Các giao diện trong IMS

Chương 4: Các giao diện trong IMS Để các loại dịch vụ đa phương tiện được chuyển qua miền chuyển mạch gói (PS) trong phạm vi kiến trúc IMS thì một giao thức điều khiển phiên đơn cần phải được sử dụng giữa thiết bị người dùng (UE) và CSCF qua giao diện Gm. Các giao thức được sử dụng trên giao diện Gm giữa UE và CSCF trong kiến trúc này sẽ dựa trên SIP. Giao thức điều khiển một phiên đơn được sử dụng để điều khiển phiên giữa các giao diện như sau:  Giữa MGCF và CSCF là giao diện Mg  Giữa các CSCF là giao diện Mw  Giữa một CSCF và mạng IP bên ngoài là Mm  Giữa CSCF và BGCF là giao diện Mi  Giữa BGCF và MGCF là giao diện Mj  Giữa BGCF và BGCF là giao diện Mk  Giữa một CSCF và một MRCF là giao diện Mr Giao thức điều khiển phiên được sử dụng trên các giao diện Mg, Mw, Mm, Mi, Mj, Mk, sẽ dựa trên SIP. Báo hiệu SIP tương tác giữa các phần tử mạng lõi của IMS và có thể khác so với báo hiệu SIP giữa UE và CSCF. SIP được 3GPP lựa chọn làm giao thức báo hiệu trong phần lõi IMS còn trên các giao diện giữa phần lõi IMS và các phần tử ngoài không được chuẩn hóa, 3GPP chỉ khuyến cáo sử dụng các giao thức H.248 và DIAMETER. Để cấu hình mạng độc lập thì mạng phải có khả năng ẩn cấu hình khỏi các nhà khai thác mạng khác. Để mạng có thể hạn chế các luồng thông tin sau không được chuyển ra ngoài khỏi mạng của nhà khai thác: Số lượng chính xác các S-CSCF, các khả năng của các S-CSCF hoặc các khả năng của mạng. Để hạn chế truy nhập từ các mạng bên ngoài, giải pháp báo hiệu cũng sẽ cho phép nhà khai thác mạng hạn chế truy nhập từ các mạng bên ngoài (mức ứng dụng) Với truy nhập HSS, nhà khai thác mạng cũng có thể điều khiển truy nhập tới HSS. 2.3 IMS của một số tổ chức tiêu chuẩn khác Bên cạnh 3GPP, các tổ chức khác như IETF, ITU-T, ARIB, ETSI. . . và các công ty điện tử-viễn thông như NEC, MOTOROLA,SIEMEN. . cũng nghiên cứu và đưa ra các phát hành của mình Mô hình IMS trong NGN của ETSI đưa ra như sau: Hình 2. 7: Mô hình IMS của ETSI Với kiến trúc IMS của ETSI, so với kiến trúc của 3GPP thì một số khối chức năng được thêm vào để thực hiện chức năng tương tác với các mạng IP khác như IWF, SPDF, I-BCF, SGF. Còn lại các thành phần cơ sở dữ liệu HSS, thành phần điều khiển IMS gồm P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF; thành phần điều khiển tương tác như MGCF, BGCF, SGW; các thành phần tương tác như OSA-SCS, OSA-AS, IM-SSF, CSE; các thành phần tài nguyên MRF; thành phần tương tác phương tiện MGW; và các giao diện trong mạng đều tương tự như kiến trúc của 3GPP. ITU-T cũng đưa ra mô hình IMS của mình, mô hình này như sau: C¸c m¹ng ®a ph•¬ng tiÖn IP kh¸c AS PSTN M¹ng truy nhËp kÕt nèi IP MGW CSCF BGCF HSS AAA+DB CSCF P-CSCF MGCF BGCF MRFP MRCF SLF UE Sh Mb Mb Mb Mb Mm ISC Gq Gm Dh Dx Cx Mw Mk Mi Mg PSTN Mp Mw Mr Mn Mj Hình 2. 