Phân hệ IMS trong kiến trúc Mạng thế hệ tiếp theo (NGN)

Mạng viễn thông trên con đường tiến tới NGN

“Mạng thế hệ kế tiếp (NGN) là mạng dựa trên nền gói có thể cung cấp các dịch vụ truyền thông và có thể tận dụng được các dải băng tần rộng, các công nghệ truyền tải với QoS cho phép và ở đó các chức năng liên quan đến dịch vụ sẽ độc lập với các công nghệ truyền tải ở lớp dưới. Nhìn từ mô hình thì các mạng hiện có như PSTN, IN, mạng số liệu, mạng Internet, mạng cáp, mạng vô tuyến đều có thể phát triển lên NGN theo hai con đường là có thể phát triển từng bước thông qua mạng lai ghép, mạng VoIP rồi tiến tới NGN hoặc tiến thẳng lên NGN.

Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN .1 Tổng quan IMS

Ở đây không có mục đích là để chuẩn hóa các dịch vụ trong phạn vi của phân hệ IM CN, mà mục đích chính là để các dịch vụ sẽ được phát triển do các nhà khai thác mạng PLMN và hiệp hội các nhà cung cấp thứ ba khác bao gồm cả không gian Internet đang sử dụng và phân hệ IM CN. Khi dịch vụ thoại chuyển sang mạng IP, nó sẽ trở thành một phần của bộ các dịch vụ truyền thông hướng kết nối đa phương tiện thời gian thực chạy trên mạng IP và cùng chia sẽ một sự sắp xếp client- server chung như dịch vụ tin khẩn, cuộc gọi khẩn, hội nghị mạng và các dịch vụ VoIP,.

Chức năng các phần tử trong IMS

 Cổng liên mạng ẩn cấu hình: trong việc thực hiện các chức năng trên nhà khai thác có thể sử dụng chức năng cổng liên mạng ẩn cấu hình (THIG) trong I-CSCF hoặc kĩ thuật khác để ẩn cấu hình và khả năng của mạng khỏi các mạng ngoài. Khi một I-CSCF được chọn để ẩn cấu hình thì để truyền phiên qua các miền mạng khác nhau I-CSCF(THIG) sẽ gửi yêu cầu hoặc đáp ứng SIP tới I- CSCF(THIG) khác được phép vận hành và bảo dưỡng độc lập cấu hình.

Các giao diện trong IMS

Thành phần này trong mạng R4/5 là các điểm kết cuối PSTN/ PLMN trong một mạng xác định. Để hạn chế truy nhập từ các mạng bên ngoài, giải pháp báo hiệu cũng sẽ cho phép nhà khai thác mạng hạn chế truy nhập từ các mạng bên ngoài (mức ứng dụng).

IMS của một số tổ chức tiêu chuẩn khác

Cách tiếp cận IMS của mỗi tổ chức khác nhau là khác nhau, ITU-T định hướng xây dựng mạng NGN của mình từ nền tảng mạng cố định, IETF lại xây dựng NGN với nền tảng là mạng Internet còn 3GPP xây dựng NGN với nền tảng mạng di động 3G. Nhưng với cơ sở công nghệ mạng thì vẫn dựa trên nền mạng chuyển mạch kênh và đầu cuối cố định không có khả năng đáp ứng các dịch vụ thông minh, hơn nữa mạng truy nhập vẫn chưa số hóa hoàn toàn do vậy khả năng truyền tải tốc độ cao băng thông lớn với mạng cố định đã bộc lộ nhiều khuyết điểm.

Thủ tục đăng kí mức ứng dụng

Nếu một I-CSCF được lựa chọn như một điểm giao tiếp mạng nhà để thực hiện ẩn cấu hình mạng, nó sẽ khác với I-CSCF đóng vai trò tiếp nhận thông tin đăng kí, và nó sẽ cho phép nhận tên các S-CSCF từ thông tin giao tiếp nhà. 10.Khi nhận thông tin từ Cx-put- resp, S-CSCF sẽ gửi luồng thông tin Cx-pull (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng) tới HSS để cho phép tải về các thông tin có liên quan tới các thuộc tính thuê bao cho nó.

Thủ tục xóa đăng kí mức ứng dụng .1 Xóa đăng kí khởi tạo di động

 Lớp ứng dụng được quyết định: Dịch vụ có khả năng được hỗ trợ bởi phân hệ IM CN tới lớp ứng dụng cú thể cú cỏc thụng số ghi rừ tất cả cỏc đăng kớ phận hệ IM CN đã bị xóa đi hoặc chỉ những thông số đó từ một hoặc một nhóm các đầu cuối người dùng. Trong trường hợp thay đổi các thuộc tính dịch vụ của người dùng ví dụ người dùng thuê bao các dịch vụ mới, để cho phép điều đó thì S-CSCF với các khả năng mới có thể được yêu để đáp ứng các yêu cầu mà S- CSCF đã đượcphân bổ cho thuê bao không đáp ứng được.

Các thủ tục liên quan đến phiên đa phương tiện IP

Điều này được thực hiện nhờ trao đổi thông tin request/ respone SIP chứa trong thông tin dịch vụ và danh sách các điểm URI để định vị thông tin đã được mô tả trong các khuôn dạng phương tiện khác. Kĩ thuật sử dụng cho định tuyến, bảo mật thanh toán vv được xác định trong các phiên SIP IMS cũng sẽ được sử dụng cho các bản tin báo hiệu SIP để chuyển thông tin tới các điểm đầu cuối. Khi một sự kiện dịch vụ xảy ra, S-CSCF hoặc các server ứng dụng sẽ muốn biết thông tin về các điểm đầu cuối, S-CSCF hoặc các Server ứng dụng phát các bản tin yêu cầu thể hiện người dùng.

