. GC (General Control): điều khiển chung Nt (Notification): thơng báo
4. Cấu trúc mạng lõi UMTS, CN.
4.3. Cấu trúc mạng đa phương tiện IP của 3GPP (phát hành 5)
(phát hành 5)
Bước phát triển tiếp theo của UMTS là kiến trúc mạng đa phương tiện IP (hình 4.8). Bước phát triển này thể hiện sự thay đổi tồn bộ mơ hình cuộc gọi. Ở đây cả tiếng và số liệu được xử lý giống nhau trên tồn bộ đường truyền từ đầu cuối của người sử dụng đến
nơi nhận cuối cùng. Cĩ thể coi kiến trúc này là sự hội tụ tồn diện của tiếng và số liệu.
Từ hình ta thấy tiếng và số liệu khơng cần các giao diện cách biệt; chỉ cĩ một giao diện Iu duy nhất mang tất cả phương tiện. Trong mạng lõi giao diện này kết cuối tại SGSN và khơng cĩ MGW riêng.
Ở cấu trúc này ta cũng thấy một số phần tử mới như:
. CSCF (Call State Control Function): Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi.
. MRF (Multimedia resource Function):Chức năng tài nguyên đa phương tiện.
. MGCF (Media Gateway Control Function): Chức năng điều khiển cổng các phương tiện.
. T-SGW (Trasport Signalling Gateway): Cổng báo hiệu truyền tải.
. R-SGW (Roaming Sinalling Gateway): Cổng báo hiệu chuyển mạng. GVHD: TS.VÕ XUÂN TỰU SVTH: HỒ NHỰT LINH105 RNC RNC HSS/ HLR SS7 PSTN SS7 Internet Nút B IuB IuB Iur Gr Iu Gn Gi PCM Gi Mc Mr Cx Cx Mg SGSN GGSN Gi MGW MRF T-SGW R-SGW CSCF CSCF MGCF
Hình 4.8: Cấu trúc mạng đa phương tiện IP CSCF: Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi.
MGCF: Chức năng điều khiển cổng mơi trường.
Một đặc điểm quan trọng của kiến trúc tồn IP là thiết bị của người sử dụng được tăng cường rất nhiều. Nhiều phần mềm được cài đặt ở UE. Trong thực tế, UE hỗ trợ giao thức khởi đầu phiên (SIP: Session Initiation Protocol). UE trở thành một tác nhân của người sử dụng SIP. Như vậy, UE cĩ khả năng điều khiển các dịch vụ lớn hơn trước rất nhiều.
CSCF quản lý việc thiết lập, duy trì và giải phĩng các phiên đa phương tiện đến và từ người sử dụng. Nĩ bao gồm các chức năng như biên dịch và định tuyến. CSCF hoạt động như một đại diện Server/hộ tịch viên.
SGSN và GGSN là các phiên bản tăng cường của các nút được sử dụng ở GPRS và UMTS phát hành 1999 và 4. Điểm khác nhau duy nhất là ở chỗ các nút này khơng chỉ hỗ trợ các dịch vụ số liệu gĩi mà cả dịch vụ chuyển mạch kênh (tiếng chẳng hạn). Vì thế cần hỗ trợ các khả năng chất lượng dịch vụ (QoS) hoặc bên trong SGSN và GGSN hoặc ít nhất ở các Bộ định tuyến kết nối trực tiếp với chúng.
Chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRF) là chức năng lập cầu hội nghị được sử dụng để hỗ trộ các tính năng như tổ chức cuộc gọi nhiều phía và dịch vụ hội nghị.
Cổng báo hiệu truyền tải (T-SGW) là một cổng báo hiệu SS7 để đảm bảo tương tác SS7 với các mạng tiêu chuẩn ngồi như PSTN. T-SGW hỗ trợ các giao thức Sigtran.
Cổng báo hiệu chuyển mạng (R-SGW) là một nút đảm bảo tương tác báo hiệu với các mạng di động hiện cĩ sử dụng SS7 tiêu chuẩn. Trong nhiều trường hợp T-SGW và R-SGW cùng tồn tại trên cùng một nền tảng.
MGW thực hiện tương tác với các mạng ngồi ở mức đường truyền đa phương tiện . MGW ở kiến trúc mạng của phát hành 3GPP 5 giống như ở phát hành 4. MGW được điều khiển bởi MGCF (Chức năng cổng điều khiển các phương tiện). Giao thức điều khiển giữa các thực thể này là ITU -H.248.
