BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

TRẦN QUỐC DŨNG

PHÁT TRIỂN MỘT SỐ DỊCH VỤ GIÁ TRỊ GIA TĂNG
SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ IMS

NGHÀNH : ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. NGUYỄN HỮU THANH

Hà Nội – Năm 2011


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm qua xu hướng hội tụ mạng Internet, mạng di động và mạng PSTN
đang là xu hướng được quan tâm hàng đầu trong lĩnh vực thông tin liên lạc. Nhiều
kiến trúc mới đã ra đời trong quá trình phát triển hợp nhất các mạng với mục đích tạo
ra một mạng toàn IP duy nhất. Phân hệ IP Multimedia Subsystem (IMS) là một trong
những kiến trúc đã ra đời trong xu thế phát triển đó. Với IMS người dùng có thể liên
lạc khắp mọi nơi nhờ tính di động của mạng di động và đồng thời có thể sử dụng
những dịch vụ hấp dẫn từ mạng Internet. IMS đã thực sự trở thành chìa khóa để hợp
nhất mạng di động và mạng Internet. IMS đồng thời cũng trở thành một phân hệ trong
mô hình mạng thế hệ mới (NGN) của tất cả các hãng sản xuất các thiết bị viễn thông

và các tổ chức chuẩn hóa trên thế giới.
IMS được chuẩn hóa bởi 3GPP và 3GPP2 dựa trên giao thức báo hiệu SIP và các giao
thức mở khác do IETF chuẩn hóa nên rất dễ dàng tích hợp với các dịch vụ mới. IMS
đồng thời cũng hỗ trợ nhiều loại hình truy cập khác nhau do đó nó hứa hẹn sẽ mang lại
một số lượng lớn khách hàng sử dụng các dịch vụ xây dựng trên đó.
Trong thời gian học cao học ở Khoa ĐTVT, trường ĐHBK HN tôi đã lựa chọn đề tài
“Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS”.
Tôi xin chân thành cám ơn PGS.TS. Nguyễn Hữu Thanh đã giúp đỡ tận tình cho tôi
trong thời gian làm luận văn vừa qua.
Hà Nội, ngày tháng năm 2011

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 1 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................................... 1
TÓM TẮT ........................................................................................................................................... 2
MỤC LỤC........................................................................................................................................... 3
DANH SÁCH HÌNH VẼ ................................................................................................................. 7
DANH SÁCH BẢNG BIỂU ........................................................................................................... 9
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................................. 9
CHƯƠNG I:MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 16
1.1 Khái niệm về IMS trong hệ thống thông tin di động ...........................................16
1.2 Tầm quan trọng của đề tài và nội dung nghiên cứu .............................................17
CHƯƠNG II:NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG CỦA IMS TRONG
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG ........................................................................................ 19

2.1 Nghiên cứu cấu trúc IMS .....................................................................................19
2.1.1 Các yêu cầu về cấu trúc của IMS...................................................................19
2.1.1.1 Các phiên truyền đa phương tiện IP ........................................................19
2.1.1.2 Kết nối IP.................................................................................................19
2.1.1.3 Vấn đề bảo đảm chất lượng dịch vụ đối với các dịch vụ đa phương tiện
IP..........................................................................................................................20
2.1.1.4 Điều khiển chính sách IP bảo đảm sử dụng đúng các tài nguyên phương
tiện .......................................................................................................................21
2.1.1.5 An toàn thông tin.....................................................................................22
2.1.1.6 Vấn đề tính cước .....................................................................................22
2.1.1.7 Hỗ trợ chuyển vùng .................................................................................23
2.1.1.8 Phối hợp hoạt động với các mạng khác...................................................24
2.1.1.9 Mô hình điều khiển dịch vụ.....................................................................25
2.1.1.10 Sự phát triển dịch vụ .............................................................................25
2.1.1.11 Cấu trúc phân lớp ..................................................................................25
2.1.1.12 Sự tự do truy nhập .................................................................................27
2.1.2 Mô tả mối quan hệ các thực thể và các chức năng trong IMS.......................27
2.1.2.1 Các thực thể thực hiện chức năng điều khiển phiên cuộc gọi (CSCF) ...28
2.1.2.1.1 Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi uỷ quyền (P-CSCF)..............28
2.1.2.1.2 Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi tham vấn (I-CSCF)...............29
2.1.2.1.3 Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi phục vụ (S-CSCF)................29
2.1.2.2 Cơ sở dữ liệu ...........................................................................................31
Các chức năng dịch vụ ........................................................................................32
2.1.2.3 Các chức năng hoạt động liên mạng .......................................................34
2.1.2.4 Các chức năng hỗ trợ...............................................................................35
2.1.2.5 Các thực thể tính cước.............................................................................36
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 3 



Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
2.1.2.6 Các thực thể GPRS..................................................................................36
2.1.2.6.1 Nút hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN) ...................................................36
2.1.2.6.2 Nút hỗ trợ cổng vào ra GPRS (GGSN).............................................37
2.1.3 Các điểm tham chiếu IMS .............................................................................37
2.1.3.1 Điểm tham chiếu Gm ..............................................................................38
2.1.3.2 Điểm tham chiếu Mw ..............................................................................39
2.1.3.3 Điểm tham chiếu điều khiển dịch vụ IMS (ISC).....................................39
2.1.3.4 Điểm tham chiếu Cx................................................................................40
2.1.3.4.1 Các thủ tục quản lý vị trí...................................................................40
2.1.3.4.2 Các thủ tục xử lý số liệu thuê bao.....................................................41
2.1.3.4.3 Các thủ tục nhận thực........................................................................42
2.1.3.5 Điểm tham chiếu Dx................................................................................42
2.1.3.6 Điểm tham chiếu Sh ................................................................................43
2.1.3.6.1 Xử lý số liệu......................................................................................43
2.1.3.6.2 Đăng ký/thông báo............................................................................43
2.1.3.7 Điểm tham chiếu Si ................................................................................44
2.1.3.8 Điểm tham chiếu Dh................................................................................44
2.1.3.9 Điểm tham chiếu Mm..............................................................................44
2.1.3.10 Điểm tham chiếu Mg.............................................................................44
2.1.3.11 Điểm tham chiếu Mi..............................................................................45
2.1.3.12 Điểm tham chiếu Mj..............................................................................45
2.1.3.13 Điểm tham chiếu Mk.............................................................................45
2.1.3.14 Điểm tham chiếu Mn.............................................................................45
2.1.3.15 Điểm tham chiếu Ut .............................................................................45
2.1.3.16 Điểm tham chiếu Mr.............................................................................46
2.1.3.17 Điểm tham chiếu Mp.............................................................................46
2.1.3.18 Điểm tham chiếu Go.............................................................................46
2.1.3.19 Điểm tham chiếu Gq.............................................................................47

