Giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ vas trong mạng umts sử dụng ims (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN ĐĂNG THÁI GIẢI PHÁP TÍCH HỢP CUNG CẤP DỊCH VỤ VAS TRONG MẠNG UMTS SỬ DỤNG IMS Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60.52.70 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2013 Luận văn hoàn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: Ts Đỗ Mạnh Quyết Phản biện 1: Phản biện 2: Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng năm 2013 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Ngày mạng UMTS phát triển đưa vào sử dụng Việt Nam nhiều nước giới Trong xu chung phát triển mạng UMTS thay mạng tiên tiến hơn, đáp ứng nhu cầu dịch vụ ngày cao người sử dụng Cùng với đó, phát triển nhanh chóng mạng di động cố định, mạng internet làm nảy sinh ý tưởng khả hội tụ mạng Đó khởi nguồn để phân hệ đa phương tiện IP IMS đời phát triển IMS chuẩn dựa mạng IP sử dụng mạng cố định không dây, cung cấp dịch vụ đa phương tiện bao gồm âm , video, thoại, văn liệu Hiện IMS triển khai nhiều nơi giới đặc biệt trình triển khai từ mạng UMTS Trong tiến trình chuyển lên từ mạng UMTS sử dụng IMS vấn đề đặt làm cách để giữ lại kiến trúc dịch vụ dịch vụ triển khai để đảm bảo quyền lợi người sử dụng hạn chế tối đa chi phí Đề tài tiến hành nghiên cứu mơ hình cung cấp dịch vụ VAS chuyển đổi từ mạng UMTS sang sử dụng IMS mà không làm gián đoạn cung cấp dịch vụ cho khách hàng tận dụng tài nguyên mạng UMTS Mục đích nghiên cứu nhằm đưa giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS sử dụng IMS Kết cụ thể nghiên cứu đưa mơ hình hệ thống VAS mạng UMTS sử dụng IMS đưa đề xuất ứng dụng cho mạng Vietnam mobile Trên sở kiến thức tích luỹ năm học tập chuyên ngành Điện Tử Viễn Thông Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng với hướng dẫn tận tình thầy TS Đỗ Mạnh Quyết, tơi tìm hiểu, nghiên cứu hồn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS sử dụng IMS” CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VAS TRONG UMTS VÀ VAS TRONG IMS Chương tập trung giới thiệu khái quát IMS, dịch vụ giá trị gia tăng VAS, đưa mơ hình VAS mạng UMTS, mạng sử dụng IMS, đưa ý tưởng giải pháp tích hợp VAS chuyển từ mạng UMTS lên mạng UMTS sử dụng IMS 1.1 Giới thiệu chung IMS Phân hệ đa phương tiện IP tập đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng hệ (NGN) cho việc thực thi dịch vụ đa phương tiện thoại dựa IP IMS định nghĩa kiến trúc cấu hồn chỉnh cho phép hội tụ thoại, hình ảnh, liệu công nghệ mạng di động dựa sở hạ tầng dựa IP Nó hồn thiện lỗ hổng hai mơ hình truyền thơng thành cơng nhất, cơng nghệ tế bào Internet Người dùng lướt Web, chơi game online tham gia hội nghị video quan trọng cho dù đâu Đó viễn cảnh IMS, cung cấp truy nhập di động cho tất dịch vụ mà Internet cung cấp 1.1.1 Sự cần thiết IMS Ý tưởng IMS cung cấp dịch vụ Internet nơi, thời điểm cách sử dụng cơng nghệ di động tổ ong Ở khía cạnh khác, nói hệ thống di động tổ ong cung cấp dịch vụ băng rộng, gồm vài dịch vụ Internet dịch vụ tin nhắn đa phương tiện Nói tóm lại, người dùng di động tổ ong truy nhập Internet sử dụng kết nối số liệu, phương pháp truy nhập dịch vụ Internet cung cấp Vậy cần IMS làm gì? Chúng ta cần cho thời gian xa thứ mà muốn nói kết hợp Internet với hệ thống di động tổ ong thực tiên tiến Như đặt vấn đề: Vì cần IMS, tất sức mạnh Internet có hiệu lực cho người dùng 3G qua miền chuyển mạch gói? Câu trả lời gồm ba phần: QoS, cước phí dịch vụ tích hợp khác Vấn đề miền chuyển mạch gói cung cấp dịch vụ đa phương tiện thời gian thực cách tốt mà không cần quan tâm đến QoS Tức mạng cung cấp không đảm bảo băng thơng có người dùng cho kết nối riêng lẻ độ trễ gói liệu Do chất lượng thoại VoIP biến đổi khác gọi Ở điểm xác định người dùng cần gọi đến người dùng khác hồn thành sau trở nên không hiểu Phân hệ đa phương tiện IP không ủy thác mô hình kinh doanh nào, cho phép nhà khai thác tính cước phí theo tính tốn phù hợp Phân hệ IMS cung cấp thông tin dịch vụ yêu cầu người dùng, với thông tin nhà khai thác định dịch vụ cung cấp cho người dùng theo tỷ lệ dịch vụ cố định, ứng dụng phương thức tính cước truyền thống dựa thời gian, áp dụng dựa QoS thực phương pháp tính cước phí Như lọc, dịch vụ, ngữ cảnh tính cước phí vậy, đề cập tới giá trị mang lại cho người dùng (ví dụ: phiên thoại, phiên thoại có hình, cầu truyền hình, tin tức thì, cung cấp thơng tin diện tài khoản …) Việc cung cấp dịch vụ tích hợp tới người dùng lý thứ ba cho phát triển IMS Mặc dù nhà cung cấp thiết bị hay nhà khai thác lớn phát triển vài dịch vụ đa phương tiện, nhà khai thác không muốn hạn chế dịch vụ Các nhà khai thác muốn sử dụng dịch vụ phát triển nhóm thứ ba, nhóm người kinh doanh dịch vụ, tích hợp dịch vụ mà họ sẵn có cung cấp cho người dùng với dịch vụ hoàn chỉnh Hơn nữa, mục đích phân hệ IMS khơng cung cấp dịch vụ mà cung cấp tất dịch vụ tương lai, mà Internet cung cấp Thêm vào đó, người dùng thực tốt tất dịch vụ chuyển vùng họ sử dụng mạng nhà 1.1.2 Lịch sử IMS IMS định nghĩa 3GPP, thỏa thuận hợp tác thành viên chuẩn viễn thông, phần chuẩn làm việc hỗ trợ cho mạng GSM cơng nghệ sóng vơ tuyến phát triển IMS giới thiệu 3GPP Phiên 5, “ Giao thức khởi tạo phiên SIP”, định nghĩa nhóm đặc trách kỹ thuật Internet (IETF) chọn làm giao thức cho IMS Hơn IMS cải tiến Phiên 3GPP bao gồm thêm tính quản lý nhóm, liên kết nối với WLAN hệ thống dựa CS, truy nhập băng rộng cố định 1.2 Giới thiệu chung dịch vụ giá trị gia tăng VAS Dịch vụ giá trị gia tăng (VAS – Value Added Service) dịch vụ mà nhà cung cấp đưa thêm bên cạnh dịch vụ sẵn có Dịch vụ giá trị gia tăng VAS thuật ngữ sử dụng cho dịch vụ kiến trúc dịch vụ tạo điều kiện thuận lợi cho nhà khai thác mạng viễn