Phát triển các dịch vụ media ứng dụng trên nền NGN

Hình 2.5 Cấu trúc bản tin SIP Hình 2.6 Giao thức Diameter cơ bản và các ứng dụng Hình 2.7 Định dạng bản tin Diameter Hình 2.8 Cấu trúc AVP Hình 2.9 Tổng quan kiến trúc IMS Hình 2.10 Kiến

bộ giáo dục và đào tạo trường đại học bách khoa hà nội

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 All IP duy nhất Phân hệ IP Multmdia 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 bới 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 các dịch vụ mới IMS đồng thời cũng hỗ trợ nhiều loại hình truy cập khác nhau do đó hứa hẹn sẽ mang lại một số lượng lớn khách hàng sử dụng các dịch vụ xây dựng trên đó

Qua thời gian tìm hiểu về giao thức SIP và phát triển các dịch vụ VoIP

được sự gợi ý của tiến sĩ Nguyễn Tài Hưng em đã lựa chọn đề tài “Phát triển các

dịch vụ Media ứng dụng trên nền NGN” Tìm hiểu đề tài đã mang lại cho em

những hiểu biết về một phân hệ không chỉ quan trọng với mạng 3G mà cả với mạng NGN

Em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Tài Hưng đã giúp đỡ tận tình cho

em trong thời gian làm luận văn Tôi cũng xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp

đã động viên và chia sẻ những kinh nghiệm quý báu

Hà Nội, tháng 11 năm 2009

Học viên

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ 5

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 7

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 10

1.1 Tầm quan trọng của đề tài: 10

1.2 Nội dung nghiên cứu: 11

CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC NGN VÀ PHÂN HỆ IMS 12

2.1 Giới thiệu kiến trúc NGN 12

2.2 Các giao thức chính được sử dụng trong IMS: 15

2.2.1 Giao thức điều khiển phiên : 15

2.2.2 Giao thức Diameter thực hiện chứng thực, cấp quyền và tính cước: 19

2.2.3 Các giao thức khác : 21

2.3 Kiến trúc IMS 21

2.3.1 Mạng truy nhập: 22

2.3.2 Mạng lõi: 23

2.3.2.1 Cơ sở dữ liệu HSS và SLF 23

2.3.2.2 Điều Khiển Cuộc Gọi/ Phiên 24

2.3.2.3 Các máy chủ ứng dụng: 26

2.3.2.4 Các media AS - MRF (Media Resource Function): 26

2.3.2.5 BGCF - Border Gateway Control Function : 26

2.4 Triển khai kiến trúc IMS: 27

2.5.1 Định danh chung (Public User Identities) 29

2.5.2 Định danh riêng 30

2.5.3 Mỗi quan hệ giữa định danh chung và định danh riêng 31

2.5.4 Định danh dịch vụ chung (Publica Service Identifies – PSI ) 32

2.6 Tiêu chí lọc 36

CHƯƠNG III: MÁY CHỦ ỨNG DỤNG TRONG IMS 42

3.1 Chức năng của máy chủ ứng dụng (AS) 42

3.2 Các chế độ hoạt động của máy chủ ứng dụng: 43

3.2.1 AS hoạt động như SIP UA 44

3.2.2 AS hoạt đông như một Back-to-Back User Agent 44

3.2.3 AS đóng vai trò là SIP Proxy máy chủ ứng dụng: 45

3.2.4 AS đóng vai trò là một SIP redirect máy chủ ứng dụng: 46

3.3 Giao diện AS với các thành phần khác trong mạng : 47

3.3.1 Giao diện với IMS core – ISC : 47

3.3.2 Giao diện với HSS – Sh: 47

CHƯƠNG IV: CƠ SỞ LÍ THUYẾT XÂY DỰNG DỊCH VỤ PRESENCE TRONG IMS 53

4.1 Giới thiệu 53

4.2 Dữ liệu mô tả trạng thái người dùng 54

4.2.1 Dạng cơ bản (PIDF) 54

4.2.2 Dạng mở rộng (RPIDF) 57

4.3 Mô hình dữ liệu trạng thái người dùng cho giao thức SIP 61

4.4 SIP và các thủ tục để thực hiện dịch vụ presence trong IMS 63

4.5 Kiến trúc dịch vụ presence trong IMS 64

4.6 Giao thức thao tác dữ liệu XCAP 65

4.7.1 Watcher đăng kí để nhận thông tin trạng thái của một thực thể cung cấp thông tin 69

4.7.2 RLS đăng kí để nhận thông tin trạng thái của người dùng của một thực thể cung cấp thông tin ở mạng khách 81

4.7.3 Thực thể cung cấp thông tin cập nhật thông tin trạng thái 82

4.7.4 Luồng tín hiệu hoạt động HTTP phục vụ dịch vụ kiểm tra trạng thái người dùng 85

CHƯƠNG V: THỰC HIỆN DỊCH VỤ 92

5.1 Mô hình triển khai dịch vụ 92

5.2 Presence server 92

5.3 Thực hiện ứng dụng presence trong IMS 96

5.3.1 Cấu hình trên FHoSS 96

5.3.2 Cấu hình trên Presence Server 97

5.3.2 Thực hiện cơ sở dữ liệu Mysql 101

5.4 Kết quả thực hiện 103

KẾT LUẬN 107

BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH – VIỆT 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

Hình 2.5 Cấu trúc bản tin SIP

Hình 2.6 Giao thức Diameter cơ bản và các ứng dụng

Hình 2.7 Định dạng bản tin Diameter

Hình 2.8 Cấu trúc AVP

Hình 2.9 Tổng quan kiến trúc IMS

Hình 2.10 Kiến trúc IMS triển khai trong đề tài

Hình 2.11 Quan hệ giữa định danh chung và định danh riêng trong 3GPP release 5 Hình 2.12 Quan hệ giữa định danh chung và định danh riêng trong 3GPP release 6 Hình 2.13 Phiên đến, định tuyến trực tiếp tới máy chủ ứng dụng

Hình 2.14 Phiên đến, được định tuyến gián tiếp tới AS thông qua S-CSCF

Hình 2.15 Cấu trúc của USER PROFILE

Hình 2.16 Tiêu chí lọc khởi tạo

Hình 3.1 Kiến trúc phân tầng IMS

Hình 3.2 AS hoạt động như SIP UA

Hình 3.3 Kiến trúc logic của SIP B2BUA

Hình 3.4 AS ứng dụng đóng vai trò SIP B2BUA 4

Hình 3.5 AS ứng dụng đóng vai trò SIP Proxy AS

Hình 3.6 AS ứng dụng đóng vai trò SIP Redirect AS

Hình 3.7 SH DATA UML DIAGRAM

Hình 4.1 Contact hiện nay và contact cải tiến với các thông tin về trạng thái người

