3.1 Thủ tục đăng kớ và xúa đăng kớ mức ứng dụng với giao diện Cx
3.1.1.1 Luồng thụng tin đăng kớ với người dựng chưa đăng kớ
Đăng kớ mức ứng dụng cú thể được thực hiện sau khi đó đăng kớ truy nhập, và sau đú kết nối IP cho bỏo hiệu được tớch cực từ mạng truy nhập. Mục đớch của luồng thụng tin đăng kớ là để cỏc thuờ bao cú thể chuyển mạng. Với cỏc thuờ bao di chuyển trong mạng nhà của nú, mạng nhà sẽ thực hiện vai trũ của cỏc thành phần mạng nhà và cỏc thành phần của mạng khỏch.
Phiờn kết cuối di động cho thuờ bao sẽ được định tuyến tới S-CSCF hoặc tới một MGCF (nếu thuờ bao đang chuyển mạng vào một mạng kế thừa). Khi một phiờn kết cuối di động thiết lập vào một CSCF đó được trao quyền để định tuyến cỏc phiờn thỡ CSCF sẽ truy vấn cỏc thụng tin định tuyến từ HSS.
Điểm tham chiếu Cx Diameter sẽ hỗ trợ CSCF thu nhận thụng tin định tuyến từ HSS. Kết quả thu được là cỏc tham số truyền bỏo hiệu S-CSCF (vớ dụ địa chỉ IP).
Mó lệnh cho ứng dụng giao diện Cx/Dx được cấp phỏt bởi IANA trong IETF RFC 3589. Đối với những cõu lệnh này, trường định danh ứng dụng được đặt thành 16777216 (nhận dạng ứng dụng của ứng dụng giao diện Cx/Dx).
Khi một người dựng đăng ký với mạng, UE gửi một yờu cầu REGISTER để tỡm ra P-CSCF, tỡm ra thực thể mạng nhà của người dựng, I-CSCF. Sau đú I-CSCF trao đổi cỏc bản tin với HSS (UAR và UAA).
Bảng 3.2 Mó lệnh trong giao diện Cx và Dx
Mó lệnh Viết tắt Mó
Yờu cầu cấp quyền người dựng UAR 300 Trả lời cấp quyền người dựng UAA 300 Yờu cầu gỏn tờn Server SAR 301 Trả lời gỏn tờn Server SAA 301 Yờu cầu thụng tin vị trớ LIR 302 Trả lời thụng tin vị trớ LIA 302 Yờu cầu kết thỳc đăng kớ RTR 304 Trả lời kết thỳc đăng kớ RTA 304 Yờu cầu cập nhật dữ liệu PPR 305 Trả lời cập nhật dữ liệu PPA 305
Khi I-CSCF nhận được một yờu cầu REGISTER SIP từ P-CSCF qua điểm tham chiếu Mw nú sẽ cầu khẩn một truy vấn trạng thỏi đăng ký người dựng, được biết trong chuẩn là lệnh yờu cầu cấp phộp người dựng (UAR User – Authorization - Request) này bao gồm: Cõu lệnh UAR, được chỉ định với trường mó lệnh là 300(3GPP) và bit R được đặt trong trường cờ, được gửi bởi Diameter khỏc tới Diameter server để yờu cầu cấp quyền đăng kớ tới server.
<Diameter header: 300, REQ, PXY, 16777216> <Session-Id> {Vendor-Specific-Application-Id} {Auth- Session-State} {Origin-Host} {Origin-Realm} [Destination-Host] {Destinaiton-Realm} {User-name} *[Supported-Features] {Public-Identity} {Visited-Network-Identifier} [User-Authorization-Type] *[AVP] *[Proxy]
Nhận dạng người dựng riờng – nhận dạng đến nhận dạng duy nhất người dựng từ một phối cảnh mạng;
User name AVP – chứa tờn người dựng;
Nhận dạng người dựng chung – nhận dạng để đăng ký; AVP này chứa nhận dạng chung của người dựng trong IMS. Cỳ phỏp của AVP này tương ứng SIP URL (IETF RFC 3261 và IETF RFC 2396)hoặc TEL URL (định nghĩa trong IETF RFC 3966 );
Nhận dạng mạng khỏch (Visited-Network-Identifier) cỏc nhận dạng mạng IMS khỏch trong trường hợp chuyển vựng IMS. Dựa trờn nhận dạng này HSS cú thể thực hiện giới hạn chuyển vựng; Mạng nhà dựa vào trường nhận này để tỡm mạng khỏch.
