Luận văn Nghiên cứu cấu trúc IMS trong mạng thông tin di động

Với tiêu chí “Nghiên cứu cấu trúcIMS trong mạng thông tin di động”, luận vănđã nêu lên cấutrúc cơ bản IMS của 3GPP trong mạng di độngthếhệmới, phân tích được vị trí vai trò, nhiệm vụ, chức năng các phần tử tham chiếu trong IMS. Trình bày được các thủ tục trên các giao diện IMS nhằmhỗ trợ các ứng dụng đa phương tiện trên nền IP/NGN. Đồng thời, luận văncòn giới thiệu, đánh giá và so sánh thiết bị, giải phápIMS/Mobile/NGNcủa một số nhà cung cấp viễn thông trên thế giới.

pdf123 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 19/11/2013 | Lượt xem: 2751 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Nghiên cứu cấu trúc IMS trong mạng thông tin di động, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tài liệu XML chứa dữ liệu dịch vụ quản lý nhóm. Trang-94- Ví dụ Alice tạo một buddy list rồi thêm Bob và Sarah vào danh sách bạn thân. Một yêu cầu XCAP được tạo ra, chứa danh sách resource (ở đây là buddy, danh sách bạn thân) sẽ được gửi lên RLS và lưu trữ tại đó. Yêu cầu XCAP có dạng: PUT lists/users/sip:alice@example.com/friends.xml HTTP/1.1 Content-Type:application/resource-lists+xml Host: xcap.example.com Bob 3.7.2 Resource List (Danh sách tài nguyên) SIP có cơ chế thông báo cho phép user gửi yêu cầu thông báo các thay đổi của một trạng thái resource (ở đây chính là trạng thái các thuê bao khác trong nhóm). Khi không dùng RLS (resource list server), một user thông báo cho các user còn lại trong nhóm. Như vậy thì user đó phải gửi nhiều yêu cầu SUBSCRIBE đến các user khác và nhận các NOTIFY từ các user đó, băng thông và điều khiển luồng tránh tắc nghẽn thì có hạn chế do vậy hiệu quả không cao (hình 3.41). Khi dùng RLS, user sẽ gửi SUBSCIBE và NOTIFY đến RLS. Khi đó SUBSCRIBE chứa mào đầu Supported với tham số nhãn tuỳ chọn có giá trị “eventlist” (hình 3.38). RLS sẽ tạo ra các yêu cầu NOTIFY chứa thông tin trạng thái của danh sách, NOTIFY này chứa mào đầu Require với tham số nhãn có giá trị “eventlist”. RLS sẽ đóng vai trò xử lý các yêu cầu và phản hồi, vì thế user thực hiện cập nhật thay đổi sẽ tiết kiệm được băng thông và khả năng xử lý. Trang-95- Hình 3.41. Cập nhật thay đổi trạng thái, không dùng RLS [3] Hình 3.42. Cập nhật thay đổi trạng thái, có dùng RLS [3] 3.7.3 Quản lý tài liệu XML PoC Nhóm PoC Nhóm PoC là danh sách các thành viên tham gia phiên PoC. Ứng dụng nhóm PoC chứa các thông tin:  URI nhận dạng nhóm PoC;  Tên hiển thị cho nhóm;  Một hay nhiều danh sách các thành viên trong nhóm (các URI);  Một dấu hiệu chỉ ra các thành viên trong nhóm sẽ được PoC Server mời vào phiên PoC hay không;  Số thành viên tối đa trong phiên PoC;  Chính sách trao quyền đối với nhóm. Trang-96- Cấu trúc của chính sách trao quyền phải hợp với chính sách chung. Các điều kiện cho một chính sách trao quyền bao gồm nhận dạng thành viên tham gia, nhận dạng của thành viên từ danh sách mở rộng, các nhận dạng khác chưa theo luật nào và điều kiện kiểm tra user có là thành viên của danh sách hay không. Nếu điều kiện trên trả lại “true” sẽ cho phép user đăng ký (thuê sử dụng) trạng thái phiên PoC, cho phép user mời các thành viên khác tham gia phiên một cách linh động, cho phép user được ẩn danh. Ví dụ, Alice muốn tạo một phiên PoC với Bob, Sarah và John (nhóm bạn của cô) (giống việc tạo conference chat). Số thành viên tối đa tham gia vào phiên không được vượt quá 4. Điều đó cho phép Alice thêm nhiều bạn vào danh sách nhưng giới hạn thành viên tham gia hiện tại chỉ là 4 (do Alice đặt, giống như room chat chỉ có tối đa 50 người cùng tham gia cùng một lúc nhưng có thể có rất nhiều người tham gia, khác room chat ở chỗ admin là Alice chứ không phải là room chat server). Chính sách truy nhập user PoC Cấu trúc của chính sách truy nhập phải thích nghi với chính sách chung. Các điều kiện mà một chính sách trao quyền bao gồm là nhận dạng các thành viên tham gia từ đó user có thể chấp nhận hay từ chối phiên PoC, nhận dạng của một thành viên trong danh sách mở rộng và các nhận dạng hiện không trong luật nào. Chỉ có một hoạt động định nghĩa cho một điều kiện đã được thoả mãn là sẽ xử trí thế nào đối với một lời mời. Một trong ba giá trị có thể xuất hiện: pass, reject, và accept. “Pass” chỉ dẫn PoC Server xử lý lời mời tham gia phiên PoC bằng cách dùng thủ tục trả lời thủ công (do người dùng phải thao tác chọn). “Accept” chỉ cho PoC Server chấp nhận lời mời theo chế độ trả lời của user đã đặt sẵn. “Reject” chỉ cho PoC Server từ chối lời mời. Với 6 nội dung trình bày: 1. Hiển thị. 2. Nhắn tin. 3. Push to Talk 4. POC 5. Dịch vụ Hội nghị. 6. Quản lý nhóm. Chương III đã khép lại với những dịch vụ chủ yếu mà các nhà khai thác IMS trên thế giới và trong nước đang hướng tới. Chương IV của Luận văn được trình bầy với các thông tin về thiết bị và các giải pháp IMS của các Hãng và các nhà khai thác; đồng thời nêu một số khuyến nghị về IMS đối với nhà Khai thác VNPT Việt Nam. Trang-97- Chương 4: SẢN PHẨM, THIẾT BỊ VÀ GIẢI PHÁP IMS DI ĐỘNG CỦA MỘT SỐ HÃNG TRÊN THẾ GIỚI. 4.1 HÃNG HUAWEI 4.1.1 Giải pháp Chuyển đổi softswitch - IMS 4.1.1.1 Chuyển đổi mạng Lộ trình phát triển IMS của Huawei được thực hiện tuần tự: TDM  Softswitch  IMS (xem Hình ). Hình 4.1. Lộ trình phát triển lên hệ thống IMS – Huawei Đối với hệ thống NGN trên nền IP sử dụng chuyển mạch mềm, để nâng cấp lên IMS, Huawei đề xuất nâng cấp các phần cứng cũng như phần mềm cần bổ xung vào hệ thống mạng. Phần cứng cần nâng cấp thêm các thành phần CSCF, HSS và Application Servers. Các thành phần trong mạng NGN đã có như NMS, MRS, RACF chỉ cần nâng cấp thêm phần mềm. Riêng thành phần softswitch có thể nâng cấp phần mềm theo 2 hướng thành AGCF hoặc MGCF tùy theo cấu hình kết nối hiện tại của softswitch. Cấu trúc và các thành phần nâng cấp lên IMS được thể hiện trong hình 4.2. Trang-98- Hình 4.2. Nâng cấp từ NGN softswitch lên IMS - Huawei Hình 4.3. Chi tiết các thành phần nâng cấp từ PSTN->NGN->IMS 4.1.1.1 Chuyển đổi dịch vụ Lộ trình chuyển đổi dịch vụ của Huawei có những điểm cơ bản cần lưu ý như sau:  Theo Huawei, các dịch vụ trước đây VNPT cung cấp là những dịch vụ đơn giản và chủ yếu dựa trên thoại. Những dịch vụ như PPS, PPT, UPT trên nền INAP.  