Hình 4.3 Mô hình dữ liệu trạng thái người dùng cho SIP

Hình 4.4 Kiến trúc SIP presence

Hình 4.5 Kiến trúc để cung cấp dịch vụ presence trong IMS

Hình 4.6 Sử dụng XCAP

Hình 4.7 Watcher đăng kí để nhận thông tin trạng thái

Hình 4.8 Watcher đănng kí tới danh sách nguồn để nhận thông tin trạng thái của danh sách người dùng

Hình 4.9 Watcher đănng kí tới danh sách nguồn để nhận thông tin trạng thái của danh sách người dùng

Hình 4.10 RLS đăng kí để nhận thông tin trạng thái của người dùng của một thực thể cung cấp thông tin ở mạng khách

Hình 4.11 UE xuất thông tin trạng thái tới PS

Hình 4.12 XCAP client thao tác danh sách nguồn ở XCAP server

Hình 5.1 Mô hình thực hiện dịch vụ presence trong IMS

Hình 5.2 Cấu hình máy chủ dành cho ứng dụng

Hình 5.3 Cấu hình tiêu chí lọc khởi tạo

Hình 5.4 Thiết lập điểm kích hoạt dịch vụ

Hình 5.5 Kết quả là offline trường hợp người dùng

Hình 5.6 Kết quả trường hợp người dùng là online

Hình 5.7 Kết quả trường hợp người dùng thay đổi status

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT Từ viết tắt Từ đầy đủ

17 ACK Acknowledgment

35 IM-SSF IP Multimedia Service Switching Function

CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU

1.1 Tầm quan trọng của đề tài:

Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật đặc biệt là trong lĩnh vực viễn thông, các dịch vụ được phát triển ngày càng trở nên phong phú,

đa dạng Sự ra đời và phát triển nhanh chóng của internet đã tạo ra nền tảng cho việc phát triển các dịch vụ tích hợp

Những dịch vụ mới đang được sử dụng trong công nghệ hiện tại chủ yếu như: Mạng số đa dịch vụ tích hợp ISDN, chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, chuyển mạch bản tin, công nghệ ATM, chuyển mạch khung, Fast Ethernet, Token ring, các dịch vụ số liệu phân tán dựa trên cáp quang FDDI Ngoài ra các công nghệ mới cũng đang được sử dụng hiện nay như: dịch vụ số liệu multi-megabit SMDS, SONET/SDH, xDSL và B-ISDN, các công nghệ truy nhập vô tuyến như CDMA, TDMA, FDMA…

Các công nghệ trên đây đều có những giải pháp kĩ thuật và những hệ thống hỗ trợ trên chính hệ thống của mình Khi có nhiều công nghệ mạng sẽ dẫn đến tăng trưởng các phần tử mạng và do vậy sẽ làm tăng sự phức tạp trong đồng bộ và công tác quản lí, hơn nữa các nhà khai thác mạng khác nhau lại sử dụng các công nghệ và các chuẩn khác nhau do vậy dẫn đến việc tồn tại nhiều mạng riêng rẽ, đây là vấn đề thách thức thực tế với mạng viễn thông hiện nay

Trong mạng thế hệ kết tiếp (NGN) các hệ thống hỗ trợ có khả năng thích nghi với các điều kiện trên mạng, hội tụ các công nghệ về mạng lõi, mạng truy nhập, dịch

vụ và đầu cuối hiện có nhờ vậy đáp ứng được nhu cầu của kách hàng đòi hỏi có nhiều loại hình truyền thông (thoại, dữ liệu, Internet, video, truy nhập không dây…) mà chỉ cần một nhà cung cấp dịch vụ Để thực hiện điều này các tổ chức chuẩn hóa viễn thông như ITU-T, IETF, 3GPP … đã đưa ra các mô hình mạng hội tụ của minh, mỗi

tổ chức tiếp cận vấn đề hội tụ từ một khía cạnh riêng ITU-T tiếp cận vấn đề mạng hội tụ từ khía cạnh mạng PSTN/ ISDN, IETF tiếp cận từ khía cạnh mạng Internet, trong khi đó 3GPP và ETSI tiếp cận vấn đề từ khía cạnh mạng di động thế hệ 3 (3G)

Cùng với sự phát triển không ngừng về tất cả các lĩnh vực trong xã hội, nhu cầu của việc sử dụng các thông tin về trạng thái của người sử dụng ngày càng tăng cao không những về số lượng dịch vụ mà còn cả về chất lượng

Trong đề tài này, em nghiên cứu về “Phát triển các dịch vụ Media ứng

dụng trên nền NGN” Trong đó tập trung nghiên cứu các dịch vụ được triển khai

trên phân hệ IMS, một trong số các dịch vụ cơ bản được triển khai trên AS nghiên

cứu trong đề tài là “PRESENCE TRONG IMS” Tuy nhiên, nó lại là một dịch vụ cơ

bản đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai thêm nhiều dịch vụ giá trị gia tăng khác

1.2 Nội dung nghiên cứu:

Với mục đích nghiên cứu và phát triển ứng dụng theo kiến trúc IMS trong mô hình mạng thế hệ mới (NGN) nên trong đề tài này em sẽ tập trung tìm hiểu tổng quan

về IMS, Application Server, và về dịch vụ presence trong IMS

ƒ Tổng quan về IMS: Tìm hiểu về kiến trúc NGN để thấy được vị trí của

IMS-3GPP trong kiến trúc này, các thành phần, chức năng của từng thành phần và kiến trúc triển khai

• Máy chủ ứng dụng (Application Server): Giới thiệu về server ứng

dụng trong kiến trúc IMS, chức năng và phương thức hoạt động, giao diện từ máy chủ ứng dụng SIP tới các thành phần khác trong mạng lõi IMS

ƒ Dịch vụ presence service: Cơ sở lí thuyết thực hiện dịch vụ presence trong

IMS

ƒ Thực hiện dịch vụ: Thực hiện các giao diện web với người sử dụng, xử lý khởi tạo cuộc gọi presence

CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC NGN VÀ PHÂN HỆ IMS

2.1 Giới thiệu kiến trúc NGN

Mô hình NGN do ETSI đưa ra như sau:

Hình 2.1 Kiến trúc mạng NGN

Theo kiến trúc NGN tổng quan của ETSI có các đặc điểm sau:

ƒ NGN kế thừa các mạng hiện có như PSTN, ISDN, Internet, PLMN vv

ƒ Xây dựng thêm các phân hệ mới các giao thức mới với mục đích là để bổ sung thêm các loại hình dịch vụ, cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ mạng (phân hệ IMS)

