Đặc điểm của giao thức BICC là:
+ Tương thích và dựa vào giao thức ISUP
+ Dung lượng cuộc gọi thoại/dữ liệu (nhưng không có đặc điểm đa phương tiện đặc biệt)
+ Độc lập với kỹ thuật mạng ở dưới (ví thế nên độc lập vật mang) + Hỗ trợ mã hoá tandem-free của cuộc gọi di động
Khi BICC là độc lập- vật mang, nó yêu cầu 1 cơ cấu để thiết lập nhiều vật mang qua mạng. ITU-T đã cung cấp nhiều tiến cử để chạy BICC trên ATM và IP. Là ảo tưởng, tuy nhiên, mục tiêu dài hạn là phải sử dụng BICC cho mạng IP với ATM đang được cung cấp như là giải pháp tạp thời.
Sự phát triển BICC bắt đầu với CS1 (Capability Set 1). CS1 là sự chọn lựa vận chuyển duy nhất có sẵn trong ATM. Trong trường hợp này, nhà khai thác mạng có thể chuyển mạng của họ từ giải pháp TDM truyền thống tới sử dụng ATM, cho phép vận chuyển thời gian thực trên AAL1 hoặc AAL2.
Node CS2 cua BICC phải cung cấp tất cả dịch vụ bộ sung ISUP (cuộc gọi hướng tới busy) cũng như thiết lập vật mang cơ sở. CS2 cho phép lựa chọn vật mang phải tính đến IP.
Hình 2.5 chỉ ra biểu đồ kiến trúc BICC. Chú ý BICC đó, giống như MEGACO, chia điều khiển mạng thành điều khiển cuộc gọi và điều khiển chuyển mạch hoặc vật mang. Chức năng dịch vụ cuộc gọi được đặt ở server MSC thực hiện những chức năng sau: điều khiển cuộc gọi, giao diện tới mạng ISUP, giao diện tới mạng vật mang để hướng những yêu cầu sử dụng BICC, giao diện tới chức năng điều khiển vật mang (BCF) để yêu cầu nhiều vật mang được thiết lập.
Chức năng ảnh hưởng lẫn nhau của vật mang (BIWF, tương ứng với MGW của UMTS) thực hiện biên dịch giữa 2 mạng khác nhau, ví dụ giữa TDM và ATM hoặc ATM và IP. Chức năng cung cấp ở BIWF gồm: giao diện với UP (user plane), biên dịch CODEC, thiết lập vật mang và tear down.
BCF cung cấp báo hiệu yêu cầu thiết lập vật mang mới. CSF điều khiển BCF, yêu cầu thiết lập vật mang và tương tác lẫn nhau giữa chúng sử dụng giao thức BICC
Hình 9.8: Kiến trúc của BICC 9.6 Giao thức SIGTRAN
Truyền báo hiệu (sigtran) được đưa ra bằng tài liệu bởi IETF dưới dạng RFC 2719. Nó định nghĩa kiến trúc cho việc vận chuyển những gói báo hiệu trên mạng IP còn cả trên mạng chuyển mạch kênh (SCN). Nó được thiết kế để hỗ trợ những bản tin báo hiệu hiện tại, như những cái đó được dùng ở SS7, trong suốt. Trong mạng R4 UMTS có lõi IP, sigtran được dùng để hỗ trợ những bản tin BICC ngang qua mạng lõi giữa những server MSC. Trên thực tế, đối với R4 3 sự chọn lựa cho vận chuyển SS7 đó là: MTP quy ước( MTP1- lớp vật lý, MTP2-lớp liên kết dữ liệu, MTP3-lớp mạng), AAL5/ATM và sigtran. Khi nhiều mạng dữ liệu đã xây dựng có hỗ trợ IP, có thể sử dụng những mạng này để mang lưu lượng thoại với báo hiệu SS7 trở lên hấp dẫn. Để cung cấp cơ cấu vận chuyển, 2 lớp tăng cường được yêu cầu, lớp thích ứng người dùng MTP3 (M3UA) và giao thức phát điều khiển chuỗi (SCTP; RFC 2960)
9.7 Tổng kết
Trong R4 của UMTS, kiến trúc lõi của mạng tiến triển từ kỹ thuật GSM TDM tới mạng lõi chuyển mạch gói sử dụng IP hoặc ATM. R4 cũng giới thiệu việc sử dụng kiến trúc chuyển mạch mềm, nơi mà điều khiển cuộc gọi và vật mang được tách biệt. Nó không chỉ cải tiến mở rộng cấp độ và sự đáng tin cậy mà còn cho phép hỗ trợ điều khiển chuỗi đa phương tiện thông qua việc sử dụng những giao thức như MEGACO và SDP. R4 là bước quan trọng trong sự phát triển UMTS sử dụng IP cho tất cả sự vận chuyển (R5 và beyond)
