4.1.1 Chức năng của máy chủứng (AS) trong mô hình IMS:
Cần luôn nhớ rằng, AS không phải là các thực thể IMS thuần túy, mà hơn thế
nó hoạt động ở lớp trên cùng trong kiến trúc phân tầng IMS.
Hình 4-1: Hướng tiếp cận dịch vụ trong kiến trúc IMS
Tuy nhiên, AS được mô tảởđây như là một phần chức năng của IMS vì AS là các thực thể cung cấp các dịch vụ Multimedia trong kiến trúc IMS, như là Presence và Push to talk trên nền mạng tế bào. Chức năng của AS là :
64 • Khả năng khởi tạo các yêu cầu Sip
• Khả năng gửi các thông tin thanh toán để thực hiện chức năng tính cước.
Giá trị chính của IMS trong lĩnh vực dịch vụ là sự kết hợp tiềm năng của các dịch vụ trên Internet với các dịch vụ truyền thông truyền thống và dịch vụ
Multimedia mới. IMS cho phép cung cấp sự truy nhập ở mọi nơi vào tất cả các dịch vụ này nhưng có sự cung cấp các giá trị mới tương ứng, như bảo mật, và QoS trong miền truy nhập và cơ chế tính cước linh động. Các dịch vụ được cung cấp trên các AS, các AS này có thể được đưa vào kiến trúc IMS bằng cách định nghĩa các giao diện tính cước, quản lý và điều khiển chuyên dụng. Một AS có thể là tận hiến cho một dịch vụ và một người dùng cũng có thể có nhiều hơn một dịch vụ, và như vậy rất có thể sẽ có một hay một vài AS cung cấp cho một thuê bao. Thêm vào đó, cũng có thể có một hay một vài AS liên quan tới một phiên. Ví dụ như, một nhà cung cấp có thể có một AS để điều khiển việc kết thúc lưu lượng tới người dùng dựa trên sở thích của người dùng đó ( ví dụ như chuyển hướng tất cả
các phiên multimedia tới máy trả lời tự động trong khoảng từ 5 p.m đển 7a.m) và một AS khác để làm thích nghi nội dung của tin nhắn tùy theo năng lực của của thiết bị người dùng (kích thước màn hình, độ phân giải…).
Sip AS là phần liên quan đến dịch vụ trong IMS. Các API đã được định nghĩa cho phép các nhà phát triển sử dụng hầu hết các mô hình lập trình. SIP AS
được kích hoạt bởi S-CSCF, S-CSCF sẽ định hướng các phiên cụ thể đến SIP AS dựa trên các thông tin lọc đạt được từ HSS. Sau đó dựa trên các nguyên tắc lựa chọn của mình, SIP AS sẽ quyết định các ứng dụng nào sẽ được triển khai trên AS tương ứng, các AS này được SIP AS lựa chọn đểđiều khiển phiên. Trong suốt quá trình thực thi các logic dịch vụ, SIP AS cũng có thể giao tiếp với HSS để truy nhập các thông tin bổ sung liên quan đến thuê bao.
4.1.2 Các chếđộ hoạt động của máy chủứng dụng
Từ góc độ của Sip thì một AS có thể đóng vai trò như là originating(terminating) UA, Sip Proxy AS, Sip Redirect AS hoặc Sip B2BUA
65 (back-to-back user agent). Một AS có thể hoạt động với nhiều vai trò khác nhau phụ
thuộc vào dịch vụ cung cấp cho người dùng.
4.1.2.1 As hoạt động như Sip UA
Hình 4-2: AS hoạt động như SIP UA
Thiết bị đầu cuối gửi một bản Request INVITE tới Originating P-CSCF và originating S-CSCF. S-CSCF quyết định chuyển tiếp bản tin tới một AS. AS này hoạt động như một Sip UA và trả lời bằng bản tin 200 OK được gửi qua S-CSCF và P-CSCF tới thiết bịđầu cuối. Một ví dụ của dịch vụ mà sử dụng mô hình này là dịch vụ mà trong đó AS được yêu cầu xử lý các bản tin SIP thay cho một người dùng. Mô hình này được sử dụng trong dịch vụ Presence.
4.1.2.2AS hoạt đông như một back-to-back user agent
Một B2BUA chỉ đơn giản là hai Sip UA kết nối với nhau. Hình 3.3 chỉ ra cấu trúc logic của một B2BUA.
66
Hình 4-4: AS ứng dụng đóng vai trò SIP B2BUA
Một yêu cầu A được nhận tại một bên của UA, sẽ đi qua phần logic dịch vụ đặc trưng. Logic dịch vụ đặc trưng chịu trách nhiệm tạo ra đáp ứng A và tạo ra một yêu cầu B mới. Logic dịch vụ đặc trưng có thể thay đổi các trường mà Sip Proxy AS không thể thay đổi như to,from,call-id,...thậm chí thay đổi cả method.
