Sau khi tính toán đáp ứng xác thực, thuê bao gửi tới S-CSCF bản tin REGISTER khác tới S-CSCF mang theo đáp ứng đã tính toán. S-CSCF xác nhận đáp ứng đó và nếu nó chính xác thì sẽ tải thông tin về thuê bao từ HSS thông qua bản tin Server- Assignment-Request (SAR). Sau đó S-CSCF có thể tương tác với một AS cho việc điều khiển dịch vụ theo như thông tin thuê bao rồi gửi bản tin 200 OK tới thuê bao. Ví dụ tiếp theo là thủ tục thiết lập phiên giữa hai thuê bao IMS. Thể hiện trong Hình 2.26
Giả sử có nhiều S-CSCF được phát triển trong mạng. Khi định tuyến bản tin INVITE, I-CSCF của thuê bao bị gọi truy vấn HSS trong mạng chủ của người đó để tìm địa chỉ của một S-CSCF thông qua bản tin Diameter Location-Info-Request (LIR). HSS đáp ứng với bản tin Diameter Location-Info-Answer (LIA). Trước khi chuyển tiếp bản tin INVITE, S-CSCF của cả thuê bao chủ gọi và bị gọi có thể tương tác với các AS để thực hiện điều khiển dịch vụ tùy theo service logic được tải xuống trong quá trình đăng ký.
Hình 2.26: Thiết lập phiên giữa 2 thuê bao IMS
2.5.2. IMS Service Delivery Archticture
IMS có khả năng cung cấp các dịch vụ đa dạng thông qua IMS Service Delivery network. Kiến trúc này bao gồm S-CSCF, AS, MRF và HSS. Hình 2.27 minh hoạ kiến trúc phân chia dịch vụ đó.
Ở đây S-CSCF đóng vai trò một điểm điều khiển phiên tập trung, các AS và MRF là các điểm thực hiện dịch vụ. IMS thực hiện việc điều khiển dịch vụ trên cơ sở mạng nhà hay còn gọi là môi trường mạng chủ ảo (VHE). S-CSCF phục vụ thuê bao sẽ tương tác với các platform dịch vụ thông qua các giao diện trên cơ sở SIP gọi là các ISC.
Để điều khiển động các giao diện ISC, cả S-CSCF và AS sẽ duy trì các mẫu trạng thái transaction (transaction state model) cho mỗi đường vào và ra. Đồng thời S- CSCF cũng duy trì các mẫu trạng thái phiên cho các đường nối tới các thực thể điều khiển phiên SIP khác (ví dụ như một S-CSCF khác).
Để thực hiện điều khiển dịch vụ cho thuê bao, S-CSCF kiểm tra các yêu cầu SIP (ví dụ như INVITE) nhận được đối chiếu với các điểm trigger dịch vụ mã hoá theo ngôn ngữ XML, chính là một phần trong profile dịch vụ của thuê bao nhận được từ HSS trong quá trình đăng ký người sử dụng. Thông tin được kiểm tra bao gồm SIP method type, headers, Request-URI, và miêu tả phiên (session description). Nếu một điểm trigger đáp ứng, S-CSCF sẽ lựa chọn một AS và định tuyến yêu cầu SIP tới AS trong đó dịch vụ sẽ được thực hiện.
2.5.3 Nhận xét về khả năng phát triển
Làm chủ các báo hiệu trong mạng FMC cũng coi như nắm được phần quan trọng trong mạng này. Trong FMC sử dụng rất nhiều kiến trúc, giao thức khác nhau nên rất phức tạp:
Nếu xét trên phương diện báo hiệu/điều khiển: SIP và Diameter sẽ đóng vai trò chính, ngoài ra còn kể đến: MGCP, Megaco, SIP-T, SS7..
Nếu xét trên phương diện QoS: Các kiến trúc Intserv, Diftserv, MPLS.. và các giao thức: COPS, RSPV,.. cần quan tâm.
Nếu xét trên phương diện bảo mật: các cơ chế xác thực, bảo mật khác nhau cần được tích hợp
Làm chủ ở mức giao thức có thể cho phép ta phân tích, đánh giá hoạt động của Mạng, tìm ra nguyên nhân sự cố và phương án khắc phục.
Làm chủ ở mức cao hơn đó là có thể xây dựng được các chồng giao thức (stack) này. Việc đó sẽ giúp ta phát triển được các thực thể của Mạng, các bộ mô phỏng
hay các bộ phát ra thông tin theo các kịch bản đo. Mục tiêu của chúng tôi là làm chủ đến mức này.
Việc xác định mục tiêu ở đây hoàn toàn hợp lý và khả thi, SIP là một cái gì đó đã quá quen thuộc và Radius hay Diametter cũng đã được nghiên cứu, các satck này đang được tổ chức xây dựng.