thông cung cấp tùy chỉnh ứng dụng cho người sử dụng cuối mạng Đối với người sử dụng cuối cùng, dịch vụ giá trị gia tăng tạo thành kinh nghiệm người dùng vượt xa tiêu chuẩn dịch vụ mạng Đối với nhà điều hành, VAS phương tiện để phân biệt từ nhà khai thác khác Một danh mục đầu tư phong phú VAS thu hút nhiều th bao Ngồi ra, VAS phát triển, thử nghiệm triển khai thời gian ngắn nhiều so với dịch vụ mạng tiêu chuẩn Dịch vụ giá trị gia tăng thực thông qua logic dịch vụ, triển khai tảng thực dịch vụ mạng nhà điều hành Logic dịch vụ cung cấp nhà cung cấp tảng thực dịch vụ phát triển nhà điều hành riêng nhà cung cấp thứ ba Nền tảng dịch vụ thực thường cung cấp môi trường kiến tạo dịch vụ, dựa giao diện người dùng đồ họa VAS áp dụng hai mạng có dây PSTN/ISDN mạng điện thoại di động PLMN GSM UMTS, VAS biết đến Mạng thông minh (IN) Hiện VAS sử dụng phổ biến nhà khai thác toàn giới Các nhà mạng đầu tư nhiều việc triển khai tảng thực dịch vụ VAS phát triển logic dịch vụ Ngoài ra, hệ thống hỗ trợ kinh doanh phát triển, bao gồm hệ thống quản trị khách hàng, hệ thống chăm sóc khách hàng hệ thống liệu kinh doanh Mạng viễn thơng có xu hướng di chuyển lên mạng toàn IP IMS để cung cấp nhiều dịch vụ truyền thông đa phương tiện, câu hỏi đặt làm để bảo vệ đầu tư triển khai VAS có di chuyển di sản VAS theo hướng IMS Bài toán kinh doanh đặt di chuyển di sản VAS lên mạng sử dụng IMS, nhà khai thác có tiếp tục sử dụng dịch vụ VAS có khơng nơi áp dụng áp dụng mạng 1.3 Mơ hình VAS mạng UMTS VAS mạng GSM mạng UMTS thực phương tiện logic dịch vụ triển khai tảng thực dịch vụ thường gọi điểm điều khiển dịch vụ (SCP) Hình 1.1 cho thấy kiến trúc VAS mạng UMTS [12] Các hoạt động VAS mạng GSM tương tự hoạt động VAS mạng UMTS Khái niệm nguyên tắc sử dụng cho VAS áp dụng mạng có dây PSTN mạng di động GSM, UMTS Trong luận văn tập trung chủ yếu vào VAS mạng di động Hình 1.1: VAS mạng UMTS Như hình vẽ, SCP tương tác với MSC GMSC mạng lõi UMTS Giao diện GMSC SCP hình thành phần giao thức ứng dụng CAMEL(CAP) CAMEL cấu thành tiêu chuẩn mạng IN cho mạng GSM, CAMEL chuẩn hóa ETSI sau phát triển 3GPP CAMEL chuẩn hóa giai đoạn khác nhau, CAMEL giai đoạn (được giới thiệu GSM phát hành R96) đến giai đoạn CAMEL (phát hành phiên mạng 3G Rel-5) Các dịch vụ VAS đưa từ GMSC thực phương tiện liệu kích hoạt dịch vụ, liệu MSC nhận từ HLR tập tin đính kèm ban đầu với mạng GSM GMSC nhận từ HLR trình chấm dứt xử lý gọi Các dịch vụ VAS đưa dựa thiết lập chuyển mạch Các dịch vụ CAMEL chuẩn hóa tồn cầu đưa thuê bao GSM mạng nhà chuyển vùng mạng khác CAMEL chủ yếu hướng tới kiểm soát gọi thoại , gọi liệu, gọi fax, gọi video Chuyển mạch miền CS bị hạn chế khả giải kiểm soát tương tác dịch vụ đa dịch vụ VAS đưa gọi Tuy nhiên, nhà khai thác muốn đưa CAMEL dựa dịch vụ trả trước kết hợp với dịch vụ IN, chẳng hạn dịch vụ chúc mừng cá nhân 1.4 Mơ hình VAS IMS Giao thức khởi tạo phiên SIP định nghĩa RFC 3261, SIP thiết kế để hỗ trợ việc thiết lập phiên đa phương tiện người sử dụng mạng IP [9] VAS IMS thực phương tiện máy chủ ứng dụng SIP (SIP AS) logic thiết bị đầu cuối Tuy nhiên, luận văn tập trung vào phần mạng VAS Một SIPAS IMS có vai trị tương tự SCP miền UMTS Ngồi ra, cung cấp chức định tìm thấy MSC mạng UMTS Chức bao gồm dịch vụ thoại dịch vụ bổ sung Một SIP-AS có chức kết nối đến CSCF phục vụ (S-CSCF), truy vấn CSCF (ICSCF), chức kiểm soát nguồn tài nguyên đa phương tiện (MRF) hệ thống thuê bao nhà (HSS) SIPAS bao gồm tảng thực dịch vụ với số dịch vụ triển khai Kết nối với MRF cho mục đích điều khiển tương tác người dùng Kết nối với HSS cho mục đích lưu trữ lấy liệu thuê bao tĩnh động Hình 1.2 cho thấy kiến trúc cho VAS IMS [12] Các tổ chức, cá nhân kết nối thông qua điểm tham chiếu chuẩn hóa cho mạng IMS Hình 1.2: Server ứng dụng SIP IMS Hình 1.2 cho thấy kiến trúc áp dụng cho phiên SIP khởi đầu S-CSCF có liệu thuê bao từ HSS, thời điểm thuê bao đăng ký HSS chứa liệu thuê bao liên tục Một thành phần liệu thuê bao tiêu chuẩn lọc ban đầu (IFC) IFC sử dụng S-CSCF cho việc đưa dịch vụ giá trị gia tăng IFC chứa địa SIP-AS VAS, dẫn cho thuê bao IFC có dạng tập tin XML, quy định cụ thể điều kiện cho việc dẫn dịch vụ VAS cho thuê bao Các điểm tham chiếu S-CSCF SIP AS giao diện điều khiển dịch vụ IMS (ISC) Giao thức chạy điểm tham chiếu ISC SIP Một SIP AS liên kết chức báo hiệu SIP Các báo hiệu SIP liên quan đến gọi đối tượng để điều khiển SIP-AS, định tuyến thông qua tất SIP-AS đưa cho phiên làm việc Đây khác biệt so với UMTS, ISUP/BICC không gửi thông qua SCP cách rõ ràng Hình 1.2 liên kết suốt SIP-AS vào phiên SIP, cung cấp cho SIP-AS toàn quyền điều khiển phiên SIP SCP điều khiển gọi CS ranh giới điều khiển tiếp xúc MSC/SSF thông qua giao thức CAP VAS IMS điều khiển loại phiên không phiên liên quan đến dịch vụ truyền thông mạng sử dụng IMS, chẳng hạn gọi thoại, gọi video, nhắn tin trị chuyện Một SIP-AS ảnh hưởng đến việc sử dụng phương tiện truyền thông phương tiện truyền thông định tuyến cho phiên giao tiếp SIP Bên cạnh chức kết nối với mạng lõi IMS (CSCF, MRFC, HSS), SIP-AS có giao diện kinh doanh với dịch vụ dựa internet, ví dụ cách sử dụng ngơn ngữ thực quy trình kinh doanh (BPEL) dịch vụ Web VAS dẫn cho phiên SIP khởi xướng (các phiên SIP khởi xướng thuê bao IMS phục vụ) kết thúc phiên SIP (các phiên SIP dành trước cho thuê bao IMS phục vụ) Hình 1.2 phản ánh nhiều SIP-AS đưa cho phiên SIP, tùy thuộc vào nội dung IFC Ví dụ IFC cho thuê bao định cho gọi ban đầu, S-CSCF phải đưa dịch vụ SIP-AS # 1, theo sau dịch vụ SIP-AS # Phương pháp đưa nhiều SIP-AS gọi gọi chaining IFC Một chế tương tự chế tồn GSM, MSC đưa dịch vụ khác theo thứ tự (Service chaining) Trong PSTN GSM, dịch vụ gọi thoại dịch vụ bổ sung chuyển hướng gọi, chuyển