KIẾN TRÚC MẠNG DI ĐỘNG 3GPP 2.1 LỢ TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ GSM LÊN UMTS WCDMA
2.4.1. Đăng ký với IMS
Để truy nhập vào IMS trong một mạng tạm trú, một di động cần phải trải qua các bước sau:
Phát hiện P-CSCF cục bộ: Di động cần phải phát hiện ra địa chỉ IP của một
P-CSCF cục bộ trong IMS tạm trú bởi vì P-CSCF cục bộ sẽ là điểm tiếp xúc đầu tiên của di động trong IMS tạm trú và đại diện cho di động đăng ký với IMS.
Đăng ký với IMS: Di động cần phải thực hiện đăng ký SIP với IMS tạm trú
và IMS thường trú của di động (có thể khác với IMS tạm trú).
P-CSCF cục bộ (hay tạm trú) có thể được phát hiện ở một trong hai phương pháp sau đây:
Di động thu được địa chỉ IP của một P-CSCF cục bộ từ GGSN tạm trú, GGSN này là phần xử lý sự hoạt động nội dung PDP.
Di động sử dụng DHCP để tìm ra địa chỉ IP của một P-CSCF cục bộ sau khi nội dung PDP được làm cho hoạt động.
Nếu di động có mong muốn đạt được địa chỉ IP của một P-CSCF cục bộ như là phần xử lý hoạt động nội dung PDP thì di động sẽ xác định yêu cầu đó trong tin nhắn yêu cầu nội dung PDP hoạt động. Dấu hiệu này sẽ được chuyển tiếp trong suốt bằng SGSN tới GGSN. GGSN sẽ đạt được địa chỉ IP của các P-CSCF có giá trị và thể hiện chúng trong tin nhắn trả lời nội dung PDP gửi trở lại SGSN, SGSN sẽ chuyển các địa chỉ này một cách trong suốt tới di động.
Hình 2.14: Phát hiện P-CSCF cục bộ của 3GPP
Nếu như di động mong muốn sử dụng DHCP để phát hiện ra P-CSCF cục bộ. Đầu tiên nó phải làm cho một nội dung PDP hoạt động với một địa chỉ PDP rỗng. Như minh hoạ ở hình 2.14, di động sau đó sẽ phải hỏi xem bộ phục vụ DHCP trên mạng tạm trú để đạt được các tên vùng của các P-CSCF cục bộ và địa chỉ IP của
một bộ phục vụ hệ thống tên vùng IP (DNS), DNS có khả năng quyết định tên vùng của một P-CSCF tới địa chỉ IP của nó.
Di động khơng cần biết địa chỉ IP của bộ phục vụ DHCP trước khi gửi các câu hỏi tới bộ phục vụ DHCP. Để thay thế, di động sẽ đánh địa chỉ các câu hỏi DHCP đầu tiên của nó cho các địa chỉ IP quảng bá cục bộ. Một khi di động biết được tên vùng của một P-CSCF, nó có thể hỏi DNS để khơi phục lại địa chỉ IP của P-CSCF.
Sau khi di động phát hiện được P-CSCF cục bộ trong IMS tạm trú, nó có thể bắt đầu quá trình đăng ký SIP. Mạng thường trú của di động xác định di động nào được nhận thực để sử dụng một IMS tạm trú dựa trên sự thu thập dịch vụ của di động và sự thoả thuận giữa mạng thường trú và mạng tạm trú. Vì vậy, sự truy nhập của một di động có thể chỉ được nhận thực sau khi di động đó đã đăng ký thành cơng với mạng thường trú của nó.
Hình 2.15 miêu tả luồng tin nhắn báo hiệu cho một di động khi thực hiện sự đăng ký IMS trong khi di động ở bên trong mạng tạm trú. Đầu tiên di động gửi một yêu cầu SIP REGISTER tới P-CSCF tạm trú được xác định bởi Flow 1. Yêu cầu SIP REGISTER sẽ mang hai thành phần thông tin quan trọng: nhận dạng di động và tên vùng mạng thường trú của di động.
