Bảng 3Bảng nén một số bản tin SIP
3.1.5 Phiên khẩn cấp
Những phiên khẩn cấp IMS thì không được xác định đầy đủ.Vì thế, điều quang trọng nhất là mạng IMS phải phát hiện ra những phiên khẩn cấp và hướng dẫn cho UMTS UE sử dụng mạng CS cho những phiên khẩn cấp.Việc kiểm tra đó là nhiệm vụ của P-CSCF.Khi nhận được yêu cầu phiên khẩn cấp thì P-CSCF có thể định một S-CSCF bất kỳ để xử lý phiên này.Điều này rất cần thiết nhất là lúc UE chuyển vùng.
3.2 I-CSCF
I-CSCF là điểm giao tiếp trong phạm vi mạng của nhà khai thác thác cho tất cả các kết nối tới thuê bao của nhà khai thác mạng, hoặc một thuê bao chuyển mạng hiện tại nằm trong phạm vi vùng phục vụ của nhà khai thác mạng. Trong một mạng có thể có nhiều I-CSCF. I- CSCF được đặt ở đường biên của mạng IMS, I-CSCF có bốn chức năng chính là:
Liên lạc với HSS để biết thông tin của chặng tiếp theo khi nhận được yêu cầu từ UE.
Xác định S-CSCF cho UE khi nhận thông tin về UE từ HSS, sự xác định S-CSCF thực hiện khi UE đăng ký hoặc xóa đăng ký.
Ba trường hợp xác định S-CSCF:
Khi UE đăng ký với mạng: UE gởi bản tin yêu cầu đăng ký (Register) để phát hiện P-CSCF, P-CSCF tìm thực thể home network (I-CSCF). I-CSCF sẽ trao đổi thông tin với HSS để biết S-CSCF phù hợp do UE yêu cầu, nếu S-CSCF không được ấn định trước thì I-CSCF sẽ gán S-CSCF phù hợp cho UE dựa trên những thông tin nhận được từ HSS. Những thông tin có thể được trao đổi giữa HSS và I-CSCF chứa trong các thuộc tính AVP của giao thức Diameter. Thuộc tính này chứa đựng:
Mandatory-Capability AVP: loại này thì không được xác định và chứa những khả năng bắt buộc của S-CSCF. Mỗi mandatory capability AVP có thể sử dụng được trong mạng nhà khai thác mạng sẽ được gán một giá trị duy nhất.
Optional-Capability AVP: loại AVP này không được ấn định và chứa những khả năng tùy chọn của S-CSCF. Mỗi khả năng tùy chọn có thể được sử dụng trong
mạng nhà khai thác ban đầu sẽ được xác định một giá trị duy nhất. Server-Name AVP: AVP chứa SIP URI dùng để xác định máy chủ SIP. Dựa trên những the Mandatory Capability AVP and Optional Capability AVP, nhà khai thác mạng có thể phân phối người dùng cho các S-CSCF tùy thuộc vào khả năng có thể của S- CSCF.Đầu tiên, I-CSCF sẽ chọn S-CSCF có khả năng bắt buộc và tùy chọn cho người dùng.Nếu không chọn được S-CSCF thì I-CSCF sẽ áp dụng thuật toán “best-fit” để ấn định S-CSCF cho người dùng. Thuật toán này không được chuẩn hóa, ví dụ như ta có 3 S-CSCF 1, 2, 3 và I-CSCF sẽ tạo ra một cách tính bất kỳ để tìm S-CSCF phù hợp
Hình 3 Ví dụ cách xác định S-CSCF
Khi nhận yêu cầu SIP của người dùng chưa đăng ký: nếu HSS không có thông tin về S- CSCF của người dùng thì nó sẽ gởi bản tin để yêu cầu I-CSCF xác định S-CSCF theo các bước trình bày như trường hợp trên.