gọi thực mạng lõi Nghĩa dịch vụ không thuộc tiêu đề VAS Trong IMS, dịch vụ thoại bản, dịch vụ bổ trợ, thực cách sử dụng chế tương tự sử dụng cho VAS IMS Dịch vụ thoại IMS gọi điện thoại đa phương tiện truyền thông, dịch vụ thoại bổ sung IMS biết đến dịch vụ mô Dịch vụ thoại dịch vụ mô thực thông qua định logic dịch vụ chuẩn hóa triển khai SIP-AS 1.5 Mơ hình VAS mạng UMTS sử dụng IMS Sau mô tả VAS IMS VAS cho mạng UMTS, vấn đề cần giải thực tế làm để phát triển kiến trúc dịch vụ triển khai dịch vụ triển khai IMS đưa vào sử dụng mạng, phận tái sử dụng, chức phải phải di chuyển, làm để phát triển cho mạng tương lai kế thừa từ mạng UMTS Mạng lõi tiến hóa lên IMS, có nhiều thuê bao trở thành thuê bao IMS tương ứng với có thiết bị đầu cuối IMS có khả phù hợp Tuy nhiên, mạng truy nhập CS thiết bị đầu cuối CS trì thời gian dài Câu hỏi đặt phận mạng kế thừa tiếp tục sử dụng khả để điều khiển mạng lưới CS, phận sử dụng mạng IMS hội nhập với lớp dịch vụ Hình 1.3 mơ tả câu hỏi cốt lõi đề cập luận văn Một nhà điều hành di chuyển từ UMTS lên mạng sử dụng IMS sử dụng di sản dịch vụ VAS mạng hệ sau Dịch vụ VAS UMTS có thường gọi di sản IN Hình 1.3: Ứng dụng di sản VAS IMS Các vấn đề dấu hỏi hình 1.3 Làm kết nối di sản dịch vụ VAS mạng UMTS vào mạng sử dụng IMS Và làm nhận di sản dịch vụ VAS để làm việc với SIP-AS mạng IMS, ví dụ SIP-AS cung cấp dịch vụ điện thoại bổ sung Mạng lõi IMS sử dụng SIP qua điểm tham chiếu ISC SIPAS, di sản SCP sử dụng CAP hướng tới mạng lõi UMTS Khi đề cập đến vấn đề này, luận văn phải xem xét đến tương tác di sản dịch vụ VAS với đơn vị khác mạng UMTS Sự tương tác cần phải áp dụng mạng sử dụng IMS tốt di chuyển di sản VAS sang mạng sử dụng IMS Giải pháp chung cho việc áp dụng di sản VAS mạng UMTS lên mạng UMTS sử dụng IMS, trình bày rõ chương CHƯƠNG KIẾN TRÚC IMS Chương tập trung nghiên cứu kiến trúc IMS, chức phần tử, giao thức giao diện IMS 2.1 Giới thiệu chung IMS chuẩn dựa mạng viễn thông tồn IP mà sử dụng mạng có dây không dây với đa dạng dịch vụ đa phương tiện bao gồm: audio, video, thoại, văn bản, liệu Các dịch vụ dựa IMS phân chia thành ba loại sau:  Dịch vụ Non real time dịch vụ tin nhắn đa phương tiện phân phối nội dung đa phương tiện  Dịch vụ Near real time ví dụ Push to talk qua mạng thông tin di động tổ ong dịch vụ chơi Game  Dịch vụ Real time thoại, audio video, hội nghị dựa chuyển mạch gói Những dịch vụ có dễ dàng qua dịch vụ loại dịch vụ dịch vụ quản lý danh sách nhóm 2.2 Cấu trúc phân lớp IMS Mạng di động cố định hội tụ tảng IMS hoàn toàn IP Để thấy xu hướng đó, mạng IMS định nghĩa kiến trúc mặt phẳng ngang, bao gồm lớp chức [11]: Hình 2.1: Kiến trúc phân lớp phân hệ IMS theo chiều ngang Hình 2.1 kiến trúc phân lớp IMS theo chiều ngang Lớp lớp truyền tải thực truyền tải dung lượng báo hiệu luồng phương tiện Lớp bao gồm switch, router thực thể xử lý phương tiện (ví dụ: Media Gateway, Media Server) sử dụng cho mạng đường trục mạng truy nhập Các người dùng mạng IMS kết nối thông qua đa dạng mạng truy nhập kỹ thuật bao gồm mạng không dây có dây Một vài người sử dụng kết nối trực tiếp tới IMS thông qua mạng dựa IP, người dùng khác kết nối gián tiếp với mạng IMS thông qua PSTN Mỗi kiểu kết nối tới mạng IMS thực dễ dàng phần tử logic lớp truyền tải Như lớp truy nhập không phụ thuộc mạng, IMS kết nối đến nhiều loại mạng khác Lớp thứ hai kiến trúc IMS lớp điều khiển Bao gồm phần tử mạng báo hiệu (ví dụ: CSCF, HSS, MGCF…) để hỗ trợ điều khiển phiên chung, điều khiển phương tiện chức điều khiển truy nhập qua giao thức báo hiệu SIP, Diameter, H248 Lớp điều khiển mạng lõi IMS, với viễn thơng thực điều khiển hiệu cho thiết bị người sử dụng kết nối tới nhiều kiểu mạng truy nhập Lớp bao gồm server thuê bao nhà (HSS) để lưu trữ thơng tin vị trí vật lý người dùng, phân phát tài nguyên liệu bảo mật có liên quan Lớp thứ kiến trúc IMS lớp ứng dụng Lớp bao gồm Server ứng dụng server ứng dụng SIP, Server truy nhập dịch vụ mở bên thứ điểm điều khiển dịch vụ mở kế thừa IMS điều khiển dịch vụ thông qua mạng thuê bao nhà thành phần mạng báo hiệu phân phối lớp dịch vụ lớp điều khiển Khi đưa cấu trúc mạng lõi đơn mạng lõi cấu trúc theo chiều ngang cho loại mạng truy nhập dịch vụ khác nhau, kiến trúc phân hệ IMS mang lại lợi xoá bỏ kiến trúc dịch vụ theo chiều dọc truyền thống, mà nhân đơi chức tương tự (ví dụ: điều khiển phiên, tính cước) cho kiểu truy nhập dịch vụ Kiến trúc phân hệ IMS tạo nguồn tài nguyên chia sẻ hấp dẫn hội cho việc tiết kiệm chi phí cho nhà khai thác mạng nhà cung cấp dịch vụ 2.3 Tổng quan giao thức sử dụng IMS 2.3.1 Giao thức khởi tạo SIP Giao thức khởi tạo phiên (được định nghĩa RFC 3261) thiết kế để hỗ trợ việc thiết lập phiên đa phương tiện người sử dụng mạng IP [9] Giống điều khiển gọi, mục tiêu SIP RFC hỗ trợ chức di động người sử dụng chuyển hướng gọi Thiết lậpcuộc gọi VoIP/Video SIP ` Người sử dụng máy tính Mạng lõi GPRS RAN UE IMS WBTS RNC Uu SGSN Internet GGSN Iu Server ứng dụng SIP Hình 2.2: Báo hiệu SIP từ đầu cuối đến đầu cuối Hình 2.2 đưa mơ tả giao thức SIP, SIP giao thức chuẩn IETF đưa nhằm mục đích thực hệ thống có khả truyền qua mơi trường mạng IP Nó định nghĩa client-server yêu cầu bên gọi (client) đưa bên bị gọi (server) trả lời nhằm đáp ứng yêu cầu bên gọi SIP sử dụng số kiểu tin trường khởi đầu giống HTTP Về SIP giao thức hướng văn gần giống với giao thức HTTP khơng phải mở rộng HTTP Trong kiến trúc phân hệ IMS giao thức SIP sử dụng để thiết lập, trì kết thúc phiên đa phương tiện mạng lõi giao diện Mg, Mw, Mm, Mi, Mj, Mk 2.3.2 Giao thức Diameter Trong IMS, giao thức Diameter sử dụng để nhận thực trao quyền toán người dùng IMS SIP lựa chọn làm báo hiệu mạng lõi IMS giao thức Diameter sử dụng cho nhận thực, trao