Nghiên cứu dịch vụ IPTV trên nền IMS và đề xuất phương án triển khai trên mạng viễn thông hà nội

LINK DOWNLOAD MIỄN PHÍ TÀI LIỆU "Nghiên cứu dịch vụ IPTV trên nền IMS và đề xuất phương án triển khai trên mạng viễn thông hà nội": http://123doc.vn/document/1039356-nghien-cuu-dich-vu-iptv-tren-nen-ims-va-de-xuat-phuong-an-trien-khai-tren-mang-vien-thong-ha-noi.htm

4
CHNG 1 KIN TRC IMS
1.1. Quỏ trỡnh hỡnh thnh v phỏt trin IMS
1.1.1 Khỏi nim IMS
Phõn h a phng tin IP (IMS IP Multimedia
Subsystem) l mt kin trỳc mng lừi da trờn nn IP gm
nhiu chc nng c gn kt vi nhau thụng qua cỏc giao tip
ó c chun húa nhm cung cp cỏc dch v a phng tin
qua vựng chuyn mch gúi IP c bn. IMS c coi nh kin
trỳc cho vic hi t mng thoi, d liu v di ng.
Hỡnh 1.1 Kin trỳc phõn h IMS
1.1.2 Quỏ trỡnh phỏt trin ca IMS
IMS c d ỏn hp tỏc v vin thụng th h th 3
(3GPP 3
rd
Generation Partnership Project) gii thiu u tiờn
trong phiờn bn th 5 (Release 5) vo thỏng 3/2002 vi cỏc tớnh
5
nng x lý cuc gi c bn. u nm 2004, 3GPP tip tc
chun húa IMS vi Release 6. Nhng kt qu chun húa IMS
trong Release 6 ca 3GPP c ETSI TISPAN s dng thc
hin chun húa phiờn bn NGN R1. õy c coi nh mt s
khi u cho hi t c nh - di ng trong IMS. Release 7
c 3GPP chun húa theo 3 pha v c hon thin vo
khong thỏng 3 9/2007 h tr cho truy nhp vi mng bng
rng c nh. Thỏng 6/2007, ETSI TISPAN kt hp vi 3GPP
tip tc chun húa xõy dng cu trỳc mng IMS chung
nhm h tr cỏc kt ni c nh v cỏc dch v mi nh IPTV.
Cu trỳc ny c chun húa bt u t phiờn bn Release 8.
u nm 2008 phiờn bn Release 9 bt u c chun húa vi
mt s tớnh nng nh: Gii phỏp cho dch v thoi v video
trong min chuyn mch kờnh (CS Circuit Switch), tớnh nng
h tr di ng WiMAX - LTE, WiMAX UMTS Tớnh n
thi im hin ti Release 11 v Release 12 vn ang phỏt trin
hon thin hn kin trỳc phõn h IMS.
1.1.3 Cỏc yờu cu trong phõn h IMS
Cú th thy rng mc tiờu xõy dng mng IMS nhm:
T hp cỏc xu hng cụng ngh mi nht; Hin thc Internet di
ng; To c s h tng chung trin khai nhiu dch v a
phng tiờn; To mt c ch tng li nhun nh vic b sung
dch v trờn mng di ng. t c mc tiờu ú 3GPP a
ra 6 yờu cu c bn cho mng lừi IMS nh sau:
Thit lp cỏc phiờn a phng tin IP
Qun lý m bo cht lng dch v - QoS
6
H tr liờn mng
Chuyn vựng
iu khin dch v
To dch v nhanh chúng v a truy nhp
1.2. Kin trỳc IMS
1.2.1 Kin trỳc v chc nng cỏc thnh phn trong IMS
IMS mụ t mt cu trỳc lp vi cỏc chc nng mng c
th ti mi lp, nhng khụng nh ngha cỏc thnh phn hay
thit b mng cung cp cỏc chc nng ú. Cỏc nh cung cp cú
th tựy ý thit k cỏc thit b nhng phi tuõn theo cỏc giao din
chun cú th kt ni, hot ng tng thớch vi thit b IMS
ca nh cung cp khỏc.
