Mục lục
Danh mục các bảng 5
Danh mục các hình 6
Danh sách các từ viết tắt 8
Phần I: giới thiệu về hệ thống IMS 12
1. Tổng quan về hệ thống IMS 12
1.1 IMS là gì 12
1.2 Đôi nét về quá trình chuẩn hóa IMS 14
1.3 Lợi ích IMS mang lại 15
Phần II: các thành phần trong hệ thống IMS 18
2. Thiết bị đầu cuối UE 18
2.1 Nhận dạng người dùng 18
2.2 Nhận dạng thiết bị 22
Phần III: Chức năng các thành phần trong hệ thống IMS 25
3. Chức năng điều khiển cuộc gọi CSCF 25
3.1 P-CSCF 25
3.2 I-CSCF 33
3.3 S-CSCF 35
4. Cơ sở dữ liệu HSS, SLF 38
4.1 HSS 38
4.2 SLF 39
5. Chức năng quyết định chính sách PDF 40
6. Chức năng dự trữ tài nguyên MRF 40
7. Chức năng kết hợp với mạng CS CN 42
7.1 BGCF 42
7.2 MGCF 42
7.3 IMS- MGW 43
7.4 SGW 44
8. Chức năng kết hợp với mạng PS 44
8.1 SGSN 44
8.2 GGSN 45
9. Điểm tham chiếu trong hệ thống IMS 45
9.1 Điểm tham chiếu Gm 45
9.2 Điểm tham chiếu Go 46
9.3 Điểm tham chiếu Mw 47
9.4 Điểm tham chiếu Mp 48
9.5 Điểm tham chiếu Mn 48
9.6 Điểm tham chiếu Dx 49
9.7 Điểm tham chiếu Cx 50
9.8 Điểm tham chiếu ISC 51
Phần IV: Một số thủ tục thiết lập phiên trong IMS 53
10. Thủ tục liên quan đến đăng ký 53
10.1 Thủ tục đăng ký 53
10.2 Thủ tục đăng ký lại 55
11. Thủ tục xóa đăng ký 56
11.1 Xóa đăng ký khởi tạo bởi UE 56
11.2 Xóa đăng ký khởi tạo bởi nhà khai thác mạng 58
12. Thủ tục thiết lập phiên trong mạng IMS 62
12.1 Thủ tục thiết lập phiên giữa 2 mạng IMS 62
12.2 Thủ tục thiết lập cuộc gọi giữa mạng IMS và mạng PSTN 65
Phần VI: Các giao thức sử dụng trong hệ thống IMS 69
13. SIP 69
13.1 Tổng quan về SIP 69
13.2 Các thành phần chính 71
13.3 Cấu trúc bản tin SIP 76
14. DIAMETER 86
14.1 Tổng quan về DIAMETER 86
14.2 Các thành phần chính 87
14.3 Cấu trúc bản tin Diameter 91
14.4 Bảo mật trong bản tin Diameter 97
14.5 Kiểm soát lỗi 98
14.6 Kết nối và phiên trong Diameter 100
14.7 Dịch vụ trong Diameter 101
15. COPS 103
15.1 Giới thiệu về COPS 103
15.2 Chức năng chính của COPS 105
15.3 Bản tin COPS 105
16. MEGACO/H.248 109
16.1 Tổng quan về MEGACO/H.248 109
16.2 Cấu trúc Gateway trong MEGACO/H.248 111
16.3 Termination và Context 112
16.4 Một số lệnh trong MEGACO/H.248 113
16.5 Hoạt động của MEGACO/H.248 115
Phần VII: Tổng kết 117
118 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 3224 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài IMS ( IP multimedia subsystem ), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng tài nguyên mặt phẳng người dùng mà được yêu cầu và chỉ dẫn bởi MRFC. MRFP thực hiện những chức năng liên quan đến media như phát và trộn media, thích ứng nội dung dịch vụ, chuyển đổi định dạng nội dung…
Chức năng kết hợp với mạng CS CN
Bốn khối chức năng thực sự cần thiết cho việc trao đổi tín hiệu và truyền dẫn giữ IMS và mạng lõi chuyển mạch kênh (CS CN)
BGCF
Chức năng điều khiển cổng chuyển mạng (BGCF) lựa chọn mạng PSTN hoặc mạng chuyển mạch kênh (CSN) mà lưu lượng sẽ được định tuyến sang. Nếu BGCF xác định được rằng lưu lượng chuyển mạng đó sẽ tới mạng PSTN hay CSN nằm trong cùng mạng với BGCF thì nó sẽ lựa chọn một MGCF để đáp ứng cho liên mạng với PSTN hay CSN. Nếu lưu lượng chuyển sang mạng không nằm cùng với BGCF thì BGCF sẽ gửi báo hiệu phiên này tới BGCF đang quản lý mạng đích đó.
BGCF thực hiện các chức năng như sau:
Nhận yêu cầu từ S-CSCF để lựa chọn một điểm chuyển lưu lượng phù hợp sang PSTN hay CS CN.
