CHƯƠNG 3: DỊCH VỤ TRÊN NỀN IMS VÀ ĐỀ XUẤT TRIỂN KHAI IMS Ở VIỆT NAM
3.1 Nghiên cứu các dịch vụ triển khai trên nền IMS
3.1.2 Dịch vụ nhắn tin
Có hai chế độ vận hành của dịch vụ nhắn tin tức thời (pager-mode và session- base) phụ thuộc vào đó là các tin nhắn tức thời đơn hay nó là một phần của phiên.
Tin nhắn tức thời pager-mode được gửi dưới dạng các bản tin riêng biệt, không liên quan đến những bản tin trước và sau nó. Tin nhắn tức thời loại này tương tự với SMS (Short Message Service) trong mạng Cellular.
Tin nhắn tức thời session base được gửi trong một phiên đang tồn tại, được - thiết lập cùng với một yêu cầu INVITE (chế độ này giống như dịch vụ chat mà ta đã biết đối với mạng Internet).
3.1.2.1 Nhắn tin t c th i Pager mode trong IMSứ ờ -
Dịch vụ nhắn tin tức thời page mode được giới thiệu lần đầu ở Release 5 của - 3GPP. 3GPP TS 23.228 [23] đã chứa các yêu cầu cho các dịnh vụ ứng dụng và các S-CSCF có thể gửi thông tin dạng văn bản tới đầu cuối IMS. Các giới thiệu của 3GPP TS 24.229 [16] có hỗ trợ cho sự mở rộng phương thức MESSAGE. Các đầu cuối IMS được uỷ quyền để triển khai phương thức MESSAGE (RFC 3428 [76]) và để cho phép sự triển khai đó được là một đặc tính tuỳ chọn đối với các S-CSCF và các AS. Tất nhiên các tin nhắn tức thời pager mode sẽ bị ràng buộc (ví dụ về kích - thước bản tin).
Mục đích chính của tin nhắn tức thời pager-mode là cho phép S-CSCF hoặc AS gửi các bản tin khẩn ngắn đến đầu cuối IMS. Khi phương thức MESSAGE được triển khai trên các đầu cuối IMS, các user có thể gửi được những tin nhắn tức thời pager-mode đến những user khác. Hình 3.5 sau là một ví dụ cho tin nhắn tức thời pager-mode.
IMS
Terminal#1 P-CSCF S-CSCF I-CSCF HSS S-CSCF P-CSCF IMS
Terminal#2 Originating
Visited Network Originating
Home Network Terminating Home Network Terminating
Visited Network
(1)
MESSAGE (2)
MESSAGE
(3) MESSAGE
(6) MESSAGE
(7)
MESSAGE (8)
MESSAGE Evaluation of initial
filter criteria
(4) Diameter LIR (5) Diameter
LIA
Evaluation of initial filter criteria
(9) 200 OK
Alert user (10) 200 OK
(11) 200 OK (12) 200 OK
(13) 200 OK (14) 200 OK
Hình 3.5 Nhắn tin tức thời pager-mode trong IMS
Hình 3.6 là một ví dụ cho dịch vụ cung cấp bằng phương thức MESSAGE.
Trong đó AS đảm nhận vai trò người điều khiển của hệ thống voicemail. AS sẽ chú ý để biết được khi nào user đăng nhập thành công vào IMS, vì thế AS có thể báo cho user biết rằng mạng có các voicemail chờ được đem về. Dịch vụ được triển khai: user đăng ký với IMS như thường lệ, (1)-(20) trong hình 3.6; Khi sự đăng ký hoàn thành, S-CSCF sẽ đánh giá tiêu chuẩn lọc khởi tạo; Một trong các tiêu chuẩn lọc khởi tạo sẽ chỉ cho S CSCF nên thực hiện third party registration với một AS - - riêng; Sau đó S CSCF gửi yêu cầu third party REGISTER (21) đến AS đã được chỉ - - định. Mục đích của yêu cầu REGISTER third party này không phải để đăn- g ký user với AS, mà là để chỉ cho AS rằng user vừa mới đăng kí đến S-CSCF; Nhận được yêu cầu REGISTER này (21), AS sẽ tạo ra một yêu cầu MESSAGE (23) chứa vài thông tin văn bản, cũng có thể là link đến một địa chỉ website nắm giữ bản sao của những tin nắm đang chờ được lấy về (ví dụ những tin nhắn offline) hay các thông tin thích hợp khác mà dịch vụ hộ trợ; Yêu cầu MESSAGE được gửi forward qua S- CSCF và P-CSCF như bất kỳ bản tin SIP nào khác.
