Để nắm đƣợc hoạt động của SIP trong IMS ta xem xét các thủ tục báo hiệu thông qua các ví dụ tƣơng ứng với một số kịch bản có thể xảy ra.
(i) Đăng ký và thiết lập phiên: ví dụ thứ nhất chỉ ra một thủ tục khởi tạo đăng ký, cho rằng ngƣời dùng đã chuyển mạng sang mạng khách. Thủ tục này bắt đầu với yêu cầu đăng ký SIP ngƣời dùng đƣợc gửi từ P-CSCF của mạng khách. Vì băng thông vô tuyến hạn chế, bản tin đƣợc nén trƣớc khi gửi đi bởi ngƣời dùng và đƣợc giải nén ở P-CSCF. Nếu có nhiều S-CSCF tồn tại trong mạng nhà của ngƣời sử dụng, một I-CSCF cần thiết để triển khai lựa chọn một S-CSCF phục vụ phiên của ngƣời dùng đó. Trong trƣờng hợp này P-CSCF quyết định một địa chỉ của I-CSCF mạng nhà của ngƣời dùng bằng cách sử dụng tên miền mạng nhà ngƣời dùng và chuyển bản tin REGISTER tới I-CSCF. Sau khi I-CSCF gửi đáp
ứng nhận thực ngƣời dùng (UAR) tới HSS, HSS trả lại địa chỉ của khả thi của S- CSCF. I-CSCF lựa chọn một S-CSCF và chuyển bản tin đăng ký.
UE P-CSCF
Mạng nhà Mạng khách
I-CSCF S-CSCF HSS 1. SIP: đăng ký
3. SIP: đăng ký
2. Diameter: UAR, UAA
4. Diameter: MAR, MAA 5. SIP: 401
6. SIP: đăng ký
2. Diameter: UAR, UAA 8. SIP: đăng ký
9. Diameter: SAR, SAA
10. Điều khiển dịch vụ qua AS 11. SIP: 200 OK Yêu cầu/Trả lời Yêu cầu
Trả lời
Hình 4.4: Luồng bản tin báo hiệu đăng ký
Trong lúc xác nhận đăng ký, S-CSCF lấy lại vector nhận dạng từ HSS qua giao thức Diameter Đáp ứng nhận thực đa phƣơng tiện MAR và trả lại ngƣời dùng bản tin SIP 401 không đƣợc nhận thực mà có thể mang số liệu hỏi đáp nhận thực. Sau khi tính toán đáp ứng nhận thực, ngƣời dùng gửi đến S-CSCF một bản tin đăng ký khác đƣợc mang bởi đáp ứng hỏi đáp. S-CSCF xác nhận lại đáp ứng và nếu đáp ứng đúng, nó tải xuống thuộc tính thuê bao từ HSS qua một đáp ứng yêu cầu chỉ định máy chủ SAR Diameter. S-CSCF có thể liên lạc với một Server ứng dụng để điều khiển dịch vụ nhƣ trong thuộc tính của thuê bao. trƣớc khi trả lại bản tin 200 OK tới ngƣời sử dụng.
Trong ví dụ thứ hai chỉ ra luồng báo hiệu một thiết lập phiên giữa hai ngƣời dùng IMS, cho rằng có nhiều S-CSCF đƣợc triển khai. Một thủ tục thiết lập phiên là một quá trình của việc tìm ra các phần tử mạng và các thành phần báo hiệu. Khi định tuyến bản tin đăng ký, I-CSCF của ngƣời bị gọi truy vấn HSS của
ngƣời bị gọi để tìm địa chỉ của một S-CSCF đƣợc chỉ định qua bản tin Diameter yêu cầu thông tin vị trí LIR. HSS đáp ứng lại bằng bản tin Diameter trả lời thông tin vị trí LIA.
