Bảo mật là một yờu cầu cơ bản của bất kỳ hệ thống thụng tin nào và IMS khụng phải là ngoại lệ. IMS cú những cơ chế nhận thực và cấp quyền giữa UE và mạng IMS được thờm vào trong danh sỏch cỏc thủ tục của mạng truy nhập (chẳng hạn, mạng GPRS). Ngoài ra, tớnh toàn vẹn và sự tin cậy tuỳ ý của bản tin SIP được cung cấp giữa UE và mạng IMS và giữa mạng IMS với cỏc thực thể bất kỳ của mạng lừi ở lớp dưới (thớ dụ, RAN và GPRS). Bởi vậy, ớt nhất IMS cũng phải cung cấp được cỏc mức bảo mật tương ứng với GPRS và cỏc mạng chuyển mạch kờnh. IMS đảm bảo rằng người sử dụng được nhận thực trước khi họ cú thể bắt đầu sử dụng cỏc dịch vụ, và người sử dụng cú thể yờu cầu bảo mật khi họđang giao dịch một phiờn.
Hỡnh 2.2: Tổng quan về bảo mật của IMS
2.1.5 Tớnh cước
Từ một nhà vận hành hoặc một nhà cung cấp dịch vụ hợp phỏp cú thể
tớnh cước người sử dụng ở bất kỳ mạng nào. Kiến trỳc IMS cho phộp cỏc mụ hỡnh tớnh cước khỏc nhau được sử dụng. Điều này bao gồm, khả năng tớnh cước phớa gọi hoặc tớnh cước cả hai phớa gọi và phớa bị gọi dựa trờn nguồn tài nguyờn đó sử dụng ở mức truyền tải. Trong trường hợp gần đõy, phớa gọi cú thể được tớnh cước trọn vẹn trờn một phiờn ở mức IMS: đú là, cú thể sử dụng cỏc sự phối hợp tớnh cước khỏc nhau ở mức truyền tải và mức IMS. Tuy nhiờn, một người vận hành cú lẽ sẽ quan tõm đến thụng tin tớnh cước tương quan sinh ra ở cỏc mức tớnh cước IMS và truyền tải. Khả năng này sẽ được cung
cấp nếu một nhà vận hành sử dụng một chớnh sỏch điều khiển điểm tham chiếu.
Khi cỏc phiờn IMS cú thể bao gồm nhiều thành phần media phức tạp (thớ dụ, audio và video), cú một yờu cầu là IMS cung cấp cỏc phương tiện tớnh cước cho mỗi một thành phần media. Điều này sẽ cho phộp khả năng tớnh cước phớa bị gọi nếu người ấy thờm một thành phần media mới vào một phiờn. Nú cũng yờu cầu nhiều mạng IMS khỏc nhau cú thể trao đổi thụng tin tớnh cước được ỏp dụng cho một phiờn hiện hành [3GPP TS 22.101, TR 23.815].
Hỡnh 2.3: Tổng quan tớnh cước IMS
Kiến trỳc IMS hỗ trợ cơ chế tớnh cước online và tớnh cước offline. Tớnh cước online là một phương phỏp tớnh cước mà trong đú thụng tin tớnh cước thường được ỏp dụng cho cỏc dịch vụ thời gian thực, nú tỏc động trực tiếp tới việc điều khiển phiờn/dịch vụ. Trong thực tiễn, một nhà vận hành cú thể kiểm tra tài khoản của người sử dụng trước khi cho phộp người sử dụng chiếm một phiờn và dừng một phiờn. Cỏc dịch vụ trả trước là những ứng dụng mà cần cơ
chế tớnh cước online. Tớnh cước offline là một phương phỏp tớnh cước mà trong đú thụng tin tớnh cước khụng được ưa dựng với cỏc dịch vụ thời gian thực. Nú là một mụ hỡnh truyền thống mà trong đú thụng tin tớnh cước được
thu thập qua kỳ hạn riờng biệt và ở cuối kỳ đú, nhà vận hành gửi hoỏ đơn cho khỏch hàng.
2.1.6 Hỗ trợ chuyển vựng
Hỗ trợ chuyển vựng là một yờu cầu cơ bản kể từ mạng di động thế hệ thứ
2. Chuyển vựng (roaming) giỳp người sử dụng cú thể liờn lạc khi sang một mạng khỏch.
Từ một điểm người sử dụng, việc cú được truy nhập tới bất kỳ dịch vụ
nào trong vị trớ địa lý của người đú là một vấn đề quan trọng. Đặc điểm của chuyển vựng khiến nú cú thể sử dụng cỏc dịch vụ thậm chớ dự cho người sử
dụng khụng nằm trong vị trớ địa lý trong vựng dịch vụ của mạng nhà. Trong phần 2.1.2 đó miờu tả 2 trường hợp chuyển vựng: cụ thể là, chuyển vựng GPRS và chuyển vựng IMS. Thờm vào hai trường hợp đó tồn tại là chuyển vựng trong mạng chuyển mạch kờnh và IMS.
