DIAMETER TRONG IMS

Đồ án tốt nghiệp đại đại học

Mục lục

Mục lục Mục lục..........................................................................................................................i THUẬT NGỮ VIẾT TẮT..........................................................................................iii DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................ ............................................................................................ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU.......................................................................... BIỂU....................................................................................... .................ix ix LỜI NÓI ĐẦU..............................................................................................................1 CHƯƠNG I..................................................................................................................3 TỔNG QUAN VỀ IMS................................................................................................3 1.1 Sự ra đời và phát triển IMS.................................................................................3 1.2 Các yêu cầu kiến trúc..........................................................................................3 1.3 Kiến trúc phân lớp IMS....................................................................................... IMS.......................................................................................66 1.4 Kiến trúc chức năng IMS....................................................................................8 1.4.1 Sơ đồ khối kiến trúc......................................................................................8 1.4.2 Chức năng các phần tử trong trong IMS.................................................................9 IMS................................................................. 9 1.4.2.1 CSCF ủy quyền (P-CSCF).....................................................................9 1.4.2.2 CSCF hỏi (I-CSCF).............................................................................. (I-CSCF).............................................................................. 10 1.4.2.3 CSCF phục vụ (S-CSCF).....................................................................11 1.4.2.4 Chức năng điều khiển chuyển mạng (BGCF)....................................... (BGCF).......................................12 12 1.4.2.5 Server thuê bao nhà (HSS)...................................................................12 1.4.2.6 Chức năng định vị đăng ký thuê bao (SLF)..........................................13 (SLF).......................................... 13 1.4.2.7 Chức năng điều khiển khiển cổng phương tiện (MGCF)............ (MGCF).................... ................. ..........13 .13 1.4.1.8 Chức năng tài nguyên nguyên đa phương tiện (MRF)............................ (MRF)..................................... ..........14 .14 1.4.2.9 Cổng phương phương tiện IMS (IMS-MGW)................................................... 15 1.4.2.10 Cổng báo hiệu (SGW)........................................................................15 1.4.2.11 Server ứng dụng (AS)........................................................................15 1.4.2.12 Chức năng quyết định chính sách (PDF)....................................... (PDF)............................................ .....16 16 1.4.2.13 Cổng an ninh (SEG)...........................................................................16 1.4.3 Các giao diện trong IMS.............................................................................16 1.5 Mô hình IMS của một số tổ chức tiêu chuẩn ....................................................19 .................................................... 19 1.5.1 Mô hình IMS của ITU-T.............................................................................19 1.5.2 Mô hình IMS trong NGN của ETSI............................................................20 1.5.3 So sánh mô hình IMS của ITU-T, ETSI ETSI và 3GPP....................................... 3GPP............................... ........21 21 Kết luận chương......................................................................................................22 CHƯƠNG II ..............................................................................................................23 GIỚI THIỆU CƠ BẢN BẢN GIAO GIAO THỨC DIAMETER........................ DIAMETER.................................... .................... ..........23 ..23 2.1 Giới thiệu..........................................................................................................23 2.2 Khung Diameter................................................................................................24 2.3 Các thành phần Diameter..................................................................................24 2.3.1 Thành phần RELAY (Chuyển tiếp)............................................................. tiếp).............................................................25 25 2.3.2 Thành phần PROXY (Ủy quyền)................................................................25 2.3.3 Thành phần REDIRECT REDIRECT (Gửi lại)...............................................................26 lại)............................................................... 26 2.3.4 Thành phần TRANSLATION TRANSLATION (Dịch)..........................................................26 (Dịch).......................................................... 26 2.4 Định dạng bản tin Diameter..............................................................................27 2.5 Một số đặc điểm của giao thức Diameter..........................................................33 2.5.1 Vận chuyển.................................................................................................33 2.5.1.1 SCTP....................................................................................................33 Nguyễn Minh Quang – D04VT2 D04VT2

i


Mục lục

2.5.1.2 TCP......................................................................................................34 Cấu trúc tiêu đề TCP:.......................................................................................34 2.5.2 Nút ngang cấp Diameter.............................................................................. Diameter..............................................................................35 35 2.5.3 Kết nối và phiên..........................................................................................36 2.5.4 Bảo mật trong Diameter..............................................................................38 2.5.5 Thanh toán..................................................................................................38 2.5.6 Cơ chế truyền thay thế và xử lý lỗi.............................................................39 2.5.7 So sánh với giao thức RADIUS..................................................................40 Kết luận chương......................................................................................................41 CHƯƠNG III.............................................................................................................42 GIAO THỨC DIAMETER TRONG IMS...............................................................42 3.1 Thủ tục đăng kí và xóa đăng kí mức ứng dụng với với giao diện Cx................. Cx......... .............42 .....42 3.1.1 Đăng kí IMS................................................................................................ IMS................................................................................................ 42 3.1.1.1 Luồng thông thông tin đăng kí với người dùng chưa đăng kí ........................44 .................... ....44 3.1.1.2 Luồng Luồng thông tin đăng kí lại cho người người dùng đã đăng kí ................. ......... .............50 .....50 3.1.2 Thủ tục xóa đăng kí mức mức ứng dụng ............................................................ ......................................................... ...52 52 3.1.2.1 Xóa đăng kí khởi tạo di động ..............................................................52 3.1.2.2 Xóa đăng kí khởi tạo mạng .................................................................54 3.2 Thủ tục liên quan đến truy vấn thông thông tin định tuyến (giao diện diện Dx)................ Dx)........ .........59 .59 3.2.1 Nhận dạng dạng người người dùng tới giải đáp HSS............................................ HSS.................................................... ........59 59 3.2.2 Đăng kí trên SLF................................................................ SLF....................................................................................... ......................... 62 3.2.3 Mời UE trên SLF........................................................................................63 3.3 Khởi tạo phiên .................................................................................................. .................................................................................................. 64 3.4 Tính cước .........................................................................................................65 3.4.1 Kiến trúc tính cước...................................................................................... cước......................................................................................65 65 3.4.2 Kiến trúc tính cước ngoại tuyến..................................................................65 3.4.2.1 Chức năng tập hợp tính cước CCF.......................................................66 3.4.2.2 Chức năng cổng tính cước.................................................................... cước....................................................................67 67 3.4.2.3 Hệ thống hóa đơn .......................................................................... ............................................................................... .....67 67 3.4.2.3 Điểm tham chiếu chiếu Rf (Diameter)........................................................... 67 3.4.3 Kiến trúc tính cước trực tuyến .................................................................... 81 3.4.3.1 Chức năng tính cước sự kiện (ECF).....................................................81 3.4.3.2 Chức năng tính tính cước phiên (SCF)........................................................82 (SCF)....................................................... .82 3.4.3.3 Chức năng tính tính cước kênh mang (BCF)............................................... 82 3.4.3.4 Chức năng phân loại............................................................................. loại.............................................................................83 83 3.4.3.5 Điểm tham chiếu chiếu Ro............................................................................83 3.4.4 Các AVP sử dụng cho thanh thanh toán trực tuyến và ngoại tuyến.................. tuyến.............. ........ ....88 88 Kết luận chương .....................................................................................................90 KẾT LUẬN CHUNG.................................................................................................91 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................92

Nguyễn Minh Quang – D04VT2 D04VT2

ii


Thuật ngữ viết tắt

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt 3GPP 3GPP2 AAA AAL ACA ACR ADSL AH AKA AS ATM AVP BCF BER BGCF BICC BS BSF BTS CAMEL

CAP CCF CCSA CDMA CDR

Từ đầy đủ Tiếng Việt Third Generation Partnership Dự án hợp tác thế hệ thứ ba Project Third Generation Partnership Dự án hợp tác thế hệ thứ ba 2 Project 2 Authentication, authorization Nhận thực, thực, cấp phép và thanh toán toán and accounting ATM adaptation layer Lớp thích ứng ATM Accounting-Answer Trả lời- thanh toán Accounting requests Yêu cầu thanh toán Asynchronous Digital Đường dây thuê bao số không đồng Subscriber Line bộ Authentication header Header nhận thực Authentication and key Thỏa thuận khóa và nhận thực agreement Application server Server ứng dụng Asynchronous transfer mode Phương thức truyền tải bất đồng bộ Attribute value pair; audio Cặp giá trị thuộc tính; profile âm video profile thanh hình ảnh Bearer Charging Function Chức năng tính cước kênh mạng Bit error ratio Tốc độ bít lỗi Breakout Gateway Control Chức năng điểu khiển cổng nối Function xuyên Bearer Independent Call Điều khiển cuộc gọi độc lập kênh Control mang Bearer service; billing system Dịch vụ kênh mạng, hệ thống hóa đơn Bootstrapping Server Chức năng server tự mồi Function Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc Customized Ap Applications fo for Ứng dụng theo yêu cầu khách hàng Mobile network Enhanced đối với Logic Camel Application Part Phần ứng dụng Camel Charging Collection Function Chức năng tập hợp tính cước China Communications Liên hiệp chuẩn thông tin Trung Standards Association Quốc Code Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo mã Access Charging Data Record Bản ghi dữ liệu cước, bản ghi chi tiết

Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

iii


Charging Detail Record CGF Charging Gateway Function CK Ciphering key CSN Circuit switching network CN Core Network CS Circuit-switched CSCF Call Session Control Function CSCN Circuit Switched Core Network DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DOS Denial of service DNS Domain name system DSL Digital Subscriber Line EAP Extensible Authentication Protocol ECF Event Charging Function GGSN Gateway GPRS Support Node GPRS General Packet Radio Service GSM Global System for Mobile Communications HLR Home location register HSS Home Subscriber Server HTTP Hyper Text Transfer Protocol ICID IMS charging identifier I-CSCF Interrogating-CSCF IETF Internet Engineering Task Force IK Integrity key IKE Internet Key Exchange IMSIMS-MG MGW W IP Mult Multim imed edia ia Subs Subsys yste temmMedia Gateway Function IMS IP Multimedia Subsystem IM-SSF IP Multimedia Service Switching Function IP Internet Protocol IP-CAN IP-Connectivity Access Network IPsec Internet Protocol security IPv4 Internet Protocol Version 4 IPv6 Internet Protocol Version 6 IP-SSF IP Multimedia Service Switching Function ISC IMS Service Control Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2


cước Chức năng cổng tính cước Khóa mật mã Mạng chuyển mạch kênh Mạng lõi Chuyển mạch kênh Chức năng điều khiển phiên gọi Mạng lõi chuyển mạch kênh Giao thức cầu hình trạm động Từ chối dịch vụ Hệ thống tên miền Đường dây thuê bao số Giao thức nhận thực mở rộng Chức năng tính cước sự kiện Node hỗ trợ cổng GPRS Dịch vụ vô tuyến gói chung Hệ thống viễn thông di động toàn cầu Bộ đăng ký vị trí nhà Server thuê bao nhà Giao thức truyền tải siêu văn bản Nhận dạng tính cước IMS CSCF –Thẩm vấn (hỏi) Nhóm đặc trách kỹ thuật thuật về Internet Internet Khóa toàn vẹn Trao đổi khóa Internet Chức năng cổng phương tiện – phân hệ đa phương tiện IP. Phân hệ đa phương tiện IP Chức năng chuyển mạch dịch vụ đa phương tiện tiện IP Giao thức Internet Mạng truy nhập kết nối IP Bảo mật giao thức Internet Giao thức Internet phiên bản 4 Giao thức Internet phiên bản 6 Chức năng chuyển mạch dịch vụ đa phương tiện tiện IP Điều khiển dịch vụ IMS iv


ISDN ISIM ISP ISUP LCS LIA LIR MAR MEGACO MGCF MGW MID MMS MRFC MSC NAI NAPTR NAS NASREQ NGN NTP OCS P-CSCF PDF PDP PLMN PS PSTN QoS RADIUS SA

Integrated Services Digital Network IP Multimedia Services Identity Module Internet Service Provider ISDN User Part Location services Location-Info-Answer Location-Info-Request Multimedia-Auth-Request Media Gateway Control Protocol Media Gateway Control Function Media gateway function Media stream identification Multimedia Messaging Service Multimedia Resource Function Controller Mobile switching centre Network access identifier identifier Naming authority authority pointer pointer Network access server Network Access Server Requirements Next Gene Gene Network Network Time Protocol Protocol Online Charging System Proxy-CSCF Policy Decision Function Packet Data Protocol; policy decision point Public Land Mobile Network Packet-switched; presence server Public Switched Telephone Network Quality of service Remote Authentication Dial In User Service Security association



Mạng số đa dịch vụ Môđun nhận dạng dịch vụ đa phương tiên IP Nhà cung cấp dịch vụ Internets Phần người dùng ISDN Dịch vụ vị trí Trả lời thông tin vị trí Yêu cầu thông tin vị trí Yêu cầu Giao thức điểu khiển cổng phương tiện Chức năng điều khiển cổng phương tiện Chức năng cổng phương tiện Nhận dạng luồng phương tiện Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện Bộ điều khiển chức năng tài nguyên đa phương tiện Trung tâm chuyển mạch di động Nhận dạng truy nhập mạng mạng Server truy nhập nhập mạng Yêu cầu server truy nhập mạng Mạng thế hệ hệ tiếp theo Giao thức thức thời gian mạng Hệ thống tính cước trực tuyến CSCF - ủy quyền Chức năng quyết định chính sách Giao thức dữ liệu gói; điểm quyết định chính sách. Mạng di động công cộng mặt đất Chuyển mạch gói; server hiện thời Mạng điện thoại chuyển mạch kênh công cộng Chất lượng dịch vụ Dịch vụ người sử dụng quay số nhận thực từ xa Liên kết bảo mật v


SAA SAR S-CDR SCF SCS S-CSCF SCTP SDP SGSN SGW SIP SIPS SLF SNMP SRV SSF TCP TCP/IP TLS TTL UA UAA UAR UDP UE UMTS URI URL USIM UTRAN VHE VPN VoIP WAP WCDMA WLAN

Server-Assignment-Answer Server-Assignment-Request SGSN-CDR Session Charging Function Service Capability Server Serving-CSCF Stream Control Transmission Protocol Session Description Protocol Serving GPRS Support Node Signalling Gateway Session Initiation Protocol Secure SIP Subscription Locator Fu Function Simple Network Management Protocol Service records Service Switching Function Transmission Control Protocol TCP/IP stack Transport Layer Security Time to live User Agent User-Authorization-Answer User-Authorization-Request User Datagram Protocol User equipment Universal Mobile Telecommunications System Uniform resource identifier Universal resource locator Universal Subscriber Identity Module UMTS te terrestrial ra radio ac access network Virtual home environment Virtual private network Voice over IP Wireless Application Protocol Wideband Co Code Di Division Multiple Access Wireless Local Area Network