ƒ Mạng truyền tải được IP hóa, công nghệ mạng truyền tải được sử dụng là IP

ƒ Các mạng riêng rẽ trước đây được kết hợp thành một mạng chung duy nhất Nhờ điều này mà nhà cung cấp dịch vụ mới có thể cung cấp dịch vụ đa phương tiện kết hợp cả tất cả các loại hình truyền thông thời gian thực như thoại, video, audio, ảnh động với loại hình truyền thông dữ liệu

Phân hệ IMS trong kiến trúc NGN

UE

UE

BSS GERAN RNC UTRAN SGSN

GGSN

P-CSCF I-CSCF S-CSCF

MGCF BGCF MGW T-SGW

MRFC MRFP

Mw Mw

Mm Mm

Mk

Mp Dx

Mh Sh

Go

Hình 2.2 Kiến trúc IMS trong NGN

IMS là một kiến trúc khung cho việc triển khai các dịch vụ đa phương tiện trên nền IP đối với người dùng di động

Hình 2.3 Kiến trúc 3GPP

IMS được xây dựng và phát triển với mục đích phải kết hợp được những xu hướng công nghệ mới nhất, tạo ra một nền tảng chung để phát triển các dịch vụ multimedia đa dạng và tạo ra nhiều lợi nhuận hơn trong việc thúc đấy khách hàng sử dụng miền chuyển mạch gói trong 3G Để đạt được những mục đích đó thì IMS phải thực hiện được những yêu cầu sau:

ƒ Hỗ trợ việc thiết lập các phiên Multimedia IP

ƒ Hỗ trợ cơ chế để thỏa thuận QoS

ƒ Hỗ trợ làm việc liên kết với mạng Internet và mạng chuyển mạch kênh (PSTN)

ƒ Hỗ trợ chuyển vùng

ƒ Hỗ trợ điều khiển dịch vụ

ƒ Hỗ trợ phát triển các dịch vụ

ƒ Hỗ trợ đa truy nhập

2.2 Các giao thức chính được sử dụng trong IMS:

IMS sử dụng hai giao thức quan trọng là SIP và Diameter

2.2.1 Giao thức điều khiển phiên :

SIP là một giao thức báo hiệu được sử dụng để thiết lập, chỉnh sửa hay kết thúc một phiên kết nối giữa hai đầu cuối SIP được thiết kế dựa trên các nguyên lý cơ bản từ hai giao thức HTTP, SMTP, nên SIP thừa kế hầu hết các đặc tính quan trọng của hai giao thức này Các bản tin SIP tương tự như các bản tin HTTP dưới dạng văn bản do đó nó dễ dàng mở rộng, gỡ rối và phát triển các dịch vụ Nó có thể được sử dụng để thiết lập cuộc gọi hai hay nhiều bên tham gia, cuộc gọi multimedia và phân phối multimedia Giao diện lập trình ứng dụng SIP (Sip Servlet API) là một giao diện phía máy chủ mô tả một bộ chứa (container) các thành phần SIP hay các dịch vụ SIP servlet, servlet chạy trong container cũng tương tự như HTTP Servlet, nhưng nó cũng

hỗ trợ giao thức SIP Cùng với SIP và SIP Servlet, đằng sau đó là rất nhiều các ứng dụng viễn thông phổ biến cung cấp các dịch vụ như là VoIP, tin nhắn nhanh (Instant messaging), presence và quản lý danh sách bạn bè (buddy list management) cũng như hội thảo web (web conference)

ƒ A mời B bắt đầu cuộc hội thoại Như một phần của lời mời, A sẽ chỉ ra loại media nào sẽ được hỗ trợ

ƒ B nhận lời mời, gửi đáp ứng trung gian tới người dùng A và sau đó đánh giá lời mời

ƒ Khi B sẵn sàng chấp nhận lời mời, nó gửi một xác nhận lại cho người dùng A Như một phần của xác nhận, B cũng chỉ ra loại media mà nó

hỗ trợ

ƒ A kiểm tra xác nhận mà nó nhận được từ B và quyết định xem liệu là media hỗ trợ bởi A và B có giống nhau Nếu A và B hỗ trợ cùng một loại media, cuộc gọi sẽ được thiết lập giữa A và B

Hình 2.4 Giao thức SIP

SIP cung cấp một phương thức chuẩn để thực hiện các bước này Nó thực hiện việc này bằng cách định nghiã ra các phương thức yêu cầu, đáp ứng, mã đáp ứng và các tiếp đầu đặc trưng cho báo hiệu và điều khiển cuộc gọi Giao thức này được chuẩn hóa bởi IETF và hiện nay nó được chấp nhận rộng rãi như một chuẩn báo hiệu cho 3GPP và như là một thành phần không thể thiếu trong kiến trúc IMS

2.2.1.2 SIP liên hệ với HTTP như thế nào?

Như đã nói ở trên SIP kế thừa các đặc tính quan trọng của HTTP Nó chia sẻ nhiều đặc điểm quan trọng với HTTP và cũng chính vì vậy nhiều người thường có thắc mắc là liệu SIP có sử dụng HTTP như một giao thức nền Câu trả lời là không

SIP là một giao thức hoạt động ở cùng một tầng với HTTP, điều đó có nghĩa là nó cùng hoạt động ở tầng ứng dụng và sử dụng các giao thức TCP, UDP, SCTP như là các giao thức nền của lớp dưới Tuy nhiên SIP có rất nhiều điểm giống với HTTP Ví

dụ, giống như HTTP, SIP cũng là một giao thức dựa trên văn bản (Text-b máy chủ ứng dụng) và người dùng có khả năng đọc được Cũng giống như HTTP, SIP sử dụng

cơ chế yêu cầu – đáp ứng (request-response machanism) với các phương thức đặc trưng, mã đáp ứng, các tiếp đầu Tuy nhiên, một điểm khác biệt quan trong giữa HTTP và SIP là cơ chế yêu cầu - đáp ứng trong SIP là không đồng bộ- một yêu cầu không nhất thiết theo sau nó là một đáp ứng tương ứng Trong thực tế, yêu cầu Sip thường có thể gây ra một vài yêu cầu khác được tạo ra

SIP là một giao thức ngang hàng (peer-to-peer protocol) Điều này có nghĩa là người dùng cuối (user agent) có thể hoạt động như một AS cũng như có thể hoạt động như một client Đây là một điểm khác biệt nữa giữa SIP và HTTP Trong HTTP, máy khách thì luôn luôn là máy khách, máy chủ thì sẽ luôn luôn là máy chủ

SIP hỗ trợ các phương thức yêu cầu và mã đáp ứng sau :