1.2.1.1 Lp dch v
+ AS (Application Server): mỏy ch ng dng l ni
cha ng v vn hnh cỏc dch v IMS.
+ SLF (Subscriber Location Function): trong trng
hp cú nhiu HSS trong cựng mt mng, chc nng nh v thuờ
bao SLF s c thit lp nhm xỏc nh HSS no ang cha
h s ca thuờ bao tng ng.
+ USPF (User Profile Server Function): hay cũn gi
l HSS (Home Subscriber Server) l trung tõm cha ton b d
liu liờn quan n thuờ bao.
+ Charging: IMS h tr c hai phng thc tớnh cc
online v offline.
7
1.2.1.2 Lp iu khin
+ Chc nng iu khin cuc gi CSCF
CSCF cú 3 loi: Proxy-CSCF (P-CSCF), Serving-CSCF
(S-CSCF) v Interrogating-CSCF (I-CSCF). Mi CSCF cú chc
nng riờng. Chc nng chung ca CSCF l tham gia trong sut
quỏ trỡnh ng kớ v thit lp phiờn gia cỏc thc th IMS. Hn
na, nhng thnh phn ny cũn cú chc nng gi d liu tớnh
cc n Server tớnh cc. Cú mt vi chc nng chung gia P-
CSCF v S-CSCF trong hot ng l c hai cú th i din cho
user kt thỳc phiờn v cú th kim tra ni dung ca bn tin
trong giao thc SDP.
+ Chc nng Chc nng iu khin cng chuyn
mng BGCF (Breakout Gateway Control Function)
Chc nng iu khin cng chuyn mng (BGCF) L
mt mỏy ch SIP cha ng chc nng nh tuyn da trờn s
in thoi cú nhim v la chn mng PSTN hoc mng
chuyn mch kờnh (CSN) m lu lng trong IMS s c nh
tuyn sang. Nu BGCF xỏc nh c rng lu lng chuyn
mng ú s ti mng PSTN hay CSN nm trong cựng mng vi
BGCF thỡ nú s la chn mt MGCF ỏp ng cho liờn mng
vi PSTN hay CSN. Nu lu lng cn truyn ti mt mng
khụng nm cựng mng vi BGCF thỡ BGCF s gi bỏo hiu
phiờn ny ti BGCF ang qun lý mng ớch ú.
+ Chc nng iu khin cng phng tin MGCF
(Media Gateway Control Function)
8
MGCF l thnh phn gateway ca PSTN hay CSN v
mng IMS. Nỳt ny cú nhim v qun lý cng phng tin, bao
hm cỏc chc nng nh: liờn lc vi S-CSCF qun lý cỏc
cuc gi trờn kờnh phng tin, lm trung gian chuyn i gia
giao thc bỏo hiu ISUP v SIP.
+ Chc nng iu khin kt ni biờn IBCF
(Interconnection Border Control Function)
IBCF iu khin biờn gia 2 domain ca nh cung cp
dch v khỏc nhau; cho phộp tng tỏc gia cỏc ng dng IPv6,
IPv4. n i topo mng, chc nng iu khin truyn ti, thụng
tin v bỏo hiu SIP, la chn cỏc tng tỏc bỏo hiu phự hp v
to ra cỏc bn ghi cc. Tựy thuc vo cu hỡnh, IBCF cũn thc
hin chc nng chuyn tip bỏo hiu.
+ Chc nng ti nguyờn phng tin MRF (Media
Resource Function)
MRF c phõn thnh b iu khin chc nng ti
nguyờn a phng tin MRFC v b x lớ chc nng ti nguyờn
a phng tin MRFP. MRFC l khi trc tip giao tip vi AS
qua giao thc SIP v vi S-CSCF qua giao thc MEGACO
/H.248. MRFP nhn thụng tin iu khin t MRFC v giao tip
vi cỏc thnh phn ca mng truyn dn. MRF cú vai trũ quan
trng trong hi ngh a im phõn b ti nguyờn hp lý.