quyền tốn Ngồi hai giao thức trên, giao diện phần tử mạng lõi IMS với phần tử ngồi sử dụng số giao thức khác H248, MEGACO, giao thức truyền tải thời gian thực RTP, MAP… 11 Hình 2.4: Kiến trúc CSCF 2.5.1.2 P-CSCF (CSCF đại diện) P-CSCF điểm tiếp xúc máy di động IMS chỗ hay khách Nói cách khác, P- CSCF tiếp nhận yêu cầu SIP từ máy di động tự thực yêu cầu chuyển chúng đến server khác P- CSCF chứa chức điều khiển sách để điều khiển sách liên quan đến cách thức sử dụng kênh mang GGSN Đối với thuê bao chuyển mạng, P- CSCF đặt mạng khách, đặc biệt đặt GGSN mạng mà từ thuê bao nhận dịch vụ 2.5.1.3 I-CSCF (CSCF hỏi ) I-CSCF điểm tiếp xúc phạm vi mạng nhà khai thác cho tất kết nối tới thuê bao nhà khai thác mạng Nó đóng vai trò điểm tiếp xúc trung tâm mạng nhà khai thác dành cho thuê bao hay người sử dụng làm khách mạng tất phiên Trong mạng nhà khai thác có nhiều I-CSCF 2.5.2 HSS ( Server thuê bao nhà) Đây sở liệu chung cho tất người dùng, chứa HLR thể thức mạng GPRS Nó chứa thông tin sau:  Thông tin nhận dạng (số điện thoại, địa SIP, IMSI)  Thông tin an ninh (các khố nhận thực bí mật)  Thơng tin vị trí (SGSN, địa IP)  Thơng tin lý lịch người sử dụng (các dịch vụ đăng ký) 2.5.3 Server ứng dụng (AS) 3GPP đặc tả UE có mạng nhà đăng ký tập dịch vụ với mạng nhà (các dịch vụ đăng ký mạng nhà) Các tiêu chuẩn 3GPP thời đòi hỏi mạng nhà UE phải cung cấp điều khiển dịch vụ cho mạng khách Các AS không đơn thực thể IMS mà chức IMS Các AS trình bầy phận IMS chúng thực thể cung cấp dịch vụ đa phương tiện giá trị gia tăng IMS AS đăng ký mạng nhà người sử dụng hay vị trí người thứ ba Các dịch vụ cung cấp không hạn chế dịch vụ dựa SIP mà dịch vụ dựa môi trường dịch vụ mạng thông minh CAMEL kiến trúc dịch vụ mở (OSA) 12 2.5.4 Chức điều khiển cổng nối xuyên (BGCF) Chức điều khiển cổng cổng nối xuyên (BGCF) lựa chọn mạng PSTN mạng chuyển mạch kênh (CSN) mà lưu lượng định tuyến sang Nếu BGCF xác định lưu lượng chuyển mạng tới mạng PSTN hay mạng chuyển mạch kênh nằm mạng với BGCF lựa chọn MGCF để đáp ứng cho liên mạng với PSTN hay CSN Nếu lưu lượng chuyển sang mạng không nằm với BGCF BGCF gửi báo hiệu phiên tới BGCF quản lí mạng đích 2.5.5 SLF (Chức định vị đăng ký thuê bao) SLF (Subcription location function) sử dụng chế phân giải cho phép I-CSCF, SCSCF AS tìm địa HSS, nơi chứa số liệu thuê bao nhiều HSS với địa khác sử dụng mạng nhà khai thác 2.5.6 MGCF ( Chức điều khiển cổng đa phương tiện) MGCF cổng hỗ trợ thông tin người sử dụng IMS CS Chức điều khiển cổng phương tiện (MGCF) cổng phương tiện (IM-MGW) chịu trách nhiệm cho báo hiệu chuyển đổi phương tiện miền PS mạng chuyển mạch kênh (PSTN chẳng hạn) MGCF giao tiếp với S-CSCF (hoặc BGCF) qua giao thức SIP 2.5.7 MRF (Chức tài nguyên đa phương tiện) Kiến trúc liên quan đến chức tài nguyên đa phương tiện (MRF) thể sau: Hình 2.7: Kiến trúc MRF MRF phân tách thành điều khiển chức tài nguyên đa phương tiện MRFC xử lí chức tài nguyên đa phương tiện MRFP thể hình vẽ 2.7 2.5.8 IMS-MGW (Chức cổng phương tiện -IMS) IMS MGW đảm bảo liên kết mặt phẳng người sử dụng mạng CS (PSTN, GSM) IMS Một IMS-MGW kết thúc kênh mang từ mạng chuyển mạch kênh luồng phương tiện từ mạng chuyển mạch gói (ví dụ luồng RTP mạng IP) IMS-MGW hỗ trợ chuyển đổi phương tiện điều khiển mang xử lí tải trọng (ví dụ mã hóa, triệt vọng, cầu hội nghị) 2.5.9 SGW (Chức cổng báo hiệu) Chức cổng báo hiệu sử dụng để kết nối mạng báo hiệu khác ví dụ mạng báo hiệu SCTP/ IP mạng báo hiệu SS7 Chức cổng báo hiệu triển khai thực thể đứng bên thực thể khác Các luồng phiên đặc tả SGW làm việc với PSTN hay miền chuyển mạch kênh cần có SGW để chuyển đổi truyền tải báo hiệu SGW triển khai hai node logic sau: 2.5.10 PDF (Chức định sách) PDF chịu trách nhiệm đưa định sách dựa thông tin phiên thông tin liên quan đến phương tiện nhận từ P-CSCF Nó hoạt động điểm định sách để điều 13 khiển SBLP (Service based local policy: sách địa phương dựa dịch vụ) Có khả cấm kênh mang trao quyền (PDP context) 2.5.11 SEG (Cổng an ninh) SEG bảo vệ hệ thống thông tin miền an ninh, lưu lượng truyền qua cổng an ninh (SEG) trước vào miền an ninh Miền an ninh coi mạng quản lý thẩm quyền quản lý Thông thường biên giới nhà khai thác mạng SEG đặt biên miền an ninh áp đặt sách an ninh miền an ninh cho SEG khác miền an ninh kết cuối Nhà khai thác mạng phải có nhiều SEG mạng để tránh cố SEG quy định để tương tác với tất kết cuối miền an ninh hay định nghĩa cho tập kết cuối 2.6 Các giao diện IMS Các giao diện IMS hình 2.8 nhóm vào loại sau [11]:  Các giao diện để điều khiển dịch vụ báo hiệu dựa SIP gồm: Mg, Mi, Mj, Mk, Mr, Mw, Gm, ISC Tất giao diện sử dụng báo hiệu SIP  Các giao diện cho cổng phương tiện dựa báo hiệu H248/MEGACO gồm giao diện Mc Mp Hình 2.8: Kiến trúc IMS với giao diện  Giao diện sử dụng giao thức DIAMETER: Cx, Gq, Dx, Sh, Dh  Các giao diện với mạng gồm Mb, Mm, Go 2.7 Quá trình đăng ký khởi tạo phiên IMS 2.7.1 Quá trình đăng ký IMS Đầu tiên đăng ký IMS, phép UE sử dụng dịch vụ IMS, UE phải đạt kết nối IP tìm điểm thực thể IMS, ví dụ P-CSCF Trong trường hợp UE truy nhập GPRS, UE thực thủ tục đăng nhập GPRS kích hoạt ngữ cảnh giao thức liệu gói (PDP) cho báo hiệu SIP [11] Đăng ký IMS gồm pha: phần bên trái hình 2.9 pha đầu tiên- mạng mời gọi UE nào? Phần bên phải hình 2.9 pha 2- UE đáp trả mời gọi hoàn thành đăng ký sao? Đầu tiên, UE gửi yêu cầu đăng ký SIP để tìm P-CSCF Yêu cầu bao gồm yêu cầu, nhận dạng đăng ký tên miền mạng nhà (địa I-CSCF) P-CSCF xử lý yêu cầu REGISTER sử dụng tên miền mạng nhà cung cấp để định địa IP I-CSCF I-CSCF liên hệ với server thuê bao nhà (HSS) để tìm khả yêu cầu cho lựa chọn S-CSCF Sau lựa chọn S-CSCF, I-CSCF chuyển yêu cầu REGISTER tới S-CSCF S-CSCF nhận người sử dụng chưa cấp