Khi VNPT nâng cấp mạng NGN, Softx3000 của Huawei hỗ trợ nhiều loại dịch vụ số liệu và rút ngắn thời gian triển khai dịch vụ. Các dịch vu PPS, PPT và UPT có thể tiếp tục thực hiện trên nền SIP. Ngoài ra, cấu trúc này đảm bảo cung cấp nhiều loại dịch vụ khác như: RBT, UC, WEB 800 …  Khi mạng VNPT ở giai đoạn phát triển IMS (chuyển đổi sang IMS ở pha 3), giải pháp IMS của Huawei cho phép cung cấp nhiều loại dịch vụ đa phương tiện và các dịch vụ hội tụ FMC. Huawei cung cấp: dịch vụ VCC, CSI, IP Centrex, Multimedia Trang-99- Conference, Poc, Presence, Group, MRBT/MCID (chi tiết về các dịch vụ này sẽ được phân tích trong mục 4.1.3)... Huawei đề xuất cung cấp các dịch vụ đa phương tiện và các dịch vụ hội tụ FMC ở các khu vực có nhu cầu cao như Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh. 4.1.2 Thiết bị Dưới đây là mô hình mạng IMS đầy đủ các thành phần do Huawei triển khai. Hình 4.4. Mô hình mạng IMS đầy đủ của Huawei a. CSC3300 CSC3300 (Call Session Control Function) cung cấp đầy đủ các chức năng liên quan đến nhận thực người dùng, quản lý phiên, quản lý roaming, là thành phần chính trong giải pháp của hệ thống mạng IMS và mạng kết hợp cố định, di động của Huawei. Nó hỗ trợ cho các mạng cố định và di động sử dụng chuẩn 3GPP, 3GPP2, ETSI và ITU-T. Ngoài các chức năng cơ bản P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF của một CSCF nó còn có thêm các chức năng lựa chọn đường truyền từ IMS tới mạng chuyển mạch kênh (BGCF) và nhận diện chức năng thanh toán trực tiếp (OCG). CSC3000 cũng hỗ trợ rất nhiều chế độ nhận thực khác nhau như IMS AKA (3GPP), Early AKA (GSM/UMTS), Early IMS (PS subscribers), HTTP Digest, NBA (Fixed network terminals). CSC3300 S-CSCF AGC3000 AGCF CSC3300 P-CSCF CSC3300 I-CSCF UTRAN EVDO WIMAX LAN/FTTX xDSL CABLE TDM Access POTS Phone IP Phone WIFI 3G Phone 3G Phone Dual mode Phone CSC3300 BGCF SE2300 A-BGF AIM6000 NACF RM9000 RACF InfoX AAA UAAF & PDBF AIM6000 CLF RM9000 SPDF RM9000 PCRF HSS9820 HSS MRS6600 MRFC & MRFP iManager N2000 EMS ENUM Server ENUM Server ISMP Web portal OCS9810 OCS ICF9815 CCF GTAS9900 Telephony AS ETAS9960 IP Centrex AS CSI9620 CSI AS SoftX3000 MGCF SG7000 SGW PSTN PLMN IP Network SoftX3000 I-BCF ENIP AS Platform IMAS series IP multimedia AS HOAS9600 VCC AS UMG8900 IM-MGW Trang-100- b. HSS9820 HSS9820 (Hom Subscriber Server) là máy chủ lưu trữ các thông tin người dùng, được tích hợp cả chức năng HSS và SLF của mạng IMS với số lượng thuê bao lưu trữ lên đến 10 triệu người. HSS9820 cũng có đầy đủ các chức năng nhận thực các người dùng khác nhau với các cơ chế nhận thực như CSC3300 ở trên. Ngoài ra do là nơi lưu giữ cơ sở dữ liệu nên HSS9820 cung cấp khả năng lưu trữ và đồng bộ dữ liệu thời gian thực với việc sử dụng song song 2 server: một active và một standby. c. MRS6600 (MRC6600/MRP6600) MRS6600 gồm 2 thành phần MRC6600 (Media Resource Controller) và MRP6600 (Media Resources Processor). MRFC kết hợp với MRFP để nhận biết cơ chế phân biệt điều khiển tài nguyên phương tiện từ sóng mang như audio conference, video conference, voice mailbox, video mailbox, nhạc chuông đa âm, hình màu, Push-to-Talk. MRC6600 hỗ trợ audio conference lên đến 2048 thuê bao và video conference lên 128 thuê bao cùng tham gia, có dung lượng lên đến 18 triệu thuê bao liên lạc trong giờ bận. d. AIM6300 AIM6300 là thành phần thuộc lớp truy cập liên mạng, có chức năng quản lý vị trí, cấu hình mạng truy cập và lưu trữ thông tin người dùng của mạng cố định, phân bố các tham số mạng và vị trí hiện tại của thiết bị người dùng. Nó bao gồm cả chức năng NACF và CLF trong NASS (Network Attachment Subsystem). Việc nâng cấp và mở rộng AIM6300 thực hiện dễ dàng dựa trên giải pháp dual-plane. Để nâng cấp, chỉ cần nâng cấp chế độ standby trước, sau đó chuyển đổi giữa chế độ standby và active để nâng cấp chế độ còn lại. Việc mở rộng có thể thực hiện bằng cách thêm khung, bảng, địa chỉ IP, nâng cấp đường dẫn và các dịch vụ gia tăng. Ngoài ra người dùng có thể lựa chọn một trong hai giao diện sử dụng là MML (Man- machine Language) và GUI (Graphic User Interface). e. AGCF/MGCF AGC3000/MGC3000 là thành phần được nâng cấp từ softswitch theo hai hướng tùy theo cấu hình hiện tại của mạng NGN. Softswitch có thể đóng vai trò như một AGCF (Access Gateway Control Function) hoặc MGCF (Media Gateway Control Function). Việc nâng cấp này được thực hiện bằng nâng cấp phần mềm. Trang-101- Hình 4.5. Nâng cấp từ softswitch lên AGCF Hình 4.6. Nâng cấp từ softswitch lên MGCF 4.1.3 Dịch vụ a) VCC (Voice Call Continuity) Voice call continuity là ứng dụng quan trọng của hệ thống FMC sử dụng một số MSISDN cho cả mạng di động và cố định. Chuyển giao có thể thực hiện theo cả 2 hướng từ mạng GSM sang Wifi và ngược lại với thời gian trễ chuyển giao nhỏ hơn 200ms. Với thời gian trễ rất nhỏ các dịch vụ như SMS hay Voice mail vẫn thực hiện được. Chuyển giao diễn ra nhanh người dùng sẽ không cảm thấy bị đứt quãng cũng như khác biệt ở chất lượng thoại. Giải pháp VCC của Huawei có thể tích hợp với các dịch vụ đa phương tiện khác như Presence/PoC/Group/Messaging, IP Centrex và IPTV. Trang-102- Hình 4.7. Mô hình dịch vụ VCC Dịch vụ VCC được thử nghiệm ở TI, Singtel, Telmex… và đã có nhiều sản phẩm đầu cuối hỗ trợ GSM/Wifi. Dịch vụ VCC sẽ còn được phát triển hơn nữa, cho phép cuộc gọi chuyển giao liên mạng giữa WiMAX/WLAN/xDSL/2G/3G. b) CSI Dịch vụ CSI là dịch vụ trên thiết bị cầm tay tương tự như dịch vụ nhắn tin ngắn phổ biến Yahoo Messenger. Người dùng có thể chia sẻ đoạn video, picture khi thực hiện cuộc gọi. Âm thanh cuộc gọi thực này được truyền qua mạng chuyển mạch kênh còn các thông tin đa phương tiện được truyền nhờ mạng IMS cấu trúc chuyển mạch gói. Có 2 hình loại dịch vụ này là E2E CSI và E2G CSI. E2E CSI được sử dụng chỉ để truyền hoặc hình ảnh video hoặc là dữ liệu giữa 2 đầu cuối mạng CSI trong khi E2G CSI phức tạp hơn cho phép thực hiện đồng thời chia sẻ hình ảnh video giữa các thiết bị đầu cuối CSI và cổng mạng IP. Nó có khả năng liên kết hoạt động cho thiết bị CSI và thiết bị như điện thoại VoIP. c) IP Centrex Huawei cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ cho IP Centrix cung cấp liên kết nối thoại giữa các chi nhánh của công ty với giá thành thấp. Các đặc điểm của hệ thống IP Centrex của Huawei - Giải pháp IP Centrex thay