Một ví dụ của cấu hình này là AS đóng vai trò là prepaid AS. Trong một phiên đang diễn ra nếu tài khoản của người gọi không còn thì nó sẽ gửi yêu cầu bye
đến các thành viên tham gia phiên để giải phóng phiên.
4.1.2.3AS đóng vai trò là Sip Proxy máy chủ ứng dụng
Trong cấu hình này AS đóng vai trò là Sip Proxy AS để cung cấp dịch vụ. Cấu hình được chỉ ra như trong hình 3.5 cung cấp dịch vụ cho người gọi. Thiết bị đầu cuối gửi một bản tin yêu cầu INVITE tới P-CSCF và S-CSCF. S-CSCF nhận thấy dịch vụ có liên quan đến AS và chuyển tiếp bản tin tới AS đó. AS có thể thay
đổi một số trường header trong bản tin. Ví dụ như AS đang cung cấp dịch vụ quay số nhanh.
67
Hình 4-5: AS ứng dụng đóng vai trò SIP PROXY AS
4.1.2.4As đóng vai trò là một Sip Redirect máy chủ ứng dụng:
Hình 4-6: AS ứng dụng đóng vai trò SIP Redirect AS
Theo hình một I-CSCF trong mạng chủ nhận bản tin INVITE(1). I-CSCF chuyển tiếp nó tới S-CSCF (2). S-CSCF liên quan đến một AS và sẽ chuyển tiếp bản tin INVITE yêu cầu này tới nó (3). AS hoạt động như một Sip Redirect AS tạo ra một bản tin 302 (tạm thời chuyển moved temporarily) đáp ứng lại (4). Đáp ứng này chứa trường Contact bao gồm URI mới để liên lạc. Đáp ứng này được chuyển tiếp lại cho nguồn, (5) & (6). Khi nguồn của phiên nhận được bản tin đáp ứng 302, nó sẽ tạo ra một yêu cầu INVITE mới mà Request URI của nó là giá trị trường
68 Contact nhận được trong bản tin 302. Bản tin INVITE mới này có thể không đến trong cùng một miền IMS. Một ví dụ tiêu biểu về khả năng ứng dụng như Sip Redirect server là provision của dịch vụ chuyển tiếp cuộc gọi.
4.1.3 Giao diện AS với các thành phần khác trong mạng
4.1.3.1Giao diện với IMS core - ISC
Giao diện điều khiển dịch vụ chuẩn (IMS Service Control - ISC) là giao diện
đóng vai trò cầu nối giữa mạng lõi và các máy chủ ứng dụng (cụ thể là giữa S- CSCF với máy chủứng dụng).
Giao diện giữa S-CSCF và máy chủ ứng dụng được sử dụng để cung cấp dịch vụ gia tăng có trong máy chủứng dụng cho thuê bao. Có hai trường hợp được
đưa ra ởđây.
• S-CSCF tương tác với máy chủứng dụng trong mạng chủ.
• S-CSCF tương tác với máy chủ ứng dụng trong mạng nhà cung cấp thứ ba hay mạng khách.
Giao diện ISC cần hỗ trợ đăng ký thông báo sự kiện giữa S-CSCF và máy chủ ứng dụng để cho phép máy chủ ứng dụng nhận được các thông tin về các định danh công cộng thuê bao, trạng thái đăng ký và khả năng và thuộc tính của UE. Các thủ tục của giao diện ISC có thể chia làm hai phần:
• Cho các phiên mới khởi tạo bản tin SIP, S-CSCF phân tích chúng dựa trên tiêu chí lọc khởi tạo (Initial Filter Criteria) từ hồ sơ người dùng (user profile) - là một phần của cơ sở dữ liệu thuê bao HSS và định tuyến chúng tới đúng máy chủ ứng dụng cho các quá trình xử lý tiếp theo. Khi đó máy chủ ứng dụng có thểđóng vai trò UA đích, Sip Proxy hay Sip Redirect Server.
• Máy chủứng dụng Sip cũng có thể khởi tạo bản tin Sip của chính nó và hoạt
động giống một User Agent Client hay B2BUA. (trong trường hợp dịch vụ
click-to-dial thì máy chủ ứng dụng đóng vai trò B2BUA làm trung gian giao tiếp giữa bên gọi và bên bị gọi).
Giao diện ISC còn giúp cho các loại máy chủ ứng dụng khác nhau (Sip AS, OSA SCS, IM SSF) đều hoạt động như một Sip AS tương tác với S-CSCF.
