臺灣博碩士論文加值系統

隨著資通訊技術的發展，人們可以隨時隨地使用智慧型裝置透過網路來取得多元化的多媒體服務，更能將這些多媒體資訊透過網路分享給其他網路上的使用者，也因此讓「社群媒體（Social Media）」開始更加活躍在現今社會。
以All-IP Network為基礎的IP多媒體子系統（IP Multimedia Subsystem；IMS）為次世代網路（Next Generation Network；NGN）之核心技術，為整合多媒體應用服務之平台。本論文以IMS做為網路系統開發環境，進行研究、設計與實作社群多媒體分享之服務。因此本論文著重於如何在IMS網路環境中將一多媒體內容簡單且快速的分享給特定群組，讓人們得以交流。因而提出以現狀資訊服務（Presence Service）為基礎，實現群組建立與群組發送訊息之能力。

With the advance of information and communication technologies, people can use the smart device to get diversified multimedia services via the Internet. It also can have other people to get multimedia information through the Internet. Therefore, Social Media becomes more and more popular nowadays. To develop and implement Social Media, this thesis takes IP Multimedia Subsystem (IMS) as base, and focuses on how to make multimedia content share easily and fast to the specific groups in IMS. People can interact as having the same things. To achieve the purpose, the thesis involve the functions of Presence Service to reach creating groups and sending group message.

目錄
摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 IX
圖目錄 X
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 論文架構 3
第二章 文獻探討與背景知識 4
2.1 相關論文介紹 4
2.1.1 Call Transfer Mechanism 4
2.1.2 Video Share 5
2.1.3 Presence Service 6
2.2 背景知識 8
2.2.1 Next Generation Network（NGN） 8
2.2.2 IMS 8
(1) 使用者設備（User Equipment；UE） 9
(2) HSS 9
(3) 代理呼叫會話控制功能（Proxy CSCF；P-CSCF） 9
(4) 詢問呼叫會話控制功能（Interrogating-CSCF；I-CSCF） 10
(5) 服務呼叫會話控制功能（Serving-CSCF；S-CSCF） 10
(6) 應用伺服器（AS） 10
2.2.3 會談啟始協定（Session Initiation Protocol；SIP） 10
2.2.4 Session Description Protocol（SDP） 11
2.2.5 Real-time Transport Protocol（RTP） 11
2.2.6 NAT（Network Address Translation）會談穿透程序（Session Traversal Utilities for NAT；STUN） 11
2.2.7 JAIN-SIP 12
2.2.8 Java Media Framework API （JMF） 13
2.2.9 Doubango Framework 13
2.2.10 Android-ngn-stack 14
第三章 基於IMS網路之多媒體群組管理機制 15
3.1 系統架構 16
3.2 運作此機制中的SIP訊息 17
3.2.1 SUBSCRIBE、NOTIFY、PUBLISH 17
3.2.1.1 Presence 17
(1) 尚未訂閱Presentity之狀態前 18
(2) 已訂閱Presentity之狀態後 18
3.2.1.2 群組建立之相關資訊設計 18
3.2.1.2.1 議題分享所需資訊 19
3.2.1.2.2 MS所需資訊 20
3.2.1.2.3 PS更新與通知所需資訊 21
3.2.1.3 群組建立前之訂閱與群組建立後之通知 24
3.2.1.3.1 群組建立之訂閱 24
3.2.1.3.2 群組建立後之更新、通知 25
3.2.2 REFER 26
3.2.2.1 Call Transfer 26
(1) 尚未發送REFER前 26
(2) 成功發送REFER後 26
3.2.2.2 多媒體群組管理之標頭設計 27
3.2.2.2.1 Sharing 28
3.2.2.2.2 Refer-To 29
3.2.2.2.3 Message body 29
3.2.3 INVITE 30
3.2.3.1 建立多媒體通話 30
3.2.3.2 觀看影片功能之標頭設計 31
3.2.3.2.1 Media 32
3.3 多媒體群組管理之SIP訊號流程設計 32
3.3.1 流程設計概念 33
3.3.2 實際流程規劃與設計 33
第四章 實驗環境建立 35
4.1 IMS Core 35
4.1.1 IMS環境 36
4.1.2 必要附屬工具 37
4.1.3 OpenIMSCore參數設定 37
4.2 IMS AS 40
4.2.1 PS 40
4.2.2 MS 42
4.3 IMS Client 44
4.3.1 IMS Client for Windows 44
4.3.2 IMS Client for Android 49
第五章 系統實測與效能分析 54
5.1 實體環境架構 54
5.2 實際演示 56
5.2.1 用戶訂閱喜好群組階段 56
5.2.2 分享者發送議題階段 58
5.3 效能分析 61
5.3.1 環境設定 61
5.3.2 結果分析 63
5.3.2.1 分享者所需負擔之流量 63
5.3.2.2 多媒體群組管理機制完成所需時間與網路延遲敏感度 64
5.3.2.2.1 網路延遲敏感度 67
5.3.2.2.2 多媒體群組管理機制完成所需時間 70
5.3.2.3 多媒體串流建立能力 74
5.3.2.3.1 多媒體串流建立速度 75
5.3.2.3.2 多媒體建立所需流量 76
5.3.2.3.3 深入探討 77
第六章 結論與未來工作 80
參考文獻 82