phép, gọi liệu nhận thực từ HSS thông báo tới người dùng với câu trả lời 401- khơng phép Tiếp theo, UE tính tốn môt câu trả lời để chứng tỏ gửi yêu cầu REGISTER khác tới P-CSCF P-CSCF lại tìm I-CSCF I-CSCF 14 tìm S-CSCF Cuối S-CSCF kiểm tra câu trả lời với profile người dùng tải từ HSS chấp nhận đăng ký với câu trả lời OK 200 Ngay UE cấp phép thành cơng, UE khởi xướng nhận phiên Trong thủ tục đăng ký UE P-CSCF biết S-CSCF mạng phục vụ UE Hình 2.9: Lưu đồ đăng ký IMS mức cao Trách nhiệm UE giữ cho hoạt động đăng ký cách làm đăng ký định kỳ Nếu UE khơng làm tươi đăng ký nó, S-CSCF im lặng loại bỏ đăng ký khoảng thời gian đăng ký hết hiệu lực Khi UE muốn đăng ký lại từ IMS, đơn giản UE gửi yêu cầu REGISTER kể giá trị thời gian đăng ký không (hết hiệu lực) 2.7.2 Khởi tạo phiên Khi người dùng A muốn có phiên với người dùng B, UE A tạo yêu cầu INVITE SIP gửi yêu cầu qua điểm tham chiếu Gm tới P-CSCF P-CSCF xử lý yêu cầu: ví dụ, giải nén yêu cầu kiểm tra nhận dạng người dùng khởi đầu trước chuyển tiếp yêu cầu qua điểm tham chiếu Mw tới SCSCF S-CSCF xử lý yêu cầu, thực điều khiển dịch vụ bao gồm tương tác với server ứng dụng (AS) cuối định điểm vào nhà vận hành mạng nhà người dùng B dựa nhận dạng người dùng B yêu cầu SIP INVITE Hình 2.10 Lưu đồ thiết lập phiên IMS mức cao[11] I-CSCF nhận yêu cầu qua điểm tham chiếu Mw liên hệ với HSS qua điểm tham chiếu Cx để tìm S-CSCF phục vụ người dùng B Yêu cầu chuyển qua điểm tham chiếu Mw tới S-CSCF SCSCF thực trách nhiệm xử lý thiết bị đầu cuối phiên, tính đến tương tác với server ứng dụng (AS) cuối thực chuyển giao yêu cầu tới P-CSCF qua điểm tham chiếu Mw Sau xử lý (ví dụ nén kiểm tra cá nhân), P-CSCF sử dụng điểm tham chiếu Gm để chuyển giao yêu cầu SIP INVITE tới UE B UE B tạo câu trả lời hướng theo chiều ngược lại tới UE A theo tuyến tạo (ví dụ UE B »P-CSCF -> S-CSCF -> I-CSCF -> S-CSCF -> P-CSCF -> UE A) Hình 2.10: Lưu đồ thiết lập phiên IMS mức cao Sau vài hành trình quay trở về, hai UE hoàn thành thiết lập phiên bắt đầu kích hoạt ứng dụng (ví dụ chơi cờ) Trong thiết lập phiên nhà vận hành điều khiển cách sử dụng kênh mang dành cho lưu lượng phương tiện 15 CHƯƠNG GIẢI PHÁP TÍCH HỢP CUNG CẤP DỊCH VỤ VAS TRONG MẠNG UMTS SỬ DỤNG IMS Chương sâu nghiên cứu giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS chuyển từ mạng UMTS lên mạng UMTS sử dụng IMS, phân tích chức phần tử, sở đưa mơ hình giải pháp ứng dụng vào mạng Vietnam mobile 3.1 Giới thiệu Trước đưa giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS sử dụng IMS luận văn đưa khái niệm thích ứng tương tác dịch vụ IMS 3.2 Đa dịch vụ mạng sử dụng IMS 3.2.1 Giới thiệu thích ứng dịch vụ tương tác dịch vụ Mạng UMTS cung cấp nhiều dịch vụ giá trị gia tăng, dịch vụ khác cung cấp khác nhau, chúng đối lập với mạng Để khắc phục điều mạng phải tuân thủ nguyên tắc điểm điều khiển đơn Điều có nghĩa khơng có nhiều dịch vụ VAS thời điểm cụ thể điều khiển gọi mạng UMTS Tuy nhiên, nhà mạng muốn triển khai nhiều dịch vụ mạng họ, với nhiều dịch vụ làm việc gọi thời điểm Các nhà cung cấp thường áp dụng phương pháp đa dịch vụ độc quyền, thường dịch vụ “kết dính”, chúng kết hợp dịch vụ ban đầu trường hợp đơn giản dịch vụ khác kích hoạt theo thứ tự (dịch vụ chaining) Quy tắc đơn giản sử dụng logic kết dính ưu tiên cho phép điều khiển toàn dịch vụ với nỗ lực hợp lý Hạn chế phương pháp sử dụng mạng thường địi hỏi phải tích hợp hệ thống thử nghiệm rộng rãi Đối với mạng sử dụng IMS, đa dịch vụ đưa giải thông qua chuỗi IFC Chuỗi IFC không cung cấp tương tác dịch vụ, cung cấp khả giới hạn cho đa dịch vụ VAS đưa mạng sử dụng IMS Khi chuyển từ UMTS lên mạng sử dụng IMS triển khai kế thừa VAS mạng mới, vấn đề mô tả đa dịch vụ VAS cần giải Một nhà điều hành muốn kết hợp di sản dịch vụ VAS đưa với VAS mạng sử dụng IMS Ví dụ kiến trúc cho đa dịch vụ có mạng UMTS đưa hình 3.1 [12] Hình 3.1: Mơ tả kết hợp dịch vụ UMTS IMS Khi đưa đa dịch vụ cho gọi đơn lẻ phiên đa phương tiện, dịch vụ tương tác trở nên quan trọng Với mạng túy UMTS, dịch vụ khác cung cấp khác nhau, chúng đối lập dẫn mạng lõi IMS Phối hợp dịch vụ cần thiết để phối hợp dẫn trường hợp Ngoài ra, liệu thuê bao cung cấp xác cần thiết, để đảm bảo dịch vụ gọi theo thứ tự thích hợp Các phần cung cấp cách tổng quan 16 giải pháp khác để giải vấn đề kết hợp dịch vụ Luận văn đưa làm tảng dịch vụ mạng UMTS sử dụng IMS nhận tương tác dịch vụ phối hợp dịch vụ Vấn đề đa dịch vụ quan trọng di chuyển từ UMTS lên IMS nhà khai thác muốn đạt lợi ích từ khả dịch vụ VAS IMS để xây dựng hệ thống cách linh hoạt rút ngắn thời gian đưa dịch vụ thị trường Khi kế thừa dịch vụ VAS áp dụng mạng sử dụng IMS, dịch vụ kế thừa phải kết hợp với dịch vụ IMS Các dịch vụ VAS kế thừa dịch vụ VAS mạng sử dụng IMS tồn độc lập 3.2.2 Bộ quản lý tương tác kích hoạt TRIM Bộ quản lý tương tác kích hoạt (TRIM) thực thể logic phân phối, kích hoạt từ mạng lõi CS sever đa ứng dụng Hình 3.2 giúp tìm hiểu rõ chức TRIM [12] Ví dụ TRIM sử dụng để kết hợp VPN với dịch vụ chúc mừng cá nhân gọi Các chức áp dụng TRIM gọi mơi giới Dịch vụ (service brokering) Hình 3.2: Bộ quản lý tương tác kích hoạt Mục đích TRIM phân phối dịch vụ mạng CS TRIM chứa logic để xác định dịch vụ VAS dẫn cho gọi cụ thể Logic điều chỉnh phù hợp cho thuê bao, tức thuê bao khác có kết hợp khác dịch vụ VAS Bất kỳ tương tác dịch vụ cần phải xử lý vịng TRIM Ví dụ dịch vụ đưa tương ứng cung cấp dẫn xung đột với TRIM, TRIM đưa định dẫn để chuyển tiếp đến mạng lõi UMTS có hành động khác 3.2.3 Bộ quản lý tương tác khả dịch vụ SCIM Thực thể tiếp theo, gọi SCIM (Bộ quản lý tương tác khả dịch vụ), sử dụng cho việc đưa đa dịch vụ IMS cách sử dụng kích hoạt từ mạng lõi [11] Như không liên quan đến tái sử dụng di sản VAS, có