Chương 10 Giao thức trong Release 5 10.1 Giao thức SIP (Session Initiation Protocol)
SIP, được định nghĩa bởi RFC 3261, được thiết kế để cho phép những phiên đa phương tiện được thiết lập giữa những người dùng trên mạng IP. Cũng như điều khiển cuộc gọi, RFC SIP hỗ trợ những chức năng như tính di động người dùng và sự định hướng mới cuộc gọi. Những loại dịch vụ sau được hỗ trợ: thiết lập cuộc gọi đa phương tiện, tính di động người dùng, cuộc gọi hội nghị, dịch vụ bổ sung (call hold, call redirect, …), nhận thực và thanh toán, truyền thông thống nhất, truyền thông khẩn cấp và phát hiện sự hiện diện người dùng
Ích lợi của SIP khi di chuyển tới kiến trúc tất cả IP là như sau:
- Báo hiệu SIP đầu cuối - tới - đầu cuối giữa người dùng IP di động và đường dây cố định.
- Server SIP internet có thể cung cấp những dịch vụ giá trị gia tăng tới người dùng di động
- SIP được thiết kế như một giao thức IP, do đó nó tích hợp tốt với những giao thức IP và những dịch khác
- SIP là ít quan trọng và dễ dàng để thực hiện
10.1.1 Đánh địa chỉ SIP
Những người dùng SIP được đặt qua bộ chị thị tài nguyên không đổi SIP (URIs). Đây là một vài ví dụ của URIs SIP:
Sip: icurtis@orbitage.com
Sip: +447789005240@wcom.com; user = phone
Trong trường hợp đầu tiên, địa chỉ SIP định nghĩa người dùng kết nối tới internet; trường hợp thứ 2, số điện thoại được gửi đi và người dùng phải được liên lạc qua cổng PSTN. Đối với những thuê bao UMTS, việc nhận dạng IP của thuê bao (đó là địa chỉ SIP) được chứa trong ISIM (module ứng dụng nhận dạng thuê bao hệ thống đa phương tiện internet)của thuê bao. Điều này là ứng dụng trên UICC (Universal Integrated Circuit Card), như là USIM (UMTS SIM). Đối với UE không có ứng dụng ISIM, địa chỉ SIP (hoặc nhận dạng công cộng) có thể bắt nguồn như sau:
Sip: IMSI number @MNC.MCC.IMSI.3gppnetwork.org
MNC là mã mạng di động (4 và 5 số IMSI) và MCC là mã nước di động (là 3 số đầu tiên của IMSI). Sự sắp xếp trật tự này khiến cho nó có thể là ứng cử cho miền
DNS bị quản lý bởi nhà nước và nhà khai thác, rất dễ dàng đặt người dùng trên mạng di động, chỉ cần đưa ra IMSI của chúng. Ví dụ chỉ ra địa chỉ SIP IMSI- derived:
Sip: 234150999999999@15.234.IMSI.3gppnetwork.org (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Loại địa chỉ SIP này chỉ được dùng trong IMS, tức là giữa CSCF và HLR, và không được dùng bên ngoài. Trong trường hợp này, sự nặc danh xuất hiện IMSI phải được dàn xếp một chút, vì sự nhận dạng công cộng tạm thời phải được dùng cho tất cả sự đăng ký giữa UE và S-CSCF. Tuy nhiên sự nhận dạng này được dữ private bên trong mạng của nhà khai thác, khi liên kết GPRS cung cấp sự bảo mật ở lớp liên kết và tất cả những kết nối khác trong IMS được bảo vệ khi sử dụng IPSec
10.1.2 Những thành phần SIP
Hình 3.1.2 chỉ ra kiến trúc thành phần cơ sở cho mạng SIP. Server SIP chịu trách nhiệm giúp đỡ thiết lập cuộc gọi và quản lý di động, nhưng SIP cũng cho phép những người dùng thực hiện thiết lập cuộc gọi trực tiếp với nhau không cần server dích dáng vào. Một vài server SIP (proxy và redirect) có thể là stateless. Đây là đặc tính mong muốn khi chia mạng thành những node lớn.
