Trong mạng hiện tại, dịch vụ thoại chuyển mạch kênh truyền thống vẫn tồn tại cùng với dịch vụ đa phƣơng tiện chuyển mạch gói. Do đó tồn tại một kết nối liên mạng giữa IMS với CS để cung cấp dịch vụ thoại và phân hệ IMS cung cấp một kiến trúc chuyển mạch mềm phân tán nhƣ hình 5.10.
BGCF MGCF IM-MGW BGCF SGW S-CSCF I/P-CSCF Mạng CS Mạng PS Mi(SIP) Mk(SIP) ISUP M3UA TDM IP ISUP/ SS7 ISUP/ SS7 Mn (H.248) Mw (SIP) ISUP/ SS7
Hình 5.10: Kiến trúc kết nối liên mạng IMS-CS
Cổng báo hiệu SGW đƣợc sử dụng để kết nối các mạng báo hiệu khác nhau, nhƣ các mạng báo hiệu dựa trên SCTP/IP và các mạng báo hiệu SS7. SGW thực hiện chuyển đổi báo hiệu (cả hai chiều) tại mức truyền tải giữa truyền tải báo hiệu dựa trên SS7 và dựa trên IP (SCTP/IP, SS7MTP). MGCF hỗ trợ thông tin giữa các ngƣời sử dụng IMS và miền CS. Chức năng điều khiển cổng phƣơng tiện MGCF và cổng phƣơng tiện IM (IM MGW) chịu trách nhiệm cho báo hiệu và chuyển đổi các
phƣơng tiện giữa miền mạng PS và các mạng chuyển mạch kênh. MGCF giao tiếp với S-CSCF (hoặc BGCF) qua giao thức SIP. Báo hiệu cuộc gọi (SS7/ISUP) đƣợc chuyển từ cổng báo hiệu của mạng CS đến MGCF qua giao thức SIGTRAN. MGCF phải phiên dịch các bản tin giữa SIP và ISUP để đảm bảo tƣơng tác giữa hai giao thức này. Tất cả các báo hiệu điểu khiển cuộc gọi từ ngƣời dùng sử dụng CS đều đƣợc đƣa đến MGCF để chuyển đổi ISUP (hay BICC) vào các giao thức SIP, sau đó chuyển phiên đến IMS. Tƣơng tự tất cả các báo hiệu phiên khởi nguồn từ IMS đến các ngƣời sử dụng CS đƣợc gửi đến MGCF. BGCF quyết định nơi kết nối liên mạng khi một phiên đƣợc khởi tạo từ một ngƣời dùng IMS. Nếu kết nối liên mạng xuất hiện trong cùng mạng, BGCF sẽ lựa chọn một MGCF, trong trƣơng hợp ngƣợc lại, nó liên lạc với một BGCF thuộc mạng của nhà khai thác khác.
BGCF
Mạng nhà của thuê bao chủ gọi và bị gọi MGCF
2. Truy vấn ENUM
SGW 1. SIP: Yêu cầu
5. H248: Điều khiển MGW S-CSCF
3. SIP: Yêu cầu
4. SIP: 100 Thử lại 6. ISUP/M3UA: IAM 7. ISUP/MTP3: IAM 8. SIP: 183 Phát triển phiên 9. SIP: PRACK 10. SIP: 200 OK 12. ISUP/M3UA: ACM 11. ISUP/MTP3: ACM 13. SIP: 180 Chuông 14. SIP: PRACK 15. SIP: 200 OK 16. ISUP/MTP3: ANM 17. ISUP/M3UA: ANM 18. H248: Điều khiển MGW 19. SIP: 200 OK 20. SIP: ACK
Luồng báo hiệu thiết lập phiên giữa một ngƣời dùng IMS gọi ngƣời dùng CS đƣợc minh hoạ trên hình 5.11. Lƣu ý là cả chủ gọi và ngƣời bị gọi trong cùng mạng nhà. Thủ tục này bắt đầu khi tác nhân ngƣời dùng IMS gửi một bản tin yêu cầu SIP INVITE với một yêu cầu URI của định dạng TEL-URI. Trong khi xác nhận một bản tin INVITE, S-CSCF giao tiếp với một server chữ số điện tử ENUM (Electronic Number) để chuyển đổi định dạng TEL-URI thành SIP-URI. Nếu TEL-URI không đƣợc lƣu trữ trong server ENUM (biểu thị ngƣời bị gọi không phải là một ngƣời dùng IMS), S-CSCF sẽ chuyển (qua giao diện Mi) bản tin yêu cầu