Phân tích nhu cầu của các đối tƣợng khác nhau về IMS

I, Khảo sát IMS

1, Phân tích nhu cầu của các đối tƣợng khác nhau về IMS

Trong lĩnh vực viễn thông có các tác nhân chính: ngƣời dùng, nhà khai thác mạng, và các nhà cung cấp khác (nhà sản xuất thiết bị), nhà phát triển dịch vụ,...). Những nhu cầu của họ là động lực để phát triển mạng lƣới viễn thông.Một số tác nhân đƣợc hƣởng lợi từ kiến trúc mạng so với các mạng hiện tại:

Người dùng:

 Đối với các thuê bao riêng lẻ hoặc các thuê bao doanh nghiệp cũng có các lợi ích chính từ sự phát triển của kiến trúc IMS. Lợi ích có thể thấy rõ nhất là sự mềm dẻo trong sự kết hợp các loại dịch vụ đa phƣơng tiện trong cùng một call hoặc cùng một session.

 Ngày nay, các dịch vụ multimedia có thể đƣợc cung cấp bởi các công nghệ hiện tại, thêm vào đó IMS tăng cƣờng sự tích hợp và tƣơng tác dịch vụ. Ngƣời dùng có thể cùng một lúc quản lý nhiều sessions với các tƣơng tác phong phú hơn và mức độ cá nhân hoá cao hơn. Các khách hàng doanh nghiệp có thể đƣa ra các dịch vụ multimedia tới nhân viên ở xa công sở hoặc làm việc trong môi trƣờng đi lại để cải thiện hiệu quả trong sản xuất và giảm giá thành.

 Ngƣời dùng có thể dễ dàng mở rộng các truyền thông point-to-point thành các sessions multi-point bởi việc khả năng invite thêm các thành phần tham gia. Bởi vì thông tin presence có thể đƣợc chia sẻ, các ngƣời dùng có thể tạo ra đƣợc cuộc gọi hội nghị bằng cách sử dụng sự kết hợp của các dịch vụ voice, data, video. Sự

33

thay đổi các đặc tính của session, khi mà thêm các thành phần tham gia hoặc thêm các dịch vụ thì không kết thúc hoặc thiết lập lại session.

 Tính đa nhiệm cũng đƣợc đƣa một mức mới, khi ngƣời dùng có thể tham gia nhiều sessions sử dụng các media khác nhau cùng một lúc. Cho ví dụ, ngƣời dùng có thể có cuộc gọi videophones trong khi trả lời e-mail hoặc có thể ngay khi send files hoặc video clips trong khi đang đàm thoại hoặc tham gia vào các cuộc hội nghị truyền hình (videconference).

 Việc truyền thông sẽ đơn giản và thuân tiện hơn cho ngƣời dùng, ngƣời dùng có thể xác định đƣợc các phƣơng tiện truyền thông mà họ thích, block calls, lựa chọn chia sẽ thông tin presence/location. Ngƣời dùng có thể truy nhập dịch vụ thông qua PCs, Phones, PDAs, hoặc các phƣơng tiện truyền thông khác.

Nhà cung cấp dịch vụ:

Tất cả nhà cung cấp dịch vụ đều có một yêu cầu chung là cần có một nền tảng mềm dẻo để hỗ trợ các dịch vụ ứng dụng. Mô hình IMS đƣa ra một nền tảng cho các dịch vụ phát triển trên mạng thế hệ mới, nó trở thành một nền tảng cho sự lựa chọn phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên các mạng đã tồn tại. Những thuận lợi đối với các nhà cung cấp dịch vụ OSPs (Operator Service Providers) nhƣ sau:

 Các nhân viên (agents) làm việc trong kiến trúc mạng IMS có thể log-in/log- out từ bất cứ máy nào nếu cần. Các agents có thể là thành viên của nhiều nhóm không phân biệt về mặt vật lý.

 Kiến trúc IMS phân ra các chức năng của mạng lõi nhƣ quản lý và cƣớc dịch vụ, vì thế các hệ thống phía cuối chỉ cần đƣợc tích hợp với các bộ phận thiết bị phụ của IMS mà không cần các dịch vụ riêng lẻ.

 Cung cấp đa dịch vụ cho khách hàng: Các dịch vụ nhƣ voice, text, data, video sẵn sàng đƣợc cung cấp tới ngƣời dùng bất chấp kết nối mạng của ngƣời dùng, chỉ bị giới hạn bởi khả năng của thiết bị đầu cuối. IMS đƣa ra một dịch vụ mới nhƣ push-to-talk, presence detection và multimedia advertising.