chức tương tự TRIM đưa phần Hình 3.3 SCIM mối liên hệ với mạng IMS AS AS SCIM SIP cat ion SIPAppli Appli cat ion Server Server Sh ISC HSS HSS Cx Si MAP S -CSCF S -CSCF ISC ISC OSA OSAservice service cap capability abilityserver server (SCS) (SCS) OSA OSA app application lication server server OSA API IM -SSF IM -SSF CAP Camel CamelService Service Environment Environment Hình 3.3: Bộ quản lý tương tác khả dịch vụ 17 SCIM thực thể lớp ứng dụng IMS giới thiệu 3GPP phần phiên REL-5 mạng 3G Mục đích phối hợp tương tác dịch vụ SCIM có vị trí lớp bổ sung S-CSCF máy chủ ứng dụng, giao diện S-CSCF máy chủ ứng dụng thông qua giao diện ISC SCIM coi thực thể độc lập IMS có mơi trường dịch vụ với tổng số dịch vụ có sẵn cao đáng kể so với dịch vụ UMTS Ngồi mơi trường trở nên động dịch vụ có khả thay đổi thường xuyên Đối với IMS, phối hợp tương tác dịch vụ thủ cơng đạt thông qua định nghĩa IFC Do tổng số dự kiến thay đổi thường xuyên dịch vụ, phương pháp trở nên thời gian, ngày phức tạp tốn Với hệ thống IMS sử dụng SCIM tiết kiệm đáng kể chi phí bảo trì Cả TRIM SCIM thành phần hữu ích cho tiến trình chuyển VAS từ mạng UMTS sang mạng sử dụng IMS Tuy nhiên, hạn chế hai thành phần giới hạn giao diện điều khiển gọi 3.3 Giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS sử dụng IMS 3.3.1 Chức chuyển dịch vụ IM-SSF Chức chuyển dịch vụ IMS (IM-SSF) đưa 3GPP, phần phiên Rel-5 mạng 3G, thực thể thích ứng độc lập mạng lõi IMS di sản mạng IN [11] Hình 3.4 cho thấy vị trí IM-SSF mạng IMS Hình 3.4: IMS-SSF cho việc triển khai di sản VAS mạng sử dụng IMS IM-SSF hoạt động SIP-AS phía mạng lõi IMS, tức IFC ISC sử dụng Quá trình vào phiên SIP từ thuê bao IMS đăng ký di sản dịch vụ IMS, định tuyến thông qua IMSSF, cách sử dụng IFC mô tả trước Trong q trình đăng ký, hồ sơ cá nhân thuê bao HSS chứa IFC liên quan đến IM-SSF, IFC gửi đến S-CSCF, thông qua điểm tham chiếu Cx Trong trình đăng ký thuê bao IMS S-CSCF, IM-SSF thu liệu thuê bao CAMEL từ HLR Theo đó, IM-SSF trang bị với phần ứng dụng điện thoại di động (MAP) báo hiệu khả với HLR, điểm tham chiếu (Si) sử dụng cho việc thu thập liệu kích hoạt CAMEL từ HLR IM-SSF dịch tín hiệu SIP từ S-CSCF vào báo hiệu CAP chuyển tới SCP Vì SCP theo cách hoạt động dịch vụ VAS cách bình thường, IM-SSF đảm bảo chuyển đổi SIP CAP S-CSCF phụ thuộc vào IFC liên kết với SIP-AS, mô tả hình 3.4 IM-SSF định nghĩa thực thể chức độc lập Điều cản trở tương tác dịch vụ khác đưa cho phiên IMS Một IM-SSF phục vụ cho chuyển đổi giao thức (nhưng bị giới hạn), khơng thể phối hợp dịch vụ tương tác dịch vụ Khi tích hợp di sản VAS mạng sử dụng IMS, di sản VAS phải kết hợp với dịch vụ khác Điều không hỗ 18 trợ IM-SSF đặc tả thông thường Vấn đề giải giải pháp Ericsson kết hợp TRIM, SCIM với IM-SSF 3.3.2 Phân loại dịch vụ VAS triển khai lên mạng sử dụng IMS Để phát triển VAS có theo hướng IMS, luận văn trình bày logic phân chia VAS triển khai mạng di sản Hình 3.5 cho thấy cấu trúc VAS có [12] Hình 3.5: Logic phân chia di sản VAS Luận văn tiến hành phân loại VAS có dựa mức độ mà chúng áp dụng IMS Các dịch vụ loại thứ (loại I) loại dịch vụ không áp dụng mạng sử dụng IMS gọi loại hình dịch vụ CS cụ thể Nói chung chúng giải vấn đề định tuyến mạng CS Đối với số dịch vụ VAS thời tương tự dịch vụ yêu cầu IMS, chúng xây dựng cách khác khơng có tái sử dụng rõ ràng logic dịch vụ liệu từ dịch vụ có Loại thứ hai (loại II) dịch vụ với trường hợp sử dụng tương tự IMS, khơng phát triển thành dịch vụ đa phương tiện truyền thơng Nói cách khác VAS ứng dụng IMS, khơng có dịch vụ đa phương tiện Nói chung, chúng trung tâm thoại giải với điều khiển khởi tạo phiên ví dụ mục đích tính cước Trong trường hợp có tiềm tái sử dụng logic kinh doanh liệu dịch vụ VAS có Loại dịch vụ thứ ba (loại III) giải với dịch vụ áp dụng IMS mở rộng với tính đa phương tiện tính khác cung cấp mạng sử dụng IMS Trong trường hợp có tiềm tái sử dụng logic kinh doanh liệu IMS Tái sử dụng thấp so với loại thứ hai với chức đa phương tiện dịch vụ phát triển tốt IMS Ví dụ dịch vụ freephone, dịch vụ premium rate, Centrex… 3.3.3 Giải pháp chiến lược cho việc tái sử dụng dịch vụ VAS có IMS Như mơ tả phần 3.3.2, VAS áp dụng IMS (loại II loại III) cần xem xét Nó đưa IMS khơng có khả tái sử dụng logic phiên cụ thể CS, logic để điều khiển phiên IMS hoàn toàn khác Logic kinh doanh liệu có khả tái sử dụng IMS Vì vậy, lựa chọn khả thi so với IM-SSF nút riêng biệt, nhằm mục đích để kết nối di sản VAS đến IMS thông qua giao thức điều khiển phiên logic, tạo logic phiên IMS ứng dụng front-end để truy cập logic VAS kinh doanh liệu Điều phác thảo hình 3.6 Truy nhập liệu, mô tả mũi tên thực thể dịch vụ, thông thường SCP thường trang bị với giao diện truy nhập liệu cụ thể phép tích hợp với hệ thống hỗ trợ kinh doanh Trong nhiều trường hợp logic kinh doanh truy nhập, ví dụ logic kinh doanh triển khai tảng dịch vụ khác logic điều khiển phiên Tuy nhiên, mức độ tái sử dụng 19 áp dụng phụ thuộc vào việc điều khiển phiên, logic kinh doanh liệu tách kiến trúc dịch vụ VAS với tảng cụ thể công nghệ sử dụng Trong trường hợp SCP IMS-AS thực tảng, cách sử dụng công nghệ, giải pháp áp dụng thực dễ dàng Các trường hợp khó khăn kịch có liên quan đến thiết bị từ nhà cung cấp khác Hình 3.6: Sử dụng lại VAS loại II loại III IMS Theo tiến trình thời gian có nhiều chức (bao gồm logic kinh doanh) thêm vào mạng sử dụng IMS loại bỏ dịch vụ liệu Thông thường triển khai dịch vụ liệu server liệu riêng biệt ý tưởng tồi Không phải luôn áp dụng chiến lược mơ tả trên, tức truy nhập vào logic kinh doanh có dịch vụ liệu từ logic điều khiển phiên IMS Ví dụ trường hợp trường hợp VAS không cung cấp quyền truy nhập vào dịch vụ liệu Để tạo điều kiện tái sử dụng logic doanh