Lựa chọn mạng đang tương tác với PSTN hay CS CN. Nếu như sự tương tác ở trong một mạng khác thì BGCF sẽ gửi báo hiệu SIP tới BGCF của mạng đó. Nếu như sự tương tác nằm trong một mạng khác và nhà khai thác yêu cầu ẩn cấu hình mạng đó thì BGCF gửi báo hiệu SIP thông qua một I-CSCF (THIG) về phía BGCF của mạng đó.
Lựa chọn MGCF trong mạng đang tương tác với PSTN hoặc CS CN và gửi báo hiệu SIP tới MGCF đó.Điều này không thể sử dụng khi tương tác nằm trong một mạng khác.
Đưa ra các CDR phục vụ việc tính cước
MGCF
MGCF là thành phần gateway của PSTN/CS và mạng IMS.Nút này có nhiệm vụ quản lý các cổng đa phương tiện, tương tác với S-CSCF để quản lý các cuộc gọi trên kênh đa phương tiện. Nó thực hiện chuyển đổi giao thức và ánh xạ SIP thành ISUP hoặc BICC. Ngoài ra, MGCF còn điều khiển nguồn tài nguyên trong MGW.Giao thức sử dụng giữa MGCF và MGW là H.248.
IMS- MGW
IMS-MGW cung cấp liên kết mặt phẳng người dùng giữa CS CN và IMS.Nó xác định kênh truyền từ CS CN và dòng truyền dẫn từ mạng trục (ví dụ như luồng RTP trong mạng IP hoặc kết nối AAL2/ATM trong mạng trục ATM), thực hiện việc chuyển đổi giữa những đầu cuối và thực hiện giải mã và xử lý tín hiệu cho mặt phẳng người dùng khi cần thiết.Hơn nữa, IMS-MGW còn có chức năng cung cấp âm chuông và những thông báo cho người dùng CS.
Tương tự, tất cả các cuộc gọi từ CS vào mạng IMS đều được đưa đến MGCF và nó thực hiện việc chuyển đổi giao thức cần thiết và gởi những yêu cầu SIP đến I-CSCF cho việc thiết lập phiên. Trong cùng thời điểm đó MGCF kết nối với IMS-MGW để dành sẵn nguồn tài nguyên cần thiết ở mặt phẳng người dùng.
Hình 71Quá trình thiết lập cuộc gọi từ mạng IMS ra mạng CS CN và ngược lại
SGW
Chức năng cổng báo hiệu được sử dụng để kết nối các mạng báo hiệu khác nhau ví dụ mạng báo hiệu SCTP/IP và mạng báo hiệu SS7.Chức năng cổng báo hiệu có thể triển khai như một thực thể đứng một mình hoặc bên trong một thực thể khác. Các luồng phiên trong đặc tả này không thể hiện SGW nhưng khi làm việc với PSTN hay miền chuyển mạch kênh thì cần có một SGW để chuyển đổi truyền tải báo hiệu. SGW được triển khai như hai nút logic sau:
Cổng báo hiệu chuyển mạng R-SGW
Vai trò của R-SGW liên quan đến chuyển mạng giữa miền chuyển mạch kênh 2G và miền GPRS đến miền dịch vụ thoại MUTS R00 và miền GPRS UMTS.Để chuyển mạng đúng cách R-SGW thực hiện chuyển đổi báo hiệu tại lớp transport.
Cổng báo hiệu truyền tải T-SGW
Thành phần này trong mạng R4/5 là các điểm kết cuối PSTN/ PLMN trong một mạng xác định.Nó ánh xạ báo hiệu cuộc gọi từ/ tới PSTN/ PLMN lên mạng mang IP và gửi nó từ/ tới MGCF.
Chức năng kết hợp với mạng PS
SGSN
SGSN là thành phần liên kết giữa mạng IMS và mạng chuyển mạch gói hiện có. Nó có thể hoạt động, điều khiển và xử lý lưu lượng cho miền PS. Phần điều khiển có hai chức năng chính: quản lý di động và quản lý phiên. Quản lý di động sẽ quản lý vị trí và trạng thái của UE; chứng thực cả người dùng lẫn UE. Quản lý phiên cho phép và điều khiển kết nối.Khối này cũng được sử dụng trong mạng 3G.Chức năng xử lý lưu lượng là một phần của chức năng điều khiển phiên.SGSN hoạt động như một Gateway cho những luồng lưu lượng của người dùng truy cập vào mạng.
GGSN
Khối chức năng này cung cấp khả năng tương tác với những mạng PS khác nhau như mạng IMS hoặc Internet. Nó chuyển đổi những gói GPRS đến từ SGSN thành định dạng PDP tương ứng và gửi chúng ra ngoài trên mạng ở ngoài tương ứng. Trong hướng ngược lại, địa chỉ PDP của gói dữ liệu đến được chuyển đổi thành địa chỉ IMS của người dùng đích. GGSN chứa địa chỉ SGSN hiện tại và hồ sơ thông tin của những người dùng đăng ký vào thanh ghi định vị của nó.GGSN có khả năng tập trung thông tin tính cước cho các mục đích thanh toán.