 Các lựa chọn mềm dẻo của phƣơng thức tính cƣớc

 Giảm giá thành thông qua mạng chuyển mạch gói: IMS là cấu trúc mạng chuyển mạch gói, tất cả những thuận lợi liên quan đến mạng điện thoại chuyển mạch gói IMS đều có. Những thuận lợi này bao gồm giảm giá thành của phần cứng và giảm giá thành của các hoạt động của mạng lƣới so với mạng chuyển mạch kênh.  Rút ngắn thời gian đƣa dịch vụ ra thị trƣờng: IMS cho phép nhà cung cấp dịch vụ đƣa dịch vụ ra thị trƣờng nhanh chóng.

34

 Chức năng mạng chuyển mạch mới: Danh mục các dịch vụ mới có thể đƣa ra một cách thuận lợi của các đặc điểm của mạng chuyển mạch gói nhƣ push-to-talk, instant message, picture… cùng với cuộc gọi.

 Ngƣời dùng có thể kết nối tới mạng IMS thông qua các giao diện mạng khác nhau nhƣ mạng có dây (wireline), mạng không dây (wireless), mạng cáp. Thêm vào đó, ngƣời dùng có thể kết nối tới mạng IMS thông qua sử dụng PC kết nối thông qua DSL hoăc qua modem. Thậm chí, sử dụng PSTN có thể đƣợc kết nối tới mạng IMS thông qua network gateway.

 Trong môi trƣờng chuyển mạch kênh, mạng cung cấp một kết nối duy nhất thông qua một định tuyến cố định giữa 2 điểm đầu cuối cho các thực thể trong suốt một cuộc gọi. Trong mạng IMS, một kết nối giữa 2 điểm đầu cuối có thể đi theo nhiều con đƣờng trong mạng, thậm chí trong cùng một cuộc gọi. Ngoài ra, mạng IMS có khả năng tự động phát hiện và định tuyến những vùng lỗi trong cùng một mạng.

Nhà khai thác mạng:

IMS đƣa ra cho nhà cung cấp dịch vụ, khả năng cải thiện .IMS đƣa ra khái niệm cấu trúc phân lớp bởi định nghĩa cấu trúc mặt phẳng ngang:

 Cho phép các nhà khai thác mạng giảm thiểu CAPEX thông qua việc chia sẻ chức năng và tái sử dụng cơ sở hạ tầng cho nhiều loại dịch vụ.

 Cho phép các Nhà khai thác mạng giảm thiểu OPEX thông qua kiến trúc đơn giản và tái sử dụng thống nhất cơ sở hạ tầng cho nhiều loại dịch vụ.

 Cho phép các Nhà khai thác mạng kết hợp và tƣơng thích các dịch vụ nhắm tới các nhóm đối tƣợng cụ thể trên thị trƣờng và cho phép phát triển các sản phẩm mới một cách nhanh chóng.

 Cho phép nhà khai thác mạng mở rộng mạng của họ tới các đối tác thứ 3 để nâng cao khả năng của các dịch vụ cung cấp cho khách hàng và giảm thiểu khả năng bị mất khách hàng vào tay các đối thủ cạnh tranh.

 Hƣớng tới một mạng dựa trên các giao diện mở đầu đủ cho phép các Nhà khai thác mạng có thể tự do lựa chọn các thành phần mạng từ nhiều nhà cung cấp khác nhau.

 Xây dựng các mạng đơn giản hơn/rẻ hơn và đƣa ra các dịch vụ mềm dẻo hơn là những lý do khiến các nhà khai thác mạng quan tâm đến kiến trúc IMS.

Nhà sản xuất và nhà phát triển thứ 3:

 Các dòng sản phẩm đồng nhất, nhà sản xuất giảm chi phí nghiên cứu và phát triển

35

 Nhà sản xuất có cơ hội cung cấp các thiết bị, sản phẩm cho mạng mới

 Các nhà cung cấp dịch vụ khác có thể tham gia phát triển dịch vụ linh hoạt hơn, độc lập hơn.