69
4.1.3.2Giao diện với HSS - Sh
Giao diện Sh định nghĩa giữa Sip AS hay OSA-SCS với HSS. Nó cung cấp một dữ liệu dự trữ và các loại chức năng phục hồi như là máy chủứng dụng tải dữ
liệu về từ HSS hay máy chủứng dụng tải dữ liệu lên HSS. Những dữ liệu này có thể
phục vụ thi hành Scripts hay các tham số cấu hình mà người dùng và một dịch vụ cụ
thể có thể sử dụng được . Giao diện Sh cũng cung cấp dịch vụđăng kí và thông baó,
để AS có thểđăng kí nhận thông báo khi có sự thay đổi về dữ liệu chứa trong HSS. Khi những dữ liệu này thay đổi thì HSS sẽ thông báo tới máy chủứng dụng.
Việc thực hiện giao diện Sh là tùy chọn của máy chủứng dụng và phụ thuộc vào bản chất của dịch vụ mà AS cung cấp: một vài dịch vụ yêu cầu tương tác với HSS trong khi một số dịch vụ khác thì không.
Mỗi AS có thể tùy chọn giao tiếp với HSS sử dụng giao thức Diameter thông qua giao diện Sh. Giao thức Diameter cơ sở thực hiện chức năng nhận thực, cấp quyền và tính cước trong IMS và trong mạng thế hệ sau. Nó cung cấp khả năng thương lượng giữa các thực thể trong mạng liên quan tới truyền thông, cảnh báo lỗi, truyền nhận AVP và một khả năng mở rộng cho phép bạn có thể thêm những lệnh cụ thể và AVP mới.
Máy chủ ứng dụng, trong trường hợp này là Web Logic. Máy chủ ứng dụng sip có thể sử dụng lệnh UDR(User Data Request) để yêu cầu dữ liệu. HSS sẽ trả lời về bằng bản tin UDA(User Data Answer) có chứa dữ liệu được yêu cầu và mã kết quả. Mã này chỉ ra là bản tin có thành công hay không. Ví dụ một thao tác thành công sẽđược trả về với mã 2001 diameter_success.
Dưới đây là danh sách các đầu cuối có thể liên quan trong trao đổi thông tin diameter (WLSS thường thực hện tất cả các chức năng trừ chức năng Diameter).
• Diameter agent: một nút diameter cung cấp hoặc là các dịch vụ chuyển tiếp, tái định hướng hay chuyển đổi
• Diameter client: là một thiết bị ở sườn của mạng thực hiện các chức năng truy nhập
70 • Nút diameter: là một máy chủ tiến trình thực thi giao thức diameter, và hoạt
động giống như client hoặc server.
• Diameter peer: một nút diameter mà đến nó một nút diameter có một kết nối vận chuyển trực tiếp.
• Relay agent: một thực thể thực hiện chức năng chuyển tiếp yêu cầu và đáp
ứng mà không sửa đổi bản tin.
Giao diện này cho phép một máy chủ ứng dụng giao tiếp với HSS để lấy được các dữ liệu cần thiết để cấp phát các logic dịch vụ. Các loại dữ liệu này là duy nhất
đối với một người dùng. Thường là, một hồ sơ người dùng chứa một tới một vài hồ
sơ dịch vụ, mỗi hồ sơ dịch vụ này định nghĩa dịch vụ sẽđược thực hiện như thế nào Dữ liệu người dùng trên giao diện Sh : User Data là một khái niệm dùng để đề cập
đến các loại dữ liệu liệu khác nhau, có thể là bất cứ thông tin nào trong số :
• Repository data : máy chủ ứng dụng sử dụng HSS để chứa các dữ liệu trong suốt. Các dữ liệu này chỉ được hiểu bởi các máy chủ ứng dụng có triển khai dịch vụđó. Dữ liệu này khác nhau tùy từng người dùng và tùy từng dịch vụ. • Public Identifiers : tập các định danh chung của người dùng
• IMS User State : chứa các thông tin về trạng thái người dùng IMS của một
định danh chung của người dùng: Registered, Not_Registered, authen_pending, register_unregisted_service.
• S-cscf name : chứa địa chỉ của các S-CSCF cấp phát cho người dùng
• Initial filter criteria : chứa các thông tin kích hoạt cho một dịch vụ. Một máy chủứng dụng có thể chỉ cần lấy cá tiêu chí lọc khởi tạo đểđịnh tuyến bản tin sip tới máy chủứng dụng yêu cầu.
• Location information : chứa vị trí của người dùng trong mạng chuyển mạch gói hay mạng chuyển mạch kênh.
• User state : chứa trạng thái của người dùng trong mạng chuyển mạch gói hay mạng chuyển mạch kênh.