Các giao thức liên quan đến QoS và Security thực ra không khó tuy nhiên cần nhiều nhân sự và thời gian để có thể hiểu tổng thể để có thể tiến tới việc cho ra sản phẩm. Công việc này sẽ thực hiện sau các giao thức liên quan đến báo hiệu/điều khiển.
CHƢƠNG 3
PHƢƠNG ÁN HỘI TỤ CỐ ĐỊNH VÀ DI ĐỘNG CỦA VNPT
Hội tụ của mạng cố định và mạng di động FMC là xu thế tất yếu, tuy nhiên cho đến nay ở Việt Nam chưa có tổ chức nào đưa ra được phương án cụ thể. Trong phạm vi của luận văn này sẽ nghiên cứu hai vấn đề: cấu trúc hợp lý cho mạng hội tụ FMC Việt Nam và tiến trình thực hiện sự hội tụ FMC thích hợp cho VNPT.
3.1. Các vấn đề đặt ra cho các nhà khai thác khi thực hiện tiến trình hội tụ cố định và di động định và di động
Các doanh nghiệp, các nhà khai thác dịch vụ viễn thông có nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau khi môi trường kinh doanh có sự biến đổi. Tuy nhiên, có thể nhận thấy rằng việc hội tụ sẽ có một vai trò ảnh hưởng rất quan trọng đến tất cả các nhà khai thác khác nhau, các tác động này thậm chí còn không phụ thuộc vào định hướng kinh doanh mà cá nhà khai thác đã lựa chọn.
3.1.1 Phân lớp các nhà khai thác hiện nay
Trong thị trường kinh doanh dịch vụ viễn thông mở, dịch vụ viễn thông mở, dịch vụ thoại luôn là một trong những dịch vụ mà ở đó có tính cạnh tranh cao nhất đối với cả các nhà khai thác mạng cố định và di động cũ và mới. Những nhà khai thác mới, các công ty truyền hình cáp và những nhà khai thác ứng dụng thoại trên nền IP (VoIP) cũng đang thâm nhập thị trường này.
Để phát triển, hầu hết các nhà khai thác và cung cấp dịch vụ bắt đầu hướng tới những ứng dụng khác hẳn các ứng dụng truyền thống mà họ vẫn cung cấp trước kia. Điều đó có nghĩa nhiều dịch vụ mới sẽ ra đời, thậm chí chúng có thể là sự kết hợp của nhiêu dịch vụ (mà theo các quan điểm truyền thống trước kia là rất khác biệt nhau) để tạo thành dịch vụ mới. Điều này làm cho ranh giới giữa các nhà khai thác và cung cấp dịch vụ sẽ không còn rõ ràng như trước kia.
Với những nhà khai thác chỉ khai thác mạng di động:
Nỗ lực trong việc cung cấp nhiều hơn các dịch vụ chất lượng cao cho các khách hàng nhằm thu hút khách hàng và tăng tính cạnh tranh so với các dịch vụ mạng cố định. Một hướng quan tâm khác là đưa các dịch vụ hội tụ theo hướng kết hợp các nội dung giải trí vào tính di động vốn có của dịch vụ.
Với những nhà khai thác chỉ khai thác mạng cố định:
Đang tìm kiếm các cách thức đưa thêm tính di động vào các mạng băng rộng của mình, có thể dưới dạng các nhà khai thác mạng ảo di động, hoặc tìm kiếm cơ hội có thể để có được giấy phép kinh doanh dịch vụ di động. Bên cạnh đó họ xây dựng các
mạng vô tuyến WLAN thông qua các điểm truy cập hot sport và khai thác trên nền những băng tần không cần cấp phép. Các nhà khai thác dịch vụ băng rộng cố định cũng đang đưa ra các gói dịch vụ bao gồm đồng thời cả thoại/internet/TV nhằm tận dụng ưu thế băng rộng, ngoài ra còn xem xét tới khả năng bán dung lượng cho các nhà khai thác khác.
Với những nhà khai thác kết hợp cả mạng cố định và di động:
Đưa ra các gói dịch vụ và các dịch vụ gia tăng cho cả hai nhóm khách hàng của mình. Mặt khác họ có thể củng cố, phát triển các mạng của mình để tăng hiệu quả kinh doanh. Tất nhiên, họ cũng hướng tới các mục tiêu không khác gì so với những nhà khai thách di động và cố định khác.