Trả lời gán server Yêu cầu gán server Bản ghi chi tiết cước SGSN Chức năng tính cước phiên Server khả năng dịch vụ CSCF - Phục vụ Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng Giao thức miêu tả phiên Node hỗ trợ dịch vụ GPRS Cổng báo hiệu Giao thức khởi tạo phiên Bảo mật SIP Chức năng định vị đăng ký thuê bao Giao thức quản lý mạng đơn giản Bản ghi dịch vụ Chức năng chuyển mạch phục vụ Giao thức điều khiển truyền dẫn Ngăn xếp TCP/IP Bảo mật lớp truyền tải Thời gian sống Tác nhân người dùng Trả lời cấp phép người dùng Yêu cầu cấp phép người dùng Giao thức dữ dữ liệu người dùng Thiết bị người dùng Hệ thống viễn thông di động toàn cầu Nhận dạng tài nguyên duy nhất Định vị tài nguyên chung Môđun nhận dạng thuê bao toàn cầu Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS Môi trường nhà ảo Mạng riêng ảo Thoại qua IP Giao thức ứng dụng không dây Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng Mạng vùng nội bộ không dây

vi


Danh mục hình vẽ và bảng bảng biểu

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Kiến trúc phân lớp IMS...........................................................................7 Hình 1.2 Sơ đồ kiến trúc chức năng IMS của 3GPP.............................................8 Hình 1.3 Kiến trúc CSCF........................................................................................9 Hình 1.4 Giao diện Diameter giữa HSS, SLF và các CSCF, giao diện SIP giữa các CSCF................................................................................................................13 Hình 1.5 Kiến trúc MRF.......................................................................................14 Hình 1.6 Kiến trúc IMS với các giao diện...................................................... diện............................................................ ......17 17 Hình 1.7 Mô hình IMS theo ITU-T......................................................................19 Hình 1.8 Mô hình IMS của ETSI.......................................................................... ETSI..........................................................................20 20 Hình 2.1 Tổng quan về Diameter..........................................................................23 Hình 2.2 Kiến trúc phân lớp giao thức Diameter........................................... Diameter................................................ .....24 24 Hình 2.3 Giao thức cơ bản Diameter....................................................................24 Diameter....................................................................24 Hình2.4 Thành phần Relay...................................................................................25 Hình2.4 Thành phần PROXY...............................................................................25 Hình 2.5 Diameter Redirect Agent.......................................................................26 Hình 2.6 Thực thể Diameter Translation ............................................................27 ............................................................ 27 Hình 2.7 Định dạng bản tin................................................................................... tin................................................................................... 27 Hình 2.8 Cấu trúc gói tin cơ bản Diameter.......................................................... Diameter..........................................................28 28 Hình 2.10 Định dạng bản tin SCTP...................................................................... SCTP...................................................................... 33 Hình 2.11 Cấu trúc tiêu đề TCP...........................................................................34 Hình 2.12 phiên và kết nối trong Diameter..........................................................37 Diameter..........................................................37 Hình 2.16 Ví dụ về lỗi giao thức và bản tin trả lời..............................................40 Hình 2.17 Ví dụ về lỗi ứng dụng bản tin trả lời................................................... 40 Hình 3.1 Lưu đồ đăng ký IMS mức cao...............................................................42 Hình 3.2 Đăng kí với người dùng chưa đăng kí................................................... kí...................................................48 48 Hình 3.3 Đăng kí lại với người dùng đã được đăng kí........................................50 Hình 3.4 Xóa đăng đăng kí với người dùng dùng đã được đăng kí. ................... ............................ ................ .......52 52 Hình 3.5 Xóa đăng kí khởi tạo mạng mạng – hết thời gian đăng kí....................... kí............................55 .....55 Hình 3.6 Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng bởi HSS – quản lí................. lí......... ...........56 ...56 Hình 3.7 Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng-mặt bằng dịch vụ....................58 vụ.............. ......58 Hình 3.8 Đăng kí trên SLF (trường hợp 1)..........................................................62 Hình 3.9 Đăng kí trên SLF(trường hợp 2)...........................................................63 Hình 3.10 Mời UE trên SLF.................................................................................. SLF.................................................................................. 63 Hình 3.11 Lưu đồ thiết lập phiên IMS mức cao..................................................64 Hình 3.13 Biểu đồ chuỗi bản tin cho thiết lập phiên (di động)...........................70 Hình 3.14 Bảng chuỗi bản tin cho thiết lập phiên (kết thúc di động)................71 Hình 3.15 Biểu đồ chuỗi bản tin đối với môi trường thay đổi............................72 Hình 3.16 Biểu đồ chuỗi bản tin cho từ bỏ phiên................................................73 Hình 3.17 Biều đồ chuỗi bản tin đối với mang khởi tạo gỡ bỏ phiên.................74 phiên........... ......74 Hình 3.18 Biều đồ chuỗi bản tin cho thiết lập phiên (PSTN khởi tạo)...............75 Hình 3.19 Biểu đồ chuỗi bản tin cho thiết lập phiên (IMS khởi tạo).................76 Hình 3.20 Biểu đồ chuỗi bản tin cho dỡ bỏ phiên (PSTN khởi tạo)...................77 Hình 3.21 Biểu đồ chuỗi bản tin cho gỡ bỏ phiên (IMS khởi tạo)......................78 tạo).................. ....78 Bảng 3.5 Mô tả sử dụng những bản tin trong thanh toán ngoại tuyến..............78 tuyến.............. 78 Hình 3.22 Kiến trúc tính cước IMS trực tuyến...................................................81 Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

vii



Hình 3.23 IEC – Hoạt động chuyển giao đơn vị..................................................84 Hình 3.24 ECUR – Các đơn vị dành riêng và hoạt động tính cước đơn vị........85


viii



DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 So sánh đặc điểm của các mô hình IMS...............................................21 Bảng 2.1 Bảng mã lệnh Diameter.........................................................................29 Bảng 2.2 Một số AVPs ..........................................................................................31 Bảng 2.3 Tổng kết sự khác nhau giữa Diameter và RADIUS............................41 Bảng 3.1 Thông tin được lưu trước, trong và sau quá trình đăng ký................43 ký............. ...43 Bảng 3.2 Mã lệnh trong giao diện Cx và Dx........................................................44 Bảng 3.3 Bản tin yêu cầu thanh toán khởi khởi sự bởi SIP hoặc bản bản tin ISUP cho tất cả các nút IMS trừ MRFC và AS....................................................................69 Bảng 3.4 Bản tin yêu cầu thanh toán khởi khởi tạo bởi các phương pháp pháp SIP đối với MRFC.....................................................................................................................70 Bảng 3.6 Bản tin yêu cầu thanh toán (ACR) dành cho thanh toán ngoại tuyến .................................................................................................................................79 Bảng 3.7 Bản tin trả lời lời thanh toán (ACA) (ACA) cho thanh thanh toán ngoại tuyến........ tuyến..... .....80 ..80 Bảng 3.8 đưa ra cấu trúc cơ bản của bản tin Diameter CC-Request được sử dụng trong thanh toán trực tuyến IMS................................................................ IMS................................................................ 87 .................................................................................................................................87 Bảng 3.9 Nội dung Bản tin trả lời giám sát thanh toán (CCA) đối với thanh toán trực tuyến.......................................................................................................87 Bảng 3.10 Diameter AVP mà được sử dụng cho thanh toán IMS......................89


ix


Lời nói đầu

LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của xã hội là nhu cầu thông tin ngày càng đòi hỏi cấp bách đối với cuộc sống con người. người. Hiện tại và trong thời gian tới nhu cầu phát triển triển các loại hình dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và đặc biệt là các loại hình dịch vụ băng rộng ngày một tăng và không thể tách rời đời sống xã hội. Để thỏa mãn nhu cầu đó mạng viễn thông đòi hỏi phải có cấu trúc hiện đại linh hoạt và nhất là thỏa mãn mọi nhu cầu về dịch vụ đa phương tiện. Mạng phải có tổ chức đơn giản nhưng có nhiều chức năng. Mạng, dịch vụ và đầu cuối phải được tích hợp thì mới có khả năng cung cấp dịch vụ băng rộng đa phương tiện cho khách hàng. Thực tế mạng viễn thông hiện nay đã có một bước tiến dài nhờ có sự bùng nổ của các công nghệ mới và nhu cầu sử dụng dịch vụ viễn thông của khách hàng. Tuy nhiên trong tương lai mạng viễn thông không những chỉ thỏa mãn cho khách hàng các dịch vụ thoại, phi thoại, Internet và các dịch vụ băng rộng mà còn phải đáp ứng cho khách hàng các dịch vụ có độ tích hợp cao, các dịch vụ đa phương tiện với các thuộc tính an ninh, bảo mật, chất lượng, linh hoạt và thông minh nhất. Công nghệ mạng đã trải qua các giai đoạn chuyển đổi từ tương tự sang số, từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói IP, từ mạng số tích hợp băng hẹp sang mạng số tích hợp băng rộng để có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng dịch vụ cho người dùng đầu cuối. Mặc dù vậy mạng hiện tại vẫn không thỏa mãn hết được nhu cầu của khách hàng. Chính vì vậy cần có một tổ chức mạng mới tập hợp được tất cả các ưu điểm của mạng viễn thông hiện tại và phải đáp ứng được các nhu cầu truyền thông trong tương lai. Một trong những xu hướng phát triển hiện nay là thiết lập các phân hệ đa phương tiện IP trong mạng NGN. Các phân hệ này là nền tảng hội tụ mạng cố định và di động, hội tụ đầu cuối, hội tụ dịch vụ,… Diameter là giao thức có ý nghĩa quan trọng trong IMS, cụ thể là trong quá trình nhận thực, cấp quyền và thanh toán cho các thuê bao với nhiều yêu cầu truy nhập và dịch vụ phương tiện khác nhau. Vì vậy, nghiên cứu để nắm bắt được cấu trúc, hoạt động của giao thức này là việc làm cần thiết trong việc định hướng nghiên cứu mạng và dịch vụ mới trên nền IMS. Nội dụng đồ án bao gồm 3 chương: chương: Chương 1: Giới thiệu về kiến trúc IMS, chức năng của từng phần tử và một số so sánh giữa các mô hình kiến trúc của một số tổ chức khác nhau trong chuẩn hóa IMS. Chương 2: Trình bày tổng quan về giao thức Diameter, lịch sử phát triển, các thành phần Diameter, định dạng bản tin, vận chuyển, kết nối và phiên, bảo mật,… Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

1


Lời nói đầu

Chương 3: Nghiên 3: Nghiên cứu về một số thủ thủ tục trong trong IMS sử dụng giao giao thức Diameter Diameter như đăng kí, xóa đăng kí, thiết lập phiên, truy vấn thông tin định tuyến, tính cước. Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Ths. Nguyễn Thi Thu Hằng và các thầy cô giáo trong khoa Viễn Thông thuộc Học viện công nghệ Bưu Chính Viễn Thông cùng gia đình đã tận tình dạy dỗ và giúp đỡ em trong quá trình học tập cũng như làm đồ án này.


2


Chương 1-Tổng quan về IMS

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ IMS 1.1 Sự ra đời và phát triển IMS Phân hệ đa phương tiện IP (IMS - IP Multimedia Subsystem) là một tập các đặc điểm kỹ thuật mô tả trong kiến trúc mạng thế hệ sau NGN cho việc thực thi các dịch vụ đa phương tiện và thoại dựa trên IP. IMS định nghĩa một kiến trúc và cơ cấu hoàn chỉnh cho phép hội tụ thoại, hình ảnh, dữ liệu với các công nghệ mạng di động dựa trên cơ sở hạ tầng IP. Nó hoàn thiện lỗ hổng giữa hai mô hình truyền thông thành công nhất, là công nghệ tế bào và Internet. Có thể hình dung được rằng người sử dụng có thể lướt Web, chơi game trực tuyến hoặc tham gia một hội nghị video quan trọng cho dù đang ở đâu và sử dụng các thiết bị cầm tay nào. Đó là một viễn cảnh của IMS, cung cấp truy nhập di động cho tất cả các dịch vụ mà Internet hỗ trợ. IMS được định nghĩa đầu tiên bởi 3GPP (Third Generation Partnership Project), như là phần của các chuẩn làm việc hỗ trợ cho mạng GSM và công nghệ vô tuyến phát triển. IMS đã được giới thiệu đầu tiên trong 3GPP phiên bản 5, trong đó giao thức khởi tạo phiên SIP của IETF được chọn làm giao thức chính cho IMS. Sau đó IMS đã được cải tiến rong các phiên bản 6 và 7 của 3GPP, bao gồm thêm các tính năng mới như quản lý nhóm, liên kết với WLAN và các hệ thống dựa trên CS, truy nhập băng rộng cố định. Bên cạnh đó 3GPP2, cũng tham gia chuẩn hóa IMS. 3GPP2 được tạo ra để phát triển các hệ điều hành liên hệ thống viễn thông của Bắc Mỹ và mạng di động Châu Á thành hệ thống thế hệ thứ 3. Hai kiến trúc IMS này được định nghĩa bởi hai tổ chức này khá giống nhau nhưng không hoàn toàn. 3GPP2 thêm sự điều chỉnh thích hợp cho một vài chi tiết riêng của họ. Tuy nhiên mục đích của hai tổ chức là để đảm bảo ứng dụng IMS sẽ làm việc tương thích trên các cơ sở hạ tầng mạng khác nhau. Ngoài 3GPP và 3GPP2, liên minh di động mở (OMA - Open Mobile Alliance) đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa ra và phát triển các chuẩn dịch vụ của IMS. Các dịch vụ định nghĩa bởi OMA được xây dựng ở trên cơ sở hạ tầng IMS như là bản tin nhanh, dịch vụ hiện thời và dịch vụ quản lý nhóm,…

1.2 Các yêu cầu kiến trúc Kết nối IP Yêu cầu cơ bản đối với một khách hàng truy nhập tới các dịch vụ IMS là phải có một kết nối IP. Thêm vào đó, phải sử dụng cho IPv6. Kết nối IP có thể đạt được từ mạng nhà (home network) và từ mạng khách (visited network). •


3


•


Truy nhập độc lập

IMS được thiết kế để truy truy nhập độc lập do đó các dịch vụ IMS có thể được cung cấp trên bất kỳ mạng kết nối IP nào (ví dụ như GPRS, WLAN, đường dây thuê bao số truy nhập băng rộng). Đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các dịch vụ đa phương tiện IP •

Trong mạng Internet công cộng, thời gian trễ của các gói tin có thể lớn và biến động, nhiều gói đến không theo thứ tự, bị mất hoặc bị loại bỏ. Điều này sẽ không xảy ra trong IMS. Các mạng truyền tải và truy nhập cơ sở cùng với IMS cung cấp chất lượng dịch vụ từ đầu cuối đến đầu cuối. Thông qua IMS, UE thương lượng dung lượng, tốc độ và yêu cầu QoS trong quá trình thiết lập phiên hoặc thay đổi phiên SIP. UE có thể thương lượng các tham số như sau: •

Kiểu phương tiện, hướng của lưu lượng;

•

Kiểu tốc độ bít phương tiện, kích cỡ gói, tần số truyền tải gói;

•

Cách sử dụng tải trọng RTP cho các loại phương tiện;

•

Thích ứng băng thông;

Sau khi thương lượng các tham số tại mức ứng dụng, các UE dành tài nguyên thích hợp từ mạng truy nhập. Khi đã tạo ra được chất lượng đầu cuối đến đầu cuối, các UE mã hóa và đóng gói từng loại phương tiện riêng biệt với một giao thức thích hợp (ví dụ RTP) và gửi những gói phương tiện này tới mạng truy nhập và truyền tải mạng bằng cách sử dụng một giao thức lớp truyền tải (TCP hoặc UDP) trên IP. Các nhà vận hành mạng thương thương lượng thỏa thỏa thuận mức dịch vụ để đảm bảo mức QoS trên đường trục liên kết nối. Truyền thông đảm bảo •

Bảo mật là yêu cầu cơ bản trong mỗi hệ thống viễn thông và IMS không phải là ngoại lệ. IMS cung cấp ít nhất môt mức bảo mật giống như GPRS và các mạng chuyển mạch kênh: ví dụ IMS đảm bảo rằng mọi người dùng được nhận thực trước khi họ có thể sử dụng các dịch vụ và người dùng có thể bổ sung yêu cầu khi đã được kết nối một phiên. Sắp xếp tính cước •