thế cho tổng đài PBX. Ngoài các đặc điểm kế thừa của PBX truyền thống, giải pháp IP Centrex hoàn toàn điều khiển bởi nhà khai thác. - Giải pháp này hỗ trợ cho nhiều loại thiết bị đầu cuối cố định và di động như POTS, PC, PDA, máy di động với khả năng hỗ trợ toàn di động. - Giải pháp của Huawei bao gồm nhiều dịch vụ IT tổ hợp như email, notes, portal, DNS, address book… Nhiều dịch vụ tích hợp khác như click to call, click to conference, web conference… Trang-103- - Giải pháp này có thể kết hợp với VCC thích hợp cho nhân viên thường xuyên phải di chuyển của công ty hay các công việc làm xa công ty. - Các dịch vụ chủ yếu: Gọi vào, ra từ nhóm (Intra-group calling out, Out-group calling out), Intra-group calling in, Out-group calling in, Originating call screening, Emergency call. d) Conference Huawei cung cấp giải pháp cuộc gọi hội nghị hỗ trợ cả thoại có hình ảnh cho phép trao đổi thảo luận giữa các thành viên của công ty cũng như đối tác, thảo luận công việc cũng như các hoạt động tư vấn khác. Ngoài các tính năng thường có, giải pháp của Huawei cho phép lựa chọn các chế độ conference khác nhau tùy theo tính chất công việc. e) Group, Presence, PoC Giải pháp quản lý nhóm được cung cấp khi sử dụng GM Server của Huawei. Máy chủ này phù hợp tiêu chuẩn của chức năng quản lý nhóm OMA hỗ trợ cho cả PoC, Presence và Instant messaging. Hệ thống GM này có thể được cấu hình thông qua nhà khai thác bằng cách ứng dụng các công cụ đơn giản mà máy chủ có sẵn, thiết lập các thông số về cấu hình máy chủ, chính sách bảo mật, quản lý dữ liệu. Các người dùng có thể quản lý dữ liệu nhóm sử dụng chuẩn XCAP của Huawei, chuyển đổi nhóm bằng thông báo đến máy chủ và nhận thông báo từ máy chủ khi dữ liệu thay đổi. Với chức năng này, người dùng có thể thực hiện thay đổi nhóm để thực hiện cuộc gọi PoC, đăng ký dịch vụ Presence cho phép hiển thị thông tin hiện tại của những người trong nhóm như trong các dịch vụ nhắn tin IM trên mạng. Hình 4.8. Dich vụ Presence f) Integrated Messaging Sử dung giải pháp IMS cho phép cung cấp các dịch vụ nhắn tin đa phương tiện tích hợp cho tất cả các mạng với nhiều loại dịch vụ như SMS, MMS, IM, chat, email… Máy chủ tin nhắn InfoX cung cấp nền dịch vụ nhắn tin và nhiều hình loại dịch vụ tin nhắn nên dịch vụ này dựa trên cấu trúc modul IMS sử dụng mạng IP. Cấu trúc máy chủ InfoX như hình dưới đây: Trang-104- Hình 4.9. Dịch vụ nhắn tin tích hợp Máy chủ này có khả năng lưu trữ lượng lớn các tin nhắn SMS, IM, Email, Voicemail, Fax. Người dùng có thể truy cập vào máy chủ thông qua giao diện GUI và TUI. Truy cập giao diện GUI khi đầu cuối là PC, smart phone, PDA thông qua phần mềm cài sẵn hoặc web. Truy cập giao diện TUI tiến hành thông qua cuộc thoại. Khi đăng ký sử dụng dịch vụ này, người dùng nhận được số xác thực SIP. Sử dụng số này, người dùng có thể gửi, nhận tin nhắn text, voice, picture, video, data… Ba dịch vụ cơ bản máy chủ InfoX cung cấp: - Instant Messaging - Session based messaging - Store and transfer messaging. g) Multimedia RBT (Ring back tone) Dịch vụ M-RBT là dịch vụ mở rộng của dịch vụ ring back tone truyền thống, nó cho phép tích hợp nhiều loại phương tiện hơn là chỉ có nhạc chuông, ví dụ như các âm thanh có hiệu ứng, hình ảnh video như MTV, đoạn clip thể thao. Người gọi đến các thuê bao sử dụng dịch vụ này hoàn toàn có thể thưởng thức trong khi chờ người nghe nhấc máy. Thuê bao dịch vụ cũng có thể tự thiết lập lại chế độ chuông chờ của mình bằng nhiều cách như truy cập web, wap, hay tin nhắn tới tổng đài… h) Các dịch vụ khác Ngoài các dịch nêu trên, Huawei cung cấp các dịch vụ khác như Gaming, Rich call, Multimedia Caller ID và đang đẩy mạnh phát triển các ứng dụng cho dịch vụ IPTV, được xem là dịch vụ truyền hình của tương lai. Trang-105- 4.2 HÃNG ERICSSON. 4.2.1 Giải pháp Ericsson chủ trương phát triển mạng lõi chung cho cả nhà khai thác vô tuyến và hữu tuyến, cung cấp các dịch vụ đa phương tiện hội tụ thông qua các phương thức đa truy nhập đáp ứng các cấp độ dịch vụ. Hệ thống IMS của Ericsson bao gồm lõi, các thành phần hoạt động chung, hỗ trợ chức năng liên kết hoạt động cho phép nhà khai thác và nhà cung cấp dịch vụ giảm giá thành, sử dụng các hạ tầng mạng sẵn có với tính năng sử dụng dễ dàng, độ tin cậy và bảo mật cao. Giải pháp IMS của Ericsson dựa trên đặc tính cấu trúc của 3GPP (Rel 5), 3GPP2, giao thức SIP dựa trên IETF. Ngoài ra giải pháp này cũng có các đặc tính tham chiếu khác từ OMA và TISPAN. Giải pháp IMS của Ericsson là cấu trúc hoàn chỉnh End-to-End cho các nhà khai thác cố định và di động, cung cấp từ thiết bị đầu cuối đến xây dựng và phân bổ dịch vụ. Các thành phần mạng Ericsson cung cấp bao gồm CSCF, HSS tới AS. Giải pháp IMS của Ericsson được xây dựng trên nền Ericsson Mobile Platforms bao gồm cả cấu trúc IMS Client. Giải pháp này gồm các dịch vụ tiêu chuẩn hóa IMS Push to Talk, IMS weShare phục vụ cho người dùng di động và IMS Multimedia Telephony cho các người dùng cố định. Ngoài ra giải pháp của Ericsson cũng như hỗ trợ cho các nhà điều hành nâng cấp hạ tầng cũng như dịch vụ hiện có. Việc nâng cấp được tiến hành thông qua Ericsson Mobility World, tổ chức toàn cầu thực hiện các chương trình phát triển dịch vụ và IMS Studio là bộ công cụ phần mềm cho phép tạo ra môi trường dịch vụ cho hệ thống IMS phục vụ cho việc hỗ trợ, tư vấn, tích hợp mạng. Trang-106- Hình 4.10. Sơ đồ tổng quan giải pháp IMS Ericsson Giải pháp IMS của Ericsson là giải pháp IMS hoàn chỉnh bao gồm:  Hệ thống IMS chung - IMS Common System (ICS) bao gồm các phần tử cho cả hệ thống vô tuyến và hữu tuyến và những phần tử được sử dụng để hỗ trợ nhiều giải pháp trong cùng một domain.  Các giải pháp IMS (IMS Bussiness/Customer Solutions) bao gồm các ứng dụng sử dụng tất cả hoặc một nhóm các phần tử Hệ thống IMS chung cùng với các client phần mềm tạo ra một môi trường IMS từ đầu cuối đến đầu cuối.  Các dịch vụ IMS của Ericsson. Hình 4.10 thể hiện cấu trúc tổng quan giải pháp IMS của Ericsson, các thành phần chính bao gồm:  Hệ thống chung IMS - IMS Common System (ICS).  Các hệ thống hỗ trợ IMS - IMS Support Systems.  Các ứng dụng và kiến tạo dịch vụ IMS - IMS Enablers and Applications. Giải pháp dịch vụ đề xuất cho VNPT bao gồm:  Giải pháp Ericsson IMS Multimedia Telephony, IMT Ngoài ra còn có các giải pháp dịch vụ khác như:  IMS Push to Talk, PTT. Trang-107-  IMS Messaging, IMSM.  