ƒ REGISTER: sử dụng bởi client để đăng kí địa chỉ với máy chủ ứng dụng

ƒ INVITE: chỉ ra rằng người dùng hay dịch vụ đang được mời tham gia vào một phiên Thân của bản tin này bao gồm một mô tả phiên mà người dùng hay dịch vụ đang được mời

ƒ ACK : xác nhận rằng client nhận được đáp ứng cuối cùng của một bản tin INVITE Phương thức này chỉ được sử dụng với yêu cầu INVITE

ƒ CANCEL: sử dụng để bỏ qua một yêu cầu đang chờ xử lý

ƒ BYE : Gửi bởi một user client agent để chỉ định với AS là nó muốn kết thúc cuộc gọi

ƒ OPTIONS: sử dụng để truy vấn máy chủ về khả năng

ƒ SUBSCRIBE : yêu cầu để được nhận 1 thông báo cụ thể

Mã đáp ứng :

ƒ 1xx: Thăm dò Một ACK chỉ định rằng hành động đã được nhận thành công, được hiểu và được chấp nhận

ƒ 3xx: chuyển hướng Yêu cầu thêm các hành động khác để xử lý yêu cầu

ƒ 4xx: lỗi client Yêu cầu có chứa cú pháp sai và không thể hoàn thành ở máy chủ

ƒ 5xx: lỗi máy chủ AS thất bại trong việc hoàn thành một yêu cầu hợp lệ

ƒ 6xx: lỗi toàn cục yêu cầu không thể hoàn thành ở bất cứ AS nào

Giao thức mô tả phiên: Giao thức mô tả phiên là một định dạng cho việc miêu

tả định dạng media và loại media được dùng trong một phiên SIP sử dụng SDP như

là một phần tải trong bản tin của nó để thực hiện chức năng trao đổi khả năng giữa các người dùng Ví dụ, nội dụng của SDP có thể chỉ ra loại mã hóa hỗ trợ bởi user agent và giao thức sử dụng trao đổi gian thực ( RTP)

2.2.1.3 Bản tin SIP:

Hình 2.5 Cấu trúc của một bản tin SIP

Hình trên chỉ ra cấu trúc thành phần của một bản tin SIP Có 3 Thành phần quan trọng:

ƒ Dòng yêu cầu: Chỉ ra phương thức yêu cầu , địa chỉ và phiên bản SIP

ƒ Phần tiếp đầu: chỉ ra dữ liệu về phiên hay cuộc gọi được thiết lập hay kết thúc

ƒ Phần thân bản tin: Cung cấp payload, SDP để mô tả media của phiên

2.2.2 Giao thức Diameter thực hiện chứng thực, cấp quyền và tính

cước:

Diameter dựa trên RFC 3588 được chọn là giao thức AAA trong mạng IMS Diameter được phát triển từ giao thức RADIUS (RFC 2865) là một giao thức được sử dụng phổ biến trong Internet để thực hiện chứng thực, cấp quyền và tính cước.Ví dụ khi một người dùng quay số đến một nhà cung cấp dịch vụ Internet, máy chủ truy nhập mạng sử dụng RADIUS để chứng thực cấp quyền cho user

Diameter bao gồm một giao thức cơ bản và giao thức này được bổ sung bởi các ứng dụng Diameter Giao thức cơ bản chứa các chức năng cơ bản và được thực thi trong các nút Diameter, độc lập với ứng dụng Phần ứng dụng là phần mở rộng của các chức năng cơ bản được tùy biến đi để phù hợp với ứng dụng cụ thể trong một môi trường hoạt động cụ thể

Hình 2.6 Giao thức Diameter cơ bản và các ứng dụng

IMS sử dụng Diameter trong nhiều giao diện , mặc dù vậy các giao diện này có thể sử dụng các ứng dụng Diameter khác nhau.Ví dụ IMS sử dụng một ứng dụng Diameter trong quá trình thiết lập cuộc gọi nhưng lại sử dụng một ứng dụng Diameter khác trong tính cước

Một bản tin Diameter chứa một phần header dài 20 octect và một số các cặp giá trị thuộc tính (AVPs – Attribute Value Pairs) Chiều dài phần header là cố định và luôn luôn có mặt trong tất cả các bản tin Diameter Còn số lượng AVP là thay đổi tùy thuộc vào từng loại bản tin cụ thể Một AVP là một kho chứa dữ liệu (thường là các dữ liệu chứng thực, nhận thực và tính cước)

ƒ Hop-by-Hop Identifier : chứa giá trị mà mỗi chặng thiết lập khi gửi một bản tin, bản tin đáp ứng sẽ có cùng định danh này với bản tin yêu cầu, vị vậy một nút Diameter có thể dễ dàng tương quan đáp ứng với yêu cầu

ƒ End-to-End Identifier : là giá trị tĩnh chỉ thay đổi khi một nút diameter chuyển tiếp yêu cầu

ƒ AVP : có cấu trúc như sau :

Hình 2.8 Cấu trúc AVP

• AVP code cùng với Vendor –ID (nếu tồn tại) tạo ra một định danh riêng cho thuộc tính (Attribute) Vendor-ID được thiết lập về 0 chỉ ra AVP chuẩn hóa theo đặc tả của IETF

• Flags : chỉ ra trường Vendor –ID có tồn tại hay không

• AVP Length : chỉ ra độ dài của AVP

• Data field: bao gồm một vài dữ liệu đặc tả liên quan tới thuộc tính Trường này có thể dài từ 0 đến vài octect

2.2.3 Các giao thức khác :

Ngoài ra còn có các giao thức như RTP và RCTP dùng để truyền tải media như video và audio, SDP là giao thức mô tả phiên media

2.3 Kiến trúc IMS

Kiến trúc IMS là tập hợp các chức năng được nối với nhau bởi các giao diện

đã được chuẩn hóa Người thi hành hoàn toàn có thể kết hợp hai chức năng vào một nút Cũng tương tự như thế người đó có thể tách một chức năng ra thành hai hay nhiều nút

Nhìn chung thì hầu hết những nhà cung cấp dịch vụ đều tuân theo kiến trúc IMS một cách chặt chẽ nhất và thi hành mỗi chức năng trong một nút riêng Vì thế việc tìm kiếm các nút thực thi nhiều hơn một chức năng và các chức năng được phân tán trên nhiều hơn một nút là hoàn toàn có thể

Hình 2.9 Tổng quan kiến trúc IMS

Trong hình 2.9 minh họa một cái nhìn tổng quan về kiến trúc của hệ thống IMS như chuẩn hóa của 3GPP Trong hình chỉ ra hầu hết các giao diện báo hiệu trong

hệ thống IMS, thường được đề cấp đến bởi hai hay ba kí tự mã hóa Chúng ta không thể vẽ tất cả các giao diện được định nghĩa trong IMS mà chỉ có thể liệt kê được hầu hết những nút giao diện có liên quan Trong kiến trúc IMS được phân chia thành 2 phần :