Hình 10.1: Kiến trúc thành phần SIP 10.1.2.1 UA (User Agent)
UA tạo ra hoặc chấp nhận những cuộc gọi với tư cách là đại diện cho người dùng SIP. Người dùng SIP có thể là một người thực tế hoặc ứng dụng trên server.
UA có thể thực hiện vai trò UA server (UAS) hoặc UA client (UAC). UAS xử lý những yêu cầu SIP đến (thiết lập cuộc gọi) và phát những câu trả lời tương ứng (accept, reject, busy). UAC phát những yêu cầu với tư cách đại diện cho người dùng SIP. Đối với mạng UMTS mỗi UE sẽ chứa một UA để xử lý những cuộc gọi người dùng. Một loại server khác sẽ thực hiện vai trò UA là dịch vụ mail voice/video, nó sẽ chấp nhận những cuộc gọi mà đã bị redirect khi UE tắt máy hoặc bận
10.1.2.2 Proxy Server
Proxy SIP hướng những yêu cầu với tư cách là đại diện cho tác nhân SIP. Proxy SIP có thể chép lại bản tin SIP trước khi forward nó tới vị trí chính xác của nó. Đối với những cuộc gọi đến, proxy sẽ thẩm vấn dịch vụ location để xác định phải forward cuộc gọi thế nào. Proxy có thể được cấu hình để cung cấp điều khiển nhận thực và thực hiện vai trò là điểm điều khiển giữa mạng private bên trong và mạng public bên ngoài
10.1.2.3 Registrar server
Registrar server cho phép SIP agent (tác nhân SIP) đăng ký vị chí hiện tại của chúng. Trong 3G, thông tin vị trí gồm địa chỉ IP đích UE được phân công trong khi thiết lập context PDP, ID cell UTRAN của trạm và nhận dạng P-CSCF. Registrar chịu trách nhiệm dữ thông tin update hàng ngày vào location service (định vị or vị trí) bằng (up-to-date) việc gửi những update
10.1.2.4 Redirect server
Redirect server đáp ứng (trả lời) yêu cầu UA bằng đáp ứng redirection chỉ ra vị trí hiện thời của bên được gọi. Trong trường hợp này UA phải thiết lập cuộc gọi mới tới vị trí được được biết.
10.1.2.5 Location service
Redirect hoặc proxy server sử dụng location service nhằm thu được thông tin về nơi ở của người dùng. Location service có thể được đặt chung với những server SIP khác
10.1.3 SIP messages (Những bản tin SIP)
SIP cơ sở thực hiện tất cả chức năng của nó bằng 6 loại bản tin cơ bản được gọi là giải pháp (methods), được định nghĩa trong RFC 3261.
INVITE và ACK được dùng cho việc thiết lập cuộc gọi SIP cơ sở. INVITE bắt đầu cuộc gọi và ACK là để bảy tỏ câu trả lời cuối cùng cho INVITE đầu tiên.
BYE dùng để kết thúc khi một bên gác máy. CANCEL được dùng để kết thúc cuộc gọi đang được thiết lập.
REGISTER được sử dụng bởi UA nhằm chỉ ra vị trí của chúng và sẵn sàng tới registrar server. Sự đăng ký sẽ xuất hiện trên sự khởi đầu UA ngay khi người dùng di chuyển tới một miền mạng khác (ví dụ như khi roaming vào một mạng khác).