Giải pháp IMS IPTV. 4.2.2 Thiết bị CSCF 3.0 Giải pháp IMS của Ericsson hỗ trợ tính năng CSCF dưới dạng một ’IMS Cluster’ (các phần tử P- I- và S-CSCF cùng với BGCF (Breakout Gateway Control Function) được xây dựng trong cùng một platform). Cấu trúc này cũng cho phép chuyển đổi sang thành cấu trúc phân tán theo từng phần tử riêng biệt. IMS cho phép linh hoạt cấu hình các thực thể logic CSCF trong cùng một nút vật lý hoặc trong các nút vật lý độc lập. Các thực thể được thiết kế cho phép kiểm soát lưu lượng theo chế độ tích hợp hoặc chế độ độc lập tùy theo cấu hình mạng. CSCF được xây dựng theo kiến trúc máy chủ - TSP platform ( Transit signal priority- platform) (trong tương lai sẽ được nâng cấp thành một card BLADE TSP độc lập trong cấu trúc Integrated Site (IS)). TSP là cấu trúc chung của Ericsson cho các máy chủ mạng thế hệ mới và các nút điều khiểns. TSP là một kiến trúc dựa trên nền tảng máy chủ và hệ thống điều khiển được sử dụng cho các máy chủ viễn thông và các nút điều khiển đòi hỏi có dung lượng thay đổi và dễ sản xuất. HSS 4.0 HSS là nút mạng cơ sở dữ liệu được sử dụng cho một số công nghệ truy nhập của Ericsson như: GPRS, WCDMA, CDMA2000, WLAN và hữu tuyến. HSS đóng vai trò quan trọng trong hệ thống IMS chung của Ericsson; nó là cơ sở cho các giải pháp IMS Push To Talk, IMS WeShare và IMS Multimedia Telephony dựa trên SIP của Ericsson. Hình 4.11. Vị trí HSS trong mạng Nút mạng HSS là cơ sở dữ liệu chính đối với thuê bao IMS. Đây là điểm tham chiếu chính của thuê bao trong mạng thường trú có chức năng hỗ trợ thuê bao về vấn đề bảo mật, Trang-108- nhận thực, quản lý di động, chuyển vùng, quản lý đăng ký và quản lý nhận thực đối với truy nhập IMS. HSS của Ericsson tuân thủ các tiêu chuẩn liên quan của 3GPP, 3GPP2, IETF, TISPAN và OMA. HSS hỗ trợ việc triển khai các tính năng IMS của thực thể mạng HSS được mô tả trong tiêu chuẩn 3GPP và chức năng AAA của IMS và thực thể cơ sở dữ liệu lôgíc được mô tả trong tiêu chuẩn 3GPP2. Ngoài ra, HSS hỗ trợ các chức năng liên quan đến việc hỗ trợ truy nhập WLAN và Mobile@home. HSS là điểm kết nối trung gian giữa mạng WLAN và mạng PLMN, nó hỗ trợ giải pháp 3GPP iWLAN và Mobile@home trong quá trình nhận thực, trao quyền và bảo vệ lưu lượng thuê bao, chuyển vùng và quản lý thuê bao WLAN. 4.2.3 Dịch vụ Dịch vụ Ericsson IMS weShare Dịch vụ IMS weShare của Ericsson là dịch vụ cho phép người dùng có thể trao đổi dữ liệu như hình ảnh và video clip trong khi đang thực hiện cuộc gọi trên máy di động. Dịch vụ weShare hiện tại của Ericsson bao gồm: Image (chia sẻ hình ảnh chụp được), Motion (chi sẻ video trực tiếp), Media File (chia sẻ file dữ liệu lưu trong máy), Whiteboard (chia sẻ hình vẽ trên màn máy). weShare sử dụng chuyển mạch kênh đối với tín hiệu thoại và chuyển mạch gói với hình ảnh, video được định dạng trong 3GPP CSI và GSMA VideoShare. Để thực hiện weShare, Ericsson xây dựng riêng một platform cho Client (ICP) là thành phần đại diện cho toàn bộ các ứng dụng người dùng. Platform này tách riêng các người dùng khỏi lõi của IMS, cho phép các nhà phát triển dịch vụ khách hàng chỉ cần tác động vào giao diện người sử dụng và các phần tương tác với người dùng. Tất cả các ứng dụng người dùng IMS weShare và các ứng dụng khác đều nằm ở phân lớp trên cùng của cấu trúc phân lớp mạng nền ICP. ICP cung cấp các ứng dụng sẵn có cho người dùng IMS, đảm bảo việc liên kết hoạt động giữa các khách hàng và loại bỏ các bổ sung ứng dụng không cần thiết. Hình 4.12. Cấu hình phân lớp IMS weShare Dịch vụ Ericsson IMS Push to Talk Trang-109- Push to Talk là dịch vụ cho phép người dùng có thể bằng một phím bấm kết nối trực tiếp thực hiện cuộc gọi tới một người hoặc một nhóm người. Nó cho phép truyền tài nội dung người nói đến nhiều người nghe ngay lập tức, do đó là một trong các giải pháp làm tăng được ARPU của nhà cung cấp. Giải pháp IMS Push to Talk của Ericsson có tên Ericsson Instant Talk tuân theo tiêu chuẩn dựa trên tiêu chuẩn Push to Talk over Cellular (PoC) hiện tại và đáp ứng khả năng liên kết hoạt động theo chuẩn Open Mobile Alliance (OMA). Ericsson Instant Talk là dịch vụ được xây dựng trên Instant Talk Application Server của hệ thống IMS, thực chất là một loại dịch vụ VoIP dựa trên giao thức SIP. Hình 4.13. Cấu trúc mạng của hệ thống Ericsson Instant Talk Trung tâm của hệ thống Instant Talk vẫn là hệ thống lõi IMS gồm các chức năng CSCF, HSS, MRF. Do sử dụng phương thức thoại bán song công (half-duplex) nên khối MRF có chức năng ngăn chặn việc có hai hoặc nhiều người cùng gửi gói dữ liệu lên cùng lúc, nó được gọi là chức năng điều khiển burst thoại. MRF áp dụng cơ chế yêu cầu/ đáp ứng để điều khiển chính xác. Người dùng chỉ có thể gửi gói tin khi yêu cầu được đáp ứng. Máy chủ ứng dụng Instant Talk là hệ thống cơ sở dữ liệu điều khiển dữ liệu thuê bao trong quá trình thiết lập cuộc gọi, đảm bảo người được gọi là một thuê bao, những ai nằm trong nhóm gọi, xem xét thuê bao được gọi có rỗi hay không… Máy chủ này cũng hỗ trợ việc quản lý danh sách nhóm (GLMS) cho phép người dùng tạo, thay đổi, phục hồi và xóa nhóm và danh sách liên hệ. Hệ thống Instant Talk của Ericsson hỗ trợ dịch vụ liên mạng cho các mạng GPRS/CDMA2000/WCDMA. Ngoài ra, Ericsson còn triển khai liên mạng với các nhà cung cấp giải pháp khác như Nokia – Siemens. Trang-110- Dịch vụ IMS Multimedia Telephony Giải pháp IMS Multimedia Telephony của Ericsson dựa trên môi trường IP hoàn toàn với giao thức SIP, cung cấp các dịch vụ từ điện thoại IP đơn lẻ tới điện thoại đa phương tiện và giải pháp IP Centrex. Giải pháp IP Centrex có khả năng phục vụ các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) và các công ty lớn có nhiều văn phòng chi nhánh khác nhau. Với dịch vụ này, các doanh nghiệp có thể thiết lập một mạng điện thoại riêng cùng với các dịch vụ, các ứng dụng mới, linh hoạt trên nền IP như giao tiếp hình ảnh, hội nghị truyền hình, đàm phán, tin nhắn trực tiếp, email… Với dịch vụ IP Centrex, các nhân sự có thể làm việc ngay tại nhà riêng hoặc ở bất kỳ nơi nào mà vẫn tương tự như đang ở cơ quan. Ngoài ra nó còn có đầy đủ các đặc điểm như một IP PBX nên tiết kiệm chi phí đầu tư cho PBX và