P-CSCF tạm trú kiểm tra tên vùng mạng thường trú chứa đựng trong yêu cầu SIP REGISTER nhận được từ di động để xác định điểm tiến vào mạng thường trú của di động, ví dụ một I-CSCF hay một S-CSCF. Được xác định bằng Flow 2, P- CSCF tạm trú sau đó sẽ chuyển yêu cầu SIP REGISTER tới điểm tiến vào (giả sử là I-CSCF) trong mạng thường trú của người dùng với thông tin được thêm vào chú ý tới tên và địa chỉ của P-CSCF thêm vào, bộ nhận dạng của mạng tạm trú.
Được miêu tả bằng Flow 3, vào lúc nhận được yêu cầu SIP REGISTER từ mạng tạm trú, I-CSCF trong mạng thường trú của di động sẽ gửi IMSI của di động và bộ nhận dạng của mạng tạm trú tới HSS trong mạng thường trú trong một tin nhắn Cx-Query (qua giao diện Cx) để yêu cầu HSS kiểm tra xem người sử dụng nào được nhận thực để sử dụng IMS tạm trú. HSS gửi trả lại kết quả tới I-CSCF trong tin nhắn trả lời Cx-Query (Flow 4). Nếu như người sử dụng được nhận thực để sử dụng IMS tạm trú và HSS biết tên của S-CSCF trong mạng thường trú của di động, là mạng có thể được sử dụng để phục vụ người dùng (ví dụ khi người dùng đã đăng ký với mạng thường trú trước đó), HSS sẽ gửi trở lại vùng tên I-CSCF của S-CSCF cho người dùng. I-CSCF quyết định vùng tên của S-CSCF đến địa chỉ IP của S- CSCF thông qua việc sử dụng DNS. I-CSCF sau đó sẽ chuyển yêu cầu SIP REGISTER của người dùng đến S-CSCF được lựa chọn (Flow).
Nhờ vào việc nhận yêu cầu SIP REGISTER, S-CSCF sẽ gửi tên của nó cùng với đặc điểm nhận dạng của di động tới HSS trong một tin nhắn Cx-Put (qua giao diện Cx) như minh hoạ trong Flow 8. Nhờ vào việc nhận câu trả lời Cx-Put (Flow 9) từ HSS, S-CSCF sẽ gửi một tin nhắn Cx-Pull (Flow 10) đến HSS để khôi phục lại thông tin thu thập dịch vụ của di động. HSS sẽ trả lời bằng tin nhắn đáp ứng Cx- Pull (Flow 11) chứa đựng thông tin thu thập dịch vụ được yêu cầu. S-CSCF sẽ tiếp nhận thơng tin này và sử dụng nó để điều khiển các phiên ứng dụng của người dùng (Flow 12). Sau khi thực hiện sự điều khiển logic các dịch vụ được yêu cầu, S-CSCF sẽ trả lời yêu cầu của SIP REGISTER từ I-CSCF bằng một tin nhắn SIP 200 OK (Flow 13). Được xác định bằng Flow 14, tin nhắn 200 OK sẽ được chuyển tiếp xa hơn tới P-CSCF trong mạng tạm trú để thực hiện thành công việc đăng ký SIP.
Khi nhận được tin nhắn SIP 200 OK từ mạng thường trú của di động, P-CSCF tạm trú sẽ ghi lại các thông tin liên quan đến mạng thường trú (ví dụ như địa chỉ của S-CSCF trong mạng thường trú của di động) được chứa đựng trong tin nhắn. P- CSCF sau đó sẽ chuyển tin nhắn SIP 200 OK tới di động được xác định bằng Flow 15, hồn thành q trình đăng ký SIP.
Sau thành công của việc đăng ký SIP, S-CSCF trong mạng thường trú của di động có thể chuyển tiếp đơn giản tin nhắn SIP ngay sau khi các tin nhắn SIP đến di động trực tiếp để đén P-CSCF trong mạng tạm trú, cụ thể là nó khơng đi qua I- CSCF trong IMS thường trú của di động. P-CSCF có thể cũng chuyển theo sau các tin nhắn SIP mà khơng cần các địi hỏi SIP REGISTER, tới S-CSCF trong mạng thường trú của di động một cách trực tiếp.
Quá trình đăng ký được nêu ra ở trên là sự đăng ký ở lớp ứng dụng trong IMS. Nó phải được thực hiện sau khi sự đăng ký ở lớp truy nhập được diễn ra và kết nối IP được thiết lập.