Nói chung, có mối quan hệ nhiều - nhiều giữa SGSN và GGSN: Một GGSN giao diện với một mạng ngoài cần một vài SGSN; một SGSN có thể định tuyến nhiều gói tới nhiều GGSN khác nhau.
Điểm tham chiếu trong hệ thống IMS
Điểm tham chiếu Gm
Gm là điểm tham chiếu giữa UE và P-CSCF. Nó được dùng để truyền những báo hiệu SIP giữa UE và mạng IMS. Thủ tục qua giao diện Gm có thể chia thành 3 thủ tục chính:
Hình 81Điểm tham chiếu Gm
Thủ tục đăng ký: UE sử dụng giao diện này để gởi bản tin đăng ký và thương lượng các thuật toán bảo mật với P-CSCF. Trong suốt quá trình này, cả UE và mạng sẽ trao đổi các thông số phục vụ cho việc chứng thực, mã hóa và nén dữ liệu. Thông qua giao diện này, UE sẽ được nhà khai thác mạng cung cấp những thông tin về kêu cầu đăng ký lại hoặc hủy đăng ký.
Thủ tục điều khiển phiên: chuyển tiếp các bản tin điều khiển phiên giữa các UE.
Thủ tục giao dịch: Gm được dùng để gởi những yêu cầu độc lập và nhận những đáp ứng độc lập.
Điểm tham chiếu Go
Hình 82Điểm tham chiếu Go
Nhà khai thác mạng luôn muốn rằng có sự phù hợp những yêu cầu về giữa QoS, địa chỉ nguồn và đích với mức dịch vụ đã đăng ký. Do đó, cần có sự giao tiếp giữa mạng IMS (mặt phẳng điều khiển) và mạng GPRS (mặt phẳng người dùng). Điểm tham chiếu Go được tao ra với mục đích này. Sau đó, chức năng phục vụ cho việc tính phí được thêm vào. Giao thức được dùng cho việc này là COPS. Thủ tục qua Go có thể chia thành 2 thủ tục chính:
Thủ tục cấp quyền truyền thông: người sử dụng dùng giao diện này để yêu cầu kích hoạt thành phần sóng mang. Yêu cầu này có thể chấp nhận nếu đáp ứng được các chính sách của nhà khai thác mạng đưa ra.
Thủ tục tính phí: thông qua điểm tham chiếu Go, mạng IMS có thể chuyển thông số ICID dùng cho việc tính phí đến GPRS (mặt phẳng người dùng). Tương tự như vậy, mạng GPRS cũng có thể chuyển những thông tin chứng thực việc tính phí đến mạng IMS.
Điểm tham chiếu Mw
Hình 83Điểm tham chiếu Mw
Mw là điểm tham chiếu giữa P-CSCF, I-CSCF và S-CSCF. Bản tin SIP sẽ được truyền qua giao diện này giữa các thành phần CSCF với nhau. Thủ tục qua giao diện Gm có thể chia thành 3 thủ tục chính:
Thủ tục đăng ký
Trong thủ tục này, P-CSCF sử dụng điểm tham chiếu Mw để chuyển tiếp yêu cầu đăng ký từ UE đến I-CSCF. Sau đó, I-CSCF sử dụng giao diện này để gởi tiếp bản tin đó đến S-CSCF. Cuối cùng, bản tin đáp ứng được trả về cho UE cũng qua giao diện này. Hơn nữa, giao diện này còn dùng để thông báo cho UE thủ tục xóa đăng ký và thủ tục chứng thực lại khởi tạo mới nhà khai thác mạng.
Thủ tục điều khiển phiên
Chứa các thiết lập của cả bên gọi và bên bị gọi. Đối với thiết lập bên gọi, điểm tham chiếu Mw được dùng để chuyển yêu cầu từ P-CSCF đến S-CSCF và từ S-CSCF đến I-CSCF. Đối với thiết lập bên bị gọi, bản tin yêu cầu được gởi từ I-CSCF đến S-CSCF và từ S-CSCF đến P-CSCF. Giao diện này còn sử dụng trong trường hợp mạng khởi tạo việc kết thúc phiên, ví dụ như: khi P-CSCF khởi tạo việc kết thúc phiên khi nhận được thông báo chỉ dẫn của PDF là mất thành phần sóng mang. Hơn nữa, thông tin về tính phí cũng được chuyển qua giao diện này.
Thủ tục giao dịch
Dùng để chuyển các bản tin yêu cầu độc lập như Message và nhận tất cả đáp ứng như 200 OK, … Sự khác biệt giữa thủ tục điều khiển phiên và thủ tục giao dịch là một hộp thoại ghi nhận sự kiện không được tạo ra.