nghiệp dịch vụ liệu có, logic điều khiển phiên IMS bao gồm chức IM-SSF Các chức IM-SSF logic điều khiển phiên IMS cho phép truy nhập vào VAS có thơng qua giao thức IN Nói cách khác, logic điều khiển phiên IMS áp dụng với logic dịch vụ đưa phù hợp với cơng nghệ mạng UMTS, ví dụ sử dụng CAP Do hạn chế IM-SSF mô tả trên, thực tế thành phần có giá trị dịch vụ VAS logic kinh doanh liệu dịch vụ truy nhập trực tiếp gián tiếp thông qua giao thức Sử dụng IM-SSF cho dịch vụ loại III dẫn đến đầu tư lớn hai dịch vụ (thích ứng dịch vụ) IM-SSF (thích ứng giao thức) Đầu tư khơng có khả ứng dụng tương lai Dựa phân tích kết luận tảng dịch vụ với hỗ trợ cho ứng dụng IMS tới giao diện kế thừa SCP thông qua giao thức truy nhập liệu hỗ trợ cho trường hợp IM-SSF (chức nội IM-SSF) trường hợp có hạn chế giao diện truy nhập liệu, cung cấp cho nhà khai thác cách tối ưu để tái sử dụng di chuyển dịch vụ VAS có lên mạng sử dụng IMS Đối với dịch vụ VAS loại III có, có tiềm để phát triển IMS có khả khai thác dịch vụ phong phú IMS Logic phiên nên xây dựng lại tảng IMS, định máy chủ ứng dụng Hiện có Logic kinh doanh liệu dịch vụ chạy tảng riêng biệt sử dụng cách phát triển logic phiên IMS Logic kinh doanh liệu dịch vụ tăng cường để sử dụng tính khả mạng sử dụng IMS 3.3.4 Giải pháp tích hợp VAS mạng UMTS sử dụng IMS Trong phần này, xem xét làm để áp dụng VAS mạng UMTS kế thừa lên mạng sử dụng IMS Hình 3.7 mơ hình giải pháp tích hợp VAS mạng UMTS sử dụng IMS 20 Business logic Legacy VAS CAP Business logic IM-SSF Session control Session control Service orchestration (SCIM, TRIM) CAP SS7 SIP stack stack CAP UMTS core SIP IMS core Hình 3.7: Mơ hình giải pháp tích hợp VAS mạng UMTS sử dụng IMS Hình 3.7 mơ hình giải pháp NG-IN next generation- intelligent networks Ericsson tích hợp ứng dụng VAS mạng GSM/UMTS lên mạng hệ tiếp sau sử dụng IMS Phương pháp tiếp cận Ericsson dựa nguyên tắc đề cập phần 3.2 Ngoài SCP SIP-AS tích hợp tảng dịch vụ Trong giải pháp tích hợp phần tử chức SCIM, TRIM IM-SSF Nền tảng dịch vụ NG-IN Ericsson giải nhu cầu dài hạn để thực dịch vụ giá trị gia tăng mạng phát triển sử dụng IMS Các di sản dịch vụ tồn kết hợp với dịch vụ cung cấp cho thuê bao miền mạng CS tốt thuê bao miền mạng IMS (hoặc thuê bao hai lĩnh vực) Hình 3.8: Nền tảng dịch vụ NG-IN Ericsson Ericson đưa phương pháp phát triển lớp dịch vụ VAS CS để cung cấp mơi trường dịch vụ mở mà sử dụng cho ứng dụng CS, cho ứng dụng IMS cho ứng dụng hội tụ, lúc cung cấp khả tích hợp ứng dụng VAS CS từ Ericsson, từ nhà điều hành từ bên thứ Nền tảng dịch vụ Ericsson đưa dựa tiêu chuẩn mở hệ sinh thái di động Trong lớp dịch vụ chiến lược tập trung vào Java EE (JEE) Lý hỗ trợ ngành công nghiệp hệ sinh thái phát triển Trong giải pháp phận quan trọng Ericsson Compositon Engine ECE- tổng hợp dịch vụ Tổng hợp dịch vụ khái niệm kết hợp số dịch vụ định nghĩa rõ ràng thành chức ECE mở rộng công cụ SOA tới mạng sử dụng IMS sử dụng đầy đủ chức IMS Với ECE, kết hợp dịch vụ dựa SIP với dịch vụ Web dựa dịch vụ tổng hợp Một chế tổng hợp đặc biệt quan trọng truy nhập CS nguyên tắc lựa chọn miền dịch vụ (SDS), theo NG-IN kích hoạt từ CS tính SDS định chuyển tiếp xử lý gọi đến miền IMS kích hoạt lại Lý để chuyển tiếp vào miền IMS để có mơi trường dịch vụ phong phú thông qua giao thức điều khiển mạng CS 21 Một khác biệt lớn ECE Ericsson phương pháp tổng hợp khác công nghệ (IFC) ngơn ngữ thực q trình kinh doanh (BPEL) mức độ trừu tượng (tổng hợp) cao sử dụng môi trường ECE cho mô tả thành phần dịch vụ Thay thể cách rõ ràng dịch vụ sử dụng, thực với IFC BPEL, dịch vụ cần thiết cho thành phần mô tả phương tiện ràng buộc để lựa chọn dịch vụ Các ràng buộc đưa điều kiện yêu cầu thành phần dịch vụ phù hợp trình thực Bất kỳ dịch vụ từ kho lưu trữ dịch vụ phù hợp với ràng buộc đưa phần việc thực dịch vụ Kết ràng buộc thành phần dịch vụ tạo một tổng hợp dịch vụ động, linh hoạt mạnh mẽ khả để điều chỉnh thân phù hợp với dịch vụ có sẵn Việc lựa chọn thành phần mơ tả dựa yêu cầu ràng buộc cao làm hài lịng mơ hình mơ tả thành phần dịch vụ Kết toàn thành phần mơ hình hóa khơng phải xác định trước sử dụng phương pháp công nghệ IFC BPEL Điều dẫn đến đặc tính quan trọng cơng nghệ tổng hợp dịch vụ bối cảnh mạng di sản sử dụng IMS: khả để giải điều khiển tương tác dịch vụ 3.4 Đề xuất ứng dụng giải pháp tích hợp dịch vụ VAS cho mạng Vietnam mobile 3.4.1 Phân tích thực trạng mạng Vietnam mobile Năm 2009, mạng Vietnam mobile thức vào hoạt động với tảng sử dụng công nghệ GSM Khi tiến hành hợp tác với nhà cung cấp mạng hàng đầu giới Ericsson Huawei, Vietnam mobile triển khai mạng E-GSM đại phủ sóng tồn quốc, với thiết bị cơng nghệ Đặc biệt, Vietnam mobile tập trung xây dựng hệ thống vận hành mạng thiết kế mạng vô tuyến chất lượng cao, tinh vi, đảm bảo tối đa mức độ sẵn sàng dịch vụ thông suốt mạng Mạng Vietnam mobile thiết kế với tính cấu trúc cao cho phép người dùng triển khai nhanh dịch vụ tiên tiến Mạng Vietnam mobile đời điều kiện mạng viễn thông giới đạt đến phát triển cao, lợi không nhỏ giúp mạng sử dụng nhiều cơng nghệ thiết bị tiên tiến Mạng Vietnam mobile thiết kế theo mơ hình mạng GSM/UMTS Ericsson Hình 3.9 mơ hình mạng Vietnam mobile thiết kế Ericsson Hình 3.9: Mơ hình mạng GSM/UMTS Vietnam moblie Mơ hình mạng GSM/UMTS Vietnam mobile mạng đa dịch vụ Mơ hình mạng chứa số lượng ngày tăng mối liên kết loạt mạng mạng chuyển mạch kênh gói, băng rộng băng rộng, thoại liệu, cố định di động Đối với nhà điều hành, mạng GSM /UMTS có nghĩa tính liên tục dịch vụ người dùng cuối, tối ưu hóa danh mục đầu tư ứng dụng cắt giảm chi phí đáng kể hoạt động, truyền tải bảo trì 22 Hiện mạng Vietnam mobile nâng cấp mạng lên mạng 3G- UMTS cung cấp dịch vụ đến người dùng Hình 3.10 