Hỡnh 2.4: Sự lựa chọn chuyển vựng IMS/CS
Chuyển vựng GPRS cú nghĩa là khả năng truy nhập tới IMS khi mạng khỏch cung cấp RAN và SGSN và mạng nhà cung cấp GGSN và IMS. Mụ hỡnh chuyển vựng IMS nhắc tới một cấu hỡnh mạng mà trong đú mạng khỏch cung cấp kết nối IP (thớ dụ, RAN, SGSN, GGSN) và điểm tới IMS (tức là, P – CSCF) và mạng nhà cung cấp cỏc chức năng cũn lại của IMS. Chuyển vựng
giữa IMS và miền mạng lừi chuyển mạch kờnh nhắc tới chuyển vựng liờn miền giữa IMS và CS. Khi một người sử dụng khụng được đăng ký hoặc khụng thể liờn lạc được trong một miền, một phiờn cú thểđược định tuyến tới miền khỏc. Điều quan trọng là miền mạng lừi chuyển mạch kờnh và miền IMS cú cỏc dịch vụ riờng của chỳng và khụng thểđược sử dụng từ miền khỏc. Một vài dịch vụ là như nhau và cú ở cả trong hai miền (chẳng hạn, VoIP trong IMS và thoại trong mạng lừi chuyển mạch kờnh)
2.1.7 Liờn làm việc với cỏc mạng khỏc
Điều hiển nhiờn là, khụng thể triển khai IMS trờn toàn thế giới ở cựng một thời điểm. Hơn nữa, con người khụng thể thay đổi thiết bị đầu cuối hoặc thuờ bao điện thoại một cỏch nhanh chúng. Điều này nảy sinh một thực trạng là người dựng mong muốn cú thể liờn lạc với bất kỳ người nào bằng loại thiết bịđầu cuối gỡ mà họ cú hoặc ở nơi mà họ sống. Để là một mạng liờn lạc thụng tin mới và thành cụng thỡ cụng nghệ và kiến trỳc IMS trước hết phải cú khả
năng đỏp ứng được tất cả cỏc nhu cầu kể trờn. Vỡ thế, IMS hỗ trợ liờn lạc tới cỏc người sử dụng PSTN, ISDN, mobile và Internet.
Hỗ trợ kết nối với Internet là một yờu cầu rừ ràng. Mạng Internet sẽ là
đớch đến của hàng triệu phiờn Multimedia được bắt đầu trong IMS. Với sự
bựng nổ về nhu cầu sử dụng Internet thỡ số lượng cỏc phiờn Multimedia sẽ
cũng tăng lờn nhanh chúng.
IMS đồng thời cũng hỗ trợ làm việc liờn kết với mạng PSTN. Những thiết bị đầu cuối IMS đầu tiờn sẽ cú khả năng kết nối đồng thời với mạng chuyển mạch kờnh và mạng chuyển mạch gúi. Vỡ thế khi một người dựng muốn gọi cho một người dựng khỏc ở trong PSTN hay ở trong mạng di động thỡ thiết bị đầu cuối IMS chọn miền chuyển mạch kờnh để sử dụng. Mặc dự yờu cầu liờn kết làm việc với mạng chuyển mạch kờnh là một yờu cầu khụng
bắt buộc nhưng hầu hết cỏc thiết bịđầu cuối IMS sẽ hỗ trợ miền chuyển mạch kờnh. Vỡ thế yờu cầu này cú thểđược xem như yờu cầu dài hạn.
2.1.8 Hỗ trợ điều khiển dịch vụ
Trong mạng di động thế hệ thứ 2, điều khiển dịch vụ mạng khỏch được sử dụng. Điều này cú nghĩa là, khi một người sử dụng đang chuyển vựng, một thực thể trong mạng khỏch sẽ cung cấp cỏc dịch vụ và điều khiển lưu lượng cho người sử dụng. Cỏc thực thể này ở trong mạng di động thế hệ thứ 2 được gọi là trung tõm chuyển mạch dịch vụ di động mạng khỏch.
Trong phiờn bản 5, cả hai mụ hỡnh điều khiển dịch vụ mạng nhà và mạng khỏch đó được hỗ trợ. Việc hỗ trợ hai mụ hỡnh này sẽ làm giảm số lượng cỏc giải phỏp kiến trỳc một cỏch tối ưu nhất. Việc hỗ trợ cả hai mụ hỡnh sẽ cú điều kiện mở rộng thờm cỏc giao thức của IETF nhưng lại làm tăng thờm độ phức tạp trong việc đăng ký và luồng phiờn. Điều khiển dịch vụ mạng khỏch bị bỏ
bởi vỡ nú là một giải phỏp phức tạp và khụng cung cấp thờm giỏ trị đỏng kể
nào nữa so với điều khiển dịch vụ mạng nhà. Vỡ thếđiều khiển dịch vụ mạng nhà được lựa chọn; điều này cú nghĩa là thực thể mà cú truy nhập tới cơ sở dữ
liệu thuờ bao và tương tỏc trực tiếp với cỏc nền tảng dịch vụ thỡ luụn luụn
được định vịở mạng nhà của người sử dụng.