2.1.3.20 Các điểm tham chiếu tính cước ............................................................48
2.2 Nghiên cứu các chức năng của IMS trong hệ thống thông tin di động................50
2.2.1 Nghiên cứu vấn đề đăng ký, nhận thực và tính cước (AAA) trong IMS.......50
2.2.1.1 Vấn đề Đăng ký.......................................................................................50
2.2.1.1.1 Khái quát sự đăng ký ........................................................................50
2.2.1.1.2 Chi tiết về sự đăng ký .......................................................................54
2.2.1.2 Vấn đề nhận thực.....................................................................................57
2.2.1.2.1 Khái quát sự nhận thực .....................................................................57
2.2.1.2.2 Chi tiết sự nhận thực .........................................................................58
2.2.1.3 Vấn đề tính cước .....................................................................................59
2.2.1.3.1 Cấu trúc tính cước offline .................................................................60
2.2.1.3.2 Cấu trúc tính cước online..................................................................61
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 4 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
2.2.2 Nghiên cứu vấn đề bảo mật trong IMS..........................................................64
2.2.2.1 Bảo mật cho sự truy nhập........................................................................64
2.2.2.2 Bảo mật mạng..........................................................................................66
2.2.2.3 Một số khái niệm chi tiết liên quan đến bảo mật ....................................67
2.2.2.3.1 HTTP Digest .....................................................................................67
2.2.2.3.2 TLS - bảo mật lớp truyền tải.............................................................68
2.2.2.3.3 S/MINE .............................................................................................68
2.2.3 Nghiên cứu vấn đề quản lý chính sách trong IMS.........................................71
2.2.3.1 Đối với các thủ tục SIP............................................................................71
2.2.3.2 Đối với sự trao quyền phương tiện truyền thông ....................................73
2.2.3.3 Đối với Proxy truy nhập đến các thân SDP.............................................75
2.2.3.4 Thủ tục khởi tạo.......................................................................................75

2.2.4 Nghiên cứu vấn đề chất lượng dịch vụ trong IMS ........................................75
2.2.4.1 Giới thiệu.................................................................................................75
2.2.4.2 Reservation của các đầu cuối ..................................................................77
2.2.4.3 Sự trao quyền bởi Mạng ..........................................................................78
2.2.4.4 QoS trong mạng.......................................................................................79
2.2.5 Nghiên cứu vấn đề quản lý phiên truyền dẫn trong IMS...............................81
2.2.5.1 Các nhận dạng chủ gọi vài bị gọi ............................................................84
2.2.5.1.1 Sự nhận dạng user chủ gọi ................................................................84
2.2.5.1.2 Sự nhận dạng của user bị gọi ............................................................85
2.2.5.2 Định tuyến ...............................................................................................86
2.2.5.2.1 Phân biệt giữa phiên, dialog, các giao dịch và nhánh branch...........86
2.2.5.2.2 Định tuyến yêu cầu INVITE .............................................................87
2.2.5.2.3 Định tuyến gói phản hồi đầu tiên......................................................92
2.2.5.2.4 Truyền lại yêu cầu INVITE và đáp ứng 100 (Trying) ......................93
2.2.5.2.5 Định tuyến các yêu cầu tiếp theo của dialog ....................................93
2.2.5.3 Dàn xếp việc nén thông tin......................................................................94
2.2.5.4 Dàn xếp phương tiện truyền thông..........................................................95
2.2.5.5 Dự trữ tài nguyên – Resource Reservation ...........................................100
2.2.5.6 Điều khiển phương tiện truyền thông....................................................103
2.2.5.6.1 Trao quyền phương tiện truyền thông.............................................103
2.2.5.6.2 Nhóm các dòng media ....................................................................103
2.2.5.6.3 Chia luồng .......................................................................................104
2.2.5.6.4 Chính sách truyền thông .................................................................105
2.2.5.7 Sự trao đổi thông tin liên quan đến tính cước cho phiên ......................105
2.2.5.7.1 ICID – IMS Charing ID ..................................................................107
2.2.5.7.2 Sự tương quan giữa GCID và ICID ................................................107
2.2.5.7.3 Ví dụ một số trường hợp Đối với tính cước offline........................109
2.2.5.8 Giải phóng phiên ...................................................................................111
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 


 5 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
CHƯƠNG III: PHÁT TRIỂN DỊCH VỤ GIÁ TRỊ GIA TĂNG LOCATOR ADVEERTISE CỦA MOBIFONE TRÊN NỀN IMS ........................................................... 113
3.1 Hoàn cảnh ra đời dịch vụ ...................................................................................113
3.2Thiết kế, dịch vụ..................................................................................................113
3.2.1 Cấu trúc hệ thống liên quan đến dịch vụ Locaadvert ..................................113
3.2.2 Sự đăng ký dịch vụ ......................................................................................114
3.3 Kết quả nghiên cứu ............................................................................................117
KẾT LUẬN..................................................................................................................................... 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................... 119

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 6 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS

DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1-1 IMS trong các mạng hội tụ................................................................................. 17
Hình 2-1 Các tùy chọn kết nối IMS khi thuê bao roamming ............................................ 20
Hình 2-2 Khái quát về bảo mật IMS ................................................................................. 22
Hình 2-3 Chức năng tính cước trong IMS......................................................................... 23
Hình 2-4 Chuyển vùng luân phiên IMS/CS ...................................................................... 24
Hình 2-5 Cấu trúc lớp và IMS ........................................................................................... 26
Hình 2-6 Truy nhập tự do trong IMS. ............................................................................... 27
Hình 2-7 S-CSCF định tuyến và tạo lập phiên IMS cơ bản. ............................................. 31
Hình 2-8 Cấu trúc HSS...................................................................................................... 32