Kiến trúc IMS cho phép sử dụng các mô hình tính cước khác nhau bao gồm khả năng tính cước chỉ bên gọi hoặc tính cước cả bên gọi và bị gọi dựa trên các tài nguyên đã được sử dụng trong lớp truyền tải. Sau này cước có thể tính toàn bộ cho Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

4



bên gọi trong phiên IMS. Có thể sử dụng các kế hoạch tính cước khác nhau tại lớp truyền tải và lớp IMS. Tuy nhiên, một nhà vận hành có thể bị hẫp dẫn bởi các thông tin tính cước nảy sinh tại lớp tính cước truyền tải và IMS (dịch vụ và nội dung). Khả năng này sẽ được cung cấp nếu một nhà vận hành tận dụng được một điểm tham chiếu điều khiển chính sách. Kiến trúc IMS hỗ trợ khả năng tính cước trực tuyến (online) và ngoại tuyến (offline). Tính cước trực tuyến là quá trình tính cước mà thông tin tính cước có thể tác động thời gian thực đến dịch vụ được đưa ra và do vậy hoạt động trực tiếp với điều khiển phiên hoặc dịch vụ. Thực tế một nhà vận hành có thể kiểm tra tài khoản của người dùng trước khi cho phép người dùng đó tham gia một phiên và dừng phiên khi tài khoản đã hết. Các dịch vụ trả tiền trước là các ứng dụng cần thiết đối với khả năng tính cước trực tuyến. Tính cước ngoại tuyến là một quá trình tính cước mà thông tin tính cước không tác động thời gian thực tới các dịch vụ đưa ra. Đây là mô hình truyền thống trong đó thông tin tính cước được thu thập trong một giai đoạn riêng và vào cuối giai đoạn đó nhà vận hành mạng sẽ gửi hóa đơn tới khách hàng. Hỗ trợ chuyển vùng •

Từ quan điểm của người sử dùng điều quan trọng là phải được truy nhập tới dịch vụ bất kể họ đang ở vị trí địa lý nào. Tính năng chuyển vùng làm cho việc sử dụng các dịch vụ là có thể thực hiện được, kể cả người sử dụng đó có đang nằm trong vị trí địa lý của mạng nhà hay không. Liên kết với các mạng khác •

Rõ ràng là IMS không thể cùng được triển khai trên toàn thế giới. Hơn nữa, mọi người không thể thay đổi thiết bị kết cuối hoặc đăng ký thuê bao điện thoại một cách nhanh chóng. Điều này nảy sinh một vấn đề làm thế nào để kết nối được tới người dùng bất kể họ đang ở đâu và sử dụng loại đầu cuối nào. Để trở thành một kiến trúc và công nghệ mạng truyền thông thành công, IMS phải có khả năng kết nối tới nhiều khách hàng nhất có thể. Do vậy, IMS phải hỗ trợ các kết nối với các người dùng PSTN, ISDN, di động và Internet. Thêm nữa, nó cần có khả năng hỗ trợ các phiên với ứng dụng Internet. Phát triển dịch vụ •

Tầm quan trọng của mặt phẳng dịch vụ có thể mở rộng để đưa ra các dịch vụ mới nhanh chóng, điều đó có nghĩa là các phương pháp cũ của việc chuẩn hóa các dịch vụ viễn thông, các ứng dụng và dịch vụ bổ sung là không được chấp nhận nữa. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

5



Do đó 3GPP đã chuẩn hóa các khả năng dịch vụ để hỗ trợ thoại, hình ảnh, đa phương tiện, tiện, các bản tin, chia sẻ tệp (file), truyền số liệu và các dịch vụ bổ sung sung cơ bản trong IMS. Thiết kế phân lớp •

3GPP đã quyết định sử dụng phương pháp phân lớp cho thiết kế kiến trúc IMS. Điều này có nghĩa là các dịch vụ kênh mang và truyền tải tách biệt với mạng báo hiệu IMS và các dịch vụ quản lý phiên. Hơn nữa các dịch vụ là chạy trên mạng báo hiệu IMS. Phương pháp phân lớp gia tăng tầm quan trọng của lớp ứng dụng. Khi các ứng dụng tách biệt nhau và các chức năng chung có thể được cung cấp bởi mạng IMS cơ sở thì các ứng dụng chạy trên UE sử dụng nhiều kiểu truy nhập khác nhau.

1.3 Kiến trúc phân lớp IMS IMS là một chuẩn dựa trên mạng viễn thông toàn IP, sử dụng cả mạng có dây và không dây hiện tại với sự đa dạng các dịch vụ đa phương tiện bao gồm: audio, video, thoại, văn bản, và dữ liệu. Các dịch vụ dựa trên IMS có thể được phân chia thành ba loại như sau: Dịch vụ phi thời gian thực như dịch vụ tin nhắn và phân phối nội dung đa phương tiện. •

•

•

Dịch vụ gần thời gian thực ví dụ như Push to talk qua mạng thông tin di động tổ ong và dịch vụ Game. Dịch vụ thời gian thực như thoại, audio hoặc video, hội nghị dựa trên nền chuyển mạch gói.

Mạng di động và cố định có thể được hội tụ trên nền tảng IMS hoàn toàn IP. Để thấy được xu hướng đó, một mạng IMS được định nghĩa trong một kiến trúc mặt phẳng ngang, bao gồm 3 lớp chức năng: truyền tải, điều khiển và ứng dụng như được chỉ ra ở hình 1.1. Lớp dưới cùng là lớp truyền tải thực hiện truyền tải các luồng phương tiện. Lớp này bao gồm các thiết bị switch, router và các thực thể xử lý phương tiện như media gateway, media server, được sử dụng cho cả mạng đường trục và mạng truy nhập. Người dùng của mạng IMS có thể kết nối thông qua sự đa dạng về mạng truy nhập và kỹ thuật bao gồm cả mạng không dây và có dây. Một vài người sử dụng có thể kết nối trực tiếp tới IMS thông qua mạng dựa trên IP, người dùng khác có thể kết nối gián tiếp với mạng IMS thông qua PSTN. Mỗi một kiểu kết nối trên tới mạng IMS đều được thực hiện dễ dàng bởi các phần tử logic trong lớp truyền tải. Như là một lớp truy Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

6



nhập không phụ thuộc mạng, IMS có thể kết nối đến nhiều loại mạng khác nhau hiện có: Mạng di động thế hệ 3 (3G UMTS); •

•

Mạng di động thế hệ 2,5 (2,5G GPRS);

•

Các mạng IP hiện nay như WLAN, WiMax;

•

PSTN qua Gateway;

•

Mạng cố định của các khu dân cư (DSL) và cable băng rộng;

•

Mạng cố định của khu kinh doanh qua IP Centrex.

Mục đích của lớp truyền tải là tách biệt các lớp cao hơn của IMS khỏi các công nghệ mạng truy nhập phức tạp trong việc nhận và gửi báo hiệu, phương tiện từ thiết bị. Các phần tử mạng trong lớp truyền tải IMS cung cấp một giao diện chung tới lớp điều khiển và không quan tâm tới mạng truy nhập . Các phần tử này chịu trách nhiệm biên dịch các giao thức từ mạng kết nối thành các giao thức cần thiết tác động với mạng lõi IMS.

Hình 1.1 Kiến trúc phân lớp IMS Lớp thứ hai trong kiến trúc IMS là lớp điều khiển, bao gồm các phần tử của mạng báo hiệu (ví dụ: CSCF, HSS, MGCF…) để hỗ trợ điều khiển phiên chung, điều khiển phương tiện và điều khiển truy nhập qua các giao thức báo hiệu như SIP, Diameter, H248. Lớp điều khiển là mạng lõi của IMS, cung cấp Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

7



khả năng điều khiển hiệu quả cho các thiết bị của người sử dụng kết nối tới nhiều kiểu mạng truy nhập. Lớp này cũng bao gồm server thuê bao nhà (HSS) để lưu trữ thông tin như vị trí vật lý của người dùng, phân phát tài nguyên và dữ liệu bảo mật mậ t có liên liê n quan. Lớp thứ 3 trong kiến trúc IMS là lớp ứng dụng. Lớp này bao gồm các server ứng dụng như server ứng dụng SIP, server truy nhập dịch vụ mở bên thứ 3 và các điểm điều khiển dịch vụ mở kế thừa. IMS điều khiển dịch vụ thông qua mạng thuê bao nhà và các thành phần của mạng báo hiệu được phân phối trong lớp dịch vụ và lớp điều khiển. Những thuê bao khả thi này có thể nhận dữ liệu cùng loại các dịch vụ trong khi chúng chuyển giao. Khi đưa ra một cấu trúc mạng lõi đơn của một mạng lõi cấu trúc theo chiều ngang cho bất kỳ một loại mạng truy nhập và dịch vụ khác nhau, kiến trúc phân hệ IMS mang lại lợi thế xoá bỏ kiến trúc dịch vụ theo chiều dọc truyền thống. Kiến trúc phân hệ IM tạo lập một nguồn tài nguyên chia sẻ hấp dẫn và cơ hội cho việc tiết kiệm chi phí của nhà khai thác mạng và nhà cung cấp dịch vụ .

1.4 Kiến trúc chức năng IMS 1.4.1 Sơ đồ khối kiến trúc 3GPP, ETSI và diễn đàn Parlay định nghĩa kiến trúc chức năng của IMS như trên hình vẽ 1.2:

M¹ ng ® a ph- ¬ng tiÖ ti Ön IP IP Mb

Mb

PSTN

BGCF

M¹ ngb¸o b¸o hiÖu di ® éng éng kÕthõ kÕthõa a CSCF m

PSTN

Mk

Mk Mw

Mj

, , Gc, Gr

BGCF Mi x

MGW

MGCF Mn

r

Mb

MRFP

MRFC

HSS

CSCF

Mg

Dx

Mw

P-CSCF

UE m

M p Gq

SLF

Ph©n hÖI hÖIM M

Hình 1.2 Sơ đồ kiến trúc chức năng IMS của 3GPP IMS trong NGN thực hiện 3 chức năng chính:


8





Hội tụ mạng di động và mạng cố định;



Hội tụ dịch vụ, cung cấp dịch vụ truyền thông đa phương tiện trên nền gói IP;



Hội tụ đầu cuối;

1.4.2 Chức năng các phần tử trong IMS CSCF có thể có một số vai trò khác nhau khi được sử dụng trong phân hệ đa phương tiện IP. Nó có thể hoạt động như một Proxy-CSCF (P-CSCF), như một Serving-CSCF (S-CSCF), và có thể như một Interrogating-CSCF (I-CSCF). Hình 1.3 thể hiện kiến trúc CSCF.

Hình 1.3 Kiến trúc CSCF 1.4.2.1 CSCF ủy quyền (P-CSCF) P-CSCF là điểm giao tiếp đầu tiên trong IMS. Địa chỉ của nó được UE tìm ra sau khi kích hoạt thành công một ngữ cảnh PDP. P-CSCF xử lý như một người đại diện tiếp nhận yêu cầu rồi phục vụ hoặc gửi chúng đi. P-CSCF sẽ không thay đổi các URI yêu cầu trong bản tin INVITE SIP. P-CSCF có thể cư xử như một UA (User Agent – tác nhân người dùng) nhưng nó có thể kết thúc độc lập với giao dịch SIP. Chức năng điều khiển chính sách (PCF) là một thực thể logic của P-CSCF. P-CSCF thực hiện các chức năng sau: 

Chuyển tiếp yêu cầu đăng ký SIP nhận được từ UE tới một I-CSCF đã xác định sử dụng tên miền mạng nhà khi được UE cung cấp;



Chuyển tiếp một bản tin SIP nhận được từ UE tới một server SIP (ví dụ S-CSCF) với tên của P-CSCF đã nhận được từ thủ tục đăng ký;


9

Đồ án tốt nghiệp đại đại học 


Gửi trả lời hoặc yêu cầu tới UE;

Phát hiện hoặc điều khiển các yêu cầu thiết lập phiên khẩn cấp như các thủ tục điều khiển lỗi. 

Phát ra các CDR;



Bảo dưỡng hệ thống bảo mật giữa nó và UE;



Thực hiện nén hoặc giải nén các bản tin SIP;



Trao quyền quản lí mạng mang và quản lí QoS;

1.4.2.2 CSCF hỏi (I-CSCF) I-CSCF là điểm giao tiếp trong phạm vi mạng của mạng nhà khai thác cho tất cả các kết nối tới thuê bao của nhà khai thác mạng, hoặc một thuê bao chuyển mạng hiện tại nằm trong phạm vi vùng phục vụ của nhà khai thác mạng. Trong một mạng có thể có nhiều I-CSCF. I-CSCF thực hiện các chức năng sau:  Đăng kí  

Các luồng liên quan đến phiên và không liên quan đến phiên   



Định tuyến yêu cầu SIP nhận được từ mạng khác tới S-CSCF; Nhận địa chỉ của S-CSCF từ HSS; Gửi yêu cầu hoặc trả lời SIP tới S-CSCF đã được xác định;

Sử dụng tài nguyên và thanh toán 



Phân bổ một S-CSCF cho một người dùng thực hiện đăng kí SIP;

Phát ra các CDR;

Cổng liên mạng ẩn cấu hình: trong việc thực hiện các chức năng trên nhà khai thác có thể sử dụng chức năng cổng liên mạng ẩn cấu hình (THIG) trong I-CSCF hoặc kĩ thuật khác để ẩn cấu hình và khả năng của mạng khỏi các mạng ngoài. Khi một I-CSCF được chọn để ẩn cấu hình thì để truyền phiên qua các miền mạng khác nhau I-CSCF (THIG) sẽ gửi yêu cầu hoặc đáp ứng SIP tới I-CSCF (THIG) khác được phép vận hành và bảo dưỡng độc lập cấu hình.