1.2.1.3 Lp truyn ti
+ Thnh phn cng phng tin IMS (IMS-
Media Gateway)
9
IMS-MGW l thnh phn giao tip vi mng chuyn
mch kờnh, nú cung cp mt phng liờn kt cho ngi dựng
IMS v CSN. Nú xỏc nh kờnh truyn t CSN v dũng truyn
dn t mng, thc hin vic chuyn i gia nhng u cui v
thc hin gii mó v x lý tớn hiu cho mt phng ngi dựng
khi cn thit.
+ SGSN (Signaling GPRS Support Node)
SGSN l thnh phn liờn kt gia mng IMS v mng
chuyn mch gúi hin cú. Nú cú th hot ng, iu khin v
x lý lu lng cho min PS. Phn iu khin cú hai chc nng
chớnh: qun lý di ng v qun lý phiờn.
+ GGSN (Gateway GPRS Support Node)
Khi chc nng ny cung cp kh nng tng tỏc vi
nhng mng PS khỏc nhau nh mng IMS hoc Internet. Nú
chuyn i nhng gúi GPRS n t SGSN thnh nh dng
PDP tng ng v gi chỳng ra ngoi trờn mng ngoi tng
ng. Trong hng ngc li, a ch PDP ca gúi d liu n
c chuyn i thnh a ch IMS ca ngi dựng ớch.
+ NASS (Network Attachment Subsystem)
NASS l thnh phn ch s dng cho cỏc mng truy
nhp hu tuyn, vi nhim v cung cp kt ni n ngi dựng
trong mng truy nhp.
+ RACS (Resource and Admission Control
Subsystem)
Chc nng iu khin ti nguyờn v chp nhn kt ni
10
RACS bao gm 2 chc nng chớnh l: chc nng quyt nh
chớnh sỏch dch v (S-PDF) v chc nng iu khin chp nhn
kt ni v ti nguyờn truy nhp (A-RACF).
1.2.2 Cỏc im tham chiu
im tham chiu IMS cú nhim v l im ni gia cỏc
thc th trong v ngoi mng IMS, trao i cỏc thụng tin v bỏo
hiu. Cú nhiu loi im tham chiu khỏc nhau c s dng
trong IMS.
1.2.3 Cỏc giao thc s dng trong IMS
1.2.3.1 Giao thc SIP
1.2.3.2 Giao thc DIAMETER
1.2.3.3 Giao thc mụ t phiờn SDP
1.2.3.4 Giao thc Megaco/H.248
1.3 Mt s th tc trong IMS
Phn ny mụ t quỏ trỡnh ng ký n thit lp phiờn
s dng dch v ca mt UE. Quỏ trỡnh ny s liờn quan n
nhiu thc th trong IMS. u tiờn UE phi thc hin vic ng
kớ vi h thng mi cú th s dng c dch v. Tựy thuc vo
trng thỏi ca UE m S-CSCF s phõn phi phự hp.
1.3.1 Th tc khi to phiờn
1.3.2 Th tc xúa ng ký khi to phiờn bi UE
1.3.3 Th tc xúa ng ký bi nh khai thỏc mng
1.3.4 Th tc thit lp phiờn
11
CHNG 2 CễNG NGH IPTV TRấN NN IMS
2.1. Tng quan v cụng ngh IPTV
2.1.1 Khỏi nim v IPTV
IPTV (Internet Protocol Television), truyn hỡnh
qua giao thc Internet c nh ngha l cỏc dch v a
phng tin nh truyn hỡnh/video/audio/vn bn/
ha/s liu truyn ti trờn cỏc mng da trờn IP, c
kim soỏt nhm cung cp mc cht lng dch v, món
nguyn, bo mt v tin cy theo yờu cu.