Hình 2.1 Vai trò của IMS trong mạng chuyển mạch gói 2,Tính tất yếu của IMS

 Sự hội tụ đang xảy ra

Trên thực tế sự hội tụ đã và đang diễn ra. Các công nghệ của mạng 2,5/3G và WLAN cho phép tạo kết nối sử dụng các dịch vụ băng rộng. Một số dịch vụ trƣớc kia chỉ đƣợc cung cấp thông qua một nhà khai thác mạng, giờ đã có thể đƣợc cung cấp thông qua nhà khai thác mạng sử dụng công nghệ khác. Ví dụ, từ điện thoại cố định có thể gửi SMS tới máy di động, thông qua máy di động có thể truy nhập internet. Một số dịch vụ đa phƣơng tiện có thể cung cấp cho cả thuê bao di động và thuê bao cố định. Các hội tụ trên xuất phát từ yêu cầu cụ thể về một dịch vụ nào đó. Để có thể cung cấp đồng thời dịch vụ nhƣ vậy phải có phƣơng án cụ thể triển khai cho từng dịch vụ. Đó là xu hƣớng đang phát triển mạnh.

 Xu hƣớng hội tụ

Doanh thu từ dịch vụ thoại của nhà cung cấp dịch vụ thoại truyền thống đã tiến tới ngƣỡng tối đa và đang có xu hƣớng giảm dần do sự có sự cạnh tranh rất lớn từ các nhà cung cấp khác. Các công nghệ mới cho phép nhà cung cấp mới thâm nhập vào lĩnh vực kinh doanh dịch vụ thoại truyền thống. Thị trƣờng này đang có sự xuất hiện của các ISP, và các doanh nghiệp khác. Sự cạnh tranh, hấp dẫn rất lớn từ dịch vụ IP-Phone dẫn tới sự biến động của thị trƣờng này. Các nhà cung cáp ISP có thể

36

cung cấp dịch vụ IP-Phone giá rẻ, ngoài ra còn có các dịch vụ băng rộng khác nhƣ: thoại truyền hình, xem phim theo yêu cầu... Băng thông rộng chính là yếu tố hình thành khái niệm xVNO. Tồn tại các Nhà khai thác mạng ảo; có thể là mạng cố định ảo (FVNO), hoặc mạng di động ảo. Nhƣ vậy ranh giới giữa nhà khai thác mạng di động và nhà khai thác mạng cố định không rõ rệt, tiến tới loại hình chung – xVNO. Đây là xu hƣớng của hội tụ giữa các loại hình mạng khác nhau, cụ thể là giữa mạng cố định và mạng di động. Một Nhà khai thác mạng nói chung có thể đóng vai trò Nhà khai thác mạng di động, hoặc mạng cố định.

Hình 2.2 IMS trong mạng hội tụ

 Tóm lại

IMS hội tụ cả ba mạng thành phần (thoại, không dây và số liệu) vào một kết cấu thống nhất để hình thành nên hạ tầng thông tin duy nhất, dựa trên công nghệ chuyển mạch gói nên nó cho phép triển khai các dịch vụ một cách nhanh chóng và đa dạng, đáp ứng sự hội tụ giữa thông tin thoại, truyền dữ liệu và Internet, giữa cố định và di động... với giá thành thấp. Với ƣu thế cấu trúc phân lớp theo chức năng và sử dụng rộng rãi các giao diện mở API để kiến tạo các dịch vụ mà không phụ thuộc quá nhiều vào các nhà cung cấp thiết bị và khai thác mạng.

37

Hệ thống con đa phƣơng tiện IP (IMS) là phần mạng đƣợc xây dựng nhằm thực hiện nhiệm vụ hội tụ mạng và cung cấp dịch vụ đa phƣơng tiện cho đầu cuối của khách hàng.

IMS là một phần của kiến trúc mạng thế hệ kế tiếp đƣợc cấu thành và phát triển bởi tổ chức 3GPP và 3GPP2 để hỗ trợ truyền thông đa phƣơng tiện hội tụ giữa thoại, video, audio với dữ liệu và hội tụ truy nhập giữa 2G, 3G và 4G với mạng không dây.

IMS đƣợc thiết kế dựa trên SIP cho phép truyền bất kì phƣơng tiện truyền thông nào nhƣ thoại, video hay dữ liệu qua bất kì mạng nào.

Phân hệ mạng lõi đa phƣơng tiện IP bao gồm tất cả các thành phần mạng lõi (CN) để cung cấp các dịch vụ đa phƣơng tiện IP. Các thành phần này bao gồm tất cả các thành phần liên quan đến mạng báo hiệu và mạng mang nhƣ đã xác định ở 3GPP TS 23. 002: "Network Architecture". Dịch vụ đa phƣơng tiện IP đƣợc dựa trên khả năng điều khiển phiên, các mạng mang đa phƣơng tiện, các tiện ích của miền chuyển mạch gói (PS) do IETF xác định.