10



1.4.2.3 CSCF phục vụ (S-CSCF) S-CSCF thực hiện dịch vụ điều khiển phiên cho UE. Nó bảo dưỡng trạng thái một phiên khi cần thiết để nhà khai thác mạng hỗ trợ các dịch vụ. Trong phạm vi mạng của nhà khai thác các S-CSCF khác nhau có thể có các chức năng khác nhau. S-CSCF thực hiện các chức năng như sau:  Đăng kí Có thể xử lí như một REGISTRAR (hộ tịch viên), nó tiếp nhận yêu  cầu đăng kí và thiết lập thông tin khả dụng cho nó qua server vị trí (ví dụ HSS).  Lưu lượng liên quan đến phiên và không liên quan đến phiên Điều khiển phiên cho các đầu cuối đã đăng kí. Nó sẽ từ chối truyền  thông IMS từ hoặc tới nhận dạng người dùng chung đã bị ngăn chặn khỏi IMS sau khi đã hoàn thành các thủ tục đăng kí;  Nó có thể xử lí như một Proxy Server, nó tiếp nhận các yêu cầu và phục vụ hoặc gửi chúng chúng đi;  Nó có thể xử lí như một UA. Nó có thể kết thúc mà không phụ thuộc vào phiên giao dịch SIP;  Tương tác với mặt bằng dịch vụ để hỗ trợ các loại dịch vụ; Cung cấp cho các điểm đầu cuối bằng việc cung cấp các thông tin;   Thay mặt cho một điểm đầu cuối khởi tạo (ví dụ thuê bao khởi tạo hoặc UE) o Nhận địa chỉ của I-CSCF từ cơ sở dữ liệu để nhà khai thác mạng phục vụ thuê bao đích từ tên người dùng đích (ví dụ URL tel hoặc URI SIP), khi thuê bao đích là khách từ một nhà khai thác mạng khác gửi yêu cầu hoặc trả lời SIP tới I-CSCF đó. o Khi tên của thuê bao đích (URL tel hoặc URI SIP) và thuê bao khởi tạo là khách của cùng một nhà khai thác mạng gửi yêu cầu hoặc đáp ứng SIP tới một I-CSCF trong phạm vi mạng của nhà khai thác. o Phụ thuộc vào chính sách của nhà khai thác mà yêu cầu hoặc đáp ứng SIP gửi tới server SIP khác đặt trong phạm vi một miền ISP bên ngoài IMS. o Gửi yêu cầu hoặc đáp ứng SIP tới BGCF để định tuyến cuộc gọi tới miền PSTN hoặc miền chuyển mạch kênh.  Thay mặt điểm đầu cuối đích (thuê bao kết cuối hoặc UE) Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

11



Gửi trả lời hoặc yêu cầu SIP tới một P-CSCF tới một thuê bao nhà trong phạm vi mạng nhà, hoặc cho một thuê bao chuyển mạng trong phạm vi mạng mạng khách mà ở đó mạng nhà không không có một I-CSCF trong tuyến. o Gửi trả lời hoặc yêu cầu SIP tới một BGCF để định tuyến cuộc gọi tới PSTN hoặc miền chuyển mạch kênh. Sử dụng tài nguyên và thanh toán  Phát ra các CDR. o



1.4.2.4 Chức năng điều khiển chuyển mạng (BGCF) Chức năng điều khiển cổng chuyển mạng (BGCF) lựa chọn mạng PSTN hoặc mạng chuyển mạch kênh (CSN) mà lưu lượng sẽ được định tuyến sang. Nếu BGCF xác định được rằng lưu lượng chuyển mạng đó sẽ tới mạng PSTN hay mạng chuyển mạch kênh nằm trong cùng mạng với BGCF thì nó sẽ lựa chọn một MGCF để đáp ứng cho liên mạng với PSTN hay CSN. Nếu lưu lượng chuyển sang mạng không nằm cùng với BGCF thì BGCF sẽ gửi báo hiệu phiên này tới BGCF đang quản lý mạng đích đó. BGCF thực hiện các chức năng như sau:  Nhận yêu cầu từ S-CSCF để lựa chọn một điểm chuyển lưu lượng phù hợp sang PSTN hay CSN;  Lựa chọn mạng đang tương tác với PSTN hay CSN. Nếu như sự tương tác ở trong một mạng khác thì BGCF sẽ gửi báo hiệu SIP tới BGCF của mạng đó. Nếu như sự tương tác nằm trong trong một mạng khác và nhà khai thác yêu cầu ẩn cấu hình mạng đó thì BGCF gửi báo hiệu SIP thông qua một I-CSCF (THIG) về phía BGCF của mạng đó;  Lựa chọn MGCF trong mạng đang tương tác với PSTN hoặc CSN và gửi báo hiệu SIP tới MGCF đó. Điều này không thể sử dụng khi tương tác nằm trong một mạng khác;  Đưa ra các CDR. BGCF có thể sử dụng thông tin nhận được từ các giao thức khác hoặc sử dụng thông tin quản lí khi lựa chọn mạng sẽ tương tác. 1.4.2.5 Server thuê bao nhà (HSS) Đây là cơ sở dữ liệu chung cho tất cả các người dùng, nó chứa cả HLR trong mạng GPRS. HSS chịu trách nhiệm lưu trữ danh sách các đặc điểm và thuộc tính dịch vụ của người dùng đầu cuối. Danh sách này được sử dụng để kiểm tra vị trí và Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

12



các biện pháp truy nhập thuê bao. HSS cung cấp thông tin thuộc tính người dùng một cách trực tiếp hoặc thông qua các server. Thuộc tính thuê bao lưu trữ gồm: nhận dạng người dùng, dịch vụ đã đăng ký, thông tin trao quyền . HSS chứa các chức năng đa phương tiện IP để truyền tải thông tin tới các thực thể thích hợp trong mạng lõi để thiết lập cuộc gọi hoặc phiên, an ninh, trao quyền vv. Nó cũng truy nhập vào các server nhận thực như AUC, AAA.

Hình 1.4 Giao diện Diameter giữa HSS, SLF và các CSCF, giao diện SIP giữa các CSCF 1.4.2.6 Chức năng định vị đăng ký thuê bao (SLF) SLF (Subcription location function) được sử dụng như là một cơ chế phân giải cho phép I-CSCF, S-CSCF và AS tìm được địa chỉ của HSS, nơi chứa số liệu thuê bao khi nhiều HSS với các địa chỉ khác nhau được sử dụng trong mạng của nhà khai thác. 1.4.2.7 Chức Chức năng điều khiển cổng phương tiện (MGCF) (MGCF) Chức năng điều khiển cổng phương tiện MGCF là một cổng hỗ trợ thông tin giữa các người sử dụng IMS và mạng chuyển mạch kênh. MGCF và các cổng phương tiện (IMS-MGW) (IMS-MGW) chịu trách nhiệm cho báo hiệu và chuyển đổi đổi các phương tiện giữa miền chuyển mạch gói và các mạng chuyển mạch kênh (PSTN chẳng hạn). MGCF giao tiếp với S-CSCF (hoặc BGCF) qua giao thức SIP. Báo hiệu cuộc gọi SS7 hoặc ISUP được chuyển từ cổng báo hiệu của mạng chuyển mạch kênh và MGCF qua giao thức SIGTRAN. MGCF phải phiên dịch các bản tin SIP và ISUP để đảm bảo tương tác giữa hai giao thức này. Tất cả các báo hiệu điều khiển cuộc Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

13



gọi từ các người sử dụng ở mạng chuyển mạch kênh đều được đưa đến MGCF để chuyển đổi ISUP (hay BICC) vào giao thức SIP, sau đó chuyển phiên đến IMS. Tương tự tất cả các báo hiệu khởi nguồn từ IMS đến các người sử dụng ở mạng chuyển mạch kênh được gửi đến MGCF. MGCF cũng điều khiển các kênh phương tiện trong thực thể liên quan của mặt phẳng người sử dụng. Ngoài ra MGCF cũng có khả năng báo cáo thông tin thanh toán cho chức năng tập hợp tính cước CCF. Thành phần này là điểm kết cuối cho PSTN/ PLMN cho một mạng xác định. MGCF thực hiện các chức năng sau:  Điều khiển trạng thái cuộc gọi gắn liền với điều khiển kết nối cho các kênh phương tiện tiện trong một một MGW;  Truyền thông với CSCF;  MGCF lựa chọn CSCF phụ thuộc vào số định tuyến cho các cuộc gọi lối vào từ các mạng kế thừa;  Thực hiện chuyển đổi giao thức giữa mạng kế thừa (ví dụ ISUP, R1/ R2 v.v..) và các giao thức điều khiển cuộc gọi trong IMS. 1.4.1.8 Chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRF) Kiến trúc liên liên quan đến chức năng năng tài nguyên đa đa phương tiện tiện (MRF) được thể hiện trong hình 1.5:

Hình 1.5 Kiến trúc MRF MRF được phân tách thành bộ điều khiển chức năng tài nguyên đa phương tiện MRFC và bộ xử lí chức năng tài nguyên đa phương tiện MRFP. Bộ điều khiển chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRFC): hỗ trợ các dịch vụ liên quan đến kênh mang hội nghị, thông báo cho người sử dụng hay chuyển đổi mã kênh mang. MRFC diễn giải báo hiệu SIP nhận được từ S-CSCF và sử dụng các lệnh MEGACO (giao thức điều khiển cổng phương tiện) để điều khiển MRFP (bộ xử lý chức năng tài nguyên đa phương tiện). MRFC có khả năng gửi các thông tin Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

14



thanh toán đến chức năng tập hợp tính cước CCF và hệ thống tính cước trực tuyến OCS. Nhiệm vụ của của của MRFC như như sau:  Điều khiển tài nguyên phương tiện trong MRFP;  Dịch thông tin đến từ AS và S-CSCF (ví dụ nhận dạng phiên) để điều khiển MRFP một cách phù hợp. Bộ xử lý chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRFP): (MRFP) : Cung cấp các tài nguyên mặt phẳng người sử dụng theo yêu cầu và chỉ thị của MRFC Nhiệm vụ của của MRFP như sau:  Cung cấp tài nguyên để MRFC điều khiển;  Trộn các luồng phương tiện vào (ví dụ đối với nhiều phần phương tiện);  Tài nguyên luồng phương tiện (thông báo đa phương tiện);  Xử lí luồng phương tiện (ví dụ chuyển mã âm thanh, phân tích phương tiện). 1.4.2.9 Cổng phương tiện IMS (IMS-MGW) IMS- MGW cung cấp kết nối mặt phẳng người dùng giữa các mạng chuyển mạch kênh (PSTN, GSM) và IMS. Nó có thể kết thúc các kênh mang từ mạng chuyển mạch kênh và các luồng phương tiện từ mạng đường trục (ví dụ luồng RTP trong mạng IP). IMS-MGW có thể hỗ trợ chuyển đổi phương tiện điều khiển mang và xử lí tải trọng (ví dụ mã hóa, triệt vọng, cầu hội nghị). Nó có thể: 

Tương tác với MRCF để điều khiển tài nguyên;



Điều khiển tài nguyên như triệt tiếng vọng…

Có thể cần phải mã hóa. IMS-MGW còn được điều khiển bởi MGCF



1.4.2.10 Cổng báo hiệu (SGW) Chức năng cổng báo hiệu được sử dụng để kết nối các mạng báo hiệu khác nhau ví dụ mạng báo hiệu SCTP/ IP và mạng báo hiệu SS7. SGW thực hiện chuyển đổi báo hiệu (cả hai hướng) tại lớp truyền tải. Chức năng cổng báo hiệu có thể triển khai như một thực thể đứng một mình hoặc bên trong thực thể khác. Các luồng phiên trong trong đặc tả này không không thể hiện hiện SGW nhưng nhưng khi làm việc việc với PSTN hay hay miền chuyển mạch kênh thì cần có một SGW để chuyển đổi truyền tải báo hiệu. 1.4.2.11 Server ứng dụng (AS) 3GPP đặc tả rằng mỗi UE đều có mạng nhà và có thể đăng ký tập các dịch vụ với mạng nhà của nó (các dịch vụ đăng ký tại mạng nhà). Các tiêu chuẩn 3GPP hiện Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

15



thời đòi hỏi rằng mạng nhà của UE phải cung cấp điều khiển dịch vụ cho mạng khách. Các AS không chỉ đơn thuần là các thực thể IMS mà đúng hơn là các chức năng trên cùng của IMS. Các AS được trình bầy ở đây như là bộ phận của IMS vì chúng là các thực thể cung cấp các dịch vụ đa phương tiện giá trị gia tăng trong IMS. AS đăng trong mạng nhà của người sử dụng hay tại vị trí của người thứ ba. Các dịch vụ cung cấp không chỉ hạn chế trên các dịch vụ dựa trên SIP mà cả các dịch vụ dựa trên môi trường dịch vụ của mạng thông minh CAMEL (Customized Application for Mobile network Enhanced Logic) và kiến trúc dịch vụ mở (OSA). 1.4.2.12 Chức năng quyết định chính sách (PDF) PCF chịu trách nhiệm đưa ra các quyết định về chính sách dựa trên thông tin phiên và thông tin liên quan đến phương tiện nhận được từ P-CSCF. Nó hoạt động như một điểm quyết định chính sách để điều khiển SBLP (Service based local policy: chính chính sách địa địa phương phương dựa trên dịch dịch vụ). 1.4.2.13 Cổng an ninh (SEG) SEG bảo vệ hệ thống thông tin giữa các miền an ninh, lưu lượng sẽ được truyền qua cổng an ninh (SEG) trước khi vào hoặc ra miền an ninh. Miền an ninh được coi là một mạng được quản lý bởi một thẩm quyền quản lý. Thông thường đây là biên giới của các nhà khai thác mạng. SEG được đặt tại biên của miền an ninh và nó áp đặt chính sách an ninh của miền an ninh cho các SEG khác trong miền an ninh kết cuối. Nhà khai thác mạng phải có nhiều SEG trong mạng của mình để tránh sự cố. SEG có thể được quy định để tương tác với tất cả các kết cuối miền an ninh hay chỉ được định nghĩa cho một tập con các kết cuối này. 1.4.3 Các giao diện trong IMS Các giao diện chính của IMS như trên hình 1.6 và có thể phân loại thành một số nhóm. 

Các giao diện để điều khiển dịch vụ và báo hiệu dựa trên SIP gồm: Mg, Mi, Mj, Mk, Mr, Mw, Gm, ISC. Tất cả các giao diện này sử dụng báo hiệu SIP.  Giao diện Mg cho phép CSCF tương tác với MGCF.  Giao diện Mi cho phép CSCF chuyển báo hiệu phiên đến BGCF để có thể chuyển đến mạng chuyển mạch kênh.  Giao diện Mj cho phép một BGCF chuyển báo hiêu phiên đến một MGCF được lựa chọn để truyền phiên đến mạng chuyển mạch kênh.


16

Đồ án tốt nghiệp đại đại học 

 






Giao diện Mk cho phép một BGCF chuyển báo hiệu phiên đến một BGCF khác. Giao diện Mr cho phép S-CSCF tương tác với một MRFC. Giao diện Mw cho phép một I-CSCF hướng các kết cuối tại máy di động đến một S-CSCF. Giao diện Gm giao diện này được sử dụng để truyền tải tất cả các bản tin báo hiệu SIP giữa UE và IMS. Phần tử IMS giao diện với UE là P-CSCF. Giao diện ISC được sử dụng để trao đổi bản tin báo hiệu giữa S-CSCF với các AS.

Hình 1.6 1.6 Kiến trúc IMS với các giao diện 



Các giao diện cho các cổng phương tiện dựa trên báo hiệu H248/MEGACO gồm các giao diện Mc và Mp.  Giao diện Mc cho phép một cổng báo hiệu điều khiển cổng phương tiện. Chẳng hạn nó được sử dụng giữa MGCF và IMS-MGW, giữa MSC server và CS-MGW hay hay giữa GMSC server và CS-MGW.  Giao diện Mp cho phép MRFC điều khiển các tài nguyên luồng phương tiện tiện do MRFP cung cấp Giao diện sử dụng giao thức DIAMETER: Cx, Gq, Dx, Sh, Dh


17



Giao diện Cx. Giao diện giữa CSCF và HSS cho phép CSCF nhận được thông tin di động và định tuyến liên quan đến người sử dụng di động để CSCF có thể xác định cách xử lý phiên từ HSS. Giao diện này được I-CSCF và S-CSCF sử dụng khi người sử dụng đăng ký phiên hoặc để điều điều khiển phiên. phiên.  Giao diện Gq. Giao diện này được sử dụng để truyền tải thông tin thiết lập chính sách giữa chức năng ứng dụng và PDF khi PDF đứng riêng. Giao diện này chỉ có trong R5.  Giao diện Dx. Khi có nhiều HSS với các địa chỉ khác nhau được sử dụng trong mạng, cả hai I-CSCF và HSS đều không thể biết cần tiếp xúc với HSS nào, vì thể chúng trước tiên phải tiếp xúc với SLF. Dx được sử dụng cho trường hợp này. Giao diện Sh. Sh. Một AS có thể cần hỏi HSS HSS về số liệu liệu của người người sử  Giao dụng hoặc yêu cầu SIP được gửi đến S-CSCF nào. HSS lưu giữ danh sách các AS mà nó cho phép nhận hoặc lưu các số liệu này.  Giao diện Dh. Giao diện này được sử dụng kết hợp với giao diện Sh để tìm kiếm HSS trong trường hợp có nhiều HSS với địa chỉ khác nhau được sử dụng trong mạng. Các giao diện với các mạng ngoài gồm Mb, Mm, và Go.  Giao diện Mb là giao diện định tuyến và truyền tải tiêu chuẩn IPv6 với các mạng IP ngoài. Giao diện Mb có thể giống như giao diện Gi  Giao diện Mm là giao diện báo hiệu dựa trên IP tiêu chuẩn để xử lý báo hiệu giữa IMS và các các mạng IP ngoài. ngoài.  Giao diện Go cho phép PCF (chức năng điều khiển chính sách) áp dụng điều khiển chính sách về sử dụng kênh mạng trong GGSN. Giao diện này sử dụng giao thức COPS (Common open policy service: dịch vụ chính sách mở chung). Giao diện này cho phép các nhà khai thác điều khiển QoS trong mặt phẳng người sử dụng và trao đổi các thông tin liên quan tính cước giữa IMS và mạng GPRS.  Giao diện với mạng thông minh CAMEL: Si. Giao diện này được sử dụng giao thức MAP (mobile application part: phần ứng dụng di động). Giao diện này được CAMEL AS (IM-SSF) sử dụng để truyền thông tin với HSS. Giao diện Si được sử dụng để truyền tải thông tin đăng ký CAMEL từ HSS đến IM-SSF. 