quản trị hệ thống. Ở Việt Nam, VTN cũng đã triển khai cung cấp dịch vụ IP Centrex cho các doanh nghiệp có nhu cầu trên nền NGN. Hình 4.14 Cấu hình một hệ thống IMS Multimedia Telephony 4.3 HÃNG ALCATEL – LUCENT 4.3.1 Giải pháp Giải pháp cho hệ thống mạng IMS của Alcatel – Lucent phục vụ cho việc nâng cấp hệ thống mạng theo chuẩn 3GPP lên IMS. Giải pháp của Alcatel – Lucent được thực hiện dựa trên một hệ thống hoàn thiện với các sản phẩm tương thích với IMS bao gồm các lớp ứng dụng, quản lý phiên và lớp kết nối. Các thiết bị đều dựa trên chuẩn giao diện mở và nền IT. Giải pháp điều khiển phiên dựa trên SIP được thực hiện thông qua bộ điều khiển phiên cuộc gọi kết hợp với máy chủ thuê bao chung (HSS) cho quản lý thuê bao. Giải pháp IMS End-to- End của Alcatel – Lucent cho phép các nhà cung cấp dịch vụ triển khai các dịch vụ và ứng dụng mới tới thị trường một cách nhanh chóng, hiệu quả, tổng thể với các dịch vụ VoIP, FMC, các dịch vụ đa phương tiện, trao đổi tức thời. Trang-111- Alcatel – Lucent khuyến nghị việc nâng cấp lên IMS từ mạng di động theo chuẩn 3GPP theo 3 pha như sau: Hình 4.14. Lộ trình IMS của Alcatel Lucent * Pha 0: Thử nghiệm để rút ra những kinh nghiệm và thu nhận các thông tin phản hồi từ người dùng. Pha 0 sẽ cung cấp IMS các dịch vụ thông qua các mạng truy nhập qua GPRS hay WLAN. * Pha 1: Giải pháp tương thích với 3GPP release 5 giới thiệu cho thương mại, chủ yếu cung cấp các dịch vụ phi và cần thời gian thực (nonrealtime và near-real-time) (ví dụ như PoC). * Pha 2: Giải pháp tương thích với 3GPP release 6 cung cấp các dịch vụ thời gian thực (thoại, hội nghị truyền hình…). Cấu trúc tổng thể giải pháp IMS của Alcatel – Luccent được thể hiện trên Hình 4.15. Hình vẽ thể hiện cách thức triển khai Core IMS trong mạng VNPT. A5020 MGC-10 MGC và A7510 MG được nâng cấp để hỗ trợ chức năng MGCF và MGF tương ứng, hỗ trợ kết nối giữa IMS Core mới và mạng PSTN truyền thống. Alcatel-Lucent 5020 MGC–10 điều khiển các Trunking Gateway sử dụng giao thức H.248 và hỗ trợ các kết nối hiện có với các máy chủ ứng dụng và cổng VoIP quốc tế. Cổng phương tiện Alcatel-Lucent 7510 xử lý thông tin phương tiện giữa mạng TDM và IP. Đây là bước chuyển đổi ban đầu đảm bảo cơ sở để phát triển mạng toàn IP. Ở bên trên các máy chủ ứng dụng được hỗ trợ bởi IMS Core, một vòng điều khiển SIP được cung cấp thêm vào nền tảng VNPT OSP hiện có cho phép hỗ trợ khả năng hoạt động liên mạng giữa thuê bao PSTN và thuê bao IMS. Trang-112- Hình 4.15. Cấu hình mạng IMS – Alcatel-Lucent 4.3.2 Thiết bị Trong phần này, chúng ta phân tích các phần tử cơ bản trong cấu trúc IMS tổng thể của Alcatel – Luccent. a. Alcatel – Lucent CSC-AGCF Alcatel – Lucent 5020 CSC Release 4 là thành phần trung tâm của hệ thống IMS tương thích với kiến trúc mạng đa phương tiện End-to-End của Alcatel 5020 Softswitch. Nó cung cấp các dịch vụ đường dây thoại, điện thoại truyền hình các dịch vụ đa phương tiện như các POTS thông thường. Phiên bản Alcatel 5020 CSC Release 4.2 ngoài việc tương thích cho IMS nó còn có thêm chức năng như một AGCF cho phép mở rộng các giải pháp cung cấp dịch vụ thương mại ở lớp trên của CSC. Alcatel-Lucent 5020 CSC-AGCF hỗ trợ mở rộng dịch vụ PSTN/ISDN hướng tới mạng IMS bao gồm đầu cuối POTS cùng với AGW chia sẻ cùng lớp ứng dụng và điều khiển giữa các người dùng cuối POTS và SIP. CSC-AGCF 5020 liên kết hoạt động với các AGW khác thông qua việc sử dụng giao thức Megaco/H.248 trong khi giao tiếp với các thành phần mạng lõi IMS và các lớp ứng dụng khác qua giao thức SIP. Các thành phần tương thích với IMS của Alcatel 5020 CSC-AGCF: Trang-113-  S-CSCF (Serving-CSCF): thực hiện chức năng xác định quyền truy cập, điều khiển phiên cho phép các dịch vụ thoại và đa phương tiện từ/đến người sử dụng. Hỗ trợ các ứng dụng nâng cao trong IMS, tập trung dữ liệu người dùng thông qua giao diện HSS.  I-CSCF (Interrogating-CSCF): cho phép điều chỉnh mạng qua việc phân phối đều tải lưu lượng giữa các S-CSCF  BGCF (Breakout gateway control function): phân tích địa chỉ và cung cấp khả năng định tuyến tốt nhất đến mạng PSTN  IFS (Integrated Feature Server): tối ưu hóa phân bố thoại và các dịch vụ liên lạc gia tăng trên nền IMS. Việc được tích hợp cùng với S-CSCF đáp ứng hoàn toàn các tiêu chuẩn của 3GPP/TISPAN.  AGCF (Access Gateway Control Function): chức năng kiểm soát cổng truy nhập, phục vụ cho nhiều loại ứng dụng với các người dùng ở các mức dịch vụ khác nhau, điều khiển đơn nhất cho cả POTS (qua H248), thiết bị tích hợp và đầu cuối đa phương tiện (giao thức SIP). b. Lucent Session Manager (SM) Quản lý phiên này là một thành phần trong hệ thống IMS của Lucent, cho các nhà khai thác cung cấp các loại hình dịch vụ cho cả điểm truy nhập dịch vụ hữu tuyến và vô tuyến. Nó hỗ trợ các chức năng như CSCF, service broker function (là chức năng hỗ trợ triển khai các dịch vụ “instant” như điện thoại IP, tin nhắn nhanh “instant message”, multi-party video conferencing), Policy decision function (PDF) và Breakout gateway control function (BGCF). Với đa chức năng này, SM tạo cho lớp ứng dụng mạng trở nên linh hoạt, giá thành hạ và dễ dàng bảo trì do tích hợp tại một khối. Các đặc điểm nổi bật:  Nhiều ứng dụng bao gồm Wifi/Cellular roaming, Push to Speak, Video on Hold và Push to Show.  Giao tiếp trở nên thân thiện với các thông tin kèm theo về hiện trường, vị trí và thông tin về các dịch vụ hiện có.  Đáp ứng yêu cầu dịch vụ tùy theo từng thị trường do có thể lập trình mở rộng trên phần tử trung gian của dịch vụ (service broker).  Dễ dàng áp đặt các chính sách quản lý để phân bổ nhiều mức QoS.  