Khi yêu cầu xác định S-CSCF trước đó không được đáp ứng: I-CSCF sẽ gởi lệnh UAR đến HSS để yêu cầu một sự ủy quyền. Sau đó I-CSCF nhận được S-CSCF có khả năng và quá trình xác định S-CSCF được thực hiện như lúc đăng ký.
Cung cấp chức năng ẩn cấu hình mạng: nhà khai thác có thể sử dụng chức năng cổng liên mạng ẩn cấu hình (THIG) trong I-CSCF hoặc kĩ thuật khác để ẩn cấu hình, khả năng và cấu trúc của mạng khỏi các mạng ngoài. Nếu nhà khai thác muốn ẩn cấu hình thì nhà khai thác phải đặt chức năng ẩn cấu hình mạng trên đường định tuyến khi nhận hoặc gởi yêu cầu hay đáp ứng từ một mạng IMS khác. THIG thực hiện việc mã hóa và giải mã tất cả các header liên quan đến thông tin về cấu trúc của nhà khai thác mạng IMS. Khi một mạng thực hiện việc ẩn cấu hình mạng thì việc liên lạc với mạng khác phải thông qua I-CSCF (nếu mạng IMS không thực hiện việc ẩn cấu hình mạng thì khi có sự liên lạc với mạng khác, yêu cầu kết nối từ mạng sẽ được đưa thẳng tới S-CSCF mà không thông qua I-CSCF)
Định tuyến yêu cầu SIP nhận được từ mạng khác tới S-CSCF hoặc một server ứng dụng.
I-CSCF xác định S-CSCF cho UE dựa trên các điều kiện sau:
Yêu cầu về dịch vụ của UE (HSS cung cấp)
Sự ưu tiên của nhà khai thác mạng đối với mỗi UE (HSS cung cấp)
Khả năng của từng S-CSCF riêng biệt trong mạng nhà khai thác
Thông tin về mô hình mạng tại nơi định vị của UE
Thông tin về mô hình mạng tại nơi định vị của S-CSCF
Tính sẵn sàng phục vụ của S-CSCF
3.3 S-CSCF
S-CSCF là điểm chính của IMS vì nó chịu trách nhiệm thực hiện quá trình đăng ký, quyết định định tuyến, duy trì tình trạng phiên và lưu trữ hồ sơ thông tin về dịch vụ.S-CSCF thực hiện dịch vụ điều khiển phiên cho UE. Trong phạm vi mạng của nhà khai thác các S-CSCF khác nhau có thể có các chức năng khác nhau. S-CSCF thực hiện các chức năng như sau:
Đăng kí: có thể xử lí như một REGISTRAR SIP Server, S-CSCF tiếp nhận yêu cầu đăng kí và thiết lập thông tin khả dụng của UE khi truy vấn HSS. Khi UE thực hiện đăng ký thì yêu cầu của nó được định tuyến tới S-CSCF, lúc đó S-CSCF sẽ lấy thông tin chứng thực từ HSS và dựa trên thông tin chứng thực đó S-CSCF sẽ phát ra
những yêu cầu thử thách I-CSCF. Sau khi nhận đươc đáp ứng và kiểm tra lại, S- CSCF chấp nhận sự đăng ký và bắt đầu phục vụ cho phiên đăng ký này.Sau thủ tục này UE có thể khởi tạo và nhận các dịch vụ IMS.Hơn nữa, việc S-CSCF tải thông tin hồ sơ dịch vụ cũng được xem như một phần của quá trình đăng ký.
Điều khiển phiên cho các đầu cuối đã đăng kí. Sau khi đã hoàn thành các thủ tục đăng kí, nó sẽ từ chối truyền thông IMS với những UE có khóa nhận dạng người dùng chung bị ngăn chặn khỏi IMS.
S-CSCF có thể xử lí như một Proxy Server, nó tiếp nhận các yêu cầu và phục vụ tại chỗ nếu bên tiếp nhân yêu cầu ở cùng mạng nhà khai thác với bên gởi yêu cầu hoặc gửi chúng đi nếu bên tiếp nhận yêu cầu kết nối đến hệ thống mạng khác.