2.3.1 Mạng truy nhập:

Phía bên trái của hình 2.9 chúng ta có thể nhìn thất các đầu cuối IMS di động thường được nhắc đến như là các thiết bị người dùng (UE) Đầu cuối IMS được nối vào mạng chuyển mạch gói như là GPRS thông qua đường truyền vô tuyến

Chú ý rằng, mặc dù hình chỉ ra một thiết bị đầu cuối IMS nối vào mạng sử dụng đường truyền vô tuyến nhưng IMS cũng hỗ trợ các loại thiết bị và các cách truy nhập khác Thiết bị hỗ trợ cá nhân PDA và máy tính là các ví dụ về các thiết bị có thể kết nối tới IMS Một ví dụ khác về phương pháp truy cập là WLAN và ADSL

2.3.2 Mạng lõi:

Phần còn lại của hình chỉ ra các nút bao gồm trong mạng lõi IMS Các nút này là:

ƒ Một hay một vài cơ sở dữ liệu người dùng, còn gọi là HSS và SLF

ƒ Một hay một vài Máy chủ SIP như là CSCF

ƒ Một hay một vài Application Máy chủ ứng dụng

ƒ Một hay một vài MRF mỗi cái được chia nhỏ hơn thành MRFC và MRFP

dữ liệu liên quan đên một người dùng cụ thể được chứa trong một HSS của mạng mà không cần SLF Mặt khác, mạng với nhiều hơn một HSS yêu cầu có SLF

SLF là một cơ sở dữ liệu đơn giản ánh xạ địa chỉ người dùng tới HSS quản lý tương ứng Một nút yêu cầu truy vấn SLF, với một địa chỉ người dùng là đầu vào, sẽ thu được ở đầu ra là HSS có chứa thông tin liên quan đến người dùng đó

Cả HSS và SLF đều thực thi giao thức Diameter với các đặc trưng ứng dụng Diamter cho IMS

2.3.2.2 Điều Khiển Cuộc Gọi/ Phiên

Là một máy chủ SIP, là một nút cần thiết trong IMS Các CSCF xử lý các bản tin báo hiệu SIP trong IMS Có 3 loại CSCF phụ thuộc vào chức năng mà chúng cung cấp:

cuối IMS Nó có thể được đặt ở mạng khách( trong toàn bộ mạng IMS) hoặc mạng chủ Một vài mạng có thể sử dụng một bộ điều khiển biên phiên (Session Border Controller ) để thực hiện chức năng này Các đầu cuối xác định P-CSCF của nó bằng DHCP hoặc nó được gán trong PDP Context

• Nó được gán cho đầu cuối IMS trong suốt quá trình đăng ký, và không thay đổi trong suốt quá trình đăng ký

• Nó nằm trên đường đi của tất cả các bản tin báo hiệu và có thể được gán vào mỗi bản tin

• Nó nhận thực người dùng và thông báo một sự liên kết bảo mật IPsec với đầu cuối IMS

• Nó có thể nén và giải nén các bản tin SIP dùng SigComp, để giảm độ trễ qua các liên kết chậm

ƒ Serving-CSCF(CSCF): Là một nút trung tâm trong miền báo hiệu,

S-CSCF là một máy chủ SIP, nhưng nó cũng thực hiện chức năng điều khiển phiên Thêm vào việc thực hiện chức năng là một Máy chủ SIP thì nó cũng đóng vai trò của một trung tâm đăng kí SIP Điều này có nghĩa là nó duy trì sự liên hệ giữa vị trí của người dùng (nói cách khác là địa chỉ IP của thiết bị đầu cuối mà người dùng đăng nhập) và địa chỉ SIP của người dùng đó (cũng được biết đến như là định danh chung của người dùng –Public User Identity)

Cũng giống như I-CSCF, S-CSCF cũng thực thi một giao diện Diameter với HSS Lý do chính của việc sử dụng giao diện với HSS là:

• Để tải các vector nhận thực của người dùng đang cố gắng truy nhập mạng từ HSS S-CSCF sử dụng vector này để nhận thực người dùng

• Để tải hồ sơ người dùng từ HSS Hồ sơ người dùng bao gồm hồ

sơ về dịch vụ là một tập các triggers có thể làm cho bản tin SIP được định tuyến qua một hoặc một vài AS ứng dụng (MÁY CHỦ ỨNG DỤNG)

• Để khai báo với HSS về S-CSCF được cấp cho người dùng trong suốt quá trình đăng kí

Tất cả các bản tin báo hiệu SIP mà đầu cuối IMS gửi và nhận đều đi qua S-CSCF Nó sẽ kiểm tra mỗi bản tin SIP và quyết định xem liệu bản tin bảo hiệu này nên đi qua một hay nhiều Máy chủ ứng dụng trên đường tới đích cuối cùng của nó Các AS này sẽ cung cấp các khả năng về một dịch vụ tới người dùng

Một trong các chức năng chính của S-CSCF là cung cấp dịch vụ định tuyến bản tin SIP Nếu người dùng quay số điện thoại thay vì sử dụng SIP URI thì S-CSCF cung cấp một dịch vụ chuyển đổi, thường dựa trên chuẩn RFC-2916 (ENUM)

S-CSCF cũng tác động vào chính sách mạng cung của nhà cung cấp Ví dụ, một người dùng có thể không có quyền thiết lập một phiên cụ thể nào đó S-CSCF giữ người dùng khỏi việc thực hiện các chức năng không được cho phép

Một mạng thường bao gồm một số các S-CSCF cho mục đích

mở rộng và dự phòng Mỗi S-CSCF phục vụ một số lượng đầu cuối tùy thuộc vào dung lượng của nó

của miền quản trị Địa chỉ IP của nó được công khai trong DNS của miền, vì thế các AS ở xa có thể tìm thấy nó và sử dụng nó như một điểm chuyển tiếp cho các gói tin SIP tới miền này I-CSCF truy vấn HSS qua giao diện Diameter Cx để truy nhập vị trí người dùng (giao diện Dx được dùng từ I-CSCF tới SLF để định vị chỉ HSS cần thiết) và sau đó định tuyến các bản tin

2.3.2.3 Các máy chủ ứng dụng:

Là các AS thực hiện dịch vụ và giao tiếp với S-CSCF sử dụng SIP Phụ thuộc vào các dịch vụ thực tế mà AS có thể hoạt động trong chế độ SIP proxy, chế độ SIP UA hay chế độ SIP B2BUA (Back-to-back UA) AS có thể nằm trong mạng chủ hoặc trong một mạng thứ 3 bên ngoài Nếu nằm trong mạng chủ, nó có thể truy vấn HSS qua giao diện Diameter Sh (cho máy chủ ứng dụng) hay giao diện MAP_Mobile Application Part (cho IM-SSF)