Điểm tham chiếu Mp
Khi MRFC điều khiển dòng thông tin phương tiện như kết nối cho một hội nghị truyền thông hoặc dừng việc truyền thông với MRFP thì nó sẽ sử dụng điểm tham chiếu Mp. Giao thức H.248 được thực hiện trên điểm tham chiếu này. Tuy nhiên, các dịch vụ của IMS có sự yêu cầu mở rộng không ngừng. Do đó, điểm tham chiếu này chưa có một chuẩn cụ thể trong Release 5 hoặc Release 6.
Điểm tham chiếu Mn
Mn là điểm tham chiếu điều khiển giữa MGCF và IMS-MGW. Giao diện này điều khiển mặt phẳng người dùng giữa truy cập mạng IP và IMS-MGW. Hơn nữa, giao diện này cũng điều khiển mặt phẳng người dùng giữa mạng CS và IMS-MGW. Giao diện này dựa trên giao thức H.248 để thực hiện các tác vụ như: kết nối, khử tiếng vọng (echo), cung cấp chuông và các thông bao đến đầu cuối,…
Điểm tham chiếu Dx
Hình 84Điểm tham chiếu Dx
Khi có nhiều địa chỉ HSS được triển khai trong mạng IMS, cả I-CSCF và S-CSCF đều không thể biết HSS nào cần tiếp xúc. Do đó, I-CSCF và S-CSCF cần liên hệ với SLF trước. Điểm tham chiếu Dx ra đời phục vụ mục đích này. Điểm tham chiếu Dx luôn kết hợp hoạt động với điểm tham chiếu Cx. Giao thức cơ bản hoạt động trên điểm tham chiếu này là Diameter. Nhiệm vụ của nó là thực thi các định tuyến nhận được từ Diameter Redirect Agent.
Để nhận được đia chỉ của HSS, I-CSCF hoặc S-CSCF gởi yêu cầu Cx đến SLF qua điểm tham chiếu Dx. Khi đã nhận được địa chỉ của HSS, I-CSCF hoặc S-CSCF sẽ gởi yêu cầu Cx đến HSS.
Điểm tham chiếu Cx
Hình 85Điểm tham chiếu Cx
Thông tin về thuê bao và dịch vụ được lưu trữ thường trú trong HSS. Vì thế, I-CSCF và S-CSCF sẽ phải tiếp xúc với HSS khi có người dùng đăng ký hoặc sử dụng dịch vụ. Điểm tham chiếu Cx ra đời để đáp ứng mục đích này. Cx là điểm tham chiếu giữa HSS và CSCF và hoạt động dựa trên giao thức Diameter. Thủ tục trên điểm tham chiếu Cx có thể chia ra 3 thủ tục chính: Quản lý vị trí, kiểm soát dữ liệu người dùng và chứng thực người dùng.
Quản lý vị trí
Thủ tục quản lý vị trí có thể chia ra thành 2 nhóm: Nhóm đăng ký và xóa đăng ký và nhóm cập nhật lại vị trí.
Khi I-CSCF nhận được bản tin SIP Register yêu cầu đăng ký từ P-CSCf qua điểm tham chiếu Mw, nó sẽ truy vấn kiểm tra trạng thái đăng ký của UE bằng cách gởi bản tin UAR đến HSS. Sau khi nhận được UAR, HSS gởi đáp ứng UAA. Nó chứa tên của S-CSCF nếu UE đã được gán một S-SCCF hoặc tên và khả năng của S-CSCF nếu UE chưa có được gán một S-CSCF nào. Sau đó, I-CSCF sẽ tiến hành liên lạc với S-CSCf để thực hiện hoàn tất thủ tục đăng ký.
Khi S-CSCF nhận được bản tin yêu cầu đăng ký từ I-CSCF nó sử dụng bản tin SAR( bản tin Diameter) để truyền thông với HSS. Lệnh SAR được dùng để truy vấn HSS về tên của S-CSCF được phục vụ khi thời gian hết hạn đăng ký khác 0. Trong trường hợp thời gian đăng ký đã hết, bản tin SAR được dùng để thông báo S-CSCF không còn phục vụ cho UE đó. Điều kiện tiên quyết để gởi lệnh SAR là UE đó đã được chứng thực đầy đủ. Sau khi nhận được SAR, HSS sẽ đáp ứng lại bằng một lệnh SAA chứa thông tin cơ bản về UE.
Kiểm soát dữ liệu người dùng
Trong suốt quá trình đăng ký, dữ liệu về người dùng và các dịch vụ có liên quan sẽ được tải từ HSS đến S-CSCF qua điểm tham chiếu Cx sử dụng lệnh của giao thức Diameter là SAR và SAA. Tuy nhiên, những dữ liệu này có thể bị thay đổi tại HSS sau khi S-CSCF nhận được dữ liệu và vẫn dang phục vụ UE theo dữ liệu cũ. Để cập nhật những dữ liệu mới, HSS sẽ gởi lệnh PPR. Thông tin mới sẽ được S-CSCF cập nhật ngay trừ trường hợp S-CSCF đang phục vụ một UE chưa đăng ký. Trường hợp chưa đăng ký đề cập ở đây này xảy ra khi UE đang sử dụng mà hết thời gian đăng ký nhưng nhà khai thác mạng vẫn quyết định giữ lại tên S-CSCF phục vụ cho UE này để phục vụ ngay khi UE đăng ký lại.