S-CSCF
Mạng nhà chủ
gọi Mạng nhà bị gọi
I-CSCF HSS S-CSCF
1. SIP: Yêu cầu
Yêu cầu/Trả lời Yêu cầu Trả lời 2. Điều khiển dịch vụ qua AS
3. SIP: Yêu cầu 4.Diameter: LIR, LIA 5. SIP: Yêu cầu
6. Điều khiển dịch vụ qua AS
7. SIP: Yêu cầu 8. SIP: 183 Phát
triển phiên 9. SIP: 200 OK 10. SIP: Xác nhận
Hình 4.5: Luồng bản tin báo hiệu thiết lập phiên
Trƣớc khi gửi bản tin đăng ký, S-CSCF của chủ gọi và ngƣời bị gọi có thể liên lạc với Server ứng dụng để điều khiển dịch vụ và tính cƣớc cho dịch vụ tải xuống trong khi đăng ký ngƣời dùng. Kỹ thuật phân giải địa chỉ và định tuyến bản tin SIP chuẩn đƣợc sử dụng để định tuyến bản tin đăng ký từ chủ gọi tới UE bị gọi trên tất các các con đƣờng. Các con đƣờng nhận đƣợc là UE chủ gọi, P- CSCF mạng khách chủ gọi, S-CSCF mạng khách chủ gọi, I-CSCF bị gọi, S- CSCF bị gọi, P-CSCF mạng khách bị gọi và UE bị gọi. Bản tin trở lại từ UE bị gọi đi theo đƣờng ngƣợc lại. Thủ tục thoả thuận một phiên cung cấp trả lời cơ bản cũng đƣợc kiểm soát trong thời điểm này. Điều này đƣợc hoàn thành qua giao thức mô tả phiên SDP đƣợc mang bởi thân của bản tin SIP (ví dụ bản tin đăng ký với một mời gọi và bản tin 200 OK với một trả lời).
Phân phối dịch vụ IMS: Kiến trúc phân phối dịch vụ IMS bao gồm S-CSCF, Server ứng dụng AS, chức năng điều khiển tài nguyên đa phƣơng tiện MRF và HSS. Trong đó S-CSCF đóng vai trò nhƣ một điểm điều khiển phiên trung tâm, các server ứng dụng và MRF là các điểm thi hành dịch vụ. Để thi hành điều khiển logic dịch vụ cho một thuê bao, S-CSCF kiểm tra yêu cầu SIP nhận đƣợc. Thông tin đƣợc kiểm tra bao gồm kiểu báo hiệu SIP, tiêu đề, URI yêu cầu và mô tả phiên. Nếu điểm chốt phù hợp, S-CSCF sẽ lựa chọn một Server ứng dụng và định tuyến yêu cầu SIP tới AS trong dịch vụ đƣợc thực thi.
Server ứng dụng SIP (SIP AS), cƣ trú trong mạng nhà và cung cấp dịch vụ dựa trên giao thức SIP. Trong một ví dụ đƣợc minh hoạ trong hình dƣới đây chỉ ra luồng bản tin cho thủ tục liên quan đến server có mặt, nơi ngƣời dùng A lấy thông tin hiện diện của ngƣời dùng B, và dịch vụ hiện diện đóng vai trò nhƣ một UA.
UE A
Mạng nhà của thuê bao A và B
Lõi IMS Presence Server
1. SIP: SUBCRIBER
UE B
2. SIP: 200 OK
3. SIP: Thông báo 4. SIP: 200 OK
5. SIP: Công bố
6. SIP: 200 OK
3. SIP: Thông báo 4. SIP: 200 OK
Hình 4.6: Luồng bản tin người dùng A lấy thông tin hiện diện người dùng B
Các bƣớc trong thủ tục này nhƣ sau: 1-2: A lấy thông tin hiện diện của ngƣời dùng B; 3-4: Sever hiện diện thông báo cho A về hiệu lực hiện tại của B; 5-6: B thay đổi trang thái hiệu lực của mình; 7-8: Server hiện diện thông báo cho A bản cập nhận hiệu lực của B.