IMS Terminal
(1) REGISTER
(2) REGISTER
(3) Diameter UAR (4) Diameter UAA P-CSCF
(8) 401 Unauthorized (9) 401
Unauthorized (10) 401
Unauthorized
I-CSCF HSS S-CSCF AS
(5) REGISTER
Evaluation of Initial filter criteria (6) Diameter MAR
(7) Diameter MAA
(11) REGISTER
(12) REGISTER
(13) Diameter UAR (14) Diameter UAA
(18) 200 OK (19) 200 OK
(20) 200 OK
(15) REGISTER
(16) Diameter SAR (17) Diameter SAA
(21) REGISTER (22) 200 OK (23) MESSAGE (24) MESSAGE
(25) MESSAGE (26) 200 OK
(27) 200 OK
(28) 200 OK
Hình 3.6 Ví dụ của một dịch vụ cung cấp các tin nhắn tức thời pager-mode 3.1.2.2 Nhắn tin t c th i Session base trong IMSứ ờ -
Dịch vụ nhắn tin tức thời session base được giới thiệu trong Release 6 của - 3GPP. Chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức đã được chi tiết hoá mô tả trong 3GPP TS 24.247 [25].
Giao thức MSRP (Message Session Relay Protocol) được dùng để truyền tải các bản tin khẩn Session-base. Trong IMS, MSRP được triển khai trên các đầu cuối IMS. MRFP cũng có thể triển khai MSRP. Có hai sơ đồ khác nhau cho việc thiết lập một phiên của các tin nhắn tức thời.
Sơ đồ đầu tiên chúng ta mô tả ở hình 3.7:
IMS
Terminal #1 P- CSCF S -CSCF I-CSCF HSS S- CSCF P - CSCF IMS
Terminal # 2 Originating
Visited Network
Originating
Home Network Terminating Home Network Terminating
Visited Network
( 1) INVITE
(3) INVITE
(5) MESSAGE
(9) INVITE
(11) INVITE
(13 ) INVITE Evaluation of initial
filter criteria
(7) Diameter LIR (8) Diameter
LIA
Evaluation of initial filter criteria
Alert user (2) 100 Trying
(4) 100 Trying
(6) 100 Trying
(10) 100 Trying
(12) 100 Trying
(14) 100 Trying (15) MSRP: VISIT
(16) MSRP: 200 OK
(17) 180 Ringing (18)
180 Ringing (19)
180 Ringing (20)
180 Ringing (21)
180 Ringing (22)
180 Ringing
(29) ACK
(30) ACK
(31) ACK
Accept Session (23) 200 OK
(24) 200 OK (25) 200 OK
(26) 200 OK (27) 200 OK
(28) 200 OK
(32) ACK
(33) ACK (34) MSRP: SEND
(35) MSRP: 200 OK (36) MSRP: SEND (37) MSRP: 200 OK
Hình 3.7 Các tin nhắn tức thời Session-base: phiên MSRP end- -toend
Trong hình 3.7, một đầu cuối IMS thiết lập một phiên đến điểm cuối khác. Các bản tin SIP sẽ đi qua các nút IMS (các P-CSCF, các S-CSCF, hoặc có thể qua các AS,…). Sau đó MSRP được gửi end- -to end. Khác với sự thiết lập phiên cơ bản là ở
đây không có các phản hồi 183, yêu cầu PRACK hoặc yêu cầu UPDATE vì REGISTER ở MSRP chỉ chứa một luồng truyền thông được công khai trong SDP.