Cần lưu ý rằng cấu trúc tồn IP phát hành 5 là một tăng cường của mạng ở phát hành 1999, hoặc phát hành 4. Nĩ đưa thêm vào một vùng mới trong mạng đĩ
là vùng đa phương tiện IP (IM: IP Multimedia). Vùng mới này cho phép mang cả thoại và số liệu qua IP trên tồn tuyến nối đến máy cầm tay. Vùng này sử dụng vùng chuyển mạch gĩi PS cho mụch đích truyền tải: sử dụng SGSN, GGSN, Gn, Gi,.. là các nút và giao diện thuộc vùng PS.
Kiến trúc mạng tồn IP trong 3GPP phát hành 2000 được cho ở hình 4.9. Kiến trúc này được xây dựng trên các cơng nghệ gĩi và điện thoại IP cho đồng thời các thời gian thực và khơng thời gian thực. Kiến trúc cho phép hỗ trợ chuyển mạng tồn cầu và tương hợp với các mạng ngồi như: các mạng thơng tin di động thế hệ hai hiện cĩ, các mạng số liệu cơng cộng cà các mạng VoIP đa phương tiện khác.
Kiến trúc mạng gồm các phần tử chính sau: . Mạng vơ tuyến.
. Mạng GPRS.
. Điều khiển cuộc gọi.
. Các cổng đến các mạng ngồi. . Kiến trúc dịch vụ. GVHD: TS.VÕ XUÂN TỰU SVTH: HỒ NHỰT LINH107 PSTN/mạ ng ngồi hiện cĩ HSS CAP SGSN CSCF GGSN R-SGW CSC MGCF T-SGW MGW EIR MT TE ERAN TE MT UTRAN SGS N Các ứng dụng và dịch vụ SC B Mạng báo hiệu hiện cĩ Các mạng đa phương tiện IP PLMN khác GGS N MRF Mạng truy nhập khác R Uu R Uu Iu Gn Gp Gf G n Gr G c C x Gi Mh Ms Mw Mm Gi Mr Mg Gi Mc
Giao diện báo hiệu
Giao diện báo hiệu và truyền số liệu Hình 4.9: Cấu trúc mạng di động tồn IP phát
Phần mạng vơ tuyến bao gồm thiết bị liên quan đến người sử dụng di động, đường truyền vơ tuyến và mạng truy nhập vơ tuyến (RAN: Radio Access Network). RAN hỗ trợ cả UTRAN và EDGE. Mạng lõi của kiến trúc tồn IP được thiết kế để nhà khai thác cĩ thể sử dụng cả mạng truy nhập khác như ERAN. ERAN được định nghĩa như là một GSM BSS phát triển để hỗ trợ các sơ đồ điều chế EDGE trên băng tần 200 kHz và các dịch vụ gĩi thời gian thực.
Phần mạng GPRS cĩ các GSN để đảm bảo quản lý di động và các dịch vụ tích cực phiên (PDP) cho các đầu cuối di động. HSS cung cấp các chức năng HLR cho mạng GPRS.
CSCF, MGCF, R-SGW, T-SGW và MRF bao gồm các chức năng điều khiển cuộc gọi và báo hiệu để truyền các dịch vụ di động thời gian thực.
Dữ liệu của người sử dụng được lưu ở HSS. Báo hiệu đến mạng IP đa phương tiện chỉ giao diện qua CSCF, cịn vật mang được giao diện trực tiếp với GGSN. MRF giao diện trực tiếp với tất cả các phần tử mạng cho các phương tiện mang và với CSCF cho báo hiệu. MRF cung cấp các chức năng trộn, ghép, xử lý và tạo lập.
Kết nối với các mạng ngồi như PLMN, PDN, các mạng VoIP đa phương tiện, các mạng thế hệ hai hiện cĩ (GSM và TDMA) được hỗ trợ bởi các phần tử chức năng GGSN, MGCF, MGW, R-SGW, T-SGW. Các mạng PLMN khác cũng giao diện với cả vật mang và báo hiệu qua các phần tử GPRS tương ứng của chúng. CSCF là phần tử mới cũng tham gia vào quá trình báo hiệu này. Báo hiệu đến các mạng di động hiện cĩ được giao diện qua R-SGW, CSCF, T-SGW, và HSS, cịn vật mang được giao diện từ và tơi mạng PSTN hiện cĩ qua MGW. Báo hiệu chuyển mạch kênh hiện cĩ được giao diện qua CSCF,
MGCF, và T-SGW cịn vật mang được giao diện từ và tới mạng PSTN hiện cĩ qua MGW.