18

Đồ án tốt nghiệp đại đại học 


Giao diện giữa UE với AS: Ut. Giao diện này cho phép UE quản lý là lập cấu hình thông tin liên quan đến dịch vụ của nó một cách an ninh. Giao diện này được chuẩn hóa trong R6.

1.5 Mô hình IMS của một số tổ chức tiêu chuẩn Bên cạnh 3GPP, các tổ chức khác như IETF, ITU-T, ETSI... cũng nghiên cứu và đưa ra các phát hành về IMS. 1.5.1 Mô hình IMS của ITU-T ITU-T tiếp cận mạng NGN từ nền tảng cố định PSTN/ISDN. Mạng PSTN/ ISDN hiện nay đã phát triển toàn cầu, số lượng thuê bao hiện đang chiếm ưu thế hơn hẳn so với các thuê bao di động hay Internet. Nhưng với cơ sở công nghệ mạng thì vẫn dựa trên nền mạng chuyển mạch kênh và đầu cuối cố định không có khả năng đáp ứng các dịch vụ thông minh, hơn nữa mạng truy nhập vẫn chưa số hóa hoàn toàn do vậy khả năng truyền tải tốc độ cao băng thông lớn với mạng cố định đã bộc lộ nhiều khuyết điểm. Kiến trúc được xây dựng trên cơ sở kế thừa mạng chuyển mạch kênh truyền thống. Theo đó kiến trúc IMS của ITU-T chủ yếu cung cấp dịch vụ thoại và các dịch vụ đa phương tiện trên các đầu cuối thuộc mạng PSTN và người dùng mạng IMS.

Hình 1.7 Mô hình IMS theo ITU-T Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

19



Mô hình IMS mà ITU-T đưa ra có đầy đủ các thành phần bắt buộc của phân hệ IM nói chung bao gồm: Các thành phần điều khiển IMS: P-CSCF, S-CSCF, ICSCF, các thành phần điều khiển tài nguyên và điều khiển tương tác: BGCF, MGCF, SGW, và các thành phần điểu khiẩn tài nguyên và tương tác phương tiện: MGF, MGW. Chức năng của các thành phần này tương tự như chức năng các phần tử trong mô hình IMS tổng quát. Kiến trúc lõi IMS, kiến trúc phân phối dịch vụ, kiến trúc kết nối liên mạng và kiến trúc tính cước. 1.5.2 Mô hình IMS trong NGN của ETSI Việc chuẩn hoá IMS được hai tổ chức 3GPP và ITU-T chịu trách nhiệm chính. Ngoài ra, IMS còn được tiếp tục chuẩn hoá bởi tổ chức ETSI như một chuẩn dựa trên mạng IP cung cấp các dịch vụ đa phương tiện. Mô hình IMS mà tổ chức ETSI này đưa ra được xem xét trên nền tảng và dịch vụ Internet. Internet hiện nay có tốc độ phát triển nhanh nhất, chỉ trong khoảng thời gian cỡ 10 năm, Inernet đã phát triển toàn cầu. Nền tảng công nghệ cho Internet dựa trên công nghệ gói IP do vậy Internet được coi là mạng dữ liệu có khả năng truyền tải lớn nhất. Tuy nhiên, Internet không đảm bảo chất lượng đối với các dịch vụ thời gian thực và hướng kết nối. Khi xây dựng mô hình IMS trên nền tảng mạng Internet vấn đề chính là việc quản lý và điều khiển chất lượng dịch vụ đối với các dịch vụ yêu cầu các mức QoS khác nhau. Mô hình mà ETSI đưa ra như hình 1.8.

Hình 1.8 Mô hình IMS của ETSI Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

20



Với kiến trúc IMS của ETSI, so với kiến trúc của 3GPP thì một số khối chức năng được thêm vào để thực hiện chức năng tương tác với các mạng IP khác như IWF, SPDF, I-BCF, SGF. Còn lại các thành phần cơ sở dữ liệu HSS, thành phần điều khiển IMS gồm P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF; thành phần điều khiển tương tác như MGCF, BGCF, SGW; các thành phần tương tác như OSA-SCS, OSA-AS, IMSSF, CSE; các thành phần tài nguyên MRF; thành phần tương tác phương tiện MGW; và các giao diện trong mạng đều tương tự như kiến trúc của 3GPP. Với kiến trúc IMS của ETSI, so với kiến trúc của 3GPP thì một số khối chức năng được thêm vào để thực hiện chức năng tương tác với các mạng IP khác như IWF, SPDF, I-BCF, SGF. Còn lại các thành phần cơ sở dữ liệu HSS, thành phần điều khiển IMS gồm P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF; thành phần điều khiển tương tác như MGCF, BGCF, SGW; các thành phần tương tác như OSA-SCS, OSA-AS, IMSSF, CSE; các thành phần tài nguyên MRF; thành phần tương tác phương tiện MGW; và các giao diện trong mạng đều tương tự như kiến trúc của 3GPP. 1.5.3 So sánh mô hình IMS của ITU-T, ETSI và 3GPP Một số đặc điểm giống và khác nhau trong kiến trúc IMS của ba tổ chức ITU-T, ETSI và 3GPP có thể được tổng kết như bảng sau: Bảng 1.1 So sánh đặc điểm của các mô hình IMS Đặcđiểm so sánh 3GPP ITU-T IETF Quan điểm xây Cung cấp dịch vụ đa Cung cấp dịch vụ đa Cung cấp dịch vụ dựng phương tiện tiện cho các phương tiện tiện cho các đa phương tiện cho đầu cuối 3G đầu cuối PSTN/ các trạm (host) ISDN Phần tử chức Thành phần cơ sở dữ Thành phần cơ sở dữ Có các phần tử năng trong kiến liệu HSS liệu HSS chức năng như kiến Các thành phần điều Các thành phần điều 3GPP và ITU-T khiển IMS: P-CSCF, khiển IMS: P-CSCF, nhưng bổ sung I-CSCF, S-CSCF I-CSCF, S-CSCF thêm phân hệ điều Các thành phần điều Các thành phần điều khiển chấp nhận và khiển tài nguyên và khiển tài nguyên và tài nguyên (RACS) điều khiển tương tác điều khiển tương tác chứa các khối chức BGCF, MGCF, BGCF, MGCF, năng IWF, I-BCF, SGW SGW SGF, SPDF để Các thành phần tài Các thành phần tài thực hiện tương tác nguyên và tương tác nguyên và tương tác với các mạng trước phương tiện tiện MGF, phương tiện tiện MGF, đây. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

21


MGW.


MGW.

Kết luận chương Trong chương này đã nghiên cứu tổng quan về IMS, sự ra đời và phát triển của IMS, các yêu cầu kiến trúc trong IMS, cấu trúc chức năng IMS cũng như chức năng của các thực thể trong IMS. Bên cạnh đó trong chương này còn đề cập tới các mô hình của các tổ chức khác như ITU-T, ETSI… Cách tiếp cận IMS của các tổ chức là khác nhau. ITU-T định hướng xây dựng mạng NGN của mình từ nền tảng mạng cố định, IETF lại xây dựng NGN với nền tảng là mạng Internet còn 3GPP xây dựng NGN với nền tảng mạng di động 3G. Dù lựa chọn nền tảng nào đi nữa, khi xây dựng NGN thì tất cả các mạng hiện tại như 3G, Internet, hay PSTN/ISDN... đều hội tụ chung thành một mạng duy nhất để cung cấp đa loại hình dịch vụ tới người dùng đầu cuối. Tuy nhiên vấn đề lựa chọn nền tảng để xây dựng NGN sẽ quyết định tốc độ thành công khi xây dựng NGN. Mạng 3G hiện nay có tốc độ phát triển vượt bậc, mặc dù ra đời sau PSTN/ ISDN và Internet nhưng 3G đã phát triển mức toàn cầu (UMTS). 3G được xây dựng trên nền mạng thông minh PLMN và còn thông minh hơn nữa. Với các công nghệ truy nhập tiên tiến như TDMA, CDMA và đầu cuối thông minh, 3G đã cho phép người dùng đầu cuối vừa có khả năng sử dụng dịch vụ thời gian thực lại có khả năng truyền tải và truy nhập dữ liệu. Như vậy so với PSTN/ ISDN và Internet thì 3G đã thực hiện được bước đầu trong tiến trình hội nhập dịch vụ thoại và dữ liệu. Điều này đã tạo cơ hội rất thuận tiện để 3G tiến đến NGN.


22

Đồ án tốt nghiệp đại

Chương 2 Giới Giới thiệu cơ bản bản giao thức thức Diameter

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CƠ BẢN GIAO THỨC DIAMETER 2.1 Giới thiệu Giao thức AAA RADIUS được phát triển vào năm đầu thập niên 90. Tại thời điểm đó Internet sử dụng rất khác, mọi người sử dụng quay số để kết nối Internet. Với sự phát triển của web 2.0 và sự tăng lên không ngừng của các router và server truy nhập mạng (NAS) do đó yêu cầu thay đổi và cần có giao thức để thay thế RADIUS. Vào tháng 9 năm 2003 một giao thức AAA Diameter mới được chuẩn hóa. Giao thức Diameter được phát triển giải quyết vấn đề mà RADIUS còn bỏ ngỏ. Trong ứng dụng mới như mạng truy nhập nội bộ không dây (WLAN) và Voice over IP (VoIP) Diameter tốt hơn và phù hợp hơn đối với người dùng chuyển vùng. Diameter được phát triển bởi Pat Calhoun vào năm 1996 khi làm việc tại Sun Microsystem. Giao thức này được phát triển từ giao thức RADIUS. Giao thức Diameter bao gồm giao thức cơ bản (RFC 3588) và phần mở rộng. Giao thức cơ bản được chuẩn hóa vào năm 2003 2003 và bây giờ giờ vẫn được coi là chuẩn. chuẩn. Giao thức Diameter được hoàn thành bởi nhóm làm việc AAA của IETF. Duy trì và mở rộng được thực hiển bởi nhóm Diameter duy trì và mở rộng (DIME). Qua nhiều năm rất nhiều bản nháp được viết và không hiệu lực. Hiện tại giao thức Diameter được dùng để tập trung, hạn chế, hỗ trợ truy nhập mạng IP. Giao thức Diamter được thiết kế nhằm cải tiến giao thức RADIUS. Đích đến của nó là tối đa hóa khả năng và cho chuyển đổi đơn giản hơn từ RADIUS sang Diameter. Vi dụ với bản tin Diameter, như bản tin RADIUS nhưng có thêm cặp giá trị thuộc tính (AVP).

Hình 2.1 Tổng quan về Diameter


23



2.2 Khung Diameter

Hình 2.2 Kiến trúc phân lớp giao thức Diameter Giao thức Diameter bao gồm giao thức cơ bản và ứng dụng giao thức Diameter chỉ ra trong hình 2.3. Các ứng dụng mở rộng của giao thức Diameter cơ bản:

Hình 2.3 Giao thức cơ bản Diameter Trong giao thức cơ bản chức năng được hỗ trợ cho tất cả các dịch vụ, như là cơ chế truyền tin cậy, truyền bản tin và xử lý lỗi. Giao thức cơ bản hỗ trợ tất cả ứng dụng trên. Diameter chạy trên giao thức điều khiển truyền dẫn (TCP) (RFC 793) hoặc Giao thức điều khiển luồng truyền dẫn (SCTP) (RFC 2960). Sự khác nhau giữa các nút Diameter là liên kết nối với cấu trúc ngang cấp peer-to-peer. Khung Diameter cho phép kiểu và cấu trúc ứng dụng push và pull. Giao thức cơ bản Diameter định nghĩa tiêu để Diameter và cặp giá trị thuộc tính AVP (AVPs). Ứng dụng có thể mở rộng với việc định nghĩa bản tin mới và các AVP và trong đơn vị dữ liệu giao thức (PDU-Protocol Data Units). Khả năng thích hợp ngược với giao thức, giao thức Diameter không chia sẻ PDU chung với RADIUS. Cần có một bộ dịch để dịch giữa Diameter và RADIUS.

2.3 Các thành phần Diameter Một nút Diameter có thể là máy khách, thành phần hoặc máy chủ. Diameter máy khách là thiết bị đầu cuối của mạng thực hiện điều khiển truy nhập. Tác nhân Diameter có thể là RELAY, PROXY, REDIRECT hoặc TRANSLATION. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

24



Diameter thiết lập nhận thực, cấp quyền và thanh toán cho từng vùng cụ thể đó là nơi có server đặt trong đó. Thành phần Diameter thực hiện một số yêu cầu trong khi đó một số thì không. Một thành phần có thể là một kiểu thành phần hoặc là server đối với một vài yêu cầu, nhưng cũng có thể là thành phần hoặc máy chủ cho yêu cầu khác. 2.3.1 Thành phần RELAY (Chuyển tiếp) Được sử dụng để truyền bản tin tới đích tương ứng, tùy thuộc vào thông tin chứa trong bản tin. Thành phần RELAY cho phép thay đổi bản tin bằng cách thêm vào hoặc bỏ đi thông tin định tuyến, nhưng không cho phép sửa đổi các phần khác của bản tin. Thành phần Relay có bảng định tuyến vùng chứa danh sách các vùng hỗ trợ và biết các nút. Hình 2.4 Đưa ra bản tin thuộc 2 vùng khác nhau:

Hình2.4 Thành phần Relay 2.3.2 Thành phần PROXY (Ủy quyền) Có thể được sử dụng cho truyền gói tin, nhưng không giống như thành phần Relay, thành phần Proxy có thể thay đổi nội dung bản tin chứa bên trong và do dó cung cấp giá trị dịch vụ, bắt buộc qui tắc trên bản tin khác nhau, hoặc thực hiện quản lý nhiệm vụ cho vùng cụ thể. Khi mà thành phần Proxy thay đổi bản tin thì việc không có bảo mật đầu cuối cũng có thể xảy ra.