mơ hình mạng 3G UMTS triển khai cho mạng Vietnam mobile Mạng lõi 3G UMTS Vietnam mobile xây dựng chuyển mạch mềm di động đảm bảo mạng Vietnam mobile có mạng core chung cho GSM WCDMA triển khai địa điểm cốt lõi thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng Mạng lõi tính tốn để chuẩn bị cho ứng dụng tiêu chuẩn hóa IMS tương lai chẳng hạn IMS Push to Talk, IMS weShare điện thoại đa phương tiện IMS North Internet RBS SM800 BD8800 Firewall NTP RBS RBS Switch Router Leased Line DNS RADIUS Site infrastructure RBS + Router Switch RBS CS Modules PS Modules IP HLR/AUC GGSN (GW) Legend G: GSM only W: WCDMA GW: Common Core SGSN (G) Firewall SGSN (GW) RBS MSC-S MSC-S MSC-S MSC-S (G) MSC-S (W) M-MGW M-MGW M-MGW M-MGW (G) M-MGW (W) RNC RNC RNC RNC Central SM800 BD8800 CS Modules RBS Transmission Backbone Network RBS Switch Router + Switch MSC-S (GW) RBS M-MGW M-MGW (GW) RNC South RNC CS Modules SM800 MSC-S MSC-S MSC-S MSC-S (G) BD8800 Router RBS MSC-S (W) RBS HLR/AUC IP Internet RBS M-MGW M-MGW M-MGW M-MGW (G) Switch M-MGW (W) RBS Router RBS Switch RBS PS Modules GGSN (GW) SGSN (G) RNC RNC RNC RNC Firewall SGSN (W) Hình 3.10 Mơ hình mạng 3G UMTS Vietnam mobile Mạng 3G Vietnam mobile có tốc độ truyền tải liệu cao lên tới 21.6 Mbps, người dùng thoải mái lướt web với tốc độ cao, download upload liệu, đặc biệt xem tivi trực tuyến, hay sử dụng dịch vụ video calls trở lên dễ dàng với chất lượng cao 3.4.2 Giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS Vietnam mobile sử dụng IMS Trên sở phân tích luận văn đưa mơ hình giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS ứng dụng cho mạng viễn thông Việt Nam cụ thể mạng Viet Nam mobile chuyển từ UMTS lên mạng sử dụng IMS Hình 3.11: Mơ hình giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS Vietnam mobile sử dụng IMS 23 Mô hình giải pháp hỗ trợ q trình tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS Vietnam mobile lên mạng sử dụng IMS Nó có khả cung cấp lại dịch vụ không phân biệt công nghệ truy nhập, có khả kết hợp dịch vụ nhiều mơi trường SCP, có khả kết hợp dịch vụ từ miền đa dịch vụ tạo gói dịch vụ độc đáo hấp dẫn Trong mơ hình sử dụng giải pháp NG-IN thiết bị Ericsson, giải pháp sử dụng ECE với tích hợp TRIM, SCIM IM-SSF Sự tương tác mạng qua giao thức INAP, CAP, ISC Các gọi thiết lập miền CS (GSM/UMTS) bị điều khiển logic dịch vụ kiến trúc lớp dịch vụ NGIN Theo đó, quan hệ điều khiển CAMEL thiết lập mạng GSM/UMTS tảng dịch vụ NGIN Việc sử dụng CAMEL cho phép ứng dụng điều khiển gọi thuê bao phục vụ chuyển vùng bên PLMN ECE cung cấp kết hợp cơng nghệ, giúp mạng Viet Nam mobile có linh hoạt dễ dàng tổng hợp dịch vụ có đưa dịch vụ Để cho phép tổng hợp dịch vụ tạo dịch vụ mới, ECE phải tích hợp tốt môi trường dịch vụ mạng VietNam Mobile hình bên Services Messaging Messaging Services Services Query CAP IN IMS Applications Services Services CS1 Other Other SIP Ericsson Composition Engine (ECE) OCS Ro SCE CS Core IMS Core Internet Internet Services Hình 3.12: Tích hợp dịch vụ ECE Như hình vẽ, ECE tích hợp với miền dịch vụ khác sử dụng giao thức khác Các điểm tích hợp có liên quan là: - SS7: ECE tích hợp với mạng lõi CS sử dụng SS7, cho phép chuyển di sản dịch vụ VAS từ mạng lõi CS - Mạng IMS: ECE tích hợp với mạng lõi IMS sử dụng giao diện ISC cho di sản dịch vụ từ mạng lõi IMS, sử dụng giao diện Sh để hỗ trợ tích hợp HSS nhận thơng tin chi tiết thuê bao - Các dịch vụ internet: ECE tích hợp với dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba dịch vụ internet khác 24 KẾT LUẬN Hiện mạng UMTS phát triển mạnh nhiều nước giới, cung cấp nhiều dịch vụ giá trị gia tăng cho người dùng Trong xu chung phát triển, mạng UMTS thay mạng hệ sau tiên tiến cung cấp nhiều dịch vụ đa phương tiện với chất lượng cao Lộ trình phát triển mạng UMTS lên mạng hệ sau sử dụng IMS nhiều nước giới triển khai thành công Trong phạm vi luận văn, luận văn tập trung trình bày đặc điểm sau:  Trình bày tổng quan IMS, mơ hình VAS mạng UMTS mạng sử dụng IMS  Đưa kiến trúc IMS với phần tử chức năng, giao thức giao diện để thấy vai trò hội tụ tích hợp dịch vụ phân hệ IMS  Nghiên cứu giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS sử dụng IMS Đóng góp luận văn đưa giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS sử dụng IMS đề xuất giải pháp ứng dụng cho mạng UMTS Vietnam moblile 25 KIẾN NGHỊ CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Nếu có điều kiện, tơi tiếp tục nghiên cứu phát triển vấn đề sau: Xây dựng giải pháp hồn chỉnh tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS Vietnam mobile lên mạng hệ sau sử dụng IMS, thiết kế chi tiết từ lớp kết nối, lớp điều khiển lớp ứng dụng sử dụng công nghệ thiết bị Ericsson Nghiên cứu hệ thống tính cước mạng sử dụng IMS, tính cước ưu điểm lớn IMS so với hệ thống khác IMS có khả tính cước phức tạp mềm dẻo cho hệ thống tài khoản trả trước hay trả sau, tính cước theo dịch vụ sử dụng hay phân chia cước nhà cung cấp dịch vụ nhà cung cấp mạng Trên sở xây dựng hệ thống tính cước cho mạng Vietnam mobile Nghiên cứu đánh giá hiệu hệ thống triển khai dịch vụ VAS ... tụ tích hợp dịch vụ phân hệ IMS  Nghiên cứu giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS sử dụng IMS Đóng góp luận văn đưa giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS mạng UMTS sử dụng IMS. .. CHƯƠNG GIẢI PHÁP TÍCH HỢP CUNG CẤP DỊCH VỤ VAS TRONG MẠNG UMTS SỬ DỤNG IMS Chương sâu nghiên cứu giải pháp tích hợp cung cấp dịch vụ VAS chuyển từ mạng UMTS lên mạng UMTS sử dụng IMS, phân tích. .. Giải pháp tích hợp VAS mạng UMTS sử dụng IMS Trong phần này, xem xét làm để áp dụng VAS mạng UMTS kế thừa lên mạng sử dụng IMS Hình 3.7 mơ hình giải pháp tích hợp VAS mạng UMTS sử dụng IMS 20