Bước phát triển tiếp theo của 3G UMTS là đưa ra kiến trúc mạng đa phương tiện IP (Hình 1.6) trong R5. Bước phát triển này thể hiện sự thay đổi tồn bộ mơ hình cuộc gọi ở đây. Ở đây cả tiếng và số liệu đều được xử lý giống nhau trên toàn bộ đường truyền từ đầu cuối của người sử dụng đến nơi nhận cuối cùng. Có thể nói kiến trúc này là sự hội tụ tồn diện cả tiếng và số liệu.
Từ hình vẽ ta thấy, tiếng và số liệu khơng cần các giao diện cách biệt chỉ có một giao diện Iu duy nhất mang tất cả các phương tiện. Trong mạng lõi giao diện này kết cuối tại SGSN và khơng có MGW riêng.
Ta cũng thấy có một số phần tử mạng mới như: chức năng điều khiển trạng thái kết nối (CSCF); chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRF); chức năng cổng các phương tiện (MGCF); cổng báo hiệu truyền tải (TSGW) và cổng báo hiệu chuyển mạng (RSGW).
Một điểm quan trọng của kiến trúc toàn vẹn IP là thiết bị người sử dụng được tăng cường nhiều, nhiều phần mềm được cài đặt trên UE.Trong thực tế, UE hỗ trợ giao thức khởi tạo phiên (SIP). UE trở thành một tác nhân của người sử dụng SIP. Như vậy UE có khả năng điều khiển các dịch vụ lớn hơn trước rất nhiều.
Chức năng điều khiển trạng thái kết nối (CSCF) quản lý việc thiết lập duy trì và giải phóng các phiên đa phương tiện đến và đi từ người sử dụng. Nó bao gồm các chức năng như phiên dịch và định tuyến. CSCF hoạt động như một Server đại diện.
SGSN và GGSN là phiên bản tăng cường của các nút được sử dụng ở GPRS và 3G UMTS R3 và R4. Điểm khác biệt duy nhất là ở chỗ các nút này không chỉ hỗ trợ dịch vụ số liệu gói mà cả dịch vụ chuyển mạch kênh (ví dụ như tiếng chng điện thoại). Vì thế cần hỗ trợ các khả năng chất lượng dịch vụ (QOS) hoặc bên SGSN và GGSN, hoặc ít nhất là ở các Router kết nối trực tiếp với chúng.
Chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRF) là chức năng lập cầu hộ nghị,
được sử dụng để hỗ trợ các tính năng như tổ chức cuộc gọi nhiều phía và dịch vụ hội thoại.
Cổng báo hiệu truyền tải (TSGW) là một cổng báo hiệu SS7 để đảm bảo tương tác SS& và các mạng tiêu chuẩn ngoài như PSTN. TSGW hỗ trợ các giao thức Sigtran.
Cổng báo hiệu chuyển mạng (RSGW) là một nút đảm bảo tương tác báo hiệu với các mạng di động hiện có sử dụng SS7 tiêu chuẩn. Trong nhiều trường hợp TSGW và RSGW cùng tồn tại trên một nền tảng.
MGW thực hiện tương tác với các mạng ngoài ở mức đường truyền đa phương tiện. MGW ở kiến trúc R5 có chức năng giống như R4, MGW được điều khiển bởi chức năng điều khiển cổng các phương tiện (MGCF). Giao thức điều khiển giữa các thực thể là H.248.
Cần lưu ý rằng phát hành cấu trúc toàn IP ở R5 là một tăng cường của kiến trúc R3 và R4. Nó đưa thêm một vùng mới trong mạng, đó là vùng đa phương tiện IP (IMS). Vùng mới này cho phép mang cả tiếng và số liệu trên IP, trên toàn tuyến nối đến máy cầm tay. Vùng này sử dụng miền chuyển mạcg gói PS cho mục đích truyền tải sử dụng SGSN, GGSN, Gn, Gi là các giao diện thuộc vùng PS.
1.7 Kết luận
Trong chương này chúng ta đã tìm hiểu một cách chung nhất về cấu trúc mạng 3G UMTS, các đặc tính đặc trưng, các loại hình dịch vụ và lưu lượng mà hệ thống 3G UMTS hỗ trợ. Đặc biệt ở cuối chương chúng ta đã đi tìm hiểu lần lượt kiến trúc của 3 phiên bản của 3G UMTS R3, R4, R5. Qua đó giúp ta có cái nhìn tổng quan về hệ thống 3G UMTS. Từ đó làm cơ sở để đi sâu nghiên cứu các chương tiếp theo.