Để các đầu cuối đƣờng dây có thể truy nhập độc lập với vận hành và bảo dƣỡng qua mạng Internet, phân hệ đa phƣơng tiện IP đã cố gắng tƣơng thích với các chuẩn IETF (chuẩn Internet). Trong một số trƣờng hợp là lấy chuẩn giao thức của IETF do đó các giao diện này tƣơng thích hợp lý với các chuẩn Internet ví dụ nhƣ giao thức SIP. . . .

Phân hệ mạng lõi đa phƣơng tiện IP cho phép các nhà vận hành mạng di động mặt đất PLMN sẵn sàng phục vụ các dịch vụ đa phƣơng tiện cho khách hàng của họ bằng cách xây dựng lên các ứng dụng, các dịch vụ với các giao thức Internet. 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 đƣợc 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. Phân hệ IM CN có thể cho phép hội tụ để truy nhập thoại, hình ảnh, video, bản tin, dữ liệu và web dựa trên các công nghệ cho ngƣời dùng đầu cuối không dây, và có thể phối hợp sự phát triển về Internet với sự phát triển của truyền thông di động.

Giải pháp cuối cùng để có thể hỗ trợ các ứng dụng đa phƣơng tiện IP gồm có các đầu cuối, mạng truy nhập vô tuyến UTRAN, mạng lõi GPRS tiên tiến, và các thành phần chức năng đặc biệt của phân hệ IMS CN đƣợc mô tả trong luận văn này.

Sự khác biệt của IMS với kiến trúc mạng truyền thống là lớp ứng dụng và chuyển mạch rất gần với mạng truy nhập, với kiến trúc này nó có thể áp dụng cho bất kì mạng truy nhập nào nhƣ 3G, Wifi, DSL, cable …

38

Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đang chuyển dịch vụ thoại truyền thống sang VoIP để tối ƣu cho giá thành đầu tƣ và giá thành dịch vụ. Tuy nhiên nếu chỉ chuyển sang mỗi mạng VoIP thì vẫn không đủ để giải quyết hết những lo âu về giá thành đầu tƣ, giá cƣớc thu nhập và còn phải tăng nhiều chi phí mới. Khi dịch vụ thoại chuyển sang mạng IP, nó sẽ trở thành một phần của bộ các dịch vụ truyền thông hƣớng kết nối đa phƣơng tiện thời gian thực chạy trên mạng IP và cùng chia sẽ một sự sắp xếp client-server chung nhƣ dịch vụ tin khẩn, cuộc gọi khẩn, hội nghị mạng và các dịch vụ VoIP, 3G … Thêm vào đó để VoIP có thể hỗ trợ lớp các dịch vụ mới nhƣ dich vụ đa phƣơng tiện, dịch vụ tích hợp thì cần có một nền tảng chuyển tiếp dịch vụ mới. Nền tảng ở đây đƣợc chọn chính là IMS (IP Multimedia Subsystem) do 3GPP định nghĩa và phát triển. Giải pháp của họ là thoại thế hệ kế tiếp với hệ thống dữ liệu, phần mềm và các dịch vụ chuyên nghiệp, để đáp ứng mạng cần hoạt động cả mạng đƣờng dây và mạng không dây.

Tuy nhiên để các thành phần này hội tụ với các lớp dịch vụ mới và đảm bảo QoS thì mạng phải có một kiến trúc dịch vụ phù hợp và có khả năng để hỗ trợ cho:

 Tách lớp đầu cuối và truyền tải khỏi lớp điều khiển phiên  Quản lí phiên qua các dịch vụ thời gian thực

 Tƣơng thích với dịch vụ mạng thông minh tiên tiến.  Tƣơng tác trong suốt với các mạng TDM trƣớc đây.  Hội tụ dịch vụ mạng không dây và dịch mạng đƣờng dây.  Pha trộn thoại với các dịch vụ thời gian thực.

 Thống nhất kĩ thuật để chia sẻ thông tin thộc tính ngƣời dùng qua dịch vụ  Thống nhất kĩ thuật để nhận thực và quảng bá ngƣời dùng đầu cuối.  Mở ra giao diện chuẩn và giao diện lập trình ứng dụng.