Chứng thực người dụng
Chứng thực người dùng IMS phụ thuộc chính vào việc trao đổi thông tin bí mật. Thông tin này bao gồm khóa mật mã và sequence number, IMSI được lưu trữ trong SIM của UE và trong HSS. S-CSCF cần những thông tin về chứng thực người dùng nên phải tải những thông tin này về từ HSS qua giao diện Cx. Khi S-CSCF cần chứng thực một người dùng, nó gởi MAR đến HSS. HSS đáp ứng lại bằng lệnh MAA. Trong bản tin trả lời này chứa những thông tin chứng thực: thuật toán mã hóa (ví dụ: Digest-AKAv1-MD5 ), thông tin chứng thực (số RAND vàthẻ AUTN), thông tin cấp quyền,…
Điểm tham chiếu ISC
Hình 86Điểm tham chiếu ISC
ISC là điểm tham chiếu giữa I-CSCF, S-CSCF và AS dùng để truyền bản tin điều khiển của giao thức SIP. Thủ tục qua giao diện này có thể chia ra làm hai thủ tục chính:
Thủ tục định tuyến các bản tin yêu cầu thiết lập SIP: Khi S-CSCF nhận được các yêu cầu thiết lập, nó sẽ phân tích yêu cầu này. Tùy thuộc vào kết quả phân tích mà S-CSCF sẽ định tuyến các bản tin đến AS xử lý.
Thủ tục AS khởi tạo yêu cầu thiết lập phiên SIP.
Phần IV: Một số thủ tục thiết lập phiên trong IMS
Thủ tục liên quan đến đăng ký
Thủ tục đăng ký
Khi người dùng mới kích hoạt tài khoản thì đầu tiên phải thực hiện đăng ký để mạng lưu trữ thông tin và cung cấp các dịch vụ phù hợp người dùng.
Hình 91Mô hình đăng ký của UE
Hình 92Các bước thực hiện việc đăng ký
Bước 1: UE gửi luồng thông tin đăng kí tới Proxy (Khóa nhận dạng người dùng chung, khóa nhận dạng người dùng riêng, tên miền Home Network, địa chỉ IP của người dùng, ...)
Bước 2: Khi nhận thông tin đăng ký, P-CSCF thực hiện kiểm tra tên miền Home Network để tìm thực thể mạng nhà và Proxy sẽ gửi luồng thông tin đăng ký tới I-CSCF (Địa chỉ hoặc tên của P-CSCF, khóa nhận dạng người dùng chung, khóa nhận dạng người dùng riêng, nhận dạng mạng của P-CSCF, địa chỉ IP của UE)
Bước 3: I-CSCF sẽ gửi Cx-Query hoặc Cx-Select-Pull lên giao diện Cx để truy vấn HSS (Khóa nhận dạng người dùng chung, khóa nhận dạng người dùng riêng, nhận dạng mạng của P-CSCF)
Bước 4: HSS sẽ gửi Cx-Query Resp hoặc Cx-Select-Pull Resp cho I-CSCF
Bước 5: I-CSCF gửi thông tin đăng ký lên S-CSCF
Bước 6: S-CSCF gửi Cx-Put hoặc Cx-Pull (Khóa nhận dạng người dùng chung, khóa nhận dạng người dùng riêng, tên S-CSCF) đến HSS.
Bước 7: HSS lưu trữ tên S-CSCF cho UE và gửi Cx-Put Resp hoặc Cx-Pull Resp chứa thông tin của UE đến S CSCF
Bước 8: Dựa trên bộ lọc tiêu chuẩn, S-CSCF sẽ gởi thông tin đăng kí tới mặt phẳng điều khiển dịch vụ và thực hiện bất cứ thủ tục điều khiển dịch vụ thích hợp nào.
Bước 9: S-CSCF gửi bản tin chấp nhận 200 OK cho I-CSCF (thông tin đê UE tiếp xúc với mạng nhà)
Bước 10: I-CSCF gửi bản tin chấp nhận 200 OK cho P-CSCF (thông tin đê UE tiếp xúc với mạng nhà)
Bước 11: P-CSCF gửi bản tin chấp nhận 200 OK cho UE
Thủ tục đăng ký lại
Đăng ký lại là một hoạt động định kì của UE nhằm cập nhật lại một sự đăng ký đã tồn tại hoặc cập nhật những thay đổi về trạng thái đăng ký của UE. Các bước trong quá trình đăng ký lại được thực hiện tương lúc đăng ký, nhưng vì có một S-CSCF đã được ấn định cho UE trong lúc đăng ký nên I-CSCF sẽ không gởi bản tin Cx-SELECT PULL yêu cầu S-CSCF.