Hình2.4 Thành phần PROXY Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

25



2.3.3 Thành phần REDIRECT (Gửi lại) Một thành phần REDIRECT có thể cho một thành phần biết nơi để tìm thấy Diameter server, ví dụ như server mạng nhà cho từng người dùng cụ thể. Hoạt động như 1 kho chứa cấu hình tập trung cho nút Diameter khác. Khi nó nhận 1 bản tin, nó kiểm tra trong bảng định tuyến và gửi trở lại bản tin trả lời với thông tin gián tiếp tới bên gửi. Bởi vì thành phần REDIRECT không thiết lập bản tin, chúng cũng không thay đổi bản tin. Khi một yêu cầu vào thành phần RELAY, thành phần REIDIRECT cho biết server mạng nhà được đặt ở đâu. Sau đó thành phần Relay có thể thiết lập kết nối tới server mạng nhà. Hình 2.5 chỉ ra rằng làm thực thể Redirect hoạt động như thế nào. Hình 2.5 dưới đây là giống như hình 2.4 nhưng lúc này tác nhân Proxy không biết địa chỉ để liên lạc với nút Diameter về example.com. Do đó nó tìm kiếm thông tin trong thực thể Redirect trong vùng của nó để lấy địa chỉ:

Hình 2.5 Diameter Redirect Agent 2.3.4 Thành phần TRANSLATION (Dịch) Trong những thành phần đã có, có thành phần đặc biệt gọi là thành phần dịch. Tương ứng với tên gọi của thành phần này chức năng chính của nó chính là chuyển đổi bản tin từ giao thức AAA sang dạng khác. Thực thể Translation có thể cung cấp khả năng tương thích ngược.


26



Hình 2.6 Thực thể Diameter Translation Hình 2.6 chỉ ra rằng cách 1 thực thể Translation chuyển từ giao thức RADIUS sang giao thức Diameter. Nhưng dĩ nhiên vẫn có nhiều giao thức dịch khác như ví dụ như là là Diameter sang RADIUS hoặc Diameter sang TACACS +)

2.4 Định dạng bản tin Diameter Giao thức Diameter bao gồm tiêu đề Diameter với 1 hay nhiều cấu trúc AVP MAC header IP header SCTP he header Diameter header Data…. MAC header IP header TCP header Diameter header Data…. Hình 2.7 Định dạng bản tin Bản tin Diameter là đơn vị dữ liệu cơ bản để gửi 1 câu lệnh hoặc chuyển thông báo tới nút Diameter khác. Với nhiều mục đích khác nhau, giao thức Diameter định nghĩa nhiều kiểu bản tin khác nhau, được nhận dạng bởi mã lệnh. Ví dụ như bản tin yêu cầu thanh toán (Accounting-Request) được nhận ra bởi bản tin chứa những thông thông tin liên quan đến thanh toán, toán, trong khi bản tin yêu cầu khả năng trao đổi (Capability-Exchange-Request) được nhận ra bởi bản tin này chứa những thông tin về khả năng gửi bản tin của nút Diameter. Do việc trao đổi bản tin của Diameter là đồng bộ, mỗi bản tin tương ứng với bản sao với việc chia sẻ cùng mã lệnh. Mã ]lệnh được sử dụng để nhận dạng mục đích của bản tin, nhưng tuy nhiên trên thực tế dữ liệu được mang cặp giá trị thuộc tính AVPs (Attribute-Value-Pair). Giao thức Diameter xác định trước cặp giá trị thuộc tính chung, nhưng bắt buộc mỗi thuộc tính tương ứng với câu lệnh. Những AVP này mang thông tin chi tiết về AAA như là định tuyến, bảo mật, và thông tin giữa 2 nút Diameter. Thêm vào đó, mỗi AVP được kết hợp với định dạng dữ liệu AVP, được định nghĩa trong giao thức Diameter (ví dụ, Octetstring, interger 32) vì thế giá trị của mỗi thuộc tính phải đi kèm sau với định dạng dữ liệu.


27



Hình 2.8 Cấu trúc gói tin cơ bản Diameter Trường version: 8 bit Chỉ định phiên bản của Diameter. Trường chiều dài bản tin 24 bit Kích cỡ bản tin bao gồm trường tiêu đề bản tin. Trường cờ 0 0 02 03 04 05 06 07 0 1 R P E T Dành riêng R, Request 1 bit Nếu đặt, bản tin trở thành bản tin yêu cầu. Nếu không thì thì bản tin sẽ là trả lời. P, Proxiable Proxiable 1bit Nếu đặt, bản tin có thể trở thành proxy. Nếu không không bản tin phải đặt thành xử lý nội bộ. E, Lỗi, 1 bit bit Nếu đặt, bản tin chứa lỗi, bản tin với bit này sẽ được đặt khi bản tin lỗi. Bit này không được đặt trong bản tin yêu cầu. T,Bản tin truyền lại, 1 bit Cờ này được đặt khi tiến hành truyền lại, để xóa bỏ bản sao. Cờ này chỉ được đặt duy nhất trong bản tin yêu cầu. Trường dành riêng, 4 bit Phải xóa trở thành 0. Trường nhận dạng ứng dụng Sử dụng để nhận dạng bản tin thuộc ứng dụng nào. Ứng dụng có thể là ứng dụng về nhận thực, ứng dụng về thanh toán hoặc ứng dụng về nhà sản xuất. Trường Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

28



nhận dạng ứng dụng nằm trong tiêu đề phải giống với nhận dạng được chứa trong bất kì các AVP nào có liên quan trong bản tin. Trường nhận dạng từng chặng, Hop by Hop, 32 bit Trường này giúp đỡ các bản tin yêu cầu và đáp ứng. Bên gửi phải đảm bảo rằng trường nhận dạng là duy nhất trong bản tin yêu cầu khi gửi tại bất kì thời điểm nào, và có thể cũng cố gắng để số này là duy nhất khi khởi động lại. Bên gửi của bản tin trả lời phải phải đảm bảo rằng trường trường này có cùng giá giá trị được tìm thấy trong trong bản tin đáp ứng lại bản tin yêu cầu. Trường nhận dạng bình thường sẽ tăng lên khi giá trị khởi tạo của nó là để ngẫu nhiên. Một bản tin trả lời mà khi nhận được mà không biết về trường trường nhận dạng này sẽ sẽ bị loại bỏ. bỏ. Trường nhận dạng đầu cuối, end to end. 32 bit Trường này được sử dụng để phát hiện bản tin lặp. Bên gửi của bản tin yêu cầu phải chèn trường nhận dạng này và phải là duy nhất ở mỗi bản tin. Bên phát bản tin trả lời phải đảm bảo trường này chứa cùng giá trị được tìm thấy trong bản tin yêu cầu tương ứng. Trường này không được thay đổi tại bất kì nút Diameter nào. Sự kết hợp giữa Origin-Host (host gốc) và trường này được sử dụng để tìm bản tin lặp. ( Trường nhận dạng từng chặng Hop by Hop và định tuyến AVPs có thể được đưa ra) và không ảnh hưởng tới bất kì trạng thái được đặt khi bản tin yêu cầu gốc được xử lý. Mã lệnh Diameter Diameter 24 24 bit Trường mã lệnh được định nghĩa trong giao thức cơ bản Diameter được đưa ra trong bảng 2.1. Một bản tin yêu cầu và trả lời có cùng mã lệnh giống nhau. Bảng 2.1 Bảng mã lệnh Diameter Tên bản tin Tên viết tắt Mã lệnh Tham khảo (IETF) Yêu cầu khả năng trao đổi Trả lời khả năn năng trao đổi Device-Watchdog-Request Device-Watchdog-Answer Yêu cầu ngắt kết nối ngang cấp Trả lời yêu cầu kết nối ngang cấp Yêu cầu MIP thực thể mạng nhà Trả lời MIP thực thể mạng nhà Yêu cầu AA Trả lời AA Yêu cầu bải bỏ ngang phiên Trả lời bãi bỏ ngang phiên Yêu cầu thanh toán Trả lời thanh toán Yêu cầu nhận thực lại Trả lời nhận thực lại


CER CEA DWR DWA DPR DPA HAR HAA AAR AAA ASR ASA ACR ACA RAR RAA

257 257 280 280 282 282 262 262 265 265 274 274 271 271 258 258

RFC 3588 RFC 3588 RFC 3588 RFC 3588 RFC 3588 RFC 3588 RFC 4004 RFC 4004 RFC 4005 RFC 4005 RFC 4005 RFC 4005 RFC 4005 RFC 4005 RFC 4005 RFC 4005

29



Yêu cầu điều khiển tín dụng Trả lời điều khiển tín dụng Yêu cầu thông tin định vị Trả lời thông tin định vị Yêu cầu nhận thực đa phương tiện Trả lời nhận thực đa phương tiện Yêu cầu truyền dữ liệu 7 8 Trả lời truyền0dữ liệu Yêu cầu kết tAVP húc đăcode ng kí Trả lời kết thA úcVđP ăngflakígs AVP length Yêu cầu chỉ định server Vendor ID Trả lời chỉ định server Yêu cầu cấp qData uyền người dùng Trả lời cấp quyền người dùng Yêu cầu điều khiển tín dụng Trả lời điều khiển tín dụng

CCR CCA LIR LIA MAR MAA PPR PPA RTR RTA SAR SAA UAR UAA CCR CCA

275 275 285 285 286 286 288 288 287 287 284 284 283 283 272 272

RFC 4005 RFC 4005 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4040 31 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4040 RFC 4006 RFC 4006

Diameter AVP 1 cấu trúc được sử dụng để đóng gói giao thức dữ liệu cụ thể được biết để gửi dữ liệu hoặc chứa thông tin nhận thực, cấp quyền và thông tin thanh toán. Hình 2.9 Định dạng AVP

Trường cờ AVP, 8 bit 00 01 02 03 04 05 06 07 V M P Reserved V, Vendor-specific, 1 bit Nếu đặt, Trường Trường định định danh nhà nhà sản xuất được đưa ra. ra. M, có tính tính bắt buộc buộc , 1 bit Nếu đặt, cho cho biết rằng rằng AVP này được yêu cầu cầu hỗ trợ. P, 1bit Nếu đặt, bảo bảo mật đầu cuối cuối được cần cần đến. Reserved , trường dành riêng, 5 bit Kích cỡ của tiêu đề AVP và dữ liệu trong các byte. Trường chiều dài, dài , cho biết chiều dài AVP không có phần độn Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

30



Dữ liệu Diameter AVP có thể có kiểu định dạng sau: OctetString, Interger32, Interger64, Unsigned32, Unsigned64, Float32, Float64 và Grouped. Grouped các AVP được sử dụng cho nhiều AVP trong 1 AVP. Trong trường hợp này trường dữ liệu AVP chứa nhiều AVP. Trường Vendor ID, 32 bit Trường này được đưa ra khi mà bit V được đặt trong trường cờ của AVP. Trường này chứa IANA đã gán giá trị “Mã quán lý cá nhân mạng SMI” (SMI Network Management Private Enterprise Codes), được mã hóa theo thứ tự. Bất kì nhà sản xuất đều bổ sung một Vendor-specific Diameter AVP để sử dụng Vendor ID của riêng họ với quản lý không gian địa chỉ AVP của riêng mình, đảm bảo rằng chúng không xung đột với bất kì AVP vendor-specific của các nhà sản xuất khác, và trong ứng dụng tương lai. Khi mà trường này không có thì phải chèn thêm các bit giá trị 0 vào. Trường mã lệnh 32 bit Khi kết hợp với định danh nhà sản thì thuộc tính được định danh duy nhất. Giá trị AVP từ 1 đến 255 được dành riêng cho RADIUS mà không có trường Vendor ID. Giá trị AVP từ 256 trở lên sử dụng cho Diameter, được cấp phát bởi IANA. Bảng 2.2 Một số AVPs


31

Mã

Đồ án tốt nghiệp đại 1-255

Mô tả

Tham Khảo Chương 2 Giới Giới thiệu cơ bản bản giao thức thứ c Diameter Thuộc tính RADIUS

257 259 260 261

Host-IP-Address. Acct-Application-Id. Vendor-S pecific-Application-Id. Redirect-Host-Usage.

264

Origin-Host.

265

Supported-Vendor-Id.

266

Vendor-Id.

267

Firmware-Version.

268

Result-Code.

269

Product-Name.

278

Origin-State-Id.

279

Failed-AVP.

280

Proxy-Host.

281

Error-Message.

282

Route-Record.

283

Destination-Realm.

284

Proxy-Info.

285

Re-Auth-Request-Type.

292

Redirect-Host.

293

Destination-Host.

294

Error-Reporting-Host.

295

Termination-Cause.

296

Origin-Realm.

320 321

MIP-Reg-Request. MIP-Reg-Reply.

322

MIP-MN-AAA-Auth.

323

MIP-HA-to-FA-SPI.

325 MIP-MN-to-FA-MSA. 326Quang IP-FVT2 A-to-MN-MSA. Nguyễn Minh Quang –MD04VT2 D04 369 SIP-Accounting-Server-URI. 370 SIP-Credit-Control-Server-URI. 379 SIP-Authenticate.

RFC 3588 RFC 3588 RFC 3588 RFC 3588

RFC 4004 RFC 4004 RFC4740 RFC4740 RFC4740

32



2.5 Một số đặc điểm của giao thức Diameter 2.5.1 Vận chuyển Giao thức Diameter chạy trên SCTP và TCP. Diameter khách hỗ trợ 1 trong 2 giao thức, trong khi đó các thực thể khác và server phải hỗ trợ cả 2. Một nút Diameter có thể khởi tạo kết nối từ port nguồn tới một đích mà nó chấp nhận kết nối, và phải chuẩn bị để nhận kết nối trên cổng 3868. Một cơ chế là không sử dụng nhiều hơn 1 kết nối vận chuyển với nút ngang cấp, trừ phi trường hợp nhiều nút tồn tại và mỗi trường hợp là kết nối riêng biệt và được cho phép xử lý. Khi không có kết nối vận chuyển tồn tại với nút ngang cấp, việc cố gắng kết nối theo chu kì sẽ được tiến hành. Cách cư xử này được thiết lập thông qua Tc Timer, với giá trị là 30s. 2.5.1.1 SCTP SCTP được thiết kế để truyền bản tin báo hiệu PSTN trên mạng IP, nhưng cũng có thể cho các ứng dụng khác rộng hơn. STCP là giao thức truyền tin cậy hoạt động, nó cung cấp nhưng dịch vụ sau tới người dùng: •

Xác thực lỗi truyền của người dùng.

•

Phân chia tệp dữ liệu để phù hợp với MTU của từng mạng.

•

•

•

Chuỗi bản tin người dùng được sắp xếp với đa luồng, với sự tùy chọn thứ tự nơi đến của từng bản tin riêng biệt. Đóng gói tùy chọn nhiều bản tin người dùng vào trong một gói SCTP. Khả năng chịu đựng lỗi mạng thông qua hỗ trợ multi-homing một trong hai hay cả hai đầu cuối liên kết.