OPTIONS cho phép UA xác định được khả năng (ví dụ, CODEC nào được dùng) của UA đang được gọi hay proxy server.
Yêu cầu INFO mang báo hiệu thỉnh cầu nhưng không ảnh hưởng trạng thái của cuộc gọi SIP.
PRACK (provisional acknowledgement) là một bản tin không mong đợi cho phép những message trả lời tạm thời được thừa nhận. bản tin 1xx là chỉ không đáng tin cậy (ngụ ý rằng, UA được gọi đang cảnh báo người dùng)
UPDATE cho phép thay đổi thông tin phương tiện xung quanh phiên trước khi nó được thiết lập. Nó được dùng để biểu lộ những tham số QoS đã được thương lượng với phiên.
Bảng 10.1: Những giải pháp SIP
Bản tin REFER dùng để chỉ thị cho UA thiết lập phiên với bên thứ 3. Nó hỗ trợ những dịch vụ bộ sung khác chẳng hạn như dịch chuyển cuộc gọi hoặc hội nghị
SUBSCRIBE và NOTIFY hỗ trợ khai bao sự kiện. Những sự kiện có thể được dùng, như biểu thị email mới đến hoặc UA SIP đang sẵn sàng sau khi busy. Bản tin SUBSCRIBE được gửi bởi UA tới một UA khác; phạm vi yêu cầu là một
chuỗi những sự kiện mà người gửi muốn được thông báo. Bản tin NOTIFY dùng để biểu thị sự xảy ra sự kiện tới UA đang lắng nghe.
MESSAGE dùng để hỗ trợ truyền thông ngay lập tức. Nó cho phép bản tin ngắn được gửi từ UA tới UA không yêu cầu thiết lập phiên. Bản tin được đưa ra ở dạng multi-part MIME (giống email) và có thể chứa đa phương tiện khi attachment. Bản tin khẩn cấp trong SIP có thể được phát trực tiếp tới đích của chúng hoặc qua message relay.
10.1.4 SIP responses (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phần tử SIP trả lời với yêu cầu với phạm vi code trả lời được tổ chức thành 6 lớp Trả lời tạm thời 1xx hoặc tin tứcđược gửi trở lại khi yêu cầu đã được nhận và đang được xử lý nhằm chỉ ra một vài cái liên quan chuỗi cuộc gọi. Tất cả những code khác (2xx – 6xx) điểu coi như là code trả lời cuối cùng và ngụ ý kết thúc giải quyết
Bảng 10.2: Những lớp code trả lời của SIP
10.1.5 Conferencing with SIP
Hội nghị là nơi mà nhiều bên có thể tham gia cùng cuộc gọi, bây giờ nó là một đặc điểm chung của hệ thống thông tin audio và đa phương tiện. SIP hỗ trợ 3 chế độ khác nhau của hội nghị: meet-me, interactive broadcast và ad hoc. Hội nghị meet-me bao gồm tất cả phương tiện (media) đang được chộn với nhau sử dụng central server được gọi là cầu hội nghị. Mỗi người dùng được đưa lên thời gian biểu để thông tin với cầu hội nghị hoặc đơn vị đa hội nghị (MCU – Multi-Conference Unit).
Hội nghị interactive broadcast, cầu hội nghị cũng được dùng nhưng phương tiện được trộn được gửi tới địa chỉ đa sắc thái thay vì đơn sắc thái, tới mỗi người tham gia một cách lần lượt. Điều này cho phép 2 kiểu người tham ra hội nghị:
passive, người chỉ nhận phương tiện (như, nghe và xem); active, người gửi cũng như nhận. Báo hiệu SIP chỉ bị yêu cầu cho người tham gia active.
Cuối cùng, hội nghị ad hoc, hội nghị điểm - tới - điểm được mở rộng ra bằng một chuỗi những INVITE.