Hình 93Thủ tục đăng ký lại của UE
Thủ tục xóa đăng ký
Xóa đăng ký khởi tạo bởi UE
Khi UE muốn xóa đăng ký khỏi mạng IMS thì UE phải thực hiện một thủ tục xóa đăng ký ở mức ứng dụng. Thủ tục này phải được thực hiện khi đã hết thời gian đăng ký. Các bước thực hiện thủ tục xóa đăng ký cũng giống như thủ thủ tục đăng ký với thời gian đăng ký là 0 giây.
Hình 101Thủ tục xóa đăng ký thực hiện bởi UE
Các bước thực hiện như sau:
Bước 1: Gởi yêu cầu REGISTER mới với yêu cầu thời gian là 0 giây. UE gởi thông tin đăng ký đến P-CSCF (nhận dạng người dùng chung, nhận dạng người dùng riêng, tên miền Home network, địa chỉ IP của UE )
Bước 2: P-CSCF kiểm tra tên miền mạng nhà, chuyển tiếp bản tin REGISTER đến I-CSCF (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, nhận dạng mạng Proxy, địa chỉ IP của UE).
Bước 3: I-CSCF sẽ gửi luồng thông tin Cx-Query tới HSS (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, nhận dạng mạng P-CSCF)
Bước 4: HSS sẽ xác định người dùng này hiện đã đăng kí chưa. HSS sẽ gửi Cx-Query Resp (chứa tên S-CSCF) tới I-CSCF.
Bước 5: I-CSCF sử dụng tên của S-CSCF để xác định địa chỉ của S-CSCF. I-CSCF gởi bản tin REGISTER đến S-CSCF (tên hoặc địa chỉ P-CSCF, khóa nhận dạng chung, khóa nhận dạng riêng, địa chỉ IP của UE, I-CSCF trong trường hợp mạng muốn ẩn cấu hình)
Bước 6: Dựa vào bộ lọc tiêu chuẩn, S-CSCF sẽ gửi thông tin xóa đăng kí tới mặt phẳng điều khiển dịch vụ và bất kì mặt phẳng nào chứa các thủ tục điều khiển dịch vụ cần thiết. Mặt phẳng điều khiển dịch vụ sẽ xóa tất cả các thông tin thuê bao liên quan đến thuê bao này.
Bước 7: Tùy thuộc vào nhà khai thác lựa chọn S-CSCF có thể gửi Cx-Put (nhận dạng người dùng chung, nhận dạng người dùng riêng, xóa tên S-CSCF) hoặc Cx-Put (khóa nhận dạng người dùng chung, khóa nhận dạng người dùng riêng, giữ tên S-CSCF), với những thuê bao không được coi là đã đăng kí lâu ở S-CSCF. Sau đó HSS sẽ xóa bỏ hoặc giữ lại tên S-CSCF cho thuê bao đó theo yêu cầu. Trong cả hai trường hợp, trạng thái của nhận dạng thuê bao không được lưu trữ vì không được đăng kí ở HSS. Nếu như tên của S-CSCF được giữ lại thì HSS sẽ cho phép xóa bỏ sự phục vụ S-CSCF bất cứ lúc nào.
Bước 8: HSS sẽ gửi đáp ứng Cx-Put Resp tới S-CSCF để báo nhận Cx-Put
Bước 9: S-CSCF sẽ đáp ứng lại bằng bản tin 200 OK tới I-CSCF. S-CSCF sẽ xóa tất cả các thông tin của thuê bao sau khi gửi bản tin 200 OK
Bước 10: I-CSCF sẽ gửi bản tin 200 OK tới P-CSCF.
Bước 11: P-CSCF sẽ gửi bản tin 200 OK tới UE và thực hiện việc xóa thông tin liên quan đến thuê bao này.
Xóa đăng ký khởi tạo bởi nhà khai thác mạng
Thủ tục xóa đăng ký thực hiện bởi nhà khai thác mạng thực hiện khi:
Hết thời hạn đăng ký
Bảo dưỡng mạng: không tương thích dữ liệu ở nút lỗi, mất SIM, kết thúc phiên không tốt (pin UE yếu, thuê bao di chuyển quá nhanh, …)
Ngăn chặn đăng ký hai lần hoặc lưu trữ thông tin trái ngược nhau. Trường hợp này sẽ xảy ra lúc trao đổi các tham số chuyển vùng giữa hai nhà vận hành.
Quản lí thuê bao: hợp đồng đã hết hạn, phát hiện sự gian lận, thay đổi dịch vụ mà S-CSCF đã chỉ định không có khả năng đáp ứng
Thủ tục xóa đăng ký do bảo dưỡng mạng có thể thực hiện bởi HSS hoặc S-CSCF.
Xóa đăng ký khi hết thời gian
Hình 102Thủ tục xóa đăng ký khi hết thời gian đăng ký.
