Kiến tr c gồm 3 lớp nhƣ mô tả trong hình 4.1 trên.
A. Lớp ứng dụng:
-Thành phần IMS IPTV client: với thành phần QoE đƣợc tạo nguyên mẫu dựa trên phần mềm mã nguồn mở IMS Communicator. Thành phần modun QoE tập hợp các hồ sơ khách hàng về mục đích sử dụng trong các tình huống khác nhau (nhƣ trò chuyện truyền hình trực tuyến, phim hành động…). Sau đó nó dự đoán về các mức độ hài lòng của ngƣời sử dụng dịch vụ ứng với các tham số chất lƣợng dịch vụ khác nhau tại cùng một thời gian theo dõi, định kỳ trong quá trình của phiên dịch vụ đang diễn ra.
-Thành phần máy chủ ứng dụng IPTV AS: đƣợc phát triển cho dịch vụ giá trị gia tăng IPTV, dựa trên nền tảng Sailfin. IPTV AS bao gồm các mô đun QoE, QoS để thu thập điểm ý kiến từ thiết ị đầu cuối của khách hàng, ao gồm các tham số chất lƣợng dịch vụ tƣơng ứng, ví dụ nhƣ tỷ lệ mất gói, độ trễ, iến động trễ.
Máy chủ video cũng đƣợc phát triển dựa trên máy chủ Darwin Streaming Server.
B. Lớp l i IMS:
Để áo hiệu, điều khiển phiên ho c dịch vụ, cung cấp máy chủ CSCF và cơ sở dữ liệu hồ sơ ngƣời dùng (HSS).
C. Lớp phƣơng tiện:
64
- Mạng truyền tải lõi đƣợc x y dựng với các ộ chuyển mạch OpenFlow ảo hóa và công nghệ Openflow.
- Khối điều khiển tài nguyên thích nghi chung GARC đƣợc tích hợp vào mạng lõi. Khối GARC thực hiện chức năng cầu nối bridging giữa lớp mạng và lớp ứng dụng để tối ƣu hóa kết nối end-to-end một cách tổng thể bằng cách áp dụng các cơ chế kiểm soát dịch vụ cụ thể và thích hợp với từng loại ứng dụng. Hiện tƣợng mất gói tin và gián đoạn các kết nối có thể tránh đƣợc thông qua việc quản lý lƣu lƣợng một cách thông minh trong mạng lõi và mạng truy nhập.
- Giao diện ộ điều khiển chuyển mạch sử dụng giao thức OpenFlow phiên ản 1.1, sẽ cung cấp các giao diện điều khiển Openflow để thực hiện định tuyến.
- Dựa trên cơ sở dữ liệu thu thập đƣợc của mỗi ngƣời dùng khác nhau với các loại hình dịch vụ, thành phần GARC logic thiết lập chức năng ánh xạ giữa QoE và QoS bằng cách sử dụng phƣơng pháp hồi quy tuyến tính, có công thức nhƣ sau:
MoS = α Br + β Jt + γ Plr + ε.
Trong đó các hệ số α, β, γ, ε đƣợc tính toán cho từng trƣờng hợp. Br : tốc độ it, Jt : iến động trễ jitter, Plr : tỉ lệ mất gói tin.
- Dựa trên chức năng ánh xạ QoE/QoS đã đƣợc thiết lập trên, với các hồ sơ chất lƣợng dịch vụ khác nhau để iên dịch các yêu cầu chất lƣợng trải nghiệm QoE hƣớng vào ngƣời sử dụng thành các tham số chất lƣợng dịch vụ QoS của mạng. Các quyêt định thay đổi chất lƣợng dịch vụ QoS có thể là: thay đổi cấu hình mạng để đạt đƣợc trễ truyền dẫn tốt hơn, ho c tỷ lệ mất gói ít hơn trong mạng truyền tải. Chính sách đƣợc thực hiện qua giao thức Openflow.
D. Các giao diện:
- Thành phần điều khiển OpenFlow: NOX. Giao diện giữa khối GARC và NOX để trao đổi các ản tin OpenFlow (Json qua giao thức TCP), để truyền tải các thông tin quản lý, điều khiển, giám sát, thống kê mạng.
- Đối với việc điều khiển sự ánh xạ luồng-tới-hàng đợi (flow-to-queue) thông qua chuyển các thông điệp DPCTL, do đó cho phép ph n iệt QoS giữa các luồng khác nhau.