2.1.2 Kin trỳc h thng cung cp dch v IPTV
End System
Hệ thống phân phối nội dung
Nguồn cung cấp
nội dung
latigid
Mạng truyền tải IP
hiển thị
yêu cầu
Hệ thống Middleware
Hệ thống Head-end
Quản lý bản quyền
số (DRM)
Lu trữ nội dung
(VoD server)
Điều khiển phân
phối nội dung
Cấp phát
nội dung
Xử lý đa
phơng tiện
Tơng tác dịch vụ
Điều khiển cung
cấp dịch vụ
Tơng thích nội
dung
Tập hợp nội dung
Điều khiển cung
cấp nội dung
Hồ sơ ngời
dùng
Hồ sơ dịch vụ
Hồ sơ nội dung
Thẩm quyền và
xác thực
Quản lý bản
quyền nội dung
Định hớng dịch
vụ
Proxy quản lý
bản quyển
Máy trạm ứng dụng
Hệ thống
quản lý
và tính cớc
Mạng nhà


Hỡnh 2.1. Mụ hỡnh kin trỳc h thng cung cp dch v IPTV
12
+ Ngun cung cp ni dung: cung cp ngun d liu
thu, nhn v x lý cỏc d liu chng trỡnh t cỏc ngun khỏc
nhau nh v tinh, truyn hỡnh mt t v cỏc ngun khỏc
chuyn sang h thng Head-end.
+ H thng Head-end: Thu, iu ch v gii mó ni
dung hỡnh nh v õm thanh t cỏc ngun khỏc nhau v s dng
cỏc thit b mó húa (encoder) chuyn i ni dung ny thnh
cỏc lung d liu IP khuụn dng mó húa mong mun. Hin
nay tớn hiu video ch yu c mó húa MPEG-4 hoc H.264
m bo tc khỏ thp, cho phộp trin khai tt trờn mng truy
nhp xDSL.
+ H thng Middleware: Thut ng Middleware c
dựng mụ t cỏc gúi phn mm liờn quan n vic phõn phỏt
dch v IPTV. Middleware cú kin trỳc client/server in hỡnh,
trong ú client nm set top box. Nú cung cp kh nng qun
lý thuờ bao, ni dung v bỏo cỏo hon chnh cựng vi cỏc chc
nng qun lý EPG v STB, ng thi vn duy trỡ tớnh m cho
vic tớch hp cỏc dch v trong tng lai.
+ H thng phõn phi ni dung: Bao gm cỏc cm
mỏy ch VoD v cỏc h thng qun lý VoD tng ng, cho
phộp lu tr cỏc ni dung ó c mó húa v thit lp cỏc chớnh
sỏch phõn phi ni dung mt cỏch mm do. H thng ny
thng c thit lp phõn tỏn, cho phộp nh khai thỏc m rng
mt cỏch kinh t, phự hp vi ti v yờu cu dch v ca cỏc
thuờ bao. Mỏy ch VoD s lu ni dung thc v cung cp cho
thuờ bao khi nú nhn c s xỏc thc danh tớnh t
Middleware.
13
+ H thng qun lý bn quyn s (DRM): DRM giỳp
nh khai thỏc bo v ni dung ca mỡnh, nh trn cỏc tớn hiu
truyn hỡnh hay mó húa ni dung VoD, khi truyn i trờn mng
Internet v tớch hp vi tớnh nng an ninh ti STB phớa thuờ
bao. DRM dựng bo mt ni dung cỏc khúa gii mó ca cỏc
thuờ bao.
+ Mng truyn ti: Mng truyn ti úng vai trũ quan
trng nht trong ton b h thng cung cp dch v IPTV. Kh
nng ỏp ng v bng thụng ca mng truyn ti s quyt nh
n s thnh cụng cho dch v IPTV cung cp. Mng truyn ti
chớnh l h tng mng IP bng rng truyn dch v t nh
cung cp dch v IPTV n khỏch hng.
+ H thng qun lý mng v tớnh cc: H tr qun
lớ mng v tớnh cc cho dch v IPTV ca khỏch hng.
+ Set-top Box (STB): c s dng kt ni IPTV
headend vi TV. Chc nng chớnh ca b phn ny l hiu v
chuyn i cỏc yờu cu t cỏc thuờ bao sau ú gi cỏc bn tin
ti headend, cỏc dch v v cỏc ni dung yờu cu riờng. Set top
box s nhn cỏc ni dung ó c mó húa v gii mó chỳng.
2.1.3 Cỏc c tớnh ca IPTV
+ H tr truyn hỡnh tng tỏc
+ Khụng ph thuc thi gian
+ Tng tớnh cỏ nhõn
+ Yờu cu v bng thụng thp
+ Kh nng truy nhp trờn nhiu loi thit b