Khi UE đăng ký thành công, có một bộ Timer được bật lên. Khi Timer này hết hạn, mà UE không thực hiện thủ tục xóa đăng ký thì thủ tục xóa đăng ký được tiến hành bởi nhà khai thác mạng.Các bước thực hiện như sau:
Bước 1: P-CSCF cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa khóa nhận dạng thuê bao chung đã được đăng ký
Bước 2: Dựa vào bộ lọc tiêu chuẩn, S-CSCF sẽ gửi thông tin xóa đăng kí tới mặt phẳng điều khiển dịch vụ và mặt phẳng này xóa các thông tin liên quan đến thuê bao này.
Bước 3: Tùy thuộc vào nhà khai thác, S-CSCF có thể gửi là bản tin Cx-put ( nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, xóa tên S-CSCF) hoặc Cx-Put (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, giữ tên S-CSCF) với thuê bao không đăng kí dài lâu ở S-CSCF. Sau đó HSS sẽ xóa hoặc giữ lại tên của S-CSCF cho thuê bao đó tùy theo yêu cầu. Trong cả hai truờng hợp đó, trạng thái nhận dạng thuê bao được lưu trữ như chưa được đăng kí ở HSS. Nếu như tên của S-CSCF được giữ lại thì HSS sẽ cho phép xóa sự phục vụ của S-CSCF bất cứ lúc nào.
Bước 4: HSS sẽ gửi Cx-Put Resp tới S-CSCF để báo nhận sự gửi Cx-Put.
Xóa đăng ký khởi tạo bởi HSS
Hình 103Thủ tục xóa đăng ký khởi tạo bởi HSS
Các bước thực hiện:
Bước 1: HSS khởi tạo xóa đăng kí, gửi một bản tin Cx-Deregister chứa lí do để xóa đăng kí.
Bước 2: S-CSCF sẽ gửi thông tin xóa đăng kí tới mặt phẳng điều khiển dịch vụ.
Bước 3: Chuyển tiếp bản tin De-register chứa lý do xóa đăng ký đến P-CSCF và P-CSCF cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong nó để xóa UE.
Bước 4: P-CSCF sẽ thông báo cho UE lý do xóa đăng ký trừ khi không kết nối được với UE
Bước 5: P-CSCF gửi đáp ứng tới S-CSCF và cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa đăng kí của UE.
Bước 6: Khi có thể, UE gửi một đáp ứng tới P-CSCF để báo nhận xóa đăng kí. Một UE không có khả năng giao tiếp hoặc nằm ngoài P-CSCF sẽ không thể trả lời cho yêu cầu xóa đăng kí. P-CSCF sẽ thực hiện xóa đăng ký trong bất kì trường hợp
Bước 7: S-CSCF đáp trả các thực thể đã khởi tạo xử lí.
Xóa đăng ký khởi tạo bởi S-CSCF
Hình 104Thủ tục xóa đăng ký thực hiện bởi S-CSCF
Các bước thực hiện như sau:
Bước 1: S-CSCF nhận thông tin xóa đăng kí từ mặt phẳng điều khiển dịch vụ và thực hiện bất kì các thủ tục điều khiển dịch vụ hợp lí nào. Thông tin này có thể bao gồm cả lí do xóa đăng ký.
Bước 2: S-CSCF gởi bản tin Deregister xóa đăng ký về phía P-CSCF và cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa đăng kí UE. Lí do xóa đăng ký cũng được truyền đi nếu có thể
Bước 3: P-CSCF sẽ thông báo cho UE lý do xóa đăng ký trừ khi không kết nối được với UE
Bước 4: P-CSCF gửi đáp ứng tới S-CSCF và cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa đăng ký của UE.
Bước 5: Khi có thể, UE gửi một đáp ứng tới P-CSCF để báo nhận xóa đăng kí. Một UE không có khả năng giao tiếp hoặc nằm ngoài P-CSCF sẽ không thể trả lời cho yêu cầu xóa đăng kí. P-CSCF sẽ thực hiện xóa đăng kí trong bất kì trường hợp
Bước 6: Tùy thuộc vào nhà khai thác, S-CSCF có thể gửi là bản tin Cx-put (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, xóa tên S-CSCF) hoặc Cx-Put (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, giữ tên S-CSCF) với thuê bao không đăng kí dài lâu ở S-CSCF. Sau đó HSS sẽ xóa hoặc giữ lại tên của S-CSCF cho thuê bao đó tùy theo yêu cầu. Trong cả hai truờng hợp đó, trạng thái nhận dạng thuê bao được lưu trữ như chưa được đăng kí ở HSS. Nếu như tên của S-CSCF được giữ lại thì HSS sẽ cho phép xóa sự phục vụ của S-CSCF bất cứ lúc nào.
Bước 7: HSS sẽ gửi Cx-Put Resp tới S-CSCF để báo nhận sự gửi Cx-Put.
