- UE
Là thiết bị đầu cuối thực hiện các yêu cầu dịch vụ. Ngƣời dùng sử dụng các thiết bị này để giao tiếp với mạng và thực hiện các dịch vụ. Ở trạng thái bình thƣờng, UE chứa thông tin về: địa chỉ của P-CSCF, tên miền mạng nhà (Home Network), thuật toán mã hóa, bảo mật, khóa nhận dạng thuê bao. Chúng ta sẽ tìm hiểu về khóa nhận dạng ngƣời dùng bao gồm: khóa nhận dạng ngƣời dùng chung và khóa nhận dạng ngƣời dùng riêng.
- Khóa nhận dạng người dùng riêng
Mỗi ngƣời dùng trong phân hệ IMS đều có một khóa nhận dạng ngƣời dùng riêng. Khóa này đƣợc cung cấp bởi nhà điều hành mạng (khóa này giống nhƣ IMSI trong mạng GSM), đƣợc sử dụng trong thủ tục đăng ký, chứng thực, quản lý thuê bao và tính cƣớc. Khóa nhận dạng ngƣời dùng riêng có những đặc tính sau:
Không đƣợc sử dụng để định tuyến các bản tin SIP.
Khóa nhận dạng ngƣời dùng riêng chứa các thông tin phục vụ cho việc đăng ký ngƣời dùng vào IMS Home Network (bao gồm cả đăng ký lại và xóa đăng ký).
Khóa nhận dạng ngƣời dùng riêng đƣợc chứa trong ISIM và HSS.
Là mã nhận dạng toàn cầu duy nhất và cố định ứng với UE. Do đó, khóa này dùng để xác định UE, không phải xác định thuê bao.
Trang 28
Mỗi ngƣời dùng trong phân hệ IMS có thể có một hoặc nhiều khóa nhận dạng ngƣời dùng chung. Khóa này đƣợc ngƣời dùng sử dụng khi truyền thông với các ngƣời dùng khác. Khóa này đƣợc công khai và có thể trao đổi với ngƣời dùng khác thông qua danh bạ, trang web hoặc business card. Trong giai đoạn đầu triển khai IMS, vẫn còn tồn tại những mạng khác nhau nhƣ PSTN/ISDN, GSM, Internet,…. Do đó, ngƣời dùng IMS phải truyền thông đƣợc với ngƣời dùng ở các mạng này. Để đáp ứng nhu cầu này, mỗi ngƣời dùng IMS sẽ có thêm một số viễn thông, ví dụ:
+840975975975 để liên lạc với miền CS và có địa chỉ URL để giao tiếp với ngƣời dùng Internet, ví dụ: abc@cdf. zyz.
Khóa nhận dạng ngƣời dùng chung có các đặc điểm sau:
o Khóa này có thể đƣợc tạo nên từ số điện thoại hoặc tên miền trên internet, do nhà khai thác mạng qui định. Khóa này có thể đƣợc sử dụng nhƣ SIP URL, đƣợc định nghĩa trong IETF RFC 3261 và IETF RFC 2396.
o Một ISIM lƣu trữ ít nhất một khóa nhận dạng ngƣời dùng chung. o Khóa này không đƣợc sử dụng trong quá trình chứng thực thuê bao.
o Khóa nhận dạng ngƣời dùng chung phải đƣợc đăng ký trƣớc khi khởi tạo phiên IMS và những phiên không liên quan thủ tục nhƣ bản tin: MESSAGE, SUBSCRIBE, NOTIFY, ….
o Có thể đăng ký nhiều khóa nhận dạng ngƣời dùng chung trong cùng một yêu cầu đăng ký từ UE. Để đăng ký khóa nhận dạng ngƣời dùng chung của một ngƣời dùng, ta phải mất một khoảng thời gian. Do đó, nếu ngƣời dùng có 4 khóa nhận dạng ngƣời dùng chung thì phải mất khoảng thời gian nhiều hơn 4 lần. Để khắc phục điều này, tổ chức 3GPP đã phát triển phƣơng pháp đăng ký nhiều khóa nhận dạng ngƣời dùng chung trong cùng một yêu cầu đăng ký gọi là đăng ký ẩn. Để thực hiện đăng ký ẩn, UE gởi bản tin SUBSCRIBE yêu cầu đăng ký ẩn đến S-CSCF. Khi S-CSCF nhận đƣợc bản tin này, nó sẽ đáp ứng lại bằng bản tin NOTIFY chấp nhận đăng ký ẩn.