Thiết kế SCTP bao gồm tránh tắc nghẽn và chống lại quá trình flood và tấn công giả mạo. MAC header Tiều đề SCTP

IP header

0 Source port Vertication tag Checksum Chunk (1…n)

SCTP header

Data

15 Desinaion port

31

Hình 2.10 Định dạng bản tin SCTP Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

33



Cổng nguồn. 16 bit Số cổng của SCTP bên gửi. Nó có thể được sử dụng kết hợp với địa chỉ IP nguồn. Khi tới bên nhận để xác định nguồn, cổng đích SCTP và có thể địa chỉ đích IP để xác định nút đến mà gói tin thuộc về. Cổng đích. 16 bit Số cổng SCTP mà gói tin sẽ được chuyển đến. Bên nhận sẽ sử dụng số cổng này để truyền các gói tin SCTP đến đúng điểm /ứng dụng nhận. Xác nhận thẻ. 32 bit bit Bên nhận bản tin SCTP sẽ sử dụng trường này để xác nhận tính hợp lệ của gói tin SCTP phía gửi. Trên quá trình truyền, giá trị của trường này phải đặt giá trị INITIATE. Thẻ nhận được từ nút ngang cấp đầu cuối trong suốt quá trình khởi tạo, sẽ loại bỏ với trường hợp sau: Một gói chứa một INIT chunk có giá trị xác nhận thẻ là 0. •

Gói chứa một SHUT_DOWN chunk với bit T được đặt có xác nhận thẻ copy từ gói với SHUT_DOWN chunk. Gói chứa một ABORT chunk sẽ có xác nhận thẻ đã copy từ gói với ABORT đã được gửi. Một INIT chunk phải có duy nhất chunk trong gói SCTP mang nó. Kiểm tra tổng. 32 bit Chứa kiểm tra tổng của gói tin SCTP. STCP sử dụng thuật toán Adler-32 cho tính toán kiểm tra tổng. 2.5.1.2 TCP Giao thức TCP (Transmission Control Protocol) cung cấp dịch vụ truyền thông dữ liệu định hướng truyền thống cho các chương trình - dịch vụ chuyển dòng (stream) tin cậy. TCP cung cấp một mạch ảo, còn được gọi là kết nối. Nó cấp khả năng đứt quãng, kiểm tra lỗi và điều khiển luồng. Cấu trúc tiêu đề TCP: •

•

Hình 2.11 Cấu trúc tiêu đề TCP Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

34



Giải thích ý nghĩa các trường: Source port, Destination port (cổng nguồn, cổng đích): chứa các giá trị cổng TCP để xác định các chương trình ứng dụng tại hai đầu kết nối. Mỗi khi TCP nhận gói dữ liệu từ IP, nó sẽ gỡ bỏ phần đầu IP và đọc phần đầu TCP. Sequence Number (số thứ tự): xác định vị trí trong chuỗi các byte dữ liệu trong segment của nơi gửi. Acknowledgment Number (số xác nhận): xác định số octet mà nguồn đang đợi để nhận kế tiếp. Lưu ý là Sequence Number để chỉ đến lượng dữ liệu theo cùng chiều với segment, trong khi giá trị Acknowledgment Number để chỉ đến dữ liệu ngược lại với segment đến. Header length (độ dài tiêu đề): chứa một số nguyên để xác định độ dài của phần đầu segment, segment, được tính theo theo bội số của 32 bit. bit. Giá trị này là cần thiết thiết vì có phần Options có độ dài thay đổi, tùy thuộc vào những lựa chọn đã được đưa vào. Unused (dự phòng): được dành riêng để sử dụng trong tương lai. •

•

•

•

•

Flags (bít mã): gồm có 6 bít để xác định mục đích và nội dung của segment, diễn dịch các nội dung trong phần đầu dựa vào nội dung các bit. Ví dụ segment chỉ chuyển tải ACK, hoặc chỉ chuyển đưa dữ liệu hay để tải những yêu cầu để thiết lập hoặc ngắt nối. Window (cửa sổ): thông báo cho máy tính đầu cuối kích thước vùng đêm cho quá trình truyền. Urgent pointer (con trỏ khẩn cấp): yêu cầu kết nối gửi dữ liệu ngoài dòng xác định, chương trình nhận phải được thông báo lập tức ngay khi dữ liệu đến cho dù nó nằm ở đâu trong vùng dữ liệu. Sau khi xử lý xong dữ liệu khẩn cấp, TCP thông báo cho chương trình ứng dụng trở về trạng thái thông thường. Đơn vị truyền giữa hai phần mềm TCP trên hai máy được gọi là segment. Các segment được trao đổi để thiết lập kết nối, để truyền dữ liệu, để gửi các ACK (thông báo xác nhận đã nhận dữ liệu), để thông báo kích thước của cửa sổ (nhằm tối ưu hóa quá trình truyền và nhận dữ liệu) và để ngắt kết nối. •

•

•

2.5.2 Nút ngang cấp Diameter Diameter là giao thức ngang hàng. Trong phần này thiết lập kết nối và liên kết với các nút được mô tả. Nút Diameter Diameter nên có tối thiểu 2 nút nút trên miền, nút thứ thứ cấp và nút sơ cấp. cấp. Các nút Diameter được kết nối được lưu trữ trong bảng ngang cấp. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

35



Khám phá ngang cấp làm cho giao thức Diameter đơn giản hơn và hiệu quả hơn. Việc làm này diễn ra khi mà nút có thể cần khám phá ra thực thể Diameter đầu tiên hoặc khi máy khách cần khám phá ra thực thể khác cho quá trình xử lý xa hơn. Cơ chế này dựa trên chuẩn IETF. Cơ chế này được cấu hình bằng tay cho vị trí thực thể (cấu hình tĩnh), Giao thức vị trí dịch vụ (SRVLOC) (RFC 2608) và Server tên miền (DNS) (RFC 1034, RFC 1035). Khi hai nút muốn thiết lập kết nối, chúng sử dụng bản tin trao đổi để tìm kiếm các nút và khả năng trao đổi. Khả năng trao đổi có thể sử dụng tại các nút kế tiếp. Sau khi yêu cầu khả năng trao đổi luôn là bản tin trả lời khả năng trao đổi. Khi nút mất kết nối, yêu cầu ngắt kết nối được sử dụng để cho nút biết việc ngắt kết nối tầng vận chuyển, và nút sẽ không kết nối lại trừ khi nó có lý do nào đó. Khi nút ngắt kết nối mà không có bản tin Disconect-Peer nút sẽ cố gắng liên lạc lại theo chu kì. Đối với 1 nút Diameter, khám phá vị trí ngang cấp cũng giống như cấu hình định tuyến sẽ được lưu trữ sử dụng 2 bảng Diameter. Peer Table, 1 Bảng ngang cấp được sử dụng để lưu trữ địa chỉ host của các nút Diameter. Thông tin khác được tìm thấy 1 cách tự động như là tình trạng, thông tin bảo mật, cũng có trong bảng định tuyến Peer Routing Table, có 4 cột quan trọng yêu cầu chú ý bản tin định tuyến. Đầu tiên chính là tên vùng và tên ứng dụng, đó được coi như là tiêu chuẩn cho bản tin định tuyến. Bước tiếp theo chính là lấy được đích bản tin, có thể là PROXY, RELAY, REDIRECT, hoặc LOCAL. Cơ chế LOCAL nghĩa là bản tin nên đuợc xử lý nội bộ thay vì chuyển tới nút khác. 2.5.3 Kết nối và phiên Sau khi nút ngang cấp phù hợp được tìm ra, bước thực hiện tiếp theo là kết nối tới nút đó. Một kết nối vật lý giữa các nút Diameter được thiết lập. Nó là bắt buộc cho giao thức Diameter chạy TCP hoặc SCTP. So sánh với UDP, sử dụng trong RADIUS, 2 giao thức này cung cấp truyền tin cậy hơn, nó có tính chất quan trọng trong ứng dụng trao đổi thông tin thanh toán. Giao thức Diameter đưa ra cấu trúc cơ bản là cấu trúc ngang hàng peer-to peer, có thể có hơn nhiều 1 kết nối được thiết lập cho từng nút cụ thể. Giao thức Diameter định nghĩa 1 cách rõ ràng nút Diameter phải được thiết lập 1 kết nối giữa 2 nút ngang cấp tại vùng nhỏ, hoạt động như là điểm sơ cấp và thứ cấp. Dĩ nhiên kết nối sẽ được thiết lập khi cần.


36



So sánh với kết nối, phiên là kết nối logic giữa 2 nút Diameter, và có thể là nhiều kết nối. Một phiên trên thực tế là khái niệm các chuỗi các hành động trong khung thời gian, và có tác động lẫn nhau giữa nút Diameter client và Diameter server trong khoảng thời gian được đưa ra. Mỗi phiên trong Diameter được kết hợp với 1 nhận dạng phiên (Session –Id) client mà là tổng quát và duy nhất. Session-Id được sử dụng để nhận dạng từng phiên riêng biệt trong suốt quá trình liên lạc.

Hình 2.12 phiên và kết nối trong Diameter Khởi tạo phiên phiên Như hầu hết kiểu kết nối client-server, client-server, 1 phiên Diameter bắt đầu bởi bản tin yêu cầu từ máy khách tới máy chủ. Diameter khách sẽ gửi 1 bản tin yêu cầu nhận thực chứa session-id duy nhất không trùng với bản tin khác tới Diameter server (hoặc Diameter proxy nếu bản tin chuyển yêu cầu). Chú ý rằng AVPs được sử dụng cho nhận thực và cấp quyền cho ứng dụng cụ thể và chúng không định nghĩa trong giao thức cơ bản Diameter. Sau khi chấp nhận bản tin yêu cầu nhận thực, Diameter server có thể bao gồm AVP cấp quyền thời gian sống trong bản tin trả lời. AVP này được sử dụng để chỉ định thời gian tính bằng giây cho Diameter client cần để nhận thực lại. Sau khi hết thời gian Diameter server sẽ kết thúc phiên từ danh sách phiên và xoá tài nguyên cấp phát cho phiên đó. Phiên Trong suốt phiên, Diameter server có thể bắt đầu bản tin yêu cầu nhận thực lại và cấp quyền lại. Với dịch vụ trả cước, kiểu của bản tin yêu cầu được sử dụng để kiểm tra có hay không người dùng vẫn sử dụng dịch vụ, nếu không có Server sẽ bỏ đi phiên để tránh tình trạng tính thêm cước. Do đó, Origin-State-id AVP được sử dụng cho giao diện của chấp nhận kết thúc phiên. Bản tin request của người gửi sẽ bao gồm AVP này, và bởi vì nó được yêu cầu cho giá trị của AVP này bên nhận bản tin yêu cầu này có thể kết luân rằng phiên này đã khoá, theo một cách khác bởi vì thiết bị truy nhập có thể bị ngắt hoặc Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

37



bởi vì một vài tình trạng khác. Bên nhận bản tin yêu cầu có thể bỏ đi phiên trong danh sách, giải phóng tài nguyên. Kết thúc phiên phiên Bản tin kết thúc phiên được sử dụng duy nhất trong quá trình nhận thực và cấp quyền và khi mà trạng thái phiên được duy trì. Đối với dịch vụ thanh toán, bản tin dừng tính cước được sử dụng. Bản tin kết thúc phiên có thể khởi tạo bởi Diamter khách hoặc Diameter chủ. Khi 1 phiên được coi là ngắt, Diameter khách gửi 1 bản tin yêu câu kết thúc phiên tới Diameter server. AVP kết thúc có trong bản tin yêu cầu này để nói với Diameter server rằng lý do tại sao phiên lại kết thúc. Thông thường, nếu Diameter server tìm thấy phiên nên kết thúc bởi vì người dùng có thể hết tài khoản hoặc chỉ cho mục đích quản trị-Diameter server gửi bản tin yêu cầu huỷ bỏ phiên (Abort-SessionRequest) tới Diameter khách. Tuy nhiên, Diameter khách có thể quyết định không đóng phiên này lại thậm chí khi nhận được bản tin kết thúc phiên từ server, và nó vẫn để người dùng duy trì dịch vụ. 2.5.4 Bảo mật trong Diameter Các Diameter client, như là NAS (server truy cập mạng) và thự thể di động hỗ trợ bảo mật IP (IPsec) và hỗ trợ TLS. Diameter server phải hỗ trợ cả 2 đó là TLS và IPsec. Giao thức Diameter không được sử dụng khi không có bất kì cơ chế hỗ trợ nào (TLS hoặc IPsec). Nhiều gợi ý đưa ra rằng IPsec có thể được sử dụng tại biên và trong lưu lượng nội phù hợp đối với NAS NAS để hỗ trợ. Có gợi ý đưa ra trong liên miền sử dụng TLS. Khi kết nối Diameter không được bảo vệ bởi IPsec, các bản tin CER/CEA chứa Inband-Security-ID AVP với giá trị của TLS. Đối với sử dụng TLS, bắt tay TLS bắt đầu với cả 2 đầu cuối trong trạng thái mở, sau khi hoàn thành trao đổi bản tin CER/CEA. Khi thủ tục bắt tay TLS hoàn thành, tất cả các bản tin sau sẽ được gửi thông qua TLS. Nếu thủ tục bắt tay thất bại, cả 2 đầu cuối sẽ đóng trạng thái. 2.5.5 Thanh toán Chức năng tổng quát của thanh toán được mô tả trong giao thức cơ bản. Thanh toán dựa trên một server với khả năng truyền thời gian thực về thông tin thanh toán. Một mô hình server trực tiếp nghĩa là thiết bị tạo ra bản ghi thanh toán kèm với sự cấp quyền server. Khi một Diameter khách nhận thực và cấp quyền thành công, nó gửi một bản tin thành toán (ACR) tới server. Bản tin trả lời (ACA) được sử dụng để đáp ứng lại. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

38



Dịch vụ thanh toán có thể là trường hợp ‘1 lần’ hoặc kéo dài trong thời hạn nhất định. Khi nó là kiểu thứ hai, bản ghi kiểu thanh toán AVP có giá trị là START (bắt đầu), STOP(dừng), và có thể là INTERM (chuyển tiếp). Trong giao thức cơ bản một vài AVP được định nghĩa đưa ra trong bản tin thanh toán. Đối với ứng dụng khi người dùng nhận dịch vụ từ thiết bị truy nhập khác (ứng với session-id), như là Mobile IPv4, định danh nhiều phiên thanh toán AVP có thể được sử dụng. 2.5.6 Cơ chế truyền thay thế và xử lý lỗi Có 2 kiểu lỗi có thể xảy ra: lỗi lỗi giao thức và lỗi ứng ứng dụng. Lỗi giao thức thức là lỗi tại mức cơ bản của giao thức bao gồm vấn đề định tuyến. Lỗi ứng dụng là vấn đề với chức năng cụ thể trong ứng dụng Diameter. Khi việc vận chuyển lỗi được phát hiện tại một nút, bản tin đang chờ xử lý sẽ được gửi tới nút thay thế và bit T trong trường cờ sẽ được đặt. Đây là cơ chế truyền thay thế của Diameter. Để một nút Diameter thực hiện thủ tục truyền thay thế, đó là điều cần thiết cho nút duy trì hàng đợi bản tin đang chờ xử lý. Khi bản tin trả lời được nhận, bản tin yêu cầu tương ứng trong hàng đợi sẽ bị xóa bỏ khỏi hàng đợi. Trường định dạng từng chặng hop-by-hop được sử dụng để khớp bản tin trả lời với yêu cầu hàng đợi (RFC 3588). Để hỗ trợ việc phát hiện lỗi, giao thức Diameter định nghĩa bản tin DeviceDogwatch-Request. Khi 2 nút Diameter không thể trao đổi bản tin trong một khoảng thời gian dài, bản tin này được gửi từ một trong số các nút này để phát hiện các vấn đề có thể xảy ra trong mạng. Đối với các lỗi khác nhau, giá trị Result-Code AVP cho biết rằng yêu cầu có được gửi thành công hoặc xảy ra lỗi. Mỗi bản tin Diameter trả lời có 1 Result-Code AVP. Giá trị Result-Code AVP được sử dụng để báo cáo lỗi giao thức được đưa ra trong bản tin trả lời với bit E được đặt. Khi 1 bản tin yêu cầu được nhận mà nguyên nhân là do lỗi giao thức, 1 bản tin trả lời được gửi trả lại với bit E được đặt, và Result-Code AVP được đặt tương ứng với giá trị lỗi giao thức. Khi bản tin trả lời được gửi trở lại bên gửi bản tin yêu cầu, mỗi thực thể Proxy hoặc Relay có thể tác động lên bản tin.