71
Hình 4-7: Sh data uml diagram
Việc thực thi giao diện Sh trong một máy chủ ứng dụng có thể hoạt động ở
hai chếđộ: data handling và subscriptions/ notification
• Data handling (Pull/Update) : Data Handling thường được chứa trong Sh Pull (để lấy dữ liệu từ HSS) và Sh Update để chứa dữ liệu vào trong HSS. Khi bạn truy nhập dữ liệu từ HSS bạn đạng tạo ra một yêu cầu Sh Pull Request, và khi bạn chứa dữ liệu vào trong HSS bạn đang thực hiện một yêu cầu Sh Update
• Subscription/notifications : mode này cho phép WLSS lấy các thông tin thông báo khi một dữ liệu cụ thể của một người dùng cụ thể được hss cập nhật bởi một vài thực thể mạng khác. Trong trường hợp cụ thể của dịch vụ
72 này, giao diện sh hầu như chỉ hoạt động ở mode điều khiển dữ liệu (data handling). Dưới đây là các thành phần thông tin có liên quan trong thủ tục Sh Pull (để lấy dữ liệu người dùng từ HSS).
Tên thành phần thông tin Ánh xạ tới avp Mô tả
User identity User-identity Định danh người dùng của dữ
liệu được yêu cầu
Requested-data Data-reference Chỉ ra danh sách các thông tin yêu cầu
Requested-domain Requested- domain
Chỉ ra miền mà thao tác này có hiệu lực
Current-location Current-location Chỉ ra vị trí truy nhập đã được khởi tạo hay chưa
Service-indication Service-indication Sử dụng cùng với User Identity và Data Reference đưa ra một tập hợp các dịch vụ liên quan tới dữ liệu đang được yêu cầu
Application-máy chủứng dụng-identity
Origin-host Chỉ ra định danh của máy chủ ứng dụng, sử dụng cho HSS kiểm tra lại trong danh sách cho phép của nó (AS permision list)
Application-name Máy chủ ứng dụng-name
Sử dụng cùng với User Identity và Data Reference như
là khóa để xác định tiêu chí lọc khởi tạo
73
4.1.4 Qúa trình cung cấp dịch vụ - tương tác giữa S-CSCF với máy chủứng dụng AS dụng AS
4.1.4.1Giới thiệu
Quá trình cung cấp dịch vụ của kiến trúc IMS bao gồm ba bước cơ bản: • Định nghĩa các dịch vụ hoặc tập dịch vụ có thể.
• Tạo ra các dữ liệu dịch vụ của người sử dụng dưới dạng chuẩn lọc khởi tạo
để người sử dụng có thể sắp xếp hay thay đổi các đăng ký. • Chuyển tiếp các yêu cầu khởi tạo tới đến máy chủứng dụng.
4.1.4.2Sự hình thành tiêu chuẩn lọc khởi tạo
Trong trường hợp thuê bao đăng ký sử dụng IMS, bản tin đăng ký của họ có thể
có các nội dung liên quan đến dịch vụ gia tăng cũng như trường hợp nhà cung cấp muốn có máy chủ ứng dụng ở trong kiến trúc IMS của mình, thì họ cần tạo ra các dữ liệu về dịch vụ cho thuê bao. Cụ thể hơn là dữ liệu tiêu chuẩn lọc khởi tạo đã
được đề cập đến ở mục 2.5. Khi xây dựng tiêu chuẩn lọc khởi tạo nhà cung cấp sẽ
cần phải trả lời các câu hỏi: • Điểm kích hoạt là gì?
• Máy chủứng dụng được chọn khi gặp điểm kích hoạt là? • Thứ tựưu tiên của các tiêu chuẩn lọc khởi tạo?
• Phải xử lý thế nào nếu máy chủứng dụng không trả lời?
Điểm kích hoạt là lúc mà máy chủứng dụng được gọi. Nó có thể chứa nhiều các thực thể service point trigger. Service point trigger bao gồm các thành phần như
hình sau:
• Request-uri: xác định tài nguyên mà yêu cầu được hướng đến (ví dụ
news@ims.example.com).
74 • Sip header: chứa thông tin liên quan đến yêu cầu. Spt có thể dựa trên sự vắng mặt hay không của sip header hoặc nội dung của bất ký một sip header nào. Giá trị của nội dung được sử dụng như một mẫu để kiểm tra.
• Session case: có thể là một trong ba giá trị: orginating, terminating hay terminating unregistered, xác định xem khi nào tiêu chuẩn lọc khởi tạo được sử dụng bởi S-CSCF để xử lý dịch vụ cho phía nguồn, dịch vụ cho phía đích