Thủ tục khởi tạo

Khi điểm đầu cuối phía khởi tạo đã hoàn thành các thủ tục đặt trước tài nguyên, nó gửi bản tin đặt trước tài nguyên thành công tới S-CSCF#1 bằng các thủ tục khởi tạo và nó chuyển tới điểm đầu cuối kết cuối thông qua tuyến phiên đã được thiết lập. Khi đăng kí thành công, P-CSCF biết tên/địa chỉ của bước kế tiếp trong tuyến báo hiệu về phía S-CSCF, I-CSCF(THIG) (nếu mạng nhà muốn ẩn cấu hình bên trong) hoặc S-CSCF (nếu mạng nhà không mong muốn ẩn cấu hình bên trong).  Nếu nhà khai thác mạng nhà muốn ẩn cấu hình mạng của mình thì tên và địa chỉ của một I-CSCF(THIG) của mạng nhà sẽ được cung cấp trong quá trình đăng kí và yêu cầu INVITE sẽ được chuyển tới S-CSCF thông qua I- CSCF(THIG) này.

Thủ tục kết cuối

Khi đăng kí hoàn thành, S-CSCF biết địa chỉ của bước kế tiếp cho nó là UICC hoặc P-CSCF trong tuyến báo hiệu, I-CSCF (nếu nó tồn tại) biết tên và địa chỉ của P-CSCFvà P-CSCF biết tên và địa chỉ của UE. Trong trường hợp thuê bao kết cuối không được cấp S-CSCF, phiên cố gắng định tuyến theo các thủ tục phần: “thủ tục kết cuối di động với thuê bao chưa được đăng kí IMS nhưng có dịch vụ liên quan đến trạng thái chưa đăng kí ”. Khi điểm đầu cuối phía khởi tạo đã hoàn thành việc đặt trước tài nguyên cho nó, thì nó sẽ gửi bản tin thông báo đặt trước tài nguyên thành công tới MGCF bằng các thủ tục S-S.

Thủ tục liên quan đến truy vấn thông tin định tuyến

Nếu PSTN thông báo cho người dùng đích, MGCF chỉ thị điều này cho thuê bao khởi tạo bằng đáp ứng chỉ thị chuồng tạm thời. Bằng việc gửi lên giao diện Dx bản tin Dx-SLF-Query mà I-CSCF hoặc S-CSCF yêu cầu một nhận dạng thuê bao của thuê bao mà nó đang tìm trong HSS. Như một tùy chọn tại thời điểm đăng kí, I-CSCF có thể chuyển tiếp tến của HSS tới S-CSCF để đơn giản hóa thủ tục S- CSCF tìm HSS của thuê bao.

Thủ tục giải phóng phiên

Tài nguyên mạng IP đã được đặt trước cho tuyến tới di động để nhận các bản tin thông báo cho phiên này bây giờ được giải phóng-việc này được thiết lập từ GGSN. Bước này cũng là kết quả của sự chỉ thị giải phóng tới phân hệ GPRS dể xác định rằng phần mang IP liên quan đến phiên của UE#2 đã được xóa. Nếu P-CSCF quyết định kết thúc phiên thì P-CSCF/ PCF xóa trao quyền tài nguyên đã thực hiện trước đây cho điểm đầu cuối của phiên này.

Thủ tục cho phép các dịch vụ đa phương tiện tiên tiến .1 Các thủ tục chiếm và giữ phiên

 Các thủ tục xác định các đặc điểm thương lượng giữa các điểm đầu cuối của phiên đa phương tiện, xác định các đặc điểm truyền thông (trong bộ mã hóa chung) được sử dụng cho phiên truyền thông đa phương tiện và.  Các thủ tục để thay đổi một phiên trong phạm vi tài nguyên đặt trước đã có hoặc với tài nguyên đặt trước mới (thêm/ xóa một phương tiện, thay đổi các đặc điểm truyền thông bên trong bộ mã hóa, thay đổi độ rộng băng tần yêu cầu) khi phiên đã được thiết lập. Khởi tạo thiết lập phiên trong phân hệ IM CN phải xác định một trao đổi các đặc điểm truyền thông (bên trong bộ mã hóa chung hoặc các bộ mã hóa chung cho các phiên đa phương tiện) mà sẽ được sử dụng cho phiên.

Việc này được thực hiện thông qua trao đổi bản tin từ đầu cuối tới đầu cuối để quyết định hoàn thành các đặc điểm truyền thông, sau đó quyết định được tạo từ người khởi tạo phiên như với sự thiết lập các luồng truyền thông. Để cho phiên chuyển hướng sang đầu cuối PSTN nơi mà S-CSCF của thuê bao bị gọi (S- CSCF#2) muốn sử dụng phương pháp SIP REDIRECT, S-CSCF#2 sẽ gửi thông tin đích mới (thông tin đầu cuối PSTN) tới người khởi tạo (UE#1).

Các thủ tục phiên kết cuối di động với thuê bao chưa biết

SLF tìm trong cơ sở dữ liệu của nó nhận dạng thuê bao được truy vấn.