S-CSCF có thể xử lí như một UA.Nó có thể kết thúc mà không phụ thuộc vào phiên giao dịch SIP.
Tương tác với mặt bằng dịch vụ để hỗ trợ các loại dịch vụ.
Cung cấp các thông tin liên quan cho các điểm đầu cuối (như thông báo tính phí, kiểu chuông, …)
Thay mặt cho một điểm đầu cuối khởi tạo yêu cầu
Nhận địa chỉ của I-CSCF từ cơ sở dữ liệu để nhà khai thác mạng phục vụ thuê bao đích từ tên người dùng đích (số điện thoại được quay hoặc URL SIP), khi thuê bao đích là khách từ một nhà khai thác mạng khác gửi yêu cầu hoặc đáp ứng SIP tới I- CSCF đó.
Khi tên của thuê bao đích (số điện thoại được quay hoặc URL SIP) và thuê bao khởi tạo là khách của cùng một nhà khai thác mạng gửi yêu cầu hoặc đáp ứng SIP tới một I-CSCF trong phạm vi mạng của nhà khai thác.
Phụ thuộc vào chính sách của nhà khai thác mà yêu cầu hoặc đáp ứng SIP gửi tới server SIP khác đặt trong phạm vi một miền ISP bên ngoài phân hệ IM CN.
Gửi yêu cầu hoặc đáp ứng SIP tới BGCF để định tuyến cuộc gọi tới miền PSTN hoặc miền chuyển mạch kênh.
Thay mặt điểm đầu cuối đích (thuê bao kết cuối hoặc UE): gửi đáp ứng hoặc yêu cầu SIP tới một P-CSCF cho thủ tục MT tới một thuê bao nhà trong phạm vi mạng nhà, hoặc cho một thuê bao chuyển mạng trong phạm vi mạng khách mà ở đó mạng nhà không có một I-CSCF trong tuyến.
Gửi đáp ứng hoặc yêu cầu SIP tới một I-CSCF trong thủ tục MT cho thuê bao chuyển mạng trong phạm vi một mạng khách mà ở đó mạng nhà không có I-CSCF trong tuyến này.
Gửi đáp ứng hoặc yêu cầu SIP tới một BGCF để định tuyến cuộc gọi tới PSTN hoặc miền chuyển mạch kênh.
Phát ra các CDR dùng trong tính phí
Phân phối các dịch vụ cho UE: hồ sơ về dịch vụ của UE được S-CSCF tải về từ HSS khi UE đăng ký vào mạng IMS. S-CSCF sử dụng thông tin này để phân phối dịch vụ phù hợp cho UE khi có yêu cầu. Hơn nữa, S-CSCF cần phải áp dụng các loại chính sách truyền dẫn trong hồ sơ dịch vụ của UE, ví dụ như UE này chỉ sử dụng thoại và mà không sử dụng video, …
S-CSCF chịu trách nhiệm định tuyến đến mạng khác khi nó nhận những phiên kết nối và sự giao dịch giữa UE đầu và UE cuối.Khi S-CSCF nhận yêu cầu của UE khởi tạo thông qua P-CSCF thì nó phải quyết định những AS phù hợp cho UE.Sau khi tương tác với AS thì S-CSCF tiếp tục phục vụ cho phiên kết nối của UE trong mạng IMS hoặc tới mạng khác (CS hay mạng IP khác).Hơn nữa, nếu UE sử dụng MSISDN làm địa chỉ cho cuộc gọi thì S-CSCF sẽ chuyển đổi số MSISDN thành địa chỉ SIP rồi sau đó mới chuyển tiếp các yêu cầu của UE.
Đinh tuyến trong mạng IMS: mặc dù S-CSCF biết được địa chỉ của UE lúc UE đăng ký nhưng nó không định tuyến các yêu cầu tới UE mà gởi thông qua P-CSCF vì P-CSCF có chức năng mã hóa và bảo mật
Hình 3 Mô tả vai trò định tuyến của S-CSCF