表目錄
表 5.1.1 IMS伺服器群硬體能力規格表（4台） 55
表 5.1.2 MS伺服器硬體能力規格表 55
表 5.1.3 PS伺服器能力規格表 56
表 5.1.4 各UE資料配置表 56
表 5.3.1 新模式測試數據表 65
表 5.3.2 基礎模式測試數據表 66
表 5.3.3 兩網路環境傳送時間比較表 69
表 5.3.4 基礎模式使用WIFI測試數據表 71
表 5.3.5 新模式使用WIFI測試數據表 72

圖目錄
圖 3.1.1 多媒體群組管理機制之系統架構圖 16
圖 3.2.1 Presence Server訊號流程圖 18
圖 3.2.2 群組議題資訊結構圖 21
圖 3.2.3 議題分享資訊關係圖 24
圖 3.2.4 群組建立之訂閱、更新、通知流程圖 25
圖 3.2.5 Call Transfer流程圖 27
圖 3.2.6 多媒體通話建立流程圖 31
圖 3.3.1 多媒體群組管理流程 33
圖 4.1.1 OpenIMSCore架構圖 36
圖 4.1.2 實體IMS架構圖 36
圖 4.1.3 HSS之Web管理介面圖 39
圖 4.1.4 IMS環境運行圖 39
圖 4.1.5 STUN運行圖 40
圖 4.2.1 PS GUI展示圖 42
圖 4.2.2 MS GUI展示圖 43
圖 4.3.1 IMS Client GUI展示圖I 45
圖 4.3.2 訂閱群組功能之視窗圖I 45
圖 4.3.3 觀看多媒體影片功能之視窗圖I 46
圖 4.3.4 分享議題功能之視窗圖I 47
圖 4.3.5 查看現有議題功能之視窗圖I 48
圖 4.3.6 IMS Client GUI展示圖II 49
圖 4.3.7 訂閱群組功能之視窗圖II 50
圖 4.3.8 觀看多媒體影片功能之視窗圖II 51
圖 4.3.9 分享議題功能之視窗圖II 52
圖 4.3.10 查看現有議題功能之視窗圖II 53
圖 5.1.1 實體實驗環境架構圖 55
圖 5.2.1 PS演示之真實結果圖 58
圖 5.2.2 分享者與MS請求觀看多媒體影片圖 60
圖 5.2.3 MS演示之真實結果圖 60
圖 5.2.4 UE所選擇的議題資訊與影片展示圖 61
圖 5.3.1 訊息通知新模式流程圖 62
圖 5.3.2 訊息通知基礎模式流程圖 63
圖 5.3.3分享者使用流量比較圖 64
圖 5.3.4 新模式測試數據圖 66
圖 5.3.5 基礎模式測試數據圖 67
圖 5.3.6 兩網路環境傳送時間比較圖 69
圖 5.3.7基礎模式使用WIFI測試數據圖 71
圖 5.3.8新模式使用WIFI測試數據圖 72
圖 5.3.9 兩模式多媒體群組分享完成時間比較圖 73
圖 5.3.10 多媒體串流建立封包彙整圖 74
圖 5.3.11 多媒體建立時間比較圖I 75
圖 5.3.12 多媒體建立時間比較圖II 76
圖 5.3.13 多媒體建立所需流量比較圖 77

[1]R. Sparks, “The Session Initiation Protocol (SIP)Refer Method,” IETF RFC 3515, April 2003.
[2]M. X. Chen, C. J. Peng, and R. H. Hwang, “SSIP: Split a SIP session over multiple devices,” Computer Standards & Interfaces, vol. 29, no. 5, pp. 531–545, 2007.
[3]R. Gaglianello and D. Liu, “IMS Shared Streaming Video,” Bell Labs Technical Journal, vol. 18, no. 4, pp. 71–75, 2006.
[4]L. L. Fernández, M. G. Carrillo, and J. M. R. Peláez, “Palpatine: A P2MP IMS video share architecture and implementation,” The Second International Conference on Next Generation Mobile Applications, Services, and Technologies, NGMAST 2008, pp. 149–154, 2008.
[5]J. Rosenberg, “A Presence Event Package for the Session Initiation Protocol (SIP),” IETF RFC 3856, August 2004.
[6]W. Zheng, C. Zhang, C. Yu, P. Yang, Y. Mu, and X. Zhang, “Design of presence based dynamic group IM in IMS,” 5th International Joint Conference on INC, IMS and IDC, NCM 2009, pp. 1219–1222, 2009.
[7]J. Rosenberg, et.al., “SIP: Session Initiation Protocol,” IETF RFC 3261, June 2002.
[8]M. Handley, et.al., “SDP: Session Description Protocol,” IETF RFC 4566, July 2006.
[9]H. Schulzrinne, et.al., “RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications,” IETF RFC 3550, July 2003.
[10]K. Egevang, et.al., “The IP Network Address Translator (NAT),” IETF RFC 1631, May 1994.
[11]J. Rosenberg, et.al., “Session Traversal Utilities for NAT (STUN),” IETF RFC 5389, October 2008.
[12]H. Sugano, et.al., “Presence Information Data Format (PIDF),” IETF RFC 3863, August 2004.
[13]A. B. Roach, “Session Initiation Protocol (SIP)-Specific Event Notification,” IETF RFC 3265, June 2002.
[14]邱研倫，以IP多媒體子系統為基礎之多媒體內容分享方法，碩士論文，朝陽科技大學資訊與通訊系，台中(2014)。
[15]H. Schulzrinne, et.al., “Real Time Streaming Protocol (RTSP),” IETF RFC 3265, April 1998.