Hình 2-9 Mối quan hệ giữa các loại máy chủ ứng dụng khác nhau.................................. 33
Hình 2-10 Sự chuyển đổi báo hiệu trong SGW................................................................. 35
Hình 2-11 Cấu trúc IMS .................................................................................................... 38
Hình 2-12 HSS giải pháp sử dụng SLF. ............................................................................ 42
Hình 2-13: Quá trình đăng ký............................................................................................ 51
Hình 2-14: I-CSCF tìm S-CSCF........................................................................................ 52
Hình 2-15: Sự đăng ký IMS .............................................................................................. 52
Hình 2-16: Dò tìm P-CSCF bằng cơ chế GPRS................................................................ 53
Hình 2-17: Dò tìm P-CSCF bằng cơ chế thông thường – DHCP DNS............................. 53
Hình 2-18: Cấu trúc tính cước offline IMS ....................................................................... 60
Hình 2-19: Hệ thống tính cước online trong IMS. ............................................................ 62
Hình 2-20: Sự kết hợp bảo mật dùng trên UDP ................................................................ 65
Hình 2-21: Sự kết hợp bảo mật dùng trên TCP................................................................. 65
Hình 2-22: Lưu lượng qua hai cổng bảo mật .................................................................... 66
Hình 2-23: Các giao diện bảo mật mạng ........................................................................... 66
Hình 2-24: Sự vận hành Digest ......................................................................................... 67
Hình 2-25: Thiết lập kết nối TLS ...................................................................................... 68
Hình 2-26: Thân của bản tin đã được mật mã nhờ dùng S/MINE .................................... 69
Hình 2-27: Sơ đồ dùng S/MINE mật mã thân bản tin....................................................... 69
Hình 2-28: Sơ đồ dùng S/MINE giải mã thân bản tin....................................................... 70
Hình 2-29: Bảo mật cho trường mào đầu .......................................................................... 71
Hình 2-30: S-CSCF không chấp nhận INVITE của đầu cuối. .......................................... 72
Hình 2-31: SDP trong yêu cầu INVITE. ........................................................................... 73
Hình 2-32: Thẻ trao quyền được chuyển trong yêu cầu INVITE...................................... 74
Hình 2-33: Thẻ trao quyền được chuyển ở một bản tin phản hồi SIP............................... 74
Hình 2-34: LS semantic..................................................................................................... 76
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 7 



Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
Hình 2-35: SRF Semantic.................................................................................................. 76
Hình 2-36: P-CSCF thêm SRF vào yêu cầu INVITE........................................................ 77
Hình 2-37: P-CSCF thêm SRF vào phản hồi 183 ............................................................. 77
Hình 2-38: Sự kích hoạt PDP Context .............................................................................. 78
Hình 2-39: Kích hoạt PDP context thứ cấp ....................................................................... 78
Hình 2-40: Mạng trao quyền QoS ..................................................................................... 79
Hình 2-41: Ánh xạ thông tin PDP Context đến các DSCP nhờ GGSN ............................ 79
Hình 2-42: Cơ chế RSVP .................................................................................................. 80
Hình 2-43: Gói IPv4. ......................................................................................................... 81
Hình 2-44: Gói IPv6. ......................................................................................................... 81
Hình 2-45: Phiên truyền dẫn.............................................................................................. 84
Hình 2-46: Quy luật SigComp........................................................................................... 95
Hình 2-47: SDP offer/answer trong IMS........................................................................... 96
Hình 2-48: SDP offer/answer và các tiền điều kiện khi thiết lập phiên SIP ................... 102
Hình 2-49: Truyền tài thông tin trao quyền media .......................................................... 103
Hình 2-50: Sơ đồ truyền các luồng truyền thông ............................................................ 106
Hình 2-51: UE nằm ở mạng tạm trú thiết lập phiên. ....................................................... 110
Hình 2-52: UE nằm ở mạng thường trú thiết lập phiên................................................... 111
Hình 3-1 Mô hình hệ thống VAS_IMS ........................................................................... 113
Hình 3-2 Quá trình đăng ký dịch vụ................................................................................ 115
Hình 3-3 Quá trình IMS Client update ............................................................................ 116
Hình 3-4 Quá trình IMS Client nhận bản tin từ AS ........................................................ 117

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 8 



Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng
Bảng
Bảng
Bảng
Bảng
Bảng

2-1 Các lệnh Cx.................................................................................................................... 40
2-2 Các lệnh Sh. ................................................................................................................... 43
2-3 Tổng kết các điểm tham chiếu. .................................................................................. 48
2-4: Bảng tham chiếu các bản tin tính cước offline ...................................................... 61
2-5: Bảng tham chiếu các bản tin tính cước online ....................................................... 63
2-6: Tiêu chuẩn bộ lọc của S-CSCF của Tobias ............................................................ 90

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
3GPP

Tiếng Anh

Tiếng Việt

3rd Generation Partnership
Project

Dự án hợp tác về mạng viễn thông
thế hệ thứ 3


A
AAA

Authentication, Authorization and
Accounting

Nhận thực, trao quyền và thanh toán

AS

Application Server

Máy chủ ứng dụng

AUC

Authentication Centre

Trung tâm nhận thực
B

BCF

Bearer Charging Function

Chức năng tính cước Bearer

BGCF


Breakout Gateway Control
Function

Chức năng điều khiển cổng vào ra
Breakout

C
CAMEL

Customized Applications for
Mobile network Enhanced Logic

CAP

CAMEL Application Part

Phần ứng dụng CAMEL

CS

Circuit Switch

Chuyển mạch kênh

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 9 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS

CSC

Call Session Controller

Bộ điều khiển phiên cuộc gọi

CRF

Charging Rule Function

Chức năng luật tính cước
D

DHCP

Dynamic Host Configuration
Protocol

Giao thức cấu hình máy chủ động

DNS

Domain Name System

Hệ thống tên miền
E

ESP

Encapsulating (Encapsulated)

Security Payload

Tải bảo mật đóng gói

F
FTP

File Transfer Protocol

Giao thức truyền tải file

FMC

Fixed Mobile Convergence

Sự hội tụ di động và cố định

G
GCID

GPRS Charging Identifier

Nhận dạng tính cước GPRS

GERAN

GSM/Edge Radio Access
Network

Mạng truy nhập vô tuyến GSM hoặc

EDGE

GGSN

Gateway GPRS Support Node

Nút hỗ trợ Cổng vào ra GPRS

H
HLR

Home Location Register

Thanh ghi định vị thường trú

HSS

Home Subscriber Server

Máy chủ thuê bao thường trú

HTTP

Hypertext Transport Protocol

Giao thức truyền tải siêu văn bản

I
I-CSCF


Interrogating-CSCF

CSCF tham vấn

ICID

IMS Charging Identifier

Nhận dạng tính cước IMS

IEC

Immediate Event Charging

Tính cước dựa trên sự kiện trực tiếp

IME

Intergarated Multimedia
Enviroment

Môi trường đa phương tiện truyền
thông tích hợp

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 10 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS

IMS-MGW

IP Multimedia Subsystem-Media
Gateway Function

Chức năng cổng vào ra truyền thông
– phân hệ đa phương tiện IP

IM-SSF

IP Multimedia Service Switching
Function

Chức năng chuyển mạch phục vụ đa
phương tiện IP

IMS

IP Multimedia Subsystem

Phân hệ đa phương tiện dựa trên
giao thức Internet

IMSI

International Mobile Subscriber
Identier

Số nhận dạng thuê bao di động quốc
tế


INAP

Intelligent Network Application
Protocol

Giao thức ứng dụng cho mạng thông
minh

IP-sec

Internet Protocol security

Bảo mật giao thức Internet

ISIM

IP Multimedia Services Identity
Module

Modun nhận dạng các dịch vụ đa
phương tiện IP

ISC

IMS Service Control

Giao diện điều khiển dịch vụ IMS

ISIM


IP Multimedia Services Identity
Module

Modun nhận dạng các dịch vụ đa
phương tiện IP

ISUP

ISDN User Part

Phần người dùng ISDN
M

MAP

Mobile Application Part

Phần ứng dụng cho di động

MAR

Multimedia-Auth-Request

Yêu cầu nhận thực đa phương tiện

MGW

Media Gateway Function


Chức năng cổng vào ra truyền thông

MGCF

Media Gateway Control Function

Chức năng điều khiển cổng vào ra
truyền thông

MGCP

Media Gateway Control Protocol

Giao thức điều khiển cổng truyền
thông

MRFC

Multimedia Resource Function
Controller

Bộ điều khiển chức năng tài nguyên
đa phương tiện

MSISDN

Mobile Subscriber International
ISDN

Mạng số đa dịch vụ tích hợp quốc tế

cho thuê bao di động

MSRP

Message Session Relay Protocol

Giao thức chuyển giao phiên tin

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 11 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
nhắn
MTP

Message Transfer Part

Phần truyền dẫn bản tin
N

NAT

Network Address Translator

Bộ chuyển đổi địa chỉ mạng

NGN


Next Generation Network

Mạng thế hệ sau
L

LCS

Location services

Các dịch vụ dựa trên vị trí

LIA

Location-Info-Answer

Trả lời – thông tin vị trí

LIR

Location-Info-Request

Yêu cầu thông tin vị trí

LNP

Local Number Portability
O

OCG


Operator Charging Gateway

Cổng điều hành tính cước

OCS

Online Charging System

Hệ thống tính cước online
P

PDF

Policy Decision Function

Chức năng quyết định chính sách

PDH

Plesiochronous Digital Hierarchy

Phân cấp số cận đồng bộ

Packet Data Protocol

Giao thức dữ liệu gói

Policy Decision Point

Điểm quyết định chính sách


PEP

Policy Enforcement Point

Điểm ép chính sách

P-CSCF

Proxy-CSCF

CSCF uỷ quyền

PLMN

Public Land Mobile Network

Mạng di động mặt đất công cộng

PNA

Push-Notification-Answer

Trả lời – đẩy vào thông báo

PNR

Push-Notification-Request

Yêu cầu đẩy vào thông báo


PRACK

Provisional Response
ACKnowledgement

Thừa nhận đáp ứng tạm thời

PS

Packet Switch

Chuyển mạch gói

PDP

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 12 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
PSTN

Public Switched Telephone
Network

Mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng


PUA

Presence User Agent

Tác nhân người dùng hiển thị
Q

QOS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ
R

RACF

Resource Access Control Facility

Phương tiện điều khiển truy nhập tài
nguyên

RES

Response

Đáp ứng

RLS

Resource List Server


Máy chủ lên danh sách tài nguyên
(hiển thị)

RTP

Real-time Transport Protocol

Giao thức truyền tải thời gian thực

S
SA

Security Association

Sự kết hợp bảo mật

SAA

Server-Assignment-Answer

Trả lời sự phân bổ máy chủ

SAR

Server-Assignment-Request

Yêu cầu phân bổ máy chủ

SCF


Session Charging Function

Chức năng tính cước phiên

SCS

Service Capability Server

Máy chủ tính năng dịch vụ

S-CSCF

Serving-CSCF

CSCF phục vụ

SDH

Synchronous Digital Hierarchy

Phân cấp số đồng bộ

SDP

Session Description Protocol

Giao thức mô tả phiên

SGW


Signalling Gateway

Cổng vào ra báo hiệu

SGSN

Serving GPRS Support Node

Nút hỗ trợ phục vụ GPRS

SIP

Session Initiation Protocol

Giao thức khởi tạo phiên

SLF

Subscription Locator Function

Chức năng bộ định vị sự thuê bao

SMG

Special Mobile Group

Nhóm đặc trách về di động

SME


Small and Medium-sized

Doanh nghiệp vừa và nhỏ

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 13 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
Enterprise
S/MIME

Secure MIME

MINE an toàn

SMPP

Short Message Peer-to-Peer
Protocol

Giao thức tin nhắn ngắn ngang hàng

SS7 MTP

SS7 Message Transfer Part

Phần truyền dẫn bản tin trong SS7


SSP

Subscriber Service Profile

Hồ sơ phục vụ thuê bao
T

TD-CDMA

Time Division/Code Division
Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo thời
gian / phân chia theo mã

TBCP

Talk Burst Control Protocol

Giao thức điều khiển burst thoại

THIG

Topology Hiding Inter-network
Gateway

Cổng vào ra ẩn cấu hình giữa các
mạng


TISPAN

Telecoms & Internet converged
Services & Protocols for
Advanced Networks

Tổ chức hội tụ viễn thông và
Internet về dịch vụ và giao thức cho
các mạng tiên tiến

TLS

Transport Layer Security

Bảo mật lớp truyền tải

TTCN

Testing and Test Control Notation

Thông báo điều khiển kiểm tra và
thông báo việc kiểm tra

TUI

Text User Interface

Giao diện người dùng văn bản
U


UAA

User-Authorization-Answer

Trả lời sự trao quyền người dùng

UAR

User-Authorization-Request

Yêu cầu trao quyền người dùng

UDA

User-Data-Answer

Trả lời về dữ liệu người dùng

UDP

User Datagram Protocol

Giao thức UDP

UDR

User-Data-Request

Yêu cầu dữ liệu người dùng


UE

User Equipment

Thiết bị của người dùng

UMTS

Universal Mobile
Telecommunications System

Hệ thống viễn thông di động phổ
biến

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 14 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
URI