- Giao tiếp với mạng PSTN
o BGCF
Chức năng điều khiển cổng chuyển mạng (BGCF) có nhiệm vụ lựa chọn mạng PSTN hoặc mạng chuyển mạch kênh (CSN) mà lƣu lƣợng trong IMS sẽ đƣợc
Trang 29
định tuyến sang. Nếu BGCF xác định đƣợc rằng lƣu lƣợng chuyển mạng đó sẽ tới mạng PSTN hay CSN nằm trong cùng mạng với BGCF thì nó sẽ lựa chọn một MGCF để đáp ứng cho liên mạng với PSTN hay CSN. Nếu lƣu lƣợng cần truyền tới một mạng không nằm cùng mạng với BGCF thì BGCF sẽ gửi báo hiệu phiên này tới BGCF đang quản lý mạng đích đó.
BGCF thực hiện các chức năng nhƣ sau:
Lựa chọn mạng đang tƣơng tác với PSTN hay CS CN. Nếu nhƣ sự tƣơng tác ở trong một mạng khác thì BGCF sẽ gửi báo hiệu SIP tới BGCF của mạng đó. Nếu nhƣ sự tƣơng tác nằm trong một mạng khác và nhà khai thác yêu cầu ẩn cấu hình mạng đó thì BGCF gửi báo hiệu SIP thông qua một I-CSCF (THIG) về phía BGCF của mạng đó.
Lựa chọn MGCF trong mạng đang tƣơng tác với PSTN hoặc CS CN và gửi báo hiệu SIP tới MGCF đó. Điều này không thể sử dụng khi tƣơng tác nằm trong một mạng khác.
o MGCF
MGCF là thành phần gateway của PSTN hay CS và mạng IMS. Nút này có nhiệm vụ quản lý các cổng đa phƣơng tiện, tƣơng tác với S-CSCF để quản lý các cuộc gọi trên kênh đa phƣơng tiện. Nó thực hiện chuyển đổi giao thức và ánh xạ SIP thành ISUP hoặc BICC. Ngoài ra, MGCF còn điều khiển nguồn tài nguyên trong MGW. Giao thức sử dụng giữa MGCF và MGW là H.248.
o IMS-MGW
IMS-MGW cung cấp mặt phẳng liên kết cho ngƣời dùng IMS và CS CN. Nó xác định kênh truyền từ CS CN và dòng truyền dẫn từ mạng, thực hiện việc chuyển đổi giữa những đầu cuối và thực hiện giải mã và xử lý tín hiệu cho mặt phẳng ngƣời dùng khi cần thiết. Hơn nữa, IMS-MGW còn có chức năng cung cấp âm chuông và những thông báo cho ngƣời dùng CS.
Tƣơng tự, tất cả các cuộc gọi từ CS vào mạng IMS đều đƣợc đƣa đến MGCF, nó thực hiện việc chuyển đổi giao thức cần thiết và gởi những yêu cầu SIP đến I- CSCF dung cho việc thiết lập phiên. Trong cùng thời điểm đó MGCF kết nối với IMS-MGW để dành sẵn nguồn tài nguyên cần thiết ở mặt phẳng ngƣời dùng.
Trang 30
Hình 2.7. Quá trình thiết lập cuộc gọi từ mạng IMS ra mạng CS CN và ngược lại
- Giao tiếp với mạng GSM/GPRS
o SGSN
SGSN là thành phần liên kết giữa mạng IMS và mạng chuyển mạch gói hiện có. Nó có thể hoạt động, điều khiển và xử lý lƣu lƣợng cho miền PS. Phần điều khiển có hai chức năng chính: quản lý di động và quản lý phiên. Quản lý di động sẽ quản lý vị trí và trạng thái của UE, chứng thực cả ngƣời dùng lẫn UE. Quản lý phiên cho phép và điều khiển kết nối. Khối này cũng đƣợc sử dụng trong mạng 3G. Chức năng xử lý lƣu lƣợng là một phần của chức năng điều khiển phiên. SGSN hoạt động nhƣ một Gateway cho những luồng lƣu lƣợng của ngƣời dùng truy cập vào mạng.
o GGSN
Khối chức năng này cung cấp khả năng tƣơng tác với những mạng PS khác nhau nhƣ mạng IMS hoặc Internet. Nó chuyển đổi những gói GPRS đến từ SGSN thành định dạng PDP tƣơng ứng và gửi chúng ra ngoài trên mạng ở ngoài tƣơng ứng.
Trang 31
Trong hƣớng ngƣợc lại, địa chỉ PDP của gói dữ liệu đến đƣợc chuyển đổi thành địa chỉ IMS của ngƣời dùng đích. GGSN chứa địa chỉ SGSN hiện tại và hồ sơ thông tin của những ngƣời dùng đăng ký vào thanh ghi định vị của nó. GGSN có khả năng tập trung thông tin tính cƣớc cho các mục đích thanh toán.