Chương 11 Hiện trạng mạng di động ở Việt Nam 11.1 Hiện trạng công nghệ CDMA, GSM và WiMax trên thế giới
11.1.1 CDMA
Vào những năm cuối của thế kỷ XX, sự xuất hiện của công nghệ CDMA được nhiều người tin tưởng là một công nghệ hiện đại, tiên tiến thay thế cho công nghệ GSM chậm chạp (9 kbps), vốn chỉ có thể ứng dụng dịch vụ thoại. Từ con số 0, thị phần của CDMA đã nhanh chóng chiếm đến khoảng 15% thị trường thế giới với hàng trăm triệu thuê bao. Về mặt công nghệ, GSM là một giải thuật bao gồm 2 giải thuật ghép lại (FDMA và TDMA) nên đương nhiên là tần số sử dụng hiệu quả hơn, số lượng người dùng cùng một thời điểm nhiều hơn, và sự cố nghẽn mạng cũng được giảm thiểu?
Con đường để nâng cấp hạ tầng mạng 2G của CDMA lên công nghệ 3G khá dễ
dàng (CDMA2000 1xEV-DO với tốc độ tải xuống 2,4 Mbps), trong khi hạ tầng mạng 2G GSM cần phải thay đổi rất nhiều (đi liền với vốn đầu tư lớn) mới lên được thế hệ 3G WCDMA (xem Sơđồ các thiết bị cần đầu tưđể tiến lên 3G). Với hào quang này, nhà cung cấp dịch vụ mạng GSM hàng đầu của Mỹ là Cingular (sau này thành AT&T) năm 2002 cũng từng đưa ra tuyên bố sẽ hợp tác với Nortel để chuyển sang mạng CDMA. Mặc dù không thành hiện thực nhưng tính cho tới thời điểm 11/2007 đã có gần 50 nhà khai thác GSM ở các quốc gia khác đã chuyển qua CDMA
Trải qua 5 năm triển khai, con đường CDMA chỉ tiến thêm được một bước đó là lên công nghệ 1xEV-DO Rev.A với tốc độ truyền dữ liệu tăng lên 3,1 Mbps. Các nghiên cứu để nâng cấp CDMA lên 1xEV-DO Rev.B (3,5G), Rev.C (pre 4G)? hiện tại vẫn "dậm chân" trong phòng thí nghiệm của Qualcomm và 3GPP2, công ty và tổ chức chuyên nghiên cứu, phát triển CDMA. Vậy câu hỏi đặt ra là liệu con đường của CDMA có hẳn là đang đi vào ngõ cụt? Thực ra hiện nay nhu cầu của người dùng về những ứng dụng tốc độ cao vẫn chưa lớn, với hơn 270 nhà khai thác CDMA trên 99 quốc gia hiện nay, công nghệ 3G EVDO Rev.A vẫn là một cái đích vừa tầm (mới chỉ có 14 mạng đã và 32 mạng đang triển khai). Do vậy, các mạng CDMA vẫn còn nhiều dịch vụ để khai thác trong thời gian gần và chờ đợi các nhà nghiên cứu của Qualcomm đưa các công nghệ 3,5G, 4G của CDMA vào thực tế.
11.1.2 GSM
Xuất hiện đầu tiên trên thế giới vào đầu những năm 90 do Viện Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu (ETSI) và sau này là tổ chức 3GPP hậu thuẫn. Mặc dù dung lượng và tốc độ không cao so với CDMA, nhưng với tính mở và tính tiêu chuẩn hóa cao của GSM đã giúp nó dễ dàng triển khai trên mọi quốc gia, dễ dàng tương thích với nhiều nhà cung cấp từ thiết bị tổng đài cho đến điện thoại.
Sau một thời gian dài, GSM đã tìm ra cho mình con đường phát triển riêng, công nghệ 3,5G đầu tiên trên thế giới là HSDPA đã được triển khai tại Mỹ vào cuối năm 2005. Với tốc độ lên đến 14,4 Mbps, HSDPA đã thực sự thỏa mãn nhu cầu khách hàng về tốc độ băng rộng cho bất cứ dịch vụ di động nào: điện thoại có hình, xem tivi trực tuyến, tải phim, tải nhạc, online v.v. Như vậy công nghệ GSM đang được cập nhật dần lên W-CDMA (3G), HSDPA (3,5G)... GSM hiện nay đang áp