thiết kế hệ thống IMS trong NGN, chương 2 potx

Chương 2: Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN 2.2.1 Tổng quan IMS Hệ thống con đa phương tiện IP IMS là phần mạng được xây dựng bổ sung cho các mạng hiện tại nhằm thực hiện nhiệm vụ hội tụ

Chương 2: Phân hệ IMS trong kiến

trúc NGN

2.2.1 Tổng quan IMS

Hệ thống con đa phương tiện IP (IMS) là phần mạng được xây dựng bổ sung cho các mạng hiện tại nhằm thực hiện nhiệm vụ hội

tụ mạng và cung cấp dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng đầu cuối

IMS là một phần của kiến trúc mạng thế hệ kế tiếp được cấu thành và phát triển bởi tổ chức 3GPP và 3GPP2 để hỗ trợ truyền thông đa phương tiện hội tụ giữa thoại, video, audio với dữ liệu và hội tụ truy nhập giữa 2G, 3G và 4G với mạng không dây

IMS được thiết kế dựa trên SIP cho phép truyền bất kì phương tiện truyền thông nào như thoại, video hay dữ liệu qua bất kì mạng nào

Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP bao gồm tất cả các thành phần mạng lõi (CN) để cung cấp các dịch vụ đa phương tiện IP Các thành phần này bao gồm tất cả các thành phần liên quan đến mạng báo hiệu và mạng mang như đã xác định ở 3GPP TS 23 002:

"Network Architecture" Dịch vụ đa phương tiện IP được dựa trên khả năng điều khiển phiên, các mạng mang đa phương tiện, các tiện ích của miền chuyển mạch gói (PS) do IETF xác định

Để các đầu cuối đường dây có thể truy nhập độc lập với vận hành và bảo dưỡng qua mạng Internet, phân hệ đa phương tiện IP

đã cố gắng tương thích với các chuẩn IETF (chuẩn Internet) Trong

một số trường hợp là lấy chuẩn giao thức của IETF do đó các giao diện này tương thích hợp lý với các chuẩn Internet ví dụ như giao thức SIP

Phân hệ mạng lõi đa phương tiện IP cho phép các nhà vận hành mạng di động mặt đất PLMN sẵn sàng phục vụ các dịch vụ đa phương tiện cho khách hàng của họ bằng cách xây dựng lên các ứng dụng, các dịch vụ với các giao thức Internet Ở đây không có mục đích là để chuẩn hóa các dịch vụ trong phạn vi của phân hệ

IM CN, mà mục đích chính là để các dịch vụ sẽ được phát triển do các nhà khai thác mạng PLMN và hiệp hội các nhà cung cấp thứ ba khác bao gồm cả không gian Internet đang sử dụng và phân hệ IM

CN Phân hệ IM CN có thể cho phép hội tụ để truy nhập thoại, hình ảnh, video, bản tin, dữ liệu và web dựa trên các công nghệ cho người dùng đầu cuối không dây, và có thể phối hợp sự phát triển về Internet với sự phát triển của truyền thông di động

Giải pháp cuối cùng để có thể hỗ trợ các ứng dụng đa phương tiện IP gồm có các đầu cuối, mạng truy nhập vô tuyến GERAN hoặc UTRAN, mạng lõi GPRS tiên tiến, và các thành phần chức năng đặc biệt của phân hệ IM CN được mô tả trong đồ án này

Sự khác biệt của IMS với kiến trúc mạng truyền thống là lớp ứng dụng và chuyển mạch rất gần với mạng truy nhâp, với kiến trúc này nó có thể áp dụng cho bất kì mạng truy nhập nào như 3G, Wifi, DSL, cable …

Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đang chuyển dịch vụ thoại truyền thống sang VoIP để tối ưu cho giá thành đầu tư và giá thành dịch vụ Tuy nhiên nếu chỉ chuyển sang mỗi mạng VoIP thì vẫn

không đủ để giải quyết hết những lo âu về giá thành đầu tư, giá cước thu nhập và còn phải tăng nhiều chi phí mới Khi dịch vụ thoại chuyển sang mạng IP, nó sẽ trở thành một phần của bộ các dịch vụ truyền thông hướng kết nối đa phương tiện thời gian thực chạy trên mạng IP và cùng chia sẽ một sự sắp xếp client-server chung như dịch vụ tin khẩn, cuộc gọi khẩn, hội nghị mạng và các dịch vụ VoIP, 3G … Thêm vào đó để VoIP có thể hỗ trợ lớp các dịch vụ mới như dich vụ đa phương tiện, dịch vụ tích hợp thì cần

có một nền tảng chuyển tiếp dịch vụ mới Nền tảng ở đây được chọn chính là IMS (IP Multimedia Subsystem) do 3GPP định nghĩa và phát triển Giải pháp của họ là thoại thế hệ kế tiếp với hệ thống dữ liệu, phần mềm và các dịch vụ chuyên nghiệp, để đáp ứng mạng cần hoạt động cả mạng đường dây và mạng không dây Tuy nhiên để các thành phần này hội tụ với các lớp dịch vụ mới

và đảm bảo QoS thì mạng phải có một kiến trúc dịch vụ phù hợp

và có khả năng để hỗ trợ cho:

Tách lớp đầu cuối và truyền tải khỏi lớp điều khiển phiên

Quản lí phiên qua các dịch vụ thời gian thực

Tương thích với dịch vụ mạng thông minh tiên tiến

Tương tác trong suốt với các mạng TDM trước đây

Hội tụ dịch vụ mạng không dây và dịch mạng đường dây

Pha trộn thoại với các dịch vụ thời gian thực

Thống nhất kĩ thuật để chia sẻ thông tin thộc tính người dùng qua dịch vụ

Thống nhất kĩ thuật để nhận thực và quảng bỏ người dựng đầu cuối

Mở ra giao diện chuẩn và giao diện lập trỡnh ứng dụng

3GPP, ETSI và diễn đàn Parlay định nghĩa kiến trỳc dịch vụ IMS để hỗ trợ cỏc yờu cầu đó núi đến trước đõy qua phiờn bản sau:

P-CSCF

CSCF

Cx

Mạng đa ph-ơng tiện IP

IMS-MGW

PSTN

Mn

Mb

Mg

Mm

MRFP

Mb

Mr

Mb

Mạng báo hiệu di

động kế thừa

CSCF

Mw

Mw

Gm

BGCF Mj

Mi

BGCF

C, D,

Gc, Gr

UE Mb

Mb

Mb

MRFC

SLF Dx

M p

PSTN

PSTN

Gq Phân hệ IM

Hỡnh 2 3: Sơ đồ kiến trỳc IMS của 3GPP

Và kiến trỳc IMS mức cao khi nú được đặt trong mạng cựng với cỏc giao diện tương ứng như sau:

UE

BSS GERAN

RNC UTRAN SGSN

GGSN

P-CSCF I-CSCF S-CSCF

MGCF BGCF

MGW T-SGW

MRFC MRFP

SLF

HSS

Mạng di động kế thừa

Server ứng dụng

Mạng IMS ngoài Mạng PSTN kế thừa

R-SGW HLR

Cx Cx

ISC

MRF

Ms

Mr Mi Mg Mj

Mw Mw

Mm Mm

Mk

Mp Dx

Mh Sh

Gi

Gc

Gr

Dữ liệu và báo hiệu Báo hiệu

Iu

Iu

Go

Hỡnh 2 4: Kiến trỳc IMS trong NGN

TểM LẠI: IMS trong NGN thực hiện 3 chức năng chớnh:

 Hội tụ mạng di động và mạng cố định

 Hội tụ dịch vụ Cung cấp dịch vụ truyền thụng đa phương tiện trờn nền gúi IP

 Hội tụ đầu cuối