Có khả năng hỗ trợ lên đến 10 + M sessions/hr.trên giao diện vật lý 10/100/1000 Base-TX. c. Alcatel-Lucent 1430 Unified Home Subscriber Service (HSS) The Alcatel-Lucent 1430 Unified HSS là giải pháp tập trung cơ sở dữ liệu hiệu quả hỗ trợ 3 chức năng chính của nền hệ thống bao gồm: HLR/AuC cho mạng chuyển mạch kênh và gói 2G/3G, IM-HSS và SLF cho mạng IMS, WAS (WLAN Access Server) hỗ trợ cho AAA và Trang-114- UMA. Chức năng chủ yếu của HSS 1430 là quản lý cơ sở dữ liệu tập trung từ các người dùng của các công nghệ khác nhau từ thuê bao PSTN, Wi-Fi, WiMAX, and 3G. Trong các thành phần trên, thành phần IM-HSS là thành phần lưu giữ dữ liệu người dùng và các dịch vụ người dùng. Nó đóng vai trò quan trọng trong cung cấp, cấp phát dịch vụ, quản lý dữ liệu người dùng, roaming và kết nối liên mạng. Các chức năng chính: Nhận thực và xác thực trong IMS, duy trì trạng thái thông tin người dùng IMS, duy trì các dịch vụ dữ liệu, theo dõi chức năng S-CSCF, hỗ trợ truy cập CSCF và các dịch vụ ứng dụng AS. d. Lucent Feature Server 5000 Là máy chủ cung cấp các loại hình dịch vụ khác nhau trong mạng IMS của Lucent cho các người dùng công nghệ khác nhau cho thoại thông thường và di động. Có khả năng cung cấp các dịch vụ next-gen như Converged Services (Sim Ring, Seq Ring, Dual-Mode, Mobile Extension, CDMA VoIP), Desktop Convergence (Click to Dial, Click to Conference, Call Logs, Outlook Integration), các dịch vụ gia tăng như Call Waiting, Caller ID, Automatic Callback, Multi-way Conference Calling, Call Forwarding, Distinctive Ringing, IP Centrex, Call Queuing, Attendant Services, Emergency Services, LNP, Call Trace, Carrier Selection. Sử dụng giao thức SIP tương thích với 3GPP, IETF, TISPAN, và MSF; có khả năng phục vụ lên tới 35 cuộc gọi/s trong giờ bận. e. Alcatel-Lucent 5350 IMS Application Server Cung cấp các dịch vụ ứng dụng cho hệ thống mạng IMS. Có thể dễ dàng nâng cấp triển khai các dịch vụ mới do sử dụng hệ thống dịch vụ mở đa giao thức; xây dựng, thiết lập các dịch vụ qua công cụ Service Development Kit (SDK) hỗ trợ cả giao thức SIP và JAVA. Độ tin cậy và hiệu suất cao do sử dụng cơ chế intra-cluster. Cung cấp các ứng dụng như hiển thị danh sách người gọi, gọi lại, push to show, push to view, push to talk, VoIP, Vo2IP… Nó có thể là một phần nằm trên lớp lõi của hệ thống IMS hoặc có thể đứng tách rời như là máy chủ ứng dụng sử dụng SIP hoặc đa giao thức. 4.3.3 Dịch vụ 4.3.3.1 Dịch vụ hiển thị và quản lý danh sách liên lạc 4.3.3.2 Giới thiệu Máy chủ hiển thị A5350 thu thập thông tin hiển thị từ nhiều nguồn khác nhau và cung cấp thông tin hiển thị duy nhất đến các thiết bị đầu cuối. Thông tin hiển thị thu thập bởi thực thể hiển thị bao gồm:  Thông tin hiển thị liên quan đến ứng dụng (được thu thập từ Presence User Agent - PUA) liên quan trực tiếp đến ứng dụng (ví dụ như: dịch vụ nhắn tin tức thời)  Thông tin hiển thị liên quan đến mạng (được thu thập từ Presence Network Agent: PNA) thu thập từ nhiều phần tử mạng khác nhau mà có kết nối đến thiết bị đầu cuối thuê bao. Trang-115- 4.3.3.3 Mô hình số liệu hiển thị (Presence Data Model) Mô hình số liệu hiển thị là cách thức mà các máy chủ hiển thị vận hành: cách thu thập thông tin hiển thị, cách xử lý thông tin ... Trong phiên bản này, máy chủ hiển thị của Alcatel - Lucent có mô hình số liệu hiển thị được cập nhật tuân thủ các tiêu chuẩn mới nhất liên quan đến việc quản lý trạng thái hiển thị. Mỗi khi thuê bao muốn xem thông tin hiển thị của thuê bao khác trong danh bạ thì họ phải đăng ký hiển thị một phần hoặc toàn bộ thông tin liên quan đến thuê bao đó; thuê bao chỉ có thể xem một phần thông tin hiển thị trong contact của họ tùy theo đăng ký của contact này với mạng. Trước khi việc đăng ký hiển thị được chấp nhận, máy chủ hiển thị kiểm tra số nhận dạng của thuê bao yêu cầu thông tin hiển thị (watcher) để xác nhận thuê bao đã đăng ký sử dụng dịch vụ này. Trong phiên bản này, máy chủ hiển thị hỗ trợ các phương thức SIP sau đây:  SIP SUBSCRIBE  SIP NOTIFY  SIP PUBLISH  SIP REGISTER (đối với REGISTRAR của các bên thứ ba được gửi đi bởi S-CSCF tới máy chủ hiển thị khi nhận được đăng ký của thuê bao) 4.3.3.4 Dịch vụ Push to Talk/View/Share Giải pháp dịch vụ PoC của Alcatel-Lucent hỗ trợ tương tác giữa thoại và video chất lượng cao trong các mạng 2.5-3G, trong môi trường mạng IMS và các môi trường mạng khác. Được xây dựng ở bên trên các phần tử kiến tạo dịch vụ “enabler” (như: phần tử hiển thị, phần tử quản lý danh sách, điều khiển truy nhập, nhận thực và tính cước), giải pháp PoC của Alcatel-Lucent tuân thủ các yêu cầu đối với hệ thống IMS. Các mối liên hệ một – một hoặc thông tin nhóm được quản lý về mặt phương tiện một cách độc lập nhờ vậy cho phép hình thành những thói quen thông tin mới. Giải pháp PoC của Alcatel Luccent được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn OMA-1.0 hỗ trợ liên hoạt động với các client phần mềm tuân thủ tiêu chuẩn OMA khác. Như chúng ta đã biết, khả năng hỗ trợ của thiết bị đầu cuối là một yếu tố quan trọng đối với dịch vụ PoC. Alcatel Luccent đã phát triển phần mềm Client có thể cài đặt trên các thiết bị đầu cuối thuộc các nhóm khách hàng khác nhau. Ngoài ra, giải pháp PoC của Alcatel-Lucent đã cung cấp một số tính năng đã chuẩn hóa trong OMA-2.0 như chia sẻ video (được biết đến như là dịch vụ Push To Show) và chia sẻ tệp tin (Push To Share). Nhờ vậy làm phong phú thêm hình thức thông tin của con người bằng cách sử dụng các phương tiện truyền thông mới. Trang-116- Hình 4.16. Mô hình cung cấp dịch vụ PoC của Alcatel – Luccent 4.3.3.5 Dịch vụ nhắn tin tức thời Mục đích của dịch vụ Nhắn tin tức thời là hỗ trợ thuê bao khả năng trao đổi các tin nhắn văn bản trực tiếp. Để hỗ trợ dịch vụ nhắn tin tức thời cần sử dụng danh sách contact cho phép sử dụng thông tin hiển thị (một danh sách các bạn của thuê bao đồng ý chia sẻ thông tin hiển thị). Việc thông tin theo tin nhắn tức thời được thực hiện giữa hai người sử dụng “on-line” (cùng kết nối với máy chủ ứng dụng trong cùng thời gian). Hình 4.17. Mô tả dịch vụ nhắn tin tức thời của Alcatel – Luccent Mục đích sử dụng dịch vụ Nhắn tin tức thời trên nền IMS của Alcatel-Lucent là nhằm hỗ trợ các ứng dụng nhắn tin trên nền SIP theo tiêu chuẩn IMS được định nghĩa bởi IETF, 3GPP và OMA. Ứng dụng Nhắn tin tức thời trên IMS của Alcactel – Luccent dựa trên máy chủ hiển thị và bộ kiến tạo dịch vụ GLMS. Bộ kiến tạo dịch vụ này cho phép thực hiện quản lý danh sách contact và hiển thị sử dụng phần mềm IMS-client. Trang-117- Trong giải pháp này, Alcatel-Lucent cũng cung cấp một client phần mềm cài trên máy di động và PC nhờ vậy cho phép hội tụ cố định di động về mặt dịch vụ (cụ thể là dịch vụ nhắn tin tức thời). 