8: Mô hình IMS của ITU-T Các đặc điểm giống và khách nhau trong kiến trúc IMS của ba tổ chức ITU-T, IETF và 3GPP có thể được tổng kết như bảng sau: 3GPP ITU-T IETF Phần tử chức năng trong kiến trúc Thành phần cơ sở dữ liệu HSS Các thành phần điều khiển IMS: P-CSCF, I-CSCF, S- CSCF Các thành phần điệu khiển tài Thành phần cơ sở dữ liệu HSS Các thành phần điều khiển IMS: P-CSCF, I-CSCF, S- CSCF Các thành phần điệu khiển tài Có các phần tử chức năng như 3GPP và ITU- T nhưng bổ sung thêm phân hệ điều khiển chấp nhận và tài nguyên (RACS) chứa nguyên và điều khiển tương tác BGCF, MGCF, SGW Các thành phần tài nguyên và tương tác phương tiện MGF, MGW nguyên và điều khiển tương tác BGCF, MGCF, SGW Các thành phần tài nguyên và tương tác phương tiện MGF, MGW các khối chức năng IWF, I- BCF, SGF, SPDF để thực hiện tương tác với các mạng trước đây. Quan điểm xây dựng Cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho các đầu cuối 3G Cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho các đầu cuối PSTN/ ISDN Cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho các trạm (host) Cách tiếp cận IMS của mỗi tổ chức khác nhau là khác nhau, ITU-T định hướng xây dựng mạng NGN của mình từ nền tảng mạng cố định, IETF lại xây dựng NGN với nền tảng là mạng Internet còn 3GPP xây dựng NGN với nền tảng mạng di động 3G. Dù lựa chọn nền tảng nào đi nữa, khi xây dựng NGN thì tất cả các mạng hiện tại như 3G, Internet, hay PSTN/ISDN ... đều hội tụ chung thành một mạng duy nhất để cung cấp đa loại hình dịch vụ tới người dùng đầu cuối. Tuy nhiên vấn đề lựa chọn nền tảng để xây dựng NGN sẽ quyết định tốc độ thành công khi xây dựng NGN. PSTN/ ISDN hiện nay đã phát triển toàn cầu, số lượng thuê bao hiện đang chiếm ưu thế hơn hẳn so với các thuê bao di động hay internet . Nhưng với cơ sở công nghệ mạng thì vẫn dựa trên nền mạng chuyển mạch kênh và đầu cuối cố định không có khả năng đáp ứng các dịch vụ thông minh, hơn nữa mạng truy nhập vẫn chưa số hóa hoàn toàn do vậy khả năng truyền tải tốc độ cao băng thông lớn với mạng cố định đã bộc lộ nhiều khuyết điểm. Internet hiện nay có tốc độ phát triển nhanh nhất, chỉ trong khoảng thời gian cỡ 10 năm, internet đã phát triển toàn cầu. Nền tảng công nghệ cho Internet dựa trên công nghệ gói IP do vậy Internet được coi là mạng dữ liệu có khả năng truyền tài lớn nhất. Tuy nhiên, mong muốn của người dùng không phải là chỉ truyền dữ liệu, họ còn cần các dịch vụ thời gian thực và hướng kết nối. Khi yêu cầu này đặt ra với internet rõ ràng Internet không thể đáp ứng . Từ hiện trạng mạng như vậy, giải pháp để cải thiện mạng viễn thông là kết hợp ưu điểm tốc độ bit cố đinh, hướng kết nối và đảm bảo tính thời gian thực cao của PSTN/ ISDN với những ưu điểm khả năng truyển tải lớn, tiết kiệm tài nguyên mạng, đầu cuối thông minh của mạng internet và loại bỏ những nhược điểm của các mạng này cho đến nay vẫn là một giải pháp tốt. Mạng 3G hiện nay có tốc độ phát triển vượt bậc, mắc dù ra đời sau PSTN/ ISDN và Internet nhưng 3G đã phát triển mức toàn cầu (UMTS). 3G được xây dựng trên nền mạng thông minh PLMN, 3G còn thông minh hơn nữa . Với các công nghệ truy nhập tiên tiến như TDMA, CDMA và đầu cuối thông minh, 3G đã cho phép người dùng đầu cuối vừa có khả năng sử dụng dịch vụ thời gian thực lại có khả năng truyền tải và truy nhập dữ liệu. Như vậy so với PSTN/ ISDN và Internet thì 3G đã thực hiện được bước đầu trong tiến trình hội nhập dịch vụ thoại và dữ liệu- Điều này đã tạo cơ hội rất thuận tiện để 3G tiến đến NGN.