Thủ tục thiết lập phiên trong mạng IMS
Thủ tục thiết lập phiên giữa 2 mạng IMS
Khi một thuê bao IMS (UE#1) cần thiết lập phiên đến một thuê bao IMS khác (UE#2) thì quá trình thiết lập phiên được thực hiện như sau:
Hình 111Các bước thực hiện việc xóa đăng ký được thực hiện bởi S-CSCF
Bước 1: Sau khi biết được địa chỉ của P-CSCF#1, UE#1 gởi bản tin INVITE đến P-CSCF
Bước 2: P-CSCF#1 kiểm tra các thông số truyền thông. Nếu các thông số không phù hợp với chính sách mạng IMS đưa ra, P-CSCF#1 sẽ loại bỏ việc khởi tạo phiên.
Bước 3: P-CSCF#1 chuyển tiếp bản tin INVITE đến S-CSCF#1 mà UE#1 đã biết khi đăng ký.
Bước 4: S-CSCF#1 có thể truy cập AS để kiểm tra và đáp ứng yêu cầu về dịch vụ cho UE
Bước 5: S-CSCF chuyển tiếp bản tin đến I-CSCF#2
Bước 6: I-CSCF#2 truy vấn HSS để tìm địa chỉ của S-CSCF#2 ứng với UE#2
Bước 7: I-CSCF#2 chuyển tiếp bản tin INVITE đến S-CSCF#2
Bước 8: S-CSCF có thể truy cập AS để kiểm tra và đáp ứng các dịch vụ mà bản tin INVITE yêu cầu
Bước 9: S-CSCF chuyển bản tin INVITE đến P-CSCF#2 theo địa chỉ đã thiết lập khi UE#2 đăng ký
Bước 10: P-CSCF#2 sẽ kiểm tra các thông số trong bản tin INVITE. Nếu những thông số không phù hợp với chính sách đặt ra thì sẽ từ chối thiết lập phiên
Bước 11: P-CSCF#2 chuyển bản tin INVITE đến UE#2
Bước 12-17: tín hiệu chuông được chuyển từ UE#2 đến UE#1
Bước 18: thiết lập các thông số dự trữ tài nguyên
Bước 19: UE#2 chấp nhận thiết lập phiên bằng cách gởi bản tin 200 OK đến P-CSCF#2
Bước 20: Tùy thuộc vào chính sách của nhà khai thác dịch vụ mà P-CSCF#2 sẽ cho phép tài nguyên cần thiết
Bước 21-24: bản tin 200 OK được chuyển về UE#1
Bước 25: Tùy thuộc vào chính sách của nhà khai thác dịch vụ mà P-CSCF#1 sẽ cho phép tài nguyên cần thiết
Bước 26: Bản tin 200 OK được gởi từ P-CSCF đến UE#1
Bước 27-31: Bản tin ACK được gởi từ UE#1 đến UE#2 để xác nhận thiết lập phiên
Bước 32: Cuộc gọi được thiết lập, luồng thông tin đa phương tiện truyền giữa UE#1 và UE#2
Thủ tục thiết lập cuộc gọi giữa mạng IMS và mạng PSTN
Hình 112Mô hình thiết lập cuộc gọi giữa UE (IMS) và UE (PSTN)
Các bước thực hiện
Hình 113Các bước thiết lập cuộc gọi giữa UE (IMS) và UE (PSTN)
Bước 1: UE gởi bản tin INVITE đến P-CSCF để khởi tạo phiên, sau đó P-CSCF dựa vào tên S-CSCF đã được gán cho UE trong bản tin mà sẽ chuyển tiếp bản tin đến S-CSCF tương ứng.
Bước 2: S-CSCF thực hiện bất kì một logic điều khiển dịch vụ nào phù hợp để thiết lập phiên
Bước 3: S-CSCF thực hiện phân tích địa chỉ đích để xác định được rằng thuê bao đích thuộc PSTN và phải chuyển yêu cầu tới BGCF.
Bước 4: BGCF xác định MGCF ở cùng mạng, vì vậy cần phải lựa chọn một MGCF phù hợp. Yêu cầu INVITE được chuyển tới MGCF. Thông tin kết cuối PSTN được chuyển đi sau.
Bước 5-7: Các khả năng truyền thông của thuê bao đích được phản hồi theo tuyến báo hiệu như trả lời SDP, như các thủ tục kết cuối PSTN.
Bước 8: Người khởi tạo quyết định đưa ra các phương tiện truyền thông và chuyển tiếp thông tin này tới S-CSCF bằng các thủ tục khởi tạo.
Bước 9-10: S-CSCF chuyển tiếp SDP đã được đưa ra tới các điểm đầu cuối phía kết cuối như các thủ tục kết cuối PSTN thông qua phiên đã thiết lập.
Bước 11-13: Các điểm đầu cuối phía kết cuối trả lời SDP đã đưa ra và bản tin thông báo này được chuyển qua phiên đã thiết lập tới các điểm đầu cuối phía khởi tạo.
Bước 14-16: Khi điểm đầu cuối phía khởi tạo hoàn thành thủ tục đặt trước tài nguyên, nó sẽ gửi thông báo đặt
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Tran Quoc Cuong.docx