Thụng tin định tuyến – bao gồm địa chỉ của HSS nếu I-CSCF nhận biết. Nếu I- CSCF khụng biết địa chỉ của HSS, lỳc này SLF được sử dụng để quyết định một HSS chớnh xỏc;
Loại cấp phộp – ba giỏ trị cú thể cho loại cỏc phần tử thụng tin cấp phộp được định nghĩa:
o REGISTRATION – bao gồm giỏ trị hiệu lực với yờu cầu REGISTER khỏc 0.
o REGISTRATION_CAPABILITIES – bao gồm giỏ trị hiệu lực trong yờu cầu đăng ký khỏc 0 và I-CSCF truy vấn cỏc khả năng S-CSCF (vớ dụ: khi gỏn S- CSCF trước đõy khụng đỏp ứng).
o DE-REGISTRATION – bao gồm giỏ trị hiệu lực trong yờu cầu REGISTER là bằng 0.
Sau khi nhận được lệnh UAR, HSS gửi một lệnh trả lời cấp phộp người dựng (UAA User- Authorization- Answer). Cõu lệnh UAA, được chỉ định với trường mó lệnh là 300(3GPP) và bit R bị xúa trong trường cờ, được gửi bởi Diameter Server để đỏp lại yờu cầu trước đú. Experimental-Result AVP cú thể chứa một giỏ trị AVP đưa ra.
Định dạng bản tin:
Kết quả - cho biết kết quả của lệnh UAR;
Tờn và cỏc khả năng S-CSCF phụ thuộc vào trạng thỏi đăng ký hiện thời của người sử dụng;
Cỏc khả năng S-CSCF được gửi về nếu người dựng khụng cú tờn S-CSCF được gỏn trong HSS hoặc nếu I-CSCF yờu cầu cỏc khả năng S-CSCF rừ ràng;
Mặt khỏc, tờn S-CSCF được gửi trả lại. Khi cỏc khả năng được gửi về I-CSCF cần thực hiện lựa chọn S-CSCF.
Kết quả là I-CSCF nhận được cỏc khả năng S-CSCF, miễn là ở đú trước đõy S- CSCF chưa được gỏn. Dựa trờn cỏc khả năng nhận được I-CSCF lựa chọn một S- CSCF phự hợp.
Thụng tin khả năng được truyền giữa HSS và I-CSCF trong cặp giỏ trị thuộc tớnh (AVP – attribute value pair) cỏc khả năng server. AVP cỏc khả năng server bao gồm:
AVP khả năng bắt buộc - loại AVP này là khụng đỏnh dấu và bao gồm cỏc khả năng bắt buộc của S-CSCF. Mỗi khả năng bắt buộc cú hiệu lực trong mạng của nhà vận hành riờng biệt sẽ được chỉ định một giỏ trị đơn nhất.
<Diameter header: 300, REQ, PXY, 16777216> <Session-Id> {Vendor-Specific-Application-Id} {Result-Code} {Experimental-Result} {Auth- Session-State} {Origin-Host} {Origin-Realm} *[Supported-Features] [Server-Name] [Server - Capabilities] [User-Authorization-Type] *[AVP] *[Proxy] *[Proxy - Info] *[Route - Record]
AVP khả năng tựy chọn - loại AVP này là khụng đỏnh dấu và bao gồm cỏc khả năng tựy chọn của S-CSCF. Mỗi khả năng tựy chọn cú hiệu lực trong mạng của nhà vận hành riờng biệt sẽ được chỉ định một giỏ trị đơn nhất.
AVP tờn server - AVP này bao gồm một URI SIP được dựng để nhận dạng một server SIP.