(1) INVITE
(3) INVITE (2) 100 Trying
P-CSCF 1
(8) MSRP: VISIT Evaluation of Initial filter criteria (4) 100 Trying
(14) ACK
(15) ACK
(16) ACK (5) INVITE IMS
Terminal #1
Originating Visited Network 1
S-CSCF 1
Originating Home Network
MRFC MRFP S-CSCF 2 P-CSCF 2
Originating Visited Network 2
IMS Terminal #2
(6) 100 Trying
(9) MSRP: 200 OK
(11) 200 OK (12) 200 OK
(13) 200 OK
(7) H.248
(10) H.248
Evaluation of Initial filter criteria
(19) INVITE (20) 100 Trying
(17) INVITE (18) 100 Trying
(21) INVITE (22) 100 Trying (23) H.248
(24) MSRP: VISIT (25) MSRP: 200 OK (26) H.248
(27) 200 OK
(28) 200 OK
(29) 200 OK
(32) ACK (31) ACK (30) ACK
(33) MSRP: SEND (34) MSRP: 200 OK (35) MSRP: SEND
(36) MSRP: 200 OK
Hình 3.8 Chat Server - hội nghị session-base multi-part
Trong sơ đồ thứ hai, MRFC và MRFP là những trung gian trong mạng, sẽ tạo điều kiện cho việc tạo các sự kiện tính cước theo kích thước của bản tin hoặc theo bất kỳ nội dung thêm nào trong các bản tin MSRP SEND. Lý do khác là MRF đang đảm nhận làm một đơn vị hội nghị nhiều bên cho các tin nhắn tức thời (ví dụ chat room). Hình 3.8 chỉ ra ví dụ của một hội nghị đa bên đó. Ở đây chúng ta cho rằng các user tham gia vào hội nghị đều thuộc cùng một mạng, mặc dù họ có thể được cấp các S-CSCF và P CSCF khác nhau. Đầu tiên, user gửi một yêu cầu INVITE (1), - yêu cầu đó sẽ đi qua P-CSCF và S-CSCF đã cấp cho user đó. S-CSCF sẽ gửi
forward yêu cầu INVITE (5) đến MRFC. MRFC điều khiển MRFP nhờ giao thức H.248, sẽ tạo một sự kết thúc mới cho user. MRFC sẽ khởi tạo một kết nối TCP đến đầu cuối IMS và gửi một yêu cầu MSRP VISIT (8) đến đó. Đầu cuối IMS nhận được yêu cầu MSRP VISIT sẽ phản hồi bằng một bản tin MSRP 200 (OK) (9).
H.248 thực hiện (10) để chỉ cho MRFC rằng kết nối MSRP mới đã được thiết lập, sau đó MRFC gửi phản hồi 200 (OK) (11) để hoàn thành việc thiết lập phiên.
Sau đó, một user thứ hai tham gia vào hội nghị và thiết lập phiên khác với MRFC. Tại mọi thời điểm, bất kỳ user nào cũng có thể gửi tin nhắn tức thời truyền bằng yêu cầu MSRP SEND: ví dụ khi user thứ hai gửi một yêu cầu MSRP SEND (33), MRFP sẽ gửi bản copy của yêu cầu đó (35) đến mọi người tham dự hội nghị đó.
Alice
(1) SIP: INVITE
Bob
(2) SIP: 200 OK
(4) TCP connection setup (3) SIP: ACK
(5) MSRP: SEND (6) MSRP : 200 OK
(7) MSRP: SEND (8) MSRP: 200 OK
(9) SIP : BYE (10) SIP: 200 OK
Hình 3.9 Thiết lập phiên nhắn tin
MSRP relay - để truyền các gói MSRP giữa các điểm cuối thì cần thực thể này, nó nằm ở mặt bằng media. Trước khi dùng MSRP relay để truyền các gói MSRP thì user cần tạo kết nối TLS đến relay, nhận thực (bằng cách gửi AUTH MSRP), nếu nhận thực thành công, relay sẽ cung cấp cho điểm cuối một MSRP URI để user có thể dùng cho các phiên MSRP.
Alice
(1) TLS connection
Alice’s Relay
(2) AUTH
(4) AUTH (3) 401 Authenticate
(5) 200 OK
(6) SIP INVITE
Hình 3.10 Nhận thực ở MSRP relay
Hình 3.11sẽ mô tả sơ lược về quá trình nhắn tin, nhìn trên mặt bằng media đối với các MSRP relay.
Alice Alice’s Bob
Relay
Bob’s Relay
Authorization
(3) MSRP: SEND (4) MSRP: 200 OK
(1 ) SIP : INVITE (2) SIP: 200 OK
Authorization
(5) MSRP: SEND (6) MSRP: 200 OK
(7) MSRP: SEND (8) MSRP: 200 OK