Uniform Resource Identifier

Nhận dạng tài nguyên đồng dạng

USDS

Lucent Unified Subscriber Data
Server


Máy chủ dữ liệu thuê bao thống nhất
của Lucent

USIM

UMTS Subscriber Identity
Module

Modun nhận dạng thuê bao UMTS

V
VCC

Voice Call Continuity

Sự liên tục của cuộc gọi thoại

VHE

Virtual Home Environment

Môi trường thường trú ảo

VoIP

Voice over IP

Thoại nhờ thức Internet
W


WAP

Wireless Application Protocol

Giao thức ứng dụng vô tuyến

WIN

Wireless Intelligent Network

Mạng thông minh không dây

WLAN

Wireless Local Area Network

Mạng nội vùng không dây

UTRAN

UMTS Terrestrial Radio Access
Network

Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất
UMTS

X
XCAP


XML Configuration Access
Protocol

Giao thức truy nhập cấu hình XML

XDM

XML Document Management

Quản lý tài liệu XML

XDMC

XML Document Management
Client

Khách quản lý tài liệu XML

XDMS

XMLDocument Management
Server

Máy chủ quản lý tài liệu XML

XML

Extensible Markup Language

Ngôn ngữ Đánh dấu Mở rộng


XRES

Expected response

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 15 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS

CHƯƠNG I:MỞ ĐẦU
1.1 Khái niệm về IMS trong hệ thống thông tin di động
Các mạng cố định và di động đã phát triển liên tục trong những thập niên qua. Hiện
nay, chúng ta đang trải qua sự hội tụ nhanh của mạng cố định và di động với sự thâm
nhập nhanh chóng của các thiết bị di động. Những thiết bị di động với màn hiển thị
rộng và rõ ràng hơn, được tích hợp camera và nhiều tài nguyên ứng dụng khác. Các
thiết bị ứng dụng khác nhau luôn được kết nối với nhau, giúp các dịch vụ ngày càng
trở nên đa dạng. Giờ đây, các ứng dụng sẽ không là các thực thể đơn độc chỉ chuyển
đổi thông tin với giao diện thuê bao nữa. Trong mạng thế hệ mới có nhiều ứng dụng lý
thú hơn như các thực thể ngang hàng, chúng giúp sự chia sẻ thông tin dễ dàng hơn
nhờ: trình duyệt chia sẻ, whiteboard chia sẻ, chia sẻ kinh nghiệm game, chia sẻ phiên
vô tuyến 2 đường (ví dụ như: Push to Talk over Cellular). Khái niệm kết nối cũng sẽ
được định nghĩa lại. Sự quay số và đàm thoại sẽ chỉ được xem như một phần nhỏ trong
các tính năng mà mạng hỗ trợ. Khả năng thiết lập một kết nối ngang hàng giữa các
thiết bị mới có giao thức Internet (IP) mới là vấn đề mấu chốt. Mô hình mới của những
phương tiện thông tin này sẽ tiến xa so với khả năng của dịch vụ điện thoại trước đây
(POTS).
Để thực hiện việc thông tin, các ứng dụng trên nền IP cần phải sử dụng các kỹ thuật

kết nối. Mạng điện thoại hiện nay hỗ trợ các tác vụ then chốt cho sự thiết lập 1 kết nối.
Bằng việc quay số ngang hàng, mạng có thể thiết lập một kết nối ad hoc giữa bất kỳ 2
đầu cuối nào qua mạng IP. Khả năng kết nối IP này chỉ được sử dụng trong các môi
trường nhà hỗ trợ dịch vụ đơn độc và phân tán trong mạng Internet; trong các hệ thống
đóng này, cạnh tranh dựa trên nền tảng thuê bao. Tuy vậy, ở các hệ thống này, thuê
bao chỉ được giới hạn trong các dịch vụ chỉ được hỗ trợ bởi hệ thống. Vì vậy, để đa
dạng hóa các loại hình dịch vụ và đơn giản quá trình hỗ trợ dịch vụ, chúng ta cần 1 hệ
thống toàn cầu IMS cho phép các ứng dụng ở các thiết bị hỗ trợ IP thiết lập các kết nối
ngang hàng (peer-to-peer) và peer-to-content dễ dàng và an toàn.
Vậy IMS được định nghĩa là cấu trúc điều khiển cuộc gọi độc lập với hệ thống truy
nhập; cấu trúc điều khiển dịch vụ và kết nối dựa trên nền IP hỗ trợ cho thuê bao rất
nhiều loại dịch vụ đa phương tiện khác nhau thông qua việc sử dụng các giao thức
Internet thông thường.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 16 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
Sự tích hợp của dịch vụ thoại và số liệu làm tăng hiệu quả triển khai các ứng dụng mới
như dịch vụ hiển thị, chat đa phương tiện, push to talk và hội nghị. Kỹ năng phối hợp
tính di động và mạng IP sẽ quyết định sự thành công của dịch vụ trong tương lai.
Hình 1-1 chỉ ra một mạng thông tin hội tụ môi trường di động và cố định. IMS hỗ trợ
việc kiểm soát phiên truyền dẫn trên miền chuyển mạch gói, đồng thời cũng mang tới
miền chuyển mạch gói (PS) các chức năng của miền chuyển mạch kênh (CS). IMS là
công nghệ chủ chốt sử dụng cho sự hợp nhất mạng.

Hình 1-1 IMS trong các mạng hội tụ.

1.2 Tầm quan trọng của đề tài và nội dung nghiên cứu

IMS là 1 công nghệ trong đó hội tụ và triển khai thoại và dữ liệu trên 1 platform duy
nhất, và là 1 kiến trúc mở sử dụng giao thức Internet. Với IMS, rất nhiều dịch vụ đa
phương tiện có thể được cung cấp bởi chỉ 1 nhà mạng hay với chỉ 1 thiết bị mọi lúc
mọi nơi. Trong quá khứ, truyền thông không dây và có dây và hệ thống cáp được triển
khai tách biệt, nhưng giờ đây, những hệ thống như thế có thể hội tụ lại thành 1 mạng
truy cập thông qua nền tảng IMS và qua 1 nền tảng duy nhất đó, các nhà cung cấp dịch
vụ có thể giảm chi phí quản lý và tăng hiệu suất hoạt động của mình.

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 17 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
Thêm vào đó, với vai trò là 1 kiến trúc tiêu chuẩn, IMS làm tăng tính tương thích giữa
các nhà cung cấp thiết bị cũng như dịch vụ, do đó làm tăng tốc độ phát triển ứng dụng
1 cách đáng kể. Có nghĩa là càng ngày càng có nhiều dịch vụ thân thiện, tiện lợi hướng
tới người dùng hơn dẫn đến làm tăng sự thoải mái của khách hàng.
Với mục đích nghiên cứu là phát triển ứng dụng theo kiến trúc IMS nên trong đề tài
này em sẽ tập trung tìm hiểu nghiên cứu tổng quan về IMS, đưa ra một số mô hình
dịch vụ phát triển trên nền IMS cho thông tin di động.
• Tổng quan về IMS: tìm hiểu về kiến trúc IMS, các thành phần, chức
năng của từng thành phần, kiến trúc triển khai và một số các khái niệm
quan trọng sử dụng trong IMS.
• Các giao thức liên quan: giới thiệu về 1 số giao thức quan trọng chủ yếu
dùng trong mạng IMS, phục vụ cho đề tài.
• Nghiên cứu dịch vụ Mobile Advertiseting: Đưa ra giả thiết dịch vụ, các
callflow dịch vụ, các tình huống sử dụng dịch vụ, thiết kế dịch vụ từ các
yêu cầu thực tế.


Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 18 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS

CHƯƠNG II:NGHIÊN CỨU CÁC CẤU TRÚC,
CHỨC NĂNG CỦA IMS TRONG HỆ THỐNG
THÔNG TIN DI ĐỘNG
2.1 Nghiên cứu cấu trúc IMS
2.1.1 Các yêu cầu về cấu trúc của IMS
2.1.1.1 Các phiên truyền đa phương tiện IP
Các mạng thông tin hiện tại đều có khả năng hỗ trợ loại dịch vụ thoại, video và nhắn
tin sử dụng kênh mang chuyển mạch kênh. Các dịch vụ này vẫn cần phải được đáp
ứng khi thuê bao chuyển sang miền chuyển mạch gói và bắt đầu sử dụng IMS. IMS sẽ
nâng truyền thông lên một tầm cao mới nhờ sử dụng các phương tiện truyền thông
phong phú. Thuê bao IMS có khả năng linh hoạt và dễ dàng sử dụng các dịch vụ đa
dạng trên nền IP theo yêu cầu của họ trong mỗi phiên thông tin đơn lẻ. Thuê bao có
thể tích hợp thoại, video và văn bản; có thể chia sẻ nội dung thông tin nào mà họ
muốn. Ví dụ: hai thuê bao có thể bắt đầu một phiên thoại rồi bổ xung thêm các thành
phần video hay game vào phiên thoại đó khi họ muốn.
2.1.1.2 Kết nối IP
Yêu cầu cơ bản đối với một cấu trúc IMS là các thiết bị phải được hỗ trợ kết nối IP để
truy nhập hệ thống. Các ứng dụng ngang hàng yêu cầu kết nối end to end. Mà sự kết
nối này có thể dễ dàng đạt được với IP phiên bản 6 (IPv6) bởi vì IPv6 đáp ứng được
yêu cầu về không gian địa chỉ. Vì thế, 3GPP quan tâm, nghiên cứu vấn đề IMS hỗ trợ
IPv6 . Tuy nhiên, những hệ thống IMS triển khai trong thời gian đầu vẫn có thể sử
dụng ở IPv4.
Kết nối IP có thể đạt được từ mạng thường trú hoặc mạng tạm trú. Trên Hình 2-1,

phần bên trái thể hiện trường hợp thiết bị thuê bao (UE) được cấp địa chỉ IP từ một
mạng tạm trú. Trong mạng UMTS, phân hệ truy nhập vô tuyến (RAN), Nút hỗ trợ dịch
vụ GPRS (SGSN) và Nút hỗ trợ cổng GPRS (GGSN) nằm trong mạng tạm trú khi một
thuê bao chuyển vùng (roamming) đến mạng này. Trên Hình 2-1, phần bên phải thể
hiện trường hợp UE được cấp địa chỉ IP từ mạng thường trú. Trong mạng UMTS,
RAN và SGSN nằm trong mạng tạm trú. Hiển nhiên khi thuê bao ở mạng thường trú
thì toàn bộ các yếu tố cần thiết ở trong mạng thường trú và kết nối IP được thực hiện
trong mạng đó.
Như vậy, chúng ta cần lưu ý rằng thuê bao có thể chuyển vùng và thực hiện kết nối IP
với mạng thường trú. Điều này sẽ cho phép thuê bao sử dụng các dịch vụ IMS ngay cả
khi họ đang chuyển vùng ở nơi không có mạng IMS những vẫn hỗ trợ kết nối IP. Về lý
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 19 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
thuyết thì có thể triển khai một mạng IMS ở một vùng đơn lẻ và dùng việc chuyển
vùng GPRS để kết nối khách hàng tới mạng thường trú. Trong thực tế, điều này rất
khó thực hiện vì hiệu quả định tuyến đạt được là không cao. Chẳng hạn như việc định
tuyến các gói thoại sử dụng giao thức Truyền tải thời gian thực (RTP) từ Mỹ tới Châu
Âu rồi quay về Mỹ. Tuyến truyền dẫn dài như vậy sẽ gây trễ cho nên khó có thể đáp
ứng được các dịch vụ thời gian thực. Tuy nhiên, mô hình triển khai này sẽ vẫn có hiệu
quả khi nhà vận hành mạng triển khai IMS trong pha khởi tạo khi họ chỉ hỗ trợ các
dịch vụ đa phương tiện gần thời gian thực hoặc không thời gian thực.

Hình 2-1 Các tùy chọn kết nối IMS khi thuê bao roamming
2.1.1.3 Vấn đề bảo đảm chất lượng dịch vụ đối với các dịch vụ đa phương tiện IP
Mạng Internet công cộng thường có trễ lớn và trễ biến thiên, nhiều gói truyền tới
không đúng thứ tự và một số gói bị mất hoặc bị loại bỏ. Những vấn đề này sẽ không

xảy với IMS. Nhờ sử dụng IMS, các UE thỏa thuận các tính năng hoạt động và thông
báo các yêu cầu chất lượng dịch vụ QoS của nó khi thiết lập phiên SIP hoặc trong thủ
tục sửa đổi phiên. UE có thể thỏa thuận các thông số như:
• Loại phương tiện thông tin, hướng của lưu lượng thông tin.
• Tốc độ bit tương ứng, kích thước gói, tần suất truyền tải gói.
• Cách dùng của tải RTP cho các loại phương tiện thông tin.
• Thỏa thuận về băng tần.