2.3.2.4 Các media AS - MRF (Media Resource Function):

Cung cấp nguồn tài nguyên media trong mạng chủ MRF cung cấp cho mạng chủ khả năng đưa ra các thông báo, trong các luồng media (ví dụ trong cầu hội thảo tập trung), chuyển đổi giữa các lọai mã hóa, thu nhận số liệu thống kê và thực hiện bất cứ loại phân tích media nào

MRF còn được chia thành một nút nhỏ hơn trong miền báo hiệu gọi là MRFC (Media Resource Function Controller) và một nút trong miền media là MRFP(Media Resource Function Processor) MRFC hoạt động như là một SIP User Agent và chứa các giao diện SIP với S-CSCF MRFC điều khiển tài nguyên trong MRFP thông qua giao diện H248

MRFP triển khai tất cả các hàm liên quan đến media như là chơi và trộn media MRF luôn đặt ở mạng chủ

2.3.2.5 BGCF - Border Gateway Control Function :

Thực hiện chủ yếu là chức năng của Máy chủ SIP bao gồm chức năng định tuyến dựa trên số diện thoại BGCF chỉ dùng trong các phiên được khởi tạo bởi đầu cuối IMS và hướng tới một người dùng trong mạng chuyển mạch kênh như là PSTN háy PLMN Mục đích chính của BGCF là :

một mạng mà BGCF được đặt

2.4 Triển khai kiến trúc IMS:

Kiến trúc IMS được triển khai trong đề tài:

Hình 2.10 Kiến trúc IMS triển khai trong đề tài

Bao gồm khác khối chức năng:

ƒ Máy chủ ứng dụng:

• Cung cấp giao diện web cho người dùng thực hiện các dịch vụ trên nền IMS

• Giao tiếp với module AD/DB để xác thực dịch vụ

• Phát triển các dịch vụ Click-to-Dial, conferencing,Presence, dựa trên Sip Servlet

ƒ Media server:

• Thực hiện chức năng xử lý dữ liệu đa phương tiện (MSF và MRF tương ứng trong kiến trúc IMS)

• IS-ME sẽ thực hiện những công việc sau:

9 Playing các file thông báo (audio/video)

9 Hội thoại đa phương tiện

9 Chuyển mã (transcoding) các loại dữ liệu đa phương tiện

9 Tương tác thoại (IVR)

9 Tương lai sẽ thực hiện Text to Speak

9 Thực hiện các lệnh điều khiển cuộc gọi (từ IS-CC)

ƒ User Client:

• Cung cấp một phương tiện liên lạc đa phương tiện bằng giao thức SIP trên nền IP

• Hỗ trợ nhiều kiểu dữ liệu đa phương tiện

• Chạy trên PC, tương lai là trên điện thoại di động và các thiết bị cầm tay (sử dụng hệ điều hành Linux hoặc Symbian)

• Chứa phần ứng dụng và phần thực hiện giao thức SIP

• Cung cấp các dịch vụ chính: gọi điện, xem video (dạng streaming),

2.5 Định danh trong IMS:

Trong bất cứ một mạng nào cũng cần phải định danh được người dùng một cách duy nhất Đây là thuộc tính cho phép một điện thoại nhất định đổ chuông mà không phải là một điện thoại khác khi chúng ta quay số trong mạng PSTN

Trung tâm của bất kì một mạng nào là khả năng của nhà cung cấp định danh người dùng để cho cuộc gọi có thể đến được đúng người dùng Trong mạng điện thoại công cồng, người dùng được định danh bởi số điện thoại (là một tập hợi các chữ số theo thứ tự mà định danh điện thoại thuê bao) Số điện thoại này định ra người chủ thuê bao có thể được biểu diễn dưới nhiều dạng khác nhau : số điện thoại nội hạt,

số điện thoại liên tỉnh hay số điện thoại quốc tế Độ dài của chuỗi số phụ thuộc vào đích đến của cuộc gọi (ví dụ như cùng một vùng hay khác vùng hay quốc té)

Thêm vào dó, khi một dịch vụ được cung cấp đôi khi nó cũng yêu cầu định danh cảu dịch vụ Trong PSTN, dịch vụ được định danh bởi một số đặc biệt, thường

là có phần tiếp đầu đặc biệt ví dụ như 800 IMS cũng cung cấp cơ chế như vậy để định danh dịch vụ

2.5.1 Định danh chung (Public User Identities)

Trong IMS cũng có một cách tiền định để xác định người dùng Một người dùng IMS được cấp phát một hay nhiều định danh chung (Public User Identities) Nhà cung cấp dịch vụ nội hạt có nhiệm vụ cấp phát các định danh này cho mỗi thuê bao IMS Một định danh chung này có thể là mội SIP URI hoặc là một TEL URI Định danh này được sử dụng như thông tin liên hệ trong thể nghiệp vụ Trong IMS, định danh chung được sử dụng để dịnh tuyến các bản tin báo hiệu SIP Nếu chúng ta

so sánh giữa IMS và GSM, một định danh người dùng này đối với IMS cũng giống như MSISDN( Mobile Subcriber ISDN Number) trong mạng GSM

Khi định danh người dùng này từ một SIP URI, nó thường có dạng sip:first.lmáy chủ ứng dụngt@operator.com, mặc nhà cung cấp IMS có thể chuyển

đổi dạng thức này và thỏa mãn nhu cầu của bản thân họ Thêm vào đó, cũng có khả năng bao gồm một số điện thoại trong dạng của SIP URI sử dụng định dạng sau

Định dạng này là cần thiết bởi vì SIP yêu cầu URI được đăng kí dưới dạng SIP URI Vì thế nó không thể đăng kí một TEL URI trong SIP, mặc dù hoàn toàn có thể đăng kí một SIP URI chứa một số điện thoại

TEL URI là một dạng khác mà định danh người dùng công cộng có thể sử dụng được Dưới đây là TEL URI được trình bày dưới dạng số điện thoại quốc tế:

Tel: +1-212-555-0293

TEL URI là cần thiết để thực hiện một cuộc gọi từ đầu cuối IMS sang mạng điện thoại công cộng PSTN, bởi vì số điện thoại PSTN được biểu diễn dưới dạng số Mặt khác TEL URI cũng cần thiết nếu một thuê bao PSTN muỗn thực hiện một cuộc gọi đến một người dùng IMS , bởi vì người dùng PSTN chỉ có thể quay số