Những nhà khai thác truyền hình cáp:
Đang cố gắng thâm nhập thị trường cung cấp dịch vụ thoại và dịch vụ băng thông rộng. Họ cũng tìm cách giải quyết các vấn đề liên quan đến tính di động trong dịch vụ theo cách tương tự như các nhà khai thác cố định, thông qua việc cung cấp những điểm truy nhập vô tuyến theo kiểu hosport. Tuy nhiên, các nhà khai thác mạng truyền hình cáp có khuynh hướng tập trung nhiều vào việc phát triển và cung cấp các dịch vụ giải trí, một lĩnh vực sở trường, trong đó họ có nhiều mối quan hệ đối tác rộng rãt.
Các nhà cung cấp ứng dụng thoại trên nền giao thức IP (VoIP)
Đang cố gắng tạo ra những tăng trưởng mang tính đột biến về thị phần dịch vụ điện thoại của họ nhằm tăng doanh thu và khả năng hoàn vốn. Mặt khác đẩy mạnh các dịch vụ truy nhập số liệu IP băng rộng.
Trên thực tế rất khó để xách định một lộ trình chung cho các nhà khai thác. Do vậy, mỗi nhà khai thác cần phải căn cứ vào tình hình hoạt động sản xuất kinh doanh của mình để xây dựng chiến lược phát triển nối chung cũng như định hướng hội tụ nói riêng. Tuy nhiên, việc hội tụ di động – cố định rõ ràng sẽ là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng sâu rộng tới tất cả các nhà khai thác.
3.1.2. Những thách thức cho các nhà khai thác
Những thách thức quan trọng đặt ra cho các nhà khai thác sẽ liên quan đến môi trường kinh doanh hiện thời và sắp tới cũng như các tiến trình phát triển mạng đang và đã diễn ra.
Trong môi trường kinh doanh đang biến đổi, về lâu dài mỗi nhà khai thác phải tìm ra các phương pháp khác nhau để mở rộng kinh doanh và giảm giá thành. Điều này bao hàm việc tìm kiếm để đưa ra các dịch vụ hấp dẫn, các thỏa hiệp giữa các bên để
nhằm giảm giá thành dịch vụ, giảm chí phí lắp đặt và chi phí thuê bao cho người sử dụng. Sự hội tụ hơn nữa các dịch vụ kết hợp sẽ tăng cường khả năng đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Các nhà khai thác mạng phải có khả năng phản ứng nhanh trong một thị trường năng động và thích ứng nhanh với môi trường kinh doanh mới. Các nhà khai thác cũng cần nỗ lực về marketing để tạo ra nhiều cơ hội doanh làm đòn bẩy cho sự phát triển và giảm giá thành. Một nền tảng cung cấp dịch vụ cho phép triển khai nhanh các dịch vụ hội tụ moeid là điều kiện tiên quyết để thành công.
3.1.3. Những yếu tố cần thiết để tiến tới hộ tụ
Nếu cách đây mười năm, công nghệ có thể là nhân tố bị hạn chế thì hiện nay nó đã đạt đến mức độ cho phép thực hiện hóa khả năng hội tụ về dịch vụ. Một trong những điều kiện thuận lợi trong thời điểm này làm cho mạng hội tụ trở thành hiện thực là đã có những giải pháp thực sự để phát triển hướng tới một mạng chung, mạng dựa trên IP. Hơn nữa hiện nay các kết nối băng rộng tốc độ cao, cả hữu tuyến lẫn vô tuyến, di điịng lẫn cố định cho phép đưa ra các dịch vụ đa phương tiẹn hội tụ với khả năng cung cấp cho người sử dụng mà không phụ thuộc vào kiểu truy nhập.
Sự phát triển hướng tới mạng toàn IP (all-IP)
Một điều rõ ràng là xu thế hiện nay, mô hình IP đang và sẽ được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực truyền thông. Đó là khuynh hướng dường như không phải bàn cãi. Thông thường, mạng dựa trên nền tảng chung là IP cho phép hình thành các lớp chức năng có thể dùng chung, do vậy sẽ giảm chi phí cho nhà khai thác nếu nhìn nhận dưới góc độ quy hoạch và điều hành khai thác mạng. Khả năng cho phép đơn giản hóa mạng, giảm chi phí đầu tư và khai thác bảo dưỡng cho các nhà khai thác là vô cùng hấp dẫn, cho nên đây chính là nhân tố quan trọng thúc đẩy quá trình hội tụ của các nhà khai thác.
Tuy nhiên để tận dụng hạ tầng mạng vốn có và đã định hình, việc tích hợp sẽ được thực hiện có lộ trình và ở những mức độ khác nhau sao cho phù hợp với hoàn cảnh của mỗi nhà khai thác.