INVITE tới một BGCF mà nó quyết định chuyển mạng sẽ sảy ra trong cùng một mạng nhƣ trên ví dụ. BGCF lựa chọn một MGCF và chuyển bàn tin INVITE qua giao diện Mj. Đầu tiên MGCF phụ thuộc vào IM-MGW để phân chia tài nguyên cho ngƣời dùng IMS và sau đó gửi một bản tin IAM của phần ngƣời dùng ISDN tƣơng ứng tới SGW sử dụng M3UA để truyền tải. Một bản tin tƣơng tự đƣợc gửi tới mạng SS7 từ SGW nhƣng sử dụng MTP 3 để truyền tải. Sau khi bản tin IAM đƣợc phát ra tới mạng SS7, bản tin ACM và ANM thông tƣờng trở lại tới MGCF, khi gửi tới ngƣời dùng bản tin tƣơng ứng chuông 180 và bản tin 200 OK. Chú ý khi ngƣời dùng IMS nhận một đáp ứng tạm thời (ví dụ SIP 180 hoặc 183) ngƣời dùng sẽ gửi lại bản tin SIP PRACK để xác nhận đáp ứng.
5.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG
Nội dung chƣơng 5 hƣớng trực tiếp vào tiếp cận hội tụ mạng cố định/ di động là xu hƣớng hội tụ mạng truyền thông hiện nay. Kiến trúc IMS đóng vai trò quan trong trong vấn đề kết nối và điều khiển liên mạng giữa miền chuyển mạch kênh, miền mạng di động và miền mạng chuyển mạch gói trên nền IP. Trong chƣơng đã đề cập chi tiết tới giao thức truyền tải báo hiệu đƣợc sử dụng để kết nối liên mạng theo hƣớng chuyển mạch mềm và mô hình kết nối liên mạng cho một cuộc gọi từ miền CS sang miền IMS.
Các nội dung ôn tập chính trong chương
- Mô hình tham chiếu IMS trong FMC;
- Kiến trúc chức năng và luồng báo hiệu trong SIGTRAN; - Mô hình và kiến trúc báo hiệu kết nối liên mạng IMS-CS.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh
[1] Popovskij, Vladimir, Barkalov, Alexander, Titarenko, Larysa, “Control and
Adaptation in Telecommunication Systems”, Springer, 2011.
[2] John G. van Bosse, Fabrizio U. Devetak, “Signaling in Telecommunication
Networks”, second edition, John Wiley & Sons, Inc., 2007.
[3] Travis Russell, “THE IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM (IMS): Session Control and
Other Network Operations”, The McGraw-Hill, 2008.
[4] Ralf Kreher, Torsten Ruedebusch, “UMTS Signaling: UMTS Interfaces, Protocols,
Message Flows and Procedures Analyzed and Explained”, John Wiley & Sons, Inc.,
2012.
[5] Miikka Poikselka,Georg Mayer, Hisham Khartabil and Aki Niemi, “THE IMS IP Multimedia Concepts and Services in the Mobile Domain”, John Wiley & Sons, Inc., 2004.
[6] Harry G. Perros, “Connection-oriented Networks SONET/SDH, ATM, MPLS and
Optical Networks”, John Wiley & Sons, Inc., 2005.
[7] Frank Ohrtman, “Softswitch : Architecture for VoIP”, McGraw-Hill Professional, 2002.
Tiếng Việt
[8] Nguyễn Thanh Trà, “Báo hiệu và điều khiển trong NGN”, bài giảng chƣơng trình NGN của Tập đoàn Bƣu chính Viễn thông, Học viện Công nghệ Bƣu chính Viễn thông, 2007.
[9] Hoàng Trọng Minh, Nguyễn Thanh Trà, “Cơ sở kỹ thuật chuyển mạch”, bài giảng, Học viện Công nghệ Bƣu chính Viễn thông, 2009.