2.1.9 Phỏt triển dịch vụ
Yờu cầu cú một nền tảng dịch vụ khả biến và khả năng triển khai cỏc dịch vụ mới một cỏch nhanh chúng là rất quan trọng đối với IMS. Yờu cầu này ảnh hưởng mạnh mẽđến thiết kế kiến trỳc IMS. Yờu cầu khảng định rằng cỏc dịch vụ IMS khụng cần phải tiờu chuẩn hoỏ. Nú đỏnh dấu một cột mốc quan trọng trong thiết kế mạng di động, bởi vỡ trước đõy, tất cả cỏc dịch vụ
riờng lẻ hoặc là phải chuẩn hoỏ hoặc là được thực hiện độc quyền. Thậm chớ khi một dịch vụ đó được chuẩn hoỏ, cũng khụng cú một đảm bảo chắc chắn rằng dịch vụ sẽ làm việc khi chuyển vựng sang một mạng khỏc. Trước đõy, sự
chuẩn hoỏ cỏc dịch vụ và cụng việc kiểm tra gõy ra sự chậm chễ đỏng kể
trong việc triển khai cỏc dịch vụ. IMS làm giảm sự chậm trễ này bằng cỏch tiờu chuẩn hoỏ khả năng cung cấp dịch vụ thay vỡ chuẩn hoỏ dịch vụ riờng lẻ.
Kiến trỳc IMS sẽ bao gồm một framework dịch vụ, cỏi mà cung cấp khả
năng cần thiết để hỗ trợ thoại, video, multimedia, messaging, chia sẻ file, truyền dữ liệu, game và cỏc dịch vụ bổ sung cơ bản trong IMS.
2.1.10 Thiết kế phõn lớp
3GPP đó quyết định sử dụng phương phỏp phõn lớp cho thiết kế kiến trỳc. Điều này cú nghĩa là, cỏc dịch vụ mang chuyển và truyền tải được tỏch rời ra khỏi mạng bỏo hiệu IMS và cỏc dịch vụ quản lý phiờn. Xa hơn, cỏc dịch vụ được chạy trờn nền mạng bỏo hiệu IMS. Hỡnh 2.5 thể hiện thiết kế phõn lớp của IMS.
Hỡnh 2.5: Kiến trỳc phõn lớp của IMS
Trong một số trường hợp cú lẽ khụng thể phõn biệt được giữa cỏc chức năng ở cỏc lớp trờn và lớp dưới. Việc phõn lớp nhằm mục đớch giảm thiểu sự
phụ thuộc giữa cỏc lớp. Nú đem lại lợi ớch là, việc thờm cỏc mạng truy nhập mới vào hệ thống sẽ dễ dàng hơn. Trong Release 6 của 3GPP IMS, cựng với
khuynh hướng tớch hợp giữa mạng tế bào và mạng WLAN, mạng truy nhập WLAN đó được đưa vào như một mạng truy nhập bờn cạnh mạng truy nhập tế
bào. Kết hợp với TISPAN, trong Release 7 của IMS, việc cung cấp dịch vụ
IMS qua mạng cố định đó được bổ sung. Gần đõy, 3GPP và TISPAN đó cú
được một thỏa thuận để cho ra phiờn bản Release 8 của IMS với một kiến trỳc IMS chung, cú thể hỗ trợ cỏc kết nối cốđịnh và cỏc dịch vụ như IPTV.
Việc phõn lớp làm tăng thờm tầm quan trọng của lớp ứng dụng khi cỏc dịch vụ được thiết kế để làm việc độc lập với mạng truy nhập và IMS được trang bị để làm cấu nối giữa chỳng.
2.1.11 Truy nhập độc lập
Ngay từ lỳc đầu, IMS được thiết kếđể hỗ trợ cỏc truy nhập độc lập nhằm
để cỏc dịch vụ IMS cú thể được cung cấp qua bất kỳ cỏc mạng kết nối IP (chẳng hạn, GPRS, WLAN, x-DSL … ). Đỏng tiếc, cỏc đặc tả ở phiờn bản 5 chỉ bao gồm một số cỏc điểm đặc trưng của đặc tả về GPRS. Ở phiờn bản 6 (chẳng hạn, GPRS) cỏc vấn đề vềđặc tả truy nhập đó được tỏch ra khỏi mụ tả
mạng lừi IMS và kiến trỳc IMS trở về thiết kế ban đầu của nú (nghĩa là, truy nhập độc lập). Hỡnh 2.6 Biểu thị cỏc kiểu mạng truy nhập độc lập khỏc nhau mà IMS cú thể kết nối tới. Nú bao gồm Fixed Broadband, WLAN, GPRS và UMTS.