Chúng ta hình dung ra là mỗi nhà cung cấp sẽ cấp phát cho mỗi người dùng ít nhất một SIP URI và một TEL URI Có rất nhiều lí do cho việc chấp phát nhiều hơn một định danh người dùng công cộng cho một người dùng, như là khả năng phân biệt các định danh cá nhân mà bạn bè và người thân đã biết với định danh công cộng dùng trong công việc kinh doanh được biết đến bởi các đồng nghiệp, hoặc để kích hoạt một nhóm các dịch vụ

IMS mang đến một khái niệm rất thú vị: Một tập không tường minh các định danh người dùng được đăng kí Trong hoạt động thông thường của SIP, mỗi định danh cần đăng kí yêu cầu một bản tin SIP REGISTER Trong IMS, hoàn toàn có thể đăng kí một vài định danh người dùng công cộng trong một bản tin, đều này giúp tiết kiệm thời gian và băng thông

2.5.2 Định danh riêng

Mỗi thuê bao IMS được gán một định danh người dùng riêng tư Không giống như định danh người dùng chung, định danh này không phải là SIP URI hay TEL

URI, thay vào đó nó có dạng một định danh truy nhập mạng NAI (Network Access Identifier) : username@operator.com (RFC2486)

Không giống như định danh người dùng chung, nó không sử dụng để định tuyến yêu cầu SIP, thay vào đó nó được sử dụng riêng cho mục đích chứng thực và định danh thuê bao Một định danh riêng thực hiện chức năng trong IMS cũng giống như IMSI (International Mobile Subscriber Identifier) trong mạng GSM Định danh này không cần người dùng biết đến, bởi vì nó có thể chứa trong một thẻ thông minh cũng giống như IMSI chứa trong SIM (Subscriber Identity Module)

2.5.3 Mỗi quan hệ giữa định danh chung và định danh riêng

Nhà cung cấp dịch vụ gán một hay một vài định danh chung và một định danh riêng cho mỗi người dùng Trong trường hợp GSM/UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), thể thông minh có chứa định danh riêng của người dùng có ít nhất một định danh chung HSS là một cơ sở dữ liệu chung cho tất cả các

dữ liệu có liêu quan đến thuê bao, chứa định danh riêng và một tập các định danh chung gán cho người dùng HSS và S-CSCF cũng có thể thấy được sự tương quan giữa định danh công cộng và định danh riêng Hình chỉ ra mối liên quan giữa một thuê bao IMS, định danh riêng và định danh chung Theo hình vẽ một thuê bao IMS được gán một định danh riêng và một số định danh chung (3GPP ReleASe 5)

Hình 2.11 Quan hệ giữa định danh chung và định danh riêng trong 3GGP

release 5

trong thể thông minh, nhưng người dùng có thể có nhiều thẻ thông minh khác nhau

mà họ có thể cho vào các đầu cuối IMS Có thể các định danh công cộng này có thể

sử dụng kết hợp với nhiều hơn một định danh riêng Trong trường hợp của định danh chung #2, vì nó được gán cho cả định danh riêng #1 và #2 Điều này cho phép định danh chung #2 có thể sử dụng đồng thời từ hai đầu cuối IMS, mỗi thiết bị có một định danh riêng khác nhau

Hình 2.12 Quan hệ giữa định danh chung và định danh riêng trong 3GPP

release 6

2.5.4 Định danh dịch vụ chung (Publica Service Identifies – PSI )

2.5.4.1 Định nghĩa PSI- Phân loại PSI

Không giống như định danh người dùng chung được cấp phát cho người dùng, một PSI là một định danh được cấp phát cho một dịch vụ được đăng cai ở máy chủ ứng dụng Ví dụ, một máy chủ ứng dụng đăng cai một chat room được định danh bởi một PSI giống như định danh người dùng chung, PSIs có thể có dạng SIP URI hay TEL URI

Không giống định danh người dùng chung là PSI không liên quan đến định danh người dùng riêng Sở dĩ như vậy là vì định danh người dùng riêng chỉ sử dụng cho mục đích nhận thực người dùng PSIs không không áp dụng cho người dùng

PSI được chứa trong HSS dưới dạng hoặc là PSI đặc trưng hoặc wildcarded PSI Một PSI đặc trưng (distinct PSI) có chứa PSI được sử dụng trong quá trình định tuyến, trong khi wildcards PSI là một tập hợp các PSI wildcards PSI cho phép ối ưu hoạt động và duy trì các nút Một wildcards PSI có chứa hơn 2 dấu chấm cảm sẽ được xem như một cặp dấu ngăn cách

Khi được chứa trong HSS, wildcarded PSI sẽ bao gồm cả các kí tự ngăn cách

để xác định phần mở rộng của PSI

Ví dụ : PSI sau có thể chứa trong HSS "sip:chatlist!.*!@example.com"

Ví dụ các PSI sau giao tiếp trên các giao diện bản tin tới HSS sẽ được đổi thành "sip:chatlist!.*!@example.com" khi chứa trong HSS :

2.5.4.2.1 PSI ở phía khởi tạo

tin lọc trong thông tin thuê bao của người dùng sử dụng dịch vụ được xác định bởi PSI Sau đó PSI có thể được sử dụng bởi những người dùng này

Bản tin SIP yêu cầu có thể được định tuyến tới máy chủ ứng dụng tương ứng đăng cai dịch vụ tùy theo các quy tắc lọc khởi tạo trong S-CSCF của người dùng đang sử dụng dịch vụ

Những PSI được cấu hình tĩnh trước này chỉ có thể được truy nhập nội

bộ từ trong miền IMS của nhà cung cấp dịch vụ mà PSI được cấu hình

2.5.4.2.2 PSI ở phía kết thúc :

Máy chủ ứng dụng đăng cai dịch vụ PSI có thể được kích hoạt như là máy chủ ứng dụng kết thúc thông qua thông tin chứa trong HSS Những PSI na có khả năng định tuyến toàn cục và có thể sẵn sàng sử dụng với người dùng trong và ngoài miền nhà cung cấp và có thể lấy một trong các dạng sau:

ƒ PSI đặc trưng được định nghĩa trong TS 23.003 PSI này có thể được tạo ra, sửa chữa và xóa trong HSS bởi nhà cung cấp thông qua cơ chế o&m(vận hành và bảo dưỡng) PSI cũng có thể được tạo ra và xóa bởi người dùng sử dụng giao diện Ut

ƒ PSI đặc trưng có thể được kích hoạt trong HSS bởi máy chủ ứng dụng

sử dụng giao diện Sh

ƒ Wildcarded PSI có thể được tạo, sửa chữa và xóa trong HSS bởi nhà cung cấp dịch vụ thông qua cơ chế vận hành và bảo dưỡng

