếp các yêu cầu và đáp ứng SIP tới UE.
• Phát hiện các yêu cầu thiết lập phiên.
• Tạo thông tin tính cước để gửi cho nút tính cước CCF.
• Bảo vệ toàn vẹn báo hiệu SIP và duy trì liên kết bảo mật giữa UE và P-CSCF.
Chức năng này được cung cấp bởi giao thức bảo mật IPsec và tải tin bảo mật đóng gói
ESP.
• Nén và giải nén các bản tin SIP từ UE. P-CSCF hỗ trợ nén bản tin dựa trên ba
RFC: [RFC3320], [RFC3485] và [RFC3486].
• Chức năng kiểm tra phương tiện. P-CSCF có thể kiểm tra nội dung tải tin giao thức
mô tả phiên (SDP) và kiểm tra xem nó chứa các loại phương tiện hay codec. Khi SDP
không phù hợp với chính sách của nhà khai thác thì P-CSCF sẽ loại bỏ yêu cầu và gửi bản
tin báo lỗi SIP tới UE.
• Duy trì bộ định thời phiên. Các bộ định thời phiên cho phép P-CSCF phát hiện và
giải phóng tài nguyên do các phiên đang bị treo chiếm dụng.
• Tương tác với chức năng quyết định chính sách (PDF). PDF chịu trách nhiệm triển
khai chính sách vùng theo dịch vụ (SBLP). Trong Release 5, PDF là một thực thể logic
của P-CSCF, còn trong Release 6 PDF đứng riêng một mình.
Thông thường một mạng IMS sẽ có nhiều P-CSCF tùy thuộc vào quy mô và độ dư của
mạng (độ dư ở đây chính là sự bố trí các phần tử mạng nhiều hơn so với yêu cầu dành cho
hoạt động với mục đích dự trữ để sử dụng khi cần thiết). Mỗi P-CSCF chỉ phục vụ một số

của bản ghi thuộc về khách hàng đó (còn gọi là nhận dạng chung cho khách hàng).
Có thể có nhiều S-CSCF bên trong mạng. S-CSCF thực hiện các chức năng sau:
• Điều khiển các yêu cầu đăng ký như một register. S-CSCF nhận biết được địa chị
IP của UE và P-CSCF nào đang được UE sử dụng như một điểm truy cập IMS.
Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1 16
Đồ án tốt nghiệp Đại học Kiến trúc IMS
• Nhận thực người dùng bằng cơ chế nhận thực và đồng thuận khoá IMS (AKA)
giữa UE và mạng nhà.
• Tải thông tin người dùng và dữ liệu liên quan đến dịch vụ từ HSS trong suốt quá
trình đăng ký hoặc khi xử lý một yêu cầu tới người dùng không được đăng ký.
• Định tuyến lưu lượng đầu cuối di động tới P-CSCF và định tuyến lưu lượng khởi
xướng từ di động tới I-CSCF, thực thể chức năng điều khiển cổng thoát BGCF) hay máy
chủ ứng dụng (AS).
• Thực hiện chức năng điều khiển phiên. S-CSCF có thể hoạt động giống như một
máy chủ đại diện.
• Tương tác với các nền tảng dịch vụ.
• Phiên dịch số E.164 tới URI dùng để nhận dạng tài nguyên hợp nhất sử dụng cơ
chế phiên dịch hệ thống tên miền (DNS). Chức năng này là cần thiết do việc định tuyến
cho một bản tin SIP trong IMS chỉ sử dụng các SIP URI, nghĩa là trong trường hợp một
khách hàng quay một số điện thoại thay vì sử dụng SIP URI thì S-CSCF phải sử dụng các
dịch vụ phiên dịch số.
• Giám sát bộ định thời đăng ký và có thể đăng ký lại khi cần.
• Thực hiện kiểm tra phương tiện. S-CSCF có thể kiểm tra nội dung tải tin SDP và
kiểm tra xem nó chứa các loại phương tiện hay codec. Khi SDP không phù hợp với chính
sách của nhà điều hành hoặc yêu cầu dịch vụ của khách hàng thì S-CSCF sẽ loại bỏ yêu
cầu và gửi đi bản tin báo lỗi SIP.
• Duy trì bộ đinh thời phiên. Nó cho phép S-CSCF phát hiện và giải phóng các tài
nguyện do các phiên đang chiếm dụng.
• Tạo và gửi thông tin tính cước tới nút tính cước CCF để tính cước offline và tới hệ
thống OCS để tính cước online.