4.4 NHẬN XÉT, SO SÁNH VỀ GIẢI PHÁP CỦA CÁC HÃNG Trong phần này, chúng ta đã phân tích giải pháp của 3 hãng cung cấp thiết bị: Huawei, Ericsson, Alcatel – Luccent. Những phân tích dựa trên các tài liệu thu thập được trong quá trình làm việc thông qua hội thảo giới thiệu sản phẩm và giải pháp của các hãng cho VNPT. Nhìn chung, các hãng đều có sản phẩm, thiết bị và giải pháp cụ thể. Các dịch vụ có thể cung cấp hỗ trợ nhưng chưa phân tích lộ trình triển khai các dịch vụ theo từng giai đoạn. Trong số các giải pháp của các hãng, giải pháp IMS của Alcatel – Luccent gắn với giải pháp NGN tổng thể dựa trên TISPAN với mục tiêu là tạo ra một hệ thống có khả năng hội tụ cố định và di động. Huawei khuyến nghị không nên triển khai ngay cấu trúc IMS mà bắt đầu cung cấp dịch vụ băng rộng với Softswitch. Các hãng này đều có giải pháp nâng cấp phần cứng và phần mềm của Softswitch khi cần chuyển đổi lên cấu trúc IMS. Về các sản phẩm, thiết bị IMS, đa số các hãng có các thiết bị tuân thủ tiêu chuẩn của 3GPP, TISPAN; chức năng của các phần tử lôgíc trong các tài liệu chuẩn thường được tích hợp trong một phần tử vật lý (vd: CSC3300 của Huawei, LSM của Alcatel- Luccent… thực hiện được cả chức năng S-CSCF, P-CSCF, I-CSCF và BGCF). Các hãng cũng chưa cung cấp các thông tin chi tiết liên quan đến khả năng làm việc liên mạng giữa các thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau (vd: giữa CSCF và HSS của 2 nhà cung cấp thiết bị). 4.5 PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG MẠNG DI ĐỘNG CỦA VNPT VÀ CÁC KHUYẾN NGHỊ. 4.5.1 Phân tích hiện trạng mạng di động VNPT Trong khuôn khổ đề tài này, chủ yếu phân tích về khả năng đáp ứng của hệ thống mạng di động của VNP và VMS với các dịch vụ số liệu thông thường và các dịch vụ số liệu đa phương tiện trên nền IMS. Trên cơ sở những phân tích như vậy, xin đưa ra những nhận xét tổng quan về hiện trạng mạng lưới, từ đó có thể đưa ra những khuyến nghị về phát triển mạng dựa trên mạng nền lớp điều khiển dịch vụ IMS. Tháng 9 năm 2003, Vinaphone và Mobifone đã tiến hành thử nghiệm GPRS tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Sau gần một năm thử nghiệm, tháng 7 năm 2004, Vinaphone và Mobifone đã chính thức cung cấp dịch vụ GPRS, nhưng do hạn chế về tốc độ số liệu và nội dung cung cấp cho nên dịch vụ này không đem lại doanh thu đáng kể cho hai công ty di động. Đầu tháng 1 năm 2007, Vinaphone và Mobifone đã tiến hành giảm 80% cước truy nhập GPRS để thu hút khách hàng sử dụng dịch vụ. Đến thời điểm hiện nay, thoại vẫn là dịch vụ cơ bản nhất và tạo doanh thu chủ yếu cho Vinaphone và Mobifone. Cấu hình hệ thống GPRS của Vinaphone (xem Hình 4.14.18) bao gồm: Trang-118-  Thiết bị phần mạng lõi GPRS do Siemens cung cấp gồm: 2 SGSN, 1 SGSN ở Hà Nội và 1 SGSN ở thành phố Hồ Chí Minh.  Phần vô tuyến: các thiết bị của nhiều hãng cung cấp khác nhau như: Motorola, Siemens, Alcatel và Ericsson. E 1 E1 E1 E1 Hình 4.18. Cấu hình tổng thể hệ thống mạng GPRS của Vinaphone Tính đến tháng 4 năm 2007, Vinaphone đã phủ sóng GPRS tại 18 tỉnh thành trên cả nước. Đó là các tỉnh, thành phố: Hà Giang, Yên Bái, Lai Châu, Hà Nội, Hà Đông (Hà Tây), Hải Phòng, Quảng Ninh, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị, Huế, Đà Nẵng, Khánh Hoà, Tp.HCM, Cần Thơ, Bình Dương, Đồng Nai và Vũng Tàu. Cấu hình hệ thống GPRS của Mobifone cũng tương tự như Vinaphone nhưng thiết bị mạng lõi (SGSN và GGSN) là do Alcatel cung cấp. Các dịch vụ cung cấp bởi hệ thống GPRS trên cả hai mạng bao gồm: dịch vụ WAP trên GPRS, nhắn tin MMS, tải ảnh, nhạc chuông, email... Về mặt lý thuyết, công nghệ GPRS có thể đáp ứng được tốt các dịch vụ này. Tuy nhiên, do chất lượng phủ sóng tại các thành phố lớn của Vinaphone và Mobifone chưa thực sự tốt đặc biệt là phủ sóng indoor cho nên tốc độ truy nhập GPRS của hai mạng chưa thực sự đáp ứng được nhu cầu của khác hàng. Đó là lí do chính khiến số lượng thuê bao truy nhập GPRS còn hạn chế. Từ đầu năm 2007, Vinaphone và Mobifone đã tiến hành thử nghiệm EDGE ở Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Năm 2008, VNPT đã mở rộng phủ sóng EDGE trên toàn quốc. Đây là bước phát triển quan trọng nhằm tạo hạ tầng truy nhập di động để cung cấp các dịch vụ số liệu băng rộng. Cùng với việc triển khai xin cấp phép tần số 3G , việc thương mại hóa EDGE chắc chắn sẽ hứa hẹn bước phát triển mới cho hai mạng thông tin di động của VNPT. Trang-119- Cuối quý I/2009, VNPT đã chính thức được cấp giấy phép 3G và VinaPhone sẽ triển khai dịch vụ 3G theo chuẩn WCDMA 2100MHz. Vùng ưu tiên phủ sóng sẽ là các khu thương mại, khu công nghiệp, hay các đô tập trung nhiều cơ quan của chính phủ, các doanh nghiệp thương mại, công nghiệp, du lịch- dịch vụ và đông dân cư. những dịch vụ 3G cơ bản mà VinaPhone, MobiFone sẽ cung cấp sau khi có giấy phép 3G: - Điện thoại truyền hình (Video Call) - Dịch vụ truyền tải đồng thời cả âm thanh và dữ liệu (Multi-call /Rich voice) - Dịch vụ tải phim ảnh (Video Downloading) - Dịch vụ video trực tuyến (Video Streaming) - Dịch vụ tải nhạc (Full track music downloading) - Dịch vụ thanh toán qua thiết bị di động - Dịch vụ WAP/Mobile Internet - Dịch vụ tin nhắn nhanh (Instant Messaging) (vd: Yahoo, MSN) - Dịch vụ HSDPA - Dịch vụ quảng cáo thương mại qua thiết bị di động - Dịch vụ định vị (location-based) - Truyền tải dữ liệu trên thiết bị di động, router không dây với đường truyền dữ liệu tốc độ cao 3G (PC data communication) - Kết nối từ xa tới mạng Intranet của công ty. Cả hai mạng di động của VNPT đều triển khai công nghệ 3G trên nền 2G-GSM nên chắc chắn, chi phí đầu tư sẽ giảm thiểu đáng kể. 4.5.2 Khuyến nghị lộ trình phát triển IMS trên nền NGN của VNPT. Từ các phân tích và đánh giá ở trên, ta thấy: a. Đối với các dịch vụ cần băng thông rộng với (QoS) cao thì GPRS chưa thể đáp ứng được. Như vậy, để đảm bảo cung cấp hiệu quả các dịch vụ băng rộng và tạo tiền đề cho việc triển khai nhanh chóng các loại hình dịch vụ số liệu mới thì hướng phát triển lên NGN trên nền lớp điều khiển dịch vụ IMS là hướng tất yếu. b. Để đảm bảo hệ thống truy nhập di động có khả năng cung cấp các dịch vụ băng rộng NGN thì hai mạng di động của VNPT phải thực hiện lộ trình phát triển lên 3G theo nhánh WCDMA mà công nghệ EDGE có thể được lựa chọn làm bước phát triển trung gian. c. Việc phát triển từ mạng GSM truyền thống sang EDGE (thế hệ mới của mạng GSM) chính là việc đưa ra phương thức điều chế và mã hoá mới cho phép mở rộng giao diện vô tuyến. EDGE sử dụng cả hai phương thức