Đối với cả distinct PSI và wildcarded PSI, có hai cách để định tuyến tới

AS đăng cai PSI:

ƒ HSS chứa thông tin gán S-CSCF và thông tin về tiêu chí lọc cho “người dung PSI” có thể định tuyến đến máy chủ ứng dụng có đăng cai PSI dựa trên nguyên tắc định tuyến của IMS Trong trường hợp này, I-CSCF nhận bản tin SIP yêu cầu ở phía kết thúc, truy vấn cơ sở dữ liệu HSS và định tuyến bản tin yêu cầu tới S-CSCF được gán cho người dùng PSI S-

CSCF chuyển tiếp phiên tới Server ứng dụng có đăng cai dịch vụ được định danh bởi PSI dựa vào tiêu chí lọc cuối cùng

Hình 2.13 Phiên đến, định tuyến trực tiếp tới máy chủ ứng dụng

ƒ HSS chứa thông tin địa chỉ của máy chủ ứng dụng đăng cai dịch vụ PSI cho người dùng PSI Trong trường hợp này, máy chủ ứng dụng xác định thông tin cho PSI và trả lại cho I-CSCF vị trí đáp ứng truy vấn, trong trường hợp này I-CSCF sẽ chuyển tiếp yêu cầu trực tiếp đến máy chủ ứng dụng đăng cai dịch vụ

Hình 2.14 Phiên đến, được định tuyến gián tiếp tới AS thông qua S-CSCF

2.6.  Tiêu chí lọc 

Tiêu chí lọc là một trong những phần quan trọng nhất của thông tin người dùng được lưu trữ trên mạng vì chúng xác định dịch vụ nào sẽ cung cấp cho họ Tiêu chí lọc bao gồm tập hợp các thông tin liên quan đến người dùng giúp cho S-CSCF quyết định khi nào gọi máy chủ ứng dụng cung cấp dịch vụ

Theo chuẩn 3GPP TS 23.218, có hai tập tiêu chuẩn lọc là: tiêu chuẩn lọc khởi tạo (initial filter criteria iFC) và tiêu chuẩn lọc kế tiếp (subsequent filter criteria sFC) Tuy nhiên mới chỉ có iFC được sử dụng, còn sFC vẫn còn nằm trong lý thuyết do nếu

áp dụng sFC tại S_CSCF sẽ gây ra xung đột với qui tắc định tuyến bản tin SIP cho các proxy

Tiêu chí lọc khởi tạo có nhiệm vụ đánh giá các yêu cầu SIP khởi tạo và tạo ra một hội thoại (dialog) hoặc là một yêu cầu đơn Ví dụ như S-CSCF đánh giá tiêu chí lọc khởi tạo khi nó nhận được yêu cầu SUBSCRIBE đầu tiên, INVITE, OPTION

hoặc bất cứ yêu cầu nào tạo ra cuộc hội thoại hoặc được gửi ngoài các hội thoại CSCF sẽ không đánh giá tiêu chí lọc khởi tạo nếu nó nhận yêu cầu PRACK, NOTIFY, UPDATE hoặc BYE do chúng luôn được gửi như một phần của một hội thoại SIP đã chấm dứt

S-Lý thuyết về tiêu chuẩn lọc kế tiếp là S-CSCF sẽ đánh giá tiêu chí lọc kế tiếp khi nó nhận được yêu cầu kế tiếp trong một hội thoại SIP Kết quả của việc đánh giá này có thể dẫn đến việc S-CSCF chuyển tiếp yêu cầu SIP kế tiếp đến một máy chủ ứng dụng, điều này trái ngược với thủ tục định tuyến cho yêu cầu kế tiếp trong SIP proxy Hơn nữa, trong sự kiện một máy chủ ứng dụng nhận được yêu cầu kế tiếp này, lúc đó máy chủ ứng dụng vẫn chưa nhận được yêu cầu khởi tạo để tạo hội thoại SIP

Do đó máy chủ ứng dụng sẽ hủy yêu cầu và bỏ qua Từ đó dẫn đến việc không sử dụng tiêu chí lọc kế tiếp trong thực tế

Tiêu chí lọc duy nhất được sử dụng là tiêu chí lọc khởi tạo Do tiêu chí lọc kế tiếp không tồn tại nên thuật ngữ tiêu chí lọc khởi tạo và tiêu chí lọc là như nhau

HSS chứa tất cả dữ liệu liên quan đến người dùng trong một kiến trúc dữ liệu tên là user profile Hình dưới chỉ ra cấu trúc đơn giản cấp cao của user profile Ta có thể thấy user profile có chứa định danh riêng thuê bao mà user profile này thuộc về

và một hay nhiều service profile Mỗi service profile chứa một hay nhiều định danh

Hình 2.15 Cấu trúc của một User Profile

Khi một thuê bao đăng ký với S-CSCF, SCSCF sẽ liên lạc với HSS để tải về user profile có chứa các tiêu chuẩn lọc Vậy tiêu chuẩn lọc sẵn sàng cho S-CSCF khi thuê bao đăng ký

Tiêu chuẩn lọc xác định dịch vụ được đặt cho nhóm định danh công cộng thuê bao liệt kê trong service profile Cấu trúc dữ liệu của tiêu chuẩn lọc thể hiện ở hình 2-

16

Hình 2.16 Tiêu chí lọc khởi tạo

Trường đầu tiên trong cấu trúc của tiêu chuẩn lọc là Priority Trường Priority xác định thứ tự của tiêu chuẩn lọc sẽ được dùng so với các tiêu chuẩn lọc còn lại trong cùng một service profile S-CSCF trước tiên sẽ chọn tiêu chuẩn lọc có độ ưu tiên cao nhất (độ ưu tiên 1 là độ ưu tiên cao nhất) Sau khi thực thi nó, S-CSCF sẽ tiếp tục với các tiêu chuẩn lọc tiếp theo có độ ưu tiên nhỏ hơn Trường Priority trong tiêu chuẩn lọc là số duy nhất trong các tiêu chuẩn lọc trong cùng một service profile Với một số trường hợp, số ưu tiên không cần thiết phải là số liền nhau

Sau trường Priority là không hay nhiều Trigger Points (điểm kích hoạt) Một Trigger Point là một biểu thức cần được đánh giá để xác định xem yêu cầu SIP có được phép chuyển tiếp đến máy chủ ứng dụng hay không Một Trigger Point là tập hợp của các bộ lọc riêng biệt được gọi là Service Point Triggers Ví dụ một Trigger Point có thể như sau:

(Method = INVITE) AND (Request-URI = sip:user@example.com)