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 20 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
Sau khi giàn xếp các thông số ở lớp ứng dụng, UE dự trữ các nguồn tài nguyên thích
hợp cho mạng truy nhập. Khi thỏa thuận được chất lượng dịch vụ đầu cuối tới đầu
cuối, các UE mã hóa và đóng gói các loại phương tiện thông tin riêng lẻ với giao thức
thích hợp (ví dụ RTP) và gửi các gói này tới mạng truy nhập và mạng truyền tải bằng
cách sử dụng giao thức lớp truyền tải (ví dụ TCP hay UDP) trên IP. Với giả thuyết các
nhà khai thác giàn xếp các mức dịch vụ phù hợp với chất lượng dịch vụ yêu cầu của
mạng trục. Trong UMTS, các nhà khai thác có thể tận dụng mạng trục GPRS để thực
hiện truyền tải.
2.1.1.4 Điều khiển chính sách IP bảo đảm sử dụng đúng các tài nguyên phương
tiện
Điều khiển chính sách IP là khả năng trao quyền và điều khiển cách dùng lưu lượng
kênh mang trong IMS dựa trên các thông số báo hiệu tại phiên IMS. Điều này yêu cầu
sự tương tác giữa mạng truy cập kết nối IP và IMS. Sự tương tác này có thể được chia
thành 3 loại:
• Phần tử chức năng điều khiển chính sách có khả năng thẩm tra các giá trị được
thỏa thuận trong báo hiệu SIP. Những giá trị này được dùng khi kích hoạt các

kênh mang lưu lượng truyền thông. Điều này cho phép nhà khai thác kiểm tra
việc sử dụng hợp lệ các tài nguyên kênh mang (ví dụ địa chỉ nguồn và địa chỉ
đích IP và băng tần của kênh mang phải giống như các tham số đó đã sử dụng
khi thiết lập phiên SIP).
• Phần tử chức năng điều khiển chính sách có thể được thực hiện khi lưu lượng
truyền thông giữa các điểm kết cuối của một phiên SIP bắt đầu hoặc kết thúc.
Điều này làm giúp ngăn chặn việc sử dụng kênh mang cho tới khi sự thiết lập
phiên được hoàn thành, khi ấy cho phép lưu lượng thông tin bắt đầu hoặc kết
thúc đồng bộ với sự bắt đầu và kết thúc tính cước cho phiên IMS đó.
• Phần tử chức năng điều khiển chính sách có thể nhận được những thông báo
khi dịch vụ mạng truy cập kết nối IP bị thay đổi, bị treo hoặc giải phóng các
kênh mang của một thuê bao trong một phiên truyền dẫn. Điều này cho phép
IMS giải phóng phiên truyền dẫn đang thực hiện; chẳng hạn như khi thuê bao
không còn nằm trong vùng phủ sóng.
Chính sách vùng dịch vụ cơ bản (SBLP) được dùng khi đồng bộ cho điều khiển chính
sách IP ở IMS.

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 21 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
2.1.1.5 An toàn thông tin
Bảo mật là yêu cầu cơ bản ở mọi hệ thống thông tin viễn thông không ngoại trừ IMS.
IMS có cơ chế nhận thực và cơ chế cấp phép giữa UE và mạng IMS ngoài các thủ tục
truy cập mạng (như mạng GPRS). Ngoài ra, tính nhất quán và tùy chọn bảo mật của
các bản tin SIP được hỗ trợ giữa UE và mạng IMS và giữa các thực thể mạng IMS đối
với bất kể mạng lõi nào (ví dụ: RAN và GPRS). Chính vì vậy, IMS hỗ trợ ít nhất là
mức bảo mật tương tự như đối với GPRS và mạng chuyển mạch kênh. Ví dụ: IMS bảo

đảm thuê bao được nhận thực trước khi họ bắt đầu sử dụng dịch vụ và thuê bao có thể
yêu cầu được bảo mật trong quá trình thực hiện một phiên dịch vụ. Cái nhìn khái quát
áp dụng cho biện pháp bảo mật được mô tả trong Hình 2-2.

Hình 2-2 Khái quát về bảo mật IMS
2.1.1.6 Vấn đề tính cước
Mỗi nhà khai thác hoặc nhà hỗ trợ dịch vụ cần có khả năng tính cước các thuê bao, đó
là yêu cầu hết sức cần thiết với bất kỳ mạng thông tin nào. Cấu trúc IMS cho phép các
chế độ tính cước khác nhau được sử dụng. Bao gồm khả năng tính cước với phần bên
chủ gọi hoặc tính cước cho cả bên bị gọi và bên chủ gọi dựa trên các tài nguyên đã sử
dụng ở lớp truyền tải. Trường hợp đầu, bên chủ gọi có thể được tính cước hoàn toàn
trên mỗi phiên IMS: có thể dùng các kế hoạch tính cước khác nhau tại lớp IMS và lớp
truyền tải Tuy nhiên, mỗi nhà khai thác mạng có thể quan tâm thông tin tính cước
tương quan được phát sinh tại các mức tính cước IMS (cho dịch vụ và cho nội dung
dịch vụ) và mức tính cước truyền tải. Tính năng này được hỗ trợ nếu nhà khai thác sử
dụng điểm tham chiếu điều khiển chính sách.
Khi các phiên IMS bao gồm nhiều thành phần thông tin đòi hỏi IMS hỗ trợ cách thức
tính cước đối với mỗi thành phần đó. Điều này cho phép khả năng tính cước bên bị gọi
nếu họ yêu cầu thêm một thành phần truyền thông mới trong phiên thông tin đang diễn
ra. Các mạng IMS khác nhau cũng cần có khả năng trao đổi thông tin trong việc tính
cước đối với phiên đang diễn ra .

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 22 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
Cấu trúc IMS hỗ trợ cả khả năng tính cước online và tính cước offline. Tính cước
online là xử lý tính cước mà trong đó thông tin tính cước có thể ảnh hưởng trong thời

gian thực đối với dịch vụ đang thực hiện; chính vì vậy, nó ảnh hưởng trực tiếp với điều
khiển phiên hay điều khiển dịch vụ. Trên thực tế, mỗi nhà khai thác có thể kiểm tra tài
khoản của các thuê bao trước khi cho phép thuê bao chiếm giữ một phiên và trước khi
kết thúc phiên – khi tất cả tín dụng trong tài khoản đã dùng hết. Các dịch vụ trả trước
là các ứng dụng cần khả năng tính cước online. Tính cước offline là xử lý tính cước
mà trong đó thông tin tính cước không ảnh hưởng theo thời gian thực đối với các dịch
vụ đang tiếp diễn. Đây là chế độ tính cước truyền thống, ở đó thông tin tính cước được
thu thập qua một chu kỳ riêng biệt, tại điểm kết thúc của chu kỳ này, nhà khai thác ghi
hóa đơn cho khách hàng.
Hình 2-3 thể hiện việc tính cước trong môi trường IMS. IMS hỗ trợ thêm khả năng
tính cước cho lưu lượng IP với nhiều cách thức tính cước hơn so với các hệ thống
thông tin trước đây.