Dựa trờn cỏc AVP khả năng tựy chọn và bắt buộc, nhà vận hành cú thể phõn bổ cỏc người dựng giữa cỏc S-CSCF, được quyết định bởi cỏc khả năng khỏc nhau (cỏc khả năng quy định cho cỏc dịch vụ người dựng, ưu tiờn nhà vận hành trờn cơ sở mỗi người dựng…) mà mỗi S-CSCF cú thể cú. Trỏch nhiệm của nhà vận hành là xỏc định (cú thể dựa trờn chức năng được đưa ra bởi mỗi S-CSCF đó được lắp đặt trong mạng) chớnh xỏc cỏc khả năng bắt buộc và tựy chọn. Lựa chọn đầu tiờn, I-CSCF sẽ chọn S- CSCF mà cú toàn bộ cỏc khả năng bắt buộc và tựy chọn cho người dựng. Nếu khụng thực hiện được, khi đú I-CSCP ỏp dụng một thuật toỏn “best-fit” (thớch hợp nhất). Khụng cú cỏc thuật toỏn lựa chọn nào là chuẩn.
Sử dụng AVP tờn server, một nhà vận hành cú thể hướng cỏc người sử dụng đến cỏc S-CSCF đớch; vớ dụ cú một S-CSCF riờng cho cựng cụng ty hoặc nhúm phần tử một dịch vụ VPN (mạng riờng ảo) hoặc tạo ra gỏn S-CSCF rất đơn giản.
Quỏ trỡnh đăng kớ với người dựng chưa đăng kớ diễn ra như sau:
1. Sau khi UE nhận được kờnh bỏo hiệu từ mạng truy nhập, nú cú thể thực hiện đăng kớ IMS. Để làm điều đú UE gửi luồng thụng tin đăng kớ tới Proxy (nhận dạng chung, nhận dạng riờng, tờn miền mạng nhà, địa chỉ IP của UE).
2. Khi nhận thụng tin đăng kớ, P-CSCF thực hiện kiểm tra “tờn miền mạng nhà” để tỡm thực thể mạng nhà (e. g I-CSCF). Proxy sẽ gửi luồng thụng tin đăng kớ tới I-CSCF (tờn/ địa chỉ P-CSCF, nhận dạng chung, nhận dạng riờng, nhận dạng mạng P-CSCF, địa chỉ IP của UE). Một kĩ thuật phõn tớch tờn–địa chỉ được sử dụng để quyết định mạng nhà từ tờn miền mạng nhà. Nhận dạng P- CSCF là một chuỗi cỏc nhận dạng tại mạng nhà, mạng đú là mạng mà ở đú P- CSCF được lắp đặt (vớ dụ nhận dạng mạng P-CSCF cú thể là tờn miền của mạng P-CSCF).
Hỡnh 3.2 Đăng kớ với người dựng chưa đăng kớ
3. I-CSCF sẽ gửi thụng tin lờn giao diện Cx để truy vấn HSS (nhận dạng thuờ bao chung, nhận dạng thuờ bao riờng, nhận dạng mạng P-CSCF qua giao diện Dx với bản tin LIR).
HSS sẽ thực hiện kiểm tra người dựng đó được đăng kớ hay chưa. HSS sẽ chỉ thị người dựng đú cú được phộp đăng kớ vào P-CSCF hay khụng tựy theo thuộc tớnh thuờ bao của người dựng và những giới hạn của nhà khai thỏc mạng.
4. Đỏp ứng truy vấn Cx sẽ được gửi từ HSS tới I-CSCF cú chứa tờn của S-CSCF mà HSS biết. Nếu như sự kiểm tra ở HSS khụng thành cụng, đỏp ứng truy vấn Cx sẽ loại bỏ đăng kớ. (với bản tin LIA)
5. Nếu như I-CSCF khụng được cung cấp tờn của S-SCF thỡ I-CSCF sẽ gửi một bản tin Cx-Select-pull (nhận dạng thuờ bao chung, nhận dạng thuờ bao riờng) tới HSS để yờu cầu cỏc thụng tin liờn quan đến S-CSCF được yờu cầu để nú cú thể lựa chọn S-CSCF.
