1.3.2.1 Giới thiệu mạng IMS
IP Mutilmedia System (IMS) là một kiến trúc gồm nhiều chức năng đƣợc gắn kết với nhau thông qua các giao tiếp đã đƣợc chuẩn hóa nhằm cung cấpcác dịch vụ đa phƣơng tiện qua vùng chuyển mạch gói IP cơ bản. IMS đƣợc coi nhƣ kiến trúc cho việc hội tụ mạng thoại,dữ liệu và di động.
Theo chuẩn 3GPP kiến trúc IMS đƣợc chia làm 3 mặt phẳng: Mặt phẳng ứng dụng, mặt phẳng truyền tải, mặt phẳng điều khiển.
Trong đó giao thức SIP (Session Initiation Protocol): là giao thức thuộc lớp ứng dụng đƣợc sử dụng cho việc thiết lập, điều khiển và kết nối các phiên đa phƣơng tiện trong một mạng IP.
- Mặt phẳng ứng dụng và dịch vụ: Bao gồm máy chủ ứng dụng AS(Application Server) và các máy chủ thuê bao thƣờng trú HSS.
- Mặt phẳng điều khiển: Gồm mạng lõi IMS.
- Mặt phẳng truyền tải:Bao gồm thiết bị ngƣời dùng (User Equipment-UE), các giao tiếp kết nối vào mạng lõi IP.
Hình 1.5 Kiến trúc IMS(Theo IEC Newletter)
1.3.2.2 Ứng dụng của SIP trong kiến trúc IMS
Trong khối chức năng điều khiển phiên cuộc gọi (CSCF-Call/Session Control Functions) SIP có chức năng nhƣ sau
Mặc dù CSCF không sử dụng giao thức SIP nhƣng nó lại là phần tử chính của SIP. CSCF đƣợc chia làm 3 khối chức năng chính:
- Proxy-CSCF : Có vai trò một outbound SIP proxy. Tất cả yêu cầu xuất phát hoặc gửi đến IMS đều phải chuyển giao qua nó sau đó nó thực hiện chuyển tiếp các bản tin SIP. Để kết nối với hệ thống IMS, ta phải đăng kí với nhà mạng mà P-CSCF kết nối. Ngoài ra P-CSCF còn có các chức năng liên quan đến bảo mật và nén báo hiệu. Nó thiết lập một số liên kết bảo mật với các thiết bị đầu cuối của mình nhằm trao đổi các thông tin giao thức SIP một cách toàn vẹn. Các thiết bị đầu cuối và P- CSCF có thể liên lạc thông qua một liên kết vô tuyến với băng thông thấp. Ngoài ra nó còn có khả năng xác thực nhận dạng thông tin của khách hàng và gửi tới các node khác trong mạng, nhờ đó mà các node khác không cần phải xác thực lại và có thể sử dụng trực tiếp các thông tin đó để sử dụng cho việc cung cấp các dịch vụ.
- Serving-CSCF (S-CSCF): Là một nút trung tâm của hệ thống IMS, chịu trách nhiệm đăng kí tên miền, duy trì trạng thái phiên và lƣu trữ hồ sơ dịch vụ. S- CSCF có quyền truy cập tất cả các thông tin dữ liệu của ngƣời sử dụng đƣợc lƣu trữ trong HSS qua giao tiếp Cx (Giao thức DIAMETE). S-CSCF tham gia trong tất cả các quá trình báo hiệu từ hệ thống IMS về ngƣời dùng, giữ vai trò quyết định chọn lựa AS nào sẽ cung cấp dịch vụ cho ngƣời dùng. Ngoài ra S-CSCF còn giữ chức năng là cung cấp các dịch vụ định tuyến SIP và tham gia chính sách điều hành mạng bằng việc ngăn cản hoặc cho phép thiết lập phiên.
- Interrogating-CSCF (I-CSCF) : Là một máy chủ SIP proxy lƣu trữ các bản hệ thống tên miền DNS (Domain Name Server). Khi cần gửi một bản tin SIP đên một miền cụ thể,nó tra cứu DNS để có đƣơc địa chỉ của máy chủ SIP của miền đó. Nó cũng giao tiếp với HSS và SLF thông qua giao tiếp Cx (Giao thức DIAMETER) nhằm mục đích lấy thông tin vị trí ngƣời sử. Nó định tuyến thông điệp yêu cầu SIP nhận đƣợc từ một mạng khác đến S-CSCF tƣơng ứng. Ngƣợc lại, I-CSCF sẽ định tuyến thông điệp yêu cầu SIP hoặc thông điệp trả lời SIP đến một S-CSCF/I-CSCF nằm trong mạng của một nhà cung cấp dịch vụ khác.
Trong máy chủ ứng dụng (AS-Application server)
- Các dịch vụ của IMS đƣợc cài đặt trong AS. AS tƣơng tác với S-CSCF thông qua giao thức SIP để cung cấp dịch vụ đến ngƣời dùng. AS liên lạc với S- CSCF qua giao tiếp ISC trên nền giao thức SIP và với các HSS thông qua cổng giao tiếp Sh trên nền giao thức DIAMETER.
- AS có khả năng giao tiếp với HSS để có thể cung cấp các dịch vụ quản lý sự hiện diện của user trên mạng, quản lý quá trình hội thảo trực tuyến,tính cƣớc.