Hình 2-3 Chức năng tính cước trong IMS.
2.1.1.7 Hỗ trợ chuyển vùng
Đối với các thuê bao, vấn đề đảm bảo truy nhập dịch vụ không phụ thuộc vào vị trí địa
lý là một vấn đề rất quan trọng. Đặc tính chuyển vùng giúp thuê bao có thể dùng dịch
vụ ngay cả khi họ không thuộc vùng dịch vụ mạng thường trú. Ngoài 2 trường hợp
chuyển vùng ở GPRS và chuyển vùng ở IMS còn có chuyển vùng chuyển mạch kênh
- IMS. Chuyển vùng GPRS nghĩa là khả năng truy nhập IMS khi mạng tạm trú hỗ trợ
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 23 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
truy nhập vô tuyến RAN và SGSN, còn mạng thường trú hỗ trợ chức năng GGSN và
IMS. Chế độ chuyển vùng IMS liên quan tới cấu hình mạng, khi ấy mạng tạm trú hỗ
trợ kết nối IP (ví dụ RAN, SGSN, GGSN) và điểm vào IMS (ví dụ P-CSCF) còn mạng
thường trú hỗ trợ các bộ chức năng còn lại của IMS. Lợi thế chính của chế độ chuyển

vùng này so với chế độ chuyển vùng GPRS chính là sự tối ưu tài nguyên tại mặt phẳng
thuê bao. Chuyển vùng giữa miền IMS và miền CS CN liên quan tới chuyển vùng nội
miền giữa IMS và CS. Khi thuê bao không được đăng ký hay không thể phục vụ trong
một miền thì phiên truyền dẫn có thể được định tuyến tới miền khác. Chú ý cả miền
CS CN và miền IMS có các dịch vụ riêng của nó và không thể dùng từ miền khác
(nghĩa là muốn dùng một dịch vụ thì ít nhất trong miền có thể được phục vụ phải có
các dịch vụ đó). Một số dịch vụ tương tự và có thể có ở cả hai miền (như thoại qua IP
ở IMS và điện thoại ở CS CN). Hình 2-4 chỉ ra các trường hợp chuyển vùng IMS/CS
khác nhau.

Hình 2-4 Chuyển vùng luân phiên IMS/CS
2.1.1.8 Phối hợp hoạt động với các mạng khác
Hiển nhiên, không thể triển khai IMS cùng lúc trên toàn thế giới. Ngoài ra, thuê bao
không thể có khả năng nhanh chóng đổi máy hay chuyển sang dùng dịch vụ mới. Do
vậy, vấn đề được đặt ra là khả năng truy nhập thông suốt không tính đến chủng loại
thiết bị đầu cuối hoặc vị trí địa lý. Để có thể trở thành cấu trúc và công nghệ mạng
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 

 24 


Phát triển một số dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng công nghệ IMS
thông tin thành công, IMS cần có khả năng kết nối với nhiều thuê bao nhất. Do đó,
IMS hỗ trợ các thuê bao PSTN, ISDN, thuê bao di động và thuê bao Internet. Ngoài ra,
nó sẽ có khả năng hỗ trợ các phiên với ứng dụng Internet hiện đang được phát triển
bên ngoài tổ chức 3GPP .
2.1.1.9 Mô hình điều khiển dịch vụ
Điều khiển dịch vụ tạm trú trong các mạng di động 2G vẫn đang được sử dụng. Khi
thuê bao đang roamming, thực thể trong mạng tạm trú sẽ hỗ trợ các dịch vụ và điều
khiển lưu lượng cho thuê bao. Thực thể này ở 2G gọi là trung tâm chuyển mạch di

động tạm trú. Trong những phiên bản Release 5 ban đầu, cả hai mô hình điều khiển
dịch vụ thường trú và tạm trú được hỗ trợ. Việc hỗ trợ 2 chế độ này sẽ hạn chế các sự
cố hơn khi dùng chỉ một chế độ; ngoài ra, nó sẽ làm giảm số lượng các giải pháp cấu
trúc hệ thống tối ưu, khi các giải pháp đơn giản có thể sẽ không thích hợp cho nhiều
chế độ. Việc hỗ trợ cả hai mô hình sẽ yêu cầu thêm các giao thức IETF mở rộng và
làm tăng tính phức tạp trong việc đăng ký và quản lý phiên dịch vụ. Điều khiển dịch
vụ tạm trú bị loại bỏ vì nó là giải pháp phức tạp và không được hỗ trợ bất cứ giá trị
đáng chú ý nào so với điều khiển dịch vụ thường trú. Điều khiển dịch vụ tạm trú còn
mang một số giới hạn, nó yêu cầu tính đa quan hệ và các mô hình chuyển vùng giữa
các nhà khai thác. Sự phát triển dịch vụ chậm hơn khi cả mạng thường trú và mạng
tạm trú cần hỗ trợ các dịch vụ tương tự nhau nếu không thuê bao sẽ phải sử dụng chất
lượng dịch vụ kém khi chuyển vùng. Ngoài ra, số lượng các điểm tham chiếu trong
mỗi nhà khai thác sẽ tăng, điều này yêu cầu các giải pháp phức tạp (ví dụ các giải pháp
liên quan đến bảo mật và tính cước). Vì vậy, điều khiển dịch vụ thường trú sẽ được lựa
chọn, nghĩa là các thực thể truy cập tới cơ sở số liệu của thuê bao và tương tác trực
tiếp với nền tảng dịch vụ (service platform). Các platform này luôn nằm tại mạng
thường trú của thuê bao.
2.1.1.10 Sự phát triển dịch vụ
Tầm quan trọng của vấn đề có một nền tảng dịch vụ chung trên đó có thể phát triển
nhanh chóng các dịch vụ đã khiến cho hình thức triển khai cũ đối với các nhóm dịch
vụ dịch vụ viễn thông, các ứng dụng và các dịch vụ bổ xung không còn được chấp
nhận như trước nữa. Do vậy, 3GPP đang chuẩn hoá các tính năng dịch vụ mà không
phải là bản thân mỗi dịch vụ đơn lẻ. Cấu trúc IMS bao gồm một bộ khung dịch vụ hỗ
trợ các tính năng thiết yếu để hỗ trợ các dịch vụ thoại, video, đa phương tiện, nhắn tin,
chia sẻ file, truyền số liệu, game và các dịch vụ bổ xung cơ bản.
2.1.1.11 Cấu trúc phân lớp
3GPP quyết định dùng cách tiếp cận theo lớp để thiết kế cấu trúc IMS. Các dịch vụ
kênh mang và truyền tải được tách biệt so với mạng báo hiệu IMS và các dịch vụ quản

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 


 25