65
- Thành phần P-CSCF của mạng lõi IMS: giao diện Gx Diameter để cung cấp các chính sách chất lƣợng dịch vụ, kết hợp với Gxx Diameter để thực hiện các chức năng áo cáo sự kiện và gán kênh truyền.
- HSS/HLR: cơ sở dữ liệu hồ sơ ngƣời dùng.
- Máy chủ ứng dụng AS: giao diện Rx mở rộng để áo hiệu các yêu cầu chất lƣợng dịch vụ lớp ứng dụng từ ứng dụng nhận thức mạng tới khối GARC.
- Giao diện giữa ộ điều khiển OF và ộ chuyển mạch OF: sử dụng giao thức Openflow, phiên ản 1.1.
- Giao diện thành phần IMS client và máy chủ ứng dụng AS: trao đổi các ản tin SIP và XML. Dùng XML để trao đổi các dữ liệu đã thu thập về chất lƣợng trải nghiệm QoE với các mức chất lƣợng dịch vụ tƣơng ứng từ client tới máy chủ ứng dụng.
E. Call - flows
Hình 4.2 mô tả một thiết lập phiên SIP và đàm phán tham số QoS giữa UE và IMS MRF trong một phiên đa phƣơng tiện. Ban đầu, các UE bắt đầu một phiên đa phƣơng tiện bằng cách sử dụng một bản tin SIP INVITE bao gồm các tham số QoS mà đầu cuối hỗ trợ nhƣ: codec, tốc độ it,…vv. Các tham số QoS đƣợc truyền tải thông qua bản tin SIP nhƣ Session-Description-Protocol (SDP ) bao gồm một tập hợp các tham số QoS đƣợc hỗ trợ để lựa chọn. Các bản tin SIP INVITE đến P- CSCF và đƣợc chuyển tiếp vào máy chủ ứng dụng IMS MRF sử dụng S-CSCF để lựa chọn máy chủ ứng dụng.
Máy chủ SIP MRF nhận bản tin SIP INVITE, và xác nhận INVITE bằng một phản ứng 183-session-progres trƣớc khi trả lời với các bản tin SIP 200 OK. Các bản tin SIP 200 OK chứa các tham số QoS đã đƣợc thƣơng lƣợng và hỗ trợ bởi máy chủ SIP MRF, nó đƣợc chuyển tiếp đến các UE qua IMS.
66
67
Khi bản tin 200 OK đến P-CSCF, tham số SDP đƣợc chuyển thành 3GPP Diameter của mạng truy cập cụ thể là Re-Auth-Requests (RAR). Mỗi RAR đƣợc trả lời bằng một Re-Auth-Answer (RAA) nêu rõ dự phòng tài nguyên thành công ho c không thành công trong mạng. Thủ tục này phù hợp với tiêu chuẩn của IETF Diamater Base Protocol. Cái mới trong cách tiếp cận này là khả năng áp dụng những cơ chế dự phòng QoS tồn tại trong một mạng ảo OpenFlow. GARC nhận RAR Diameter, lƣu lƣợng luồng và mức QCI và thực hiện dự phòng tài nguyên mạng trong OpenFlow sử dụng giao diện Rx # nhƣ trong hình 4.1. Một RAA là báo hiệu trở lại PCSCF cho biêt việc dự phòng tài nguyên tích cực hay tiêu cực. Sau khi phiên đã đƣợc thành lập thông qua giao thức SIP, dữ liệu truyền thông đƣợc vận chuyển giữa UE và SIP MRF trên RTP. Giá trị MOS đƣợc tính toán bằng cách sử dụng tƣơng tác ngƣời dùng và dự đoán MOS. Một sự thay đổi của QoE tạo ra một tín hiệu SIP re-INVITE từ UE. Các mô-đun QoE trong AS xác định một mức độ QoS nâng cao. SDP mới đƣợc thi hành trong mạng.
Hình 4.3 mô tả cách các thành phần logic của GARC ánh xạ QoE-QoS riêng biệt cho mỗi ngƣời dùng với mỗi loại dịch vụ khác nhau nhƣ trong phƣơng trình tổng quát:
Hình 4 3 Ánh xạ QoE – QoS trong khối GARC Logic