điều chế: GMSK và 8PSK, tạo điều kiện cho các nhà khai thác mạng GSM có thể chuyển sang cung cấp các dịch vụ số liệu di động và các dịch vụ đa phương tiện khác bằng việc tăng tốc độ, dung lượng lên gấp 3 lần với cùng phổ GSM hiện tại mà không có bất kì ảnh hưởng nào đối với việc quy hoạch tần số. EDGE cho phép Trang-120- các nhà khai thác mạng cung cấp các ứng dụng tiện ích tương tự như trên mạng 3G trên nền tảng các trạm và thiết bị 2G hiện có. d. Trong số các hãng cung cáp thiết bị và giải pháp IMS thì giải pháp của Ericsson bao gồm mạng lõi, các thành phần hoạt động chung, hỗ trợ chức năng liên kết hoạt động cho phép nhà khai thác và nhà cung cấp dịch vụ giảm giá thành, sử dụng các hạ tầng mạng sẵn có với tính năng sử dụng dễ dàng, độ tin cậy và bảo mật cao. Kế đó là giải pháp của Huawei cũng khả dĩ phù hợp với điều kiện mạng hiện tại của VNPT, bởi nó tận dụng được hạ tầng mạng mà VNPT đang có. Trang-121- KẾT LUẬN Với tiêu chí “Nghiên cứu cấu trúc IMS trong mạng thông tin di động”, luận văn đã nêu lên cấu trúc cơ bản IMS của 3GPP trong mạng di động thế hệ mới, phân tích được vị trí vai trò, nhiệm vụ, chức năng các phần tử tham chiếu trong IMS. Trình bày được các thủ tục trên các giao diện IMS nhằm hỗ trợ các ứng dụng đa phương tiện trên nền IP/NGN. Đồng thời, luận văn còn giới thiệu, đánh giá và so sánh thiết bị, giải pháp IMS/Mobile/NGN của một số nhà cung cấp viễn thông trên thế giới. Nội dung luận văn chứa đựng các thông tin mới về công nghệ mạng lõi IMS/IP nhằm định hướng và xúc tiến giải pháp IMS/Mobile/ NGN; tạo năng lực cung cấp đa loại hình dịch vụ và dịch vụ đa phương tiện. Để thực hiện được ý tưởng đề ra, luận văn đã trình bày các nội dung như sau: 1. Giới thiệu về lịch sử và quá trình phát triển giải pháp IMS của 3GPP, thông qua đó định nghĩa vị trí của IMS trong cấu trúc phân lớp mạng NGN/Mobile; đồng thời giới thiệu về vai trò của các giao diện, các điểm tham chiếu cơ bản của IMS trong mạng NGN/Mobile. Tiến hành nghiên cứu cấu trúc IMS theo tiêu chuẩn 3GPP để từ đó thấy được xu hướng tích hợp dịch vụ và hội tụ mạng lõi trên nền IP là vấn đề mang tính then chốt và bức thiết. 2. Nghiên cứu các chức năng IMS trong hệ thống thông tin di động với các nội dung đăng ký, nhận thực, tính cước, các thủ tục tham chiếu, các vấn đề về bảo mật, quản lý truyền dẫn, định tuyến và quản lý phiên. Qua đó, luận văn chỉ ra được tính trong suốt của môi trường giao tiếp IMS/IP trong mạng di động thế hệ mới.. 3. Nghiên cứu các dịch vụ triển khai trên nền IMS/Mobile/ NGN. Nội dung này giúp hiểu sâu phương thức hoạt động của các thực thể chức năng của từng phần tử trong IMS, qua đó biết được khả năng cung cấp các loại hình dịch vụ cho mạng. 4. Cuối cùng, luận văn trình bày các nội dung giới thiệu, đánh giá và so sánh thiết bị và giải pháp IMS của một số nhà cung cấp và khai thác viễn thông trên thế giới. Phân tích, đánh giá quá trình phát triển và mạng di động hiện trạng của VNPT. Từ đó đưa ra các khuyến nghị về một số giải pháp IMS/Mobile/NGN cho VNPT. Tóm lại, IMS/Mobile/IP/NGN và vấn đề hội tụ cố định-di động (FMC) đang là đích đến của nhiều nhà khai thác viễn thông trên thế giới mà Việt Nam không là ngoại lệ. Với khuôn khổ luận văn có hạn và kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế, rất mong nhận được sự đóng góp xây dựng của các thầy giáo cùng bạn bè và đồng nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn ! Trang-122- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tập Đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam, nhiệm vụ “NGN di động”, 2006 [2] Tập Đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam, Đề tài mã số 032-2005-TCT-RDS-VT 67 “Quy hoạch tổng thể mạng NGN-VNPT giai đoạn 2006-2010”, 2007. [3] The IMS: IP Multimedia Concepts andServices, Second Edition –John Wiley & Sons, © 2006 Ltd. ISBN: 0-470-01906-9. [4] ITU-T Recommendation Y.2021, “IMS for Next Generation Network”, 2006 [5] ITU-T Recommendation Y.2011, “General principles and general reference model for Next Generation Network ”, 2004 [7] ITU-T Recommendation Y.2001, “General overview of NGN”, 2004 [7] ITU-T Recommendation Q.FMC-IMS, “Fixed Mobile Convergence with a common IMS section control domain”, 2007 [8] ITU-T Recommendation Q.1762, “Fixed Mobile Convergence- General requirement”, 2004 [9] 3GPP TR 23.979, “3GPP enablers for Open Mobile Alliance Push to Talk Over Cellular services”, 2005 [10] 3GPP TS 24.147, “Conferencing using the IP Multimedia Core Network Subsystem – Stages 3”, 2005. [11] 3GPP TS 24.247, “Conferencing using the IP Multimedia Core Network Subsystem – Stages 3”, 2005 [12] 3GPP TS 23.228, “IP Multimdia Subsystem – Stage 2”, 2005 [13] 3GPP TS 32.240, “Telecommunication management; Charging management; Charging architecture and principles.,3rd Generation Partnership Project (3GPP)”, 2005. [14] 3GPP TS 33.102, “3G security; Security architecture”, 2003. [15] 3GPP TS 33.120, “Security objectives and principles”, 2001. [16] 3GPP TS 29.208, “End-to-end Quality of Service (QoS) signaling flows”. Trang-123- [17] 3GPP TS 23.218, “IP Multimedia (IM) session handling; IM call model; Stage 2”, 2005 [18] 3GPP TS 33.102, “3G security; Security architecture”, 2003. [19] Open Mobile Alliance, “Push to Talk Over Cellular Version 1.0 – Architecture”, 2005. [20] Open Mobile Alliance, “Push to Talk Over Cellular Version 1.0 - Control Plane Specification”, 2005. [21] Open Mobile Alliance, “Push to Talk Over Cellular Version 1.0 – Requirements”, 2005. [22] Open Mobile Alliance, “Push to Talk Over Cellular Version 1.0 - User Plane Version, 2005. [23] Open Mobile Alliance, “Push to Talk Over Cellular Version 1.0 - XDM Specification”, 2005. [24] Andrey Gramc, Alei Subrie et al.IMSS;An economic and technological evolution. Ikratel.8/2009. [25] Gilles.Bertraid the IPMultimedia Subsystem in the next generation Network GET/ENST Bretagmr.6/2007. [26] May Barachi-Roch Glitho. Rachida Dssvuli. Charging for multi grad services in the IP- Multimedia Subsysytems. IEEE Computer s ociety 2008

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfLUẬN VĂN-NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC IMS TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG.pdf
Luận văn liên quan