Sự phát triển công nghệ truy nhập
Sự phát triển các công nghệ truy nhập vô tuyến đã đạt tới những điểm ngưỡng mang tính đột phá quan trọng. Hiện nay công nghệ hoàn toàn có thể hỗ trợ việc truyền dữ liệu gói với tốc độ bít cao qua giao diện vô tuyến di động. Điều này sẽ dẫn tới sự ra đời của một thế hệ các dịch vụ mới như truy nhập Internet băng rộng, VoIP, điện thoại IP.
Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ vô tuyến này cho phép việc hội tụ dịch vụ trở nên thực sự, điều này cho phép với cùng một dịch vụ người sử dụng đầu cuối có thể nhận được thông qua mạng truy nhập cố định lẫn di động mà chỉ cần sử dụng cũng một giao diện User (người sử dụng – mạng).
Các tổ chức tiêu chuẩn hóa đang từng bước xây dựng và ban hành (có cập nhật) các phiên bản tiêu chuẩn truy nhập vô tuyến theo hướng truyền tải tối ưu các dịch vụ điện thoại cũng như phi thoại trên nền IP, trong đó có hỗ trợ đầy đủ cho tính di động.
3.2. Một số mô hình mạng hội tụ cố định và di động của các hãng 3.2.1. Mô hình mạng hội tụ FMC của Huawei
CSC3300 CSC3300 CSC3300 CSC3300 SoftX3000SoftX3000 PGCF PGCF MGCF MGCF AGCF AGCF P P--CSCFCSCF I I--CSCFCSCF SS--CSCFCSCF BGCFBGCF OSA GW OSA GW OSA OSA 3rd AS AS AS HSS9820 HSS9820 HSS HSS PSTN PLMN Other packet network UMG8900
UMG8900SG7000SG7000 UMG8900UMG8900
PGF PGF SGW SGW TMG TMG MRS6200 MRS6200 MRS MRS Application Application Session Session control control Access & Access & inter
inter--workingworking Bearer control Bearer control IP Core Network RM9000 RM9000 PDF & RACF PDF & RACF RM9000 RM9000 BCF BCF CSC3300 CSC3300 CSC3300 CSC3300 SoftX3000SoftX3000 PGCF PGCF MGCF MGCF AGCF AGCF P P--CSCFCSCF I I--CSCFCSCF SS--CSCFCSCF BGCFBGCF OSA GW OSA GW OSA OSA 3rd AS AS AS HSS9820 HSS9820 HSS HSS PSTN PLMN Other packet network UMG8900
UMG8900SG7000SG7000 UMG8900UMG8900
PGF PGF SGW SGW TMG TMG MRS6200 MRS6200 MRS MRS Application Application Session Session control control Access & Access & inter
inter--workingworking Bearer control Bearer control IP Core Network RM9000 RM9000 PDF & RACF PDF & RACF RM9000 RM9000 BCF BCF
Hình 3.1: Khuyến nghị mô hình mạng hội tụ TesLab (Nguồn Huawei)
Mô hình mạng hội tụ FMC của Huawei có 4 lớp:
Lớp ứng dụng: Sử dụng phần tử 3nd AS và OSA GW làm các máy chủ ứng
Lớp điều khiển phiên: sử dụng phần tử CSC3300 làm chức năng CSCF, phần tử SoftX3000 thực hiện chức năng AGCF, MGCF, PGCF và phần tử MRS thực hiện chức năng MRS.
Lớp điều khiển: sử dụng các phần tử RM9000 thực hiện các chức năng PDF,
BCF, RACF.
Lớp truy nhập và kết nối nội bộ: trong mạng lõi IP sử dụng các phần tử UMG8900 và SG7000 thực hiện các chức năng như TMG, SGW, PGF.
3.2.2. Mô hình mạng hội tụ FMC của Alcatel
Hình 3.2: Cấu trúc mạng hội tụ của Alcatel
Mô hình mạng hội tụ FMC của Alcatel áp dụng các khuyến nghị của TISPAN cho mạng cố định, áp dụng các khuyến nghị cỷa 3GPP cho mạng di động và áp dụng mạng lõi IMS theo cấu trúc của TISPAN.
3.2.3. Mô hình mạng hội tụ FMC của Siemens
Mô hình mạng hội tụ của Siemens gồm có 03 lớp:
Lớp ứng dụng: bao gồm các máy chủ ứng dụng
Lớp điều khiển phiên: bao gồm các thành phần chức năng như HSS, CSCF, MGCF 3GPP PDF SGSN Fixed Access A-RACF + IP Edge MSAN Modem Router RGW DSL forum ACS TISPAN PDF* Service Deliver y Platfor m Mobile Access iGGSN 3GPP P- CSCF 3GPP I- CSCF TISPAN P- CSCF* 3GPP P- CSCF HSS S/I-CSCF Fixed Mobile Converged Core IMS
External HLR/AUC
iGGSN = GGSN + WLAN PDG