6. HSS sẽ gửi Cx-select-pull-resp tới I-CSCF.
7. I-CSCF sử dụng tờn của S-CSCF để cú thể quyết định địa chỉ của S-CSCF nhờ kĩ thuật phõn tớch tờn–địa chỉ. I-CSCF cũng sẽ quyết định tờn của một điểm giao tiếp mạng nhà phự hợp nhờ thụng tin nhận được từ HSS. Điểm giao tiếp mạng nhà cú thể là chớnh S-CSCF hoặc một I-CSCF phự hợp trong
trường hợp ẩn cấu hỡnh mạng. Nếu một I-CSCF được lựa chọn như một điểm giao tiếp mạng nhà để thực hiện ẩn cấu hỡnh mạng, nú sẽ khỏc với I-CSCF đúng vai trũ tiếp nhận thụng tin đăng kớ, và nú sẽ cho phộp nhận tờn cỏc S- CSCF từ thụng tin giao tiếp nhà. I-CSCF sẽ gửi luồng thụng tin đăng kớ (tờn/ địa chỉ của P-CSCF, nhận dạng chung, nhận dạng riờng, nhận dạng mạng P- CSCF, địa chỉ IP của UE, I-CSCF (THIG) trong trường hợp mạng muốn ẩn cấu hỡnh) tới S-CSCF đó được chọn đú. Điểm giao tiếp mạng nhà sẽ được P- CSCF sử dụng để gửi bỏo hiệu thiết lập phiờn tới mạng nhà.
8. S-CSCF sẽ gửi Cx-put (nhận dạng chung, nhận dạng riờng, tờn S-CSCF) tới HSS. HSS sẽ lưu trữ tờn S-CSCF cho thuờ bao đú (Sử dụng cõu lệnh SAR). 9. HSS sẽ gửi Cx-put-resp tới I-CSCF để bỏo nhận bản tin Cx-put đó gửi (Sử
dụng cõu lệnh SAA).
10. Khi nhận thụng tin từ Cx-put- resp, S-CSCF sẽ gửi luồng thụng tin Cx-pull (nhận dạng thuờ bao chung, nhận dạng thuờ bao riờng) tới HSS để cho phộp tải về cỏc thụng tin cú liờn quan tới cỏc thuộc tớnh thuờ bao cho nú. S-CSCF sẽ lưu trữ cỏc tờn/ địa chỉ của P-CSCF khi được cung cấp từ mạng khỏch. Sự mụ tả tờn và địa chỉ này để mạng nhà cú thể chuyển tiếp bỏo hiệu phiờn kết thỳc tiếp đú tới UE (sử dụng bản tin PAR).
11. HSS gửi trả lời bằng bản tin Cx-pull-resp tới S-CSCF. Thụng tin người dựng được chuyển từ HSS tới S-CSCF gồm một hay nhiều thụng tin tờn/ địa chỉ cần cho quỏ trỡnh truy nhập cỏc mặt bằng điều khiển dịch vụ khi người sử dụng đó được đăng kớ tại S-CSCF. S-CSCF sẽ lưu trữ thụng tin cho người dựng đó được chỉ định. Hơn nữa thụng tin tờn/ địa chỉ, thụng tin bảo mật cũng cú thể được gửi cho S-CSCF sử dụng (Sử dụng bản tin PAA).
12. Dựa trờn bộ lọc tiờu chuẩn, S-CSCF sẽ gửi thụng tin đăng kớ tới mặt bằng điều khiển dịch vụ và thực hiện bất cứ thủ tục điều khiển dịch vụ thớch hợp nào. 13. S-CSCF sẽ đỏp lại luồng thụng tin 200 OK (thụng tin giao tiếp mạng nhà) tới
I-CSCF. Nếu một I-CSCF được lựa chọn như một điểm giao tiếp mạng nhà để thực hiện ẩn cấu hỡnh mạng, I-CSCF sẽ thực hiện mó húa địa chỉ S-CSCF vào trong thụng tin giao tiếp mạng nhà.
14. I-CSCF sẽ gửi thụng bỏo 200 OK tới P-CSCF. I-CSCF sẽ giải phúng tất cả thụng tin đăng kớ sau khi gửi luồng thụng tin 200 OK.
15. P-CSCF sẽ lưu trữ thụng tin giao tiếp mạng nhà và sẽ gửi luồng thụng tin 200 OK tới UE.