39



Hình 2.16 Ví dụ về lỗi giao thức và bản tin trả lời Hình 2.16 đưa ra 1 ví dụ về bản tin chuyển đi bởi Diameter Relay. Khi bản tin được nhận bởi Relay2, và nó phát hiện ra nó không thể gửi bản tin yêu cầu tới server mạng nhà, 1 bản tin trả lời được gửi trả lại với bit E được đặt và Result-Code AVP đặt thành DIAMETER_UNABLE_TO_DELIVER. Đưa ra trường hợp lỗi giao thức, Relay1 có tác động đặt biệt, với lỗi đưa ra, nó cố gắng định tuyến bản tin thông qua Relay3 thay thế.

Hình 2.17 Ví dụ về lỗi ứng dụng bản tin trả lời Hình 2.17 đưa ra 1 ví dụ về bản tin Diameter mà nguyên nhân là do lỗi ứng dụng. Khi lỗi ứng dụng xảy ra, bit R trong trường cờ sẽ được xóa và thêm vào Result-Code AVP giá trị phù hợp. Ứng dụng lỗi không liên quan tới bất kì proxy hay relay, và do đó bản tin sẽ gửi ngược trở lại tới bên gửi bản tin yêu cầu. 2.5.7 So sánh với giao thức RADIUS Diameter cung cấp những chức năng mà giao thức khác cũng có thể cung cấp, ví dụ như truy nhập mạng như RADIUS, điều khiển chính sách như dịch vụ chính sách mở chung (COPS) (RFC 2748) và cổng điều khiển như là H.248/Megaco (RFC 3525). Tuy nhiên giao thức Diameter được thiết kế để bổ sung một số thuộc tính thiếu sót của giao thức RADIUS như giao thức vận chuyển, bảo mật, các tác nhân hỗ trợ, khả năng thỏa thuận, khám phá ngang hàng, bản tin khởi tạo phục vụ, kích cỡ thuộc tính dữ liệu tối đa được đưa ra trong bảng 2.3. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

40



Bảng 2.3 Tổng kết sự khác nhau giữa Diameter và RADIUS Thuộc tính Diameter RADIUS Giao th thức vậ vận chuyển Bảo mật Tác nhân hỗ trợ

Khả năng thỏa thuận Khám phá ngang hàng Bản tin tin kh khởi tạo tạo phụ phụcc vụ vụ Kích cỡ thuộc tính dữ liệu tối đa Hỗ trợ trợ Vend Vendor or-S -Spe peci cifi ficc

Giao th thức kế kết nố nối có có hướn ướng (TCP hoặc SCTP) Hop-to-hop,end-to-end Relay, Proxy, Redirect, Translation Hỗ trợ ứng dụng và bảo mật Cấu hình tĩnh hoặc động Được Được hỗ trợ, trợ, ví dụ dụ bản bản tin tin nhận thực lại, kết thúc phiên 16777 215 octets Hỗ trợ trợ các các bản tin tin vend endororspecific và thuộc tính

Giao thức không có hướng (UDP) Hop-to-hop Hỗ trợ ẩn nghĩa là thực thể có thể được bổ sung trong RADIUS server Không hỗ trợ Cấu hình tĩnh Không hỗ trợ 255 octets Hỗ trợ duy nhất thuộc tính vendor-specific

Kết luận chương Trong chương này đã trình bày một cách tổng quan về giao thức Diameter: lịch sử, khung Diameter, các thành phần Diamter gồm có các thành phần như RELAY, PROXY, REDIRECT, TRANSLTAION, định dạng bản tin, một số đặc điểm của giao thức cơ bản Diameter như vận chuyển, nút ngang cấp, kết nối và phiên, thanh toán, toán, bảo mật… Như vậy, chương này đã đưa ra cái nhìn tổng quan về một số khía cạnh về giao thức Diameter và đây là nền tảng cho các vấn đề chi tiết liên quan một số thủ tục trong IMS liên quan đến giao thức Diameter. Chi tiết về những vần đề này sẽ được trình bày ở chương sau.


41

Đồ án tốt nghiệp nghiệp đại học

Chương 3 Giao Giao thức Diamter Diamter trong trong IMS

CHƯƠNG III GIAO THỨC DIAMETER TRONG IMS Chương này cũng đề cập tới quá trình đăng kí, xóa đăng kí với giao diện Cx và Dx, khởi tạo phiên và làm thế nào một nhà khai thác có thể tính cước người dùng qua giao diện Diameter (Ro và Rf).

3.1 Thủ tục đăng kí và xóa đăng kí mức ứng dụng với v ới giao diện Cx 3.1.1 Đăng kí IMS Đầu tiên đăng ký IMS, để cho phép UE sử dụng các dịch vụ IMS, UE phải đạt được kết nối IP mang và và tìm ra một điểm thực thể IMS, ví dụ P-CSCF. P-CSCF. Trong trường trường hợp UE truy nhập GPRS, GPRS, UE thực hiện thủ tục gia nhập GPRS GPRS và kích hoạt một ngữ cảnh giao thức dữ liệu gói (PDP) cho báo hiệu SIP. Đăng ký IMS gồm 2 pha: phần bên trái của hình 3.1 chỉ ra pha đầu tiên – mạng mời gọi UE như thế nào? Phần bên phải của hình 3.1 chỉ ra pha 2- UE đáp trả sự mời gọi và hoàn thành đăng ký ra sao?

Hình 3.1 Lưu đồ đăng ký IMS mức cao Đầu tiên, UE gửi một yêu cầu đăng ký SIP để tìm ra P-CSCF. Yêu cầu này sẽ bao gồm yêu cầu, nhận dạng được đăng ký và một tên miền mạng nhà (địa chỉ của ICSCF). P-CSCF xử lý yêu cầu REGISTER và sử dụng tên miền mạng nhà được cung cấp để quyết định địa chỉ IP của I-CSCF. I-CSCF lần lượt sẽ liên hệ với server thuê bao nhà (HSS) để tìm các khả năng yêu cầu cho lựa chọn S-CSCF. Sau khi lựa chọn được S-CSCF, I-CSCF chuyển yêu cầu REGISTER tới S-CSCF. S-CSCF nhận ra rằng người sử dụng chưa được cấp phép, bởi vậy gói dữ liệu nhận thực từ HSS và thông báo tới người dùng với câu trả lời 401- không được phép. Sau đó, UE sẽ tính toán câu trả lời để chứng thực và gửi một yêu cầu REGISTER khác tới P-CSCF. P-CSCF lại tìm I-CSCF và I-CSCF sẽ lần lượt tìm S-CSCF. Cuối cùng S Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

42



CSCF kiểm tra câu trả lời và nếu đúng với profile người dùng tải từ HSS và chấp nhận đăng ký với câu trả lời 200 OK. Ngay khi UE được cấp phép thành công, UE có thể khởi tạo và nhận các phiên. Trong thủ tục đăng ký cả UE và P-CSCF đều biết được SCSCF nào trong mạng sẽ phục vụ UE. Bảng 3.1 Thông tin được lưu trước, trong và sau quá trình đăng ký. Node Trước khi đăng ký Trong khi đăng ký Sau khi đăng ký

UE

Địa chỉ P-CSCF, tên miên nhà, giấy giấy ủy nhiệm iệm, nhận nhận dạn dạng người dùng công khai, nhận dạng người dùng riêng.

Điểm iểm vào vào mạng mạng ban ban đầu, địa chỉ IP UE, các nhận dạng người dùng công khai và riêng, kết hợp bảo mật

P-CSCF

Địa chỉ HSS hoặc SLF I-CSCF Địa chỉ HSS hoặc SLF S-CSCF

HSS

Địa Địa chỉ chỉ P-CS P-CSCF CF,, tên tên miền iền mạng ạng, giấy iấy ủy nhiệm, nhận dạng người dùng công khai, nhận dạng người dùng riêng, kết hợp bảo mật.

Dữ liệu nhận thực profile người dùng, các thông số lựa chọn S-CSCF

HSS hoặc vào SLF, địa chỉ P-CSCF, địa chỉ SCSCF Tên ho hoặc đị địa ch chỉ HS HSS, profile người dùng, tên hoặc địa chỉ ủy quyền, ID ngườ ngườii dùng dùng công công khai hoặc riêng, địa chỉ IP UE Profile người dùng, PCSCF, ID mạng

Địa chỉ P-CSCF, tên miền mạng, ạng, giấy iấy ủy nhiệ nhiệm, m, nhận hận dạng ạng ngư người dùng dùng côn công khai khai đăn đăng ký ẩn, ẩn, nhận dạng người dùng cá nhân nhân,, kết kết hợp hợp bảo bảo mật, mật, thông tin định tuyến dịch vụ (S-CSCF). Điểm vào mạng cuối cùng (S-C (S-CSC SCF) F),, địa địa chỉ chỉ UE, UE, nhận hận dạng ạng ngư người dùng dùng công khai được đăng ký (và các nhận dạng người dùng đăng ký ẩn), ID nhận dạng người dùng riêng, kết hợp bảo mật, địa chỉ của CCF HSS hoặc địa chỉ SLF

Tên Tên hoặc hoặc địa địa chỉ chỉ HSS, profile người dùng tên hoặc địa chỉ ủy quyền, ID người ười dùng ùng côn công khai hai hoặc riêng, địa chỉ IP UE Prof Profil ilee ngườ ngườii dùng dùng bao bao gồm cấp nhập trạng thái đăng ký của các nhận dạng người dùng công khai, tên S-CSCF.

Trách nhiệm của UE là giữ cho hoạt động đăng ký của nó bằng cách làm tươi đăng ký một cách định kỳ. Nếu UE không làm tươi sự đăng ký, khi ấy S-CSCF sẽ im lặng loại bỏ đăng ký khi nào khoảng thời gian đăng ký hết hiệu lực. Khi UE muốn đăng ký lại từ IMS, đơn giản UE gửi một yêu cầu REGISTER kể cả giá trị thời gian đăng ký bằng không (hết hiệu lực). Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

43



3.1.1.1 Luồng thông tin đăng kí với người dùng chưa đăng kí Đăng kí mức ứng dụng có thể được thực hiện sau khi đã đăng kí truy nhập, và sau đó kết nối IP cho báo hiệu được tích cực từ mạng truy nhập. Mục đích của luồng thông tin đăng kí là để các thuê bao có thể chuyển mạng. Với các thuê bao di chuyển trong mạng nhà của nó, mạng nhà sẽ thực hiện vai trò của các thành phần mạng nhà và các thành phần của mạng khách. Phiên kết cuối di động cho thuê bao sẽ được định tuyến tới S-CSCF hoặc tới một MGCF (nếu thuê bao đang chuyển mạng vào một mạng kế thừa). Khi một phiên kết cuối di động thiết lập vào một CSCF đã được trao quyền để định tuyến các phiên thì CSCF sẽ truy vấn các thông tin định tuyến từ HSS. Điểm tham chiếu Cx Diameter sẽ hỗ trợ CSCF thu nhận thông tin định tuyến từ HSS. Kết quả thu được là các tham số truyền báo hiệu S-CSCF (ví dụ địa chỉ IP). Mã lệnh cho ứng dụng giao diện Cx/Dx được cấp phát bởi IANA trong IETF RFC 3589. Đối với những câu lệnh này, trường định danh ứng dụng được đặt thành 16777216 (nhận dạng ứng dụng của ứng dụng giao diện Cx/Dx). Khi một người dùng đăng ký với mạng, UE gửi một yêu cầu REGISTER để tìm ra P-CSCF, tìm ra thực thể thể mạng nhà của người người dùng, dùng, I-CSCF. Sau đó I-CSCF trao trao đổi các bản tin với HSS (UAR và UAA). Bảng 3.2 Mã lệnh trong giao diện Cx và Dx Mã lệnh Viết tắt Mã Yêu cầu cấp quyền người dùng Trả lời cấp quyền người dùng Yêu cầu gán tên Server Trả lời gán tên Server Yêu cầu thông tin vị trí Trả lời thông tin vị trí Yêu cầu kết thúc đăng kí Trả lời kết thúc đăng kí Yêu cầu cập nhật dữ liệu Trả lời cập nhật dữ liệu

UAR UAA SAR SAA LIR LIA RTR RTA PPR PPA

300 300 301 301 302 302 304 304 305 305

Khi I-CSCF nhận được một yêu cầu REGISTER SIP từ P-CSCF qua điểm tham chiếu Mw nó sẽ cầu khẩn một truy vấn trạng thái đăng ký người dùng, được biết trong chuẩn là lệnh yêu cầu cấp phép người dùng (UAR User – Authorization - Request) này bao gồm: Câu lệnh UAR, được chỉ định với trường mã lệnh là 300(3GPP) và bit R được đặt trong trường cờ, được gửi bởi Diameter khác tới Diameter server để yêu cầu cấp quyền đăng kí tới server. Định dạng bản tin: Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

44


Chương 3 Giao Giao thức Diamter Diamter trong trong IMS {Vendor-Specific-Application-Id} {Auth- Session-State} Session-State} {Origin-Host} {Origin-Realm} [Destination-Host] {Destinaiton-Realm} {User-name} *[Supported-Features] {Public-Identity} {Visited-Network-Identifier} [User-Authorization-Type] *[AVP] *[Proxy]



Nhận dạng người dùng riêng – nhận dạng đến nhận dạng duy nhất người dùng từ một phối cảnh mạng;

 

User name AVP – chứa tên người dùng; Nhận dạng người dùng chung – nhận dạng để đăng ký; AVP này chứa nhận dạng chung của người dùng trong IMS. Cú pháp của AVP này tương ứng SIP URL (IETF RFC 3261 và IETF RFC 2396)hoặc TEL URL (định nghĩa trong IETF RFC 3966 );



Nhận dạng mạng khách (Visited-Network-Identifi (Visited-Network-Identifier) er) các nhận dạng mạng IMS khách trong trường hợp chuyển vùng IMS. Dựa trên nhận dạng này HSS có thể thực hiện giới hạn chuyển vùng; Mạng nhà dựa vào trường nhận này để tìm mạng khách.



Thông tin định tuyến – bao gồm địa chỉ của HSS nếu I-CSCF nhận biết. Nếu ICSCF không biết địa chỉ của HSS, lúc này SLF được sử dụng để quyết định một HSS chính xác;



Loại cấp phép – ba giá trị có thể cho loại các phần tử thông tin cấp phép được định nghĩa: o

REGISTRATION – bao gồm giá trị hiệu lực với yêu cầu REGISTER khác 0.

o

REGISTRATION_CAPABIL REGISTRATION_CAPABILITIES ITIES – bao gồm giá trị hiệu lực trong yêu cầu đăng ký khác 0 và I-CSCF truy vấn các khả năng S-CSCF (ví dụ: khi gán SCSCF trước đây không đáp ứng).


45

Đồ án tốt nghiệp nghiệp đại học o


DE-REGISTRATION – bao gồm giá trị hiệu lực trong yêu cầu REGISTER

là bằng 0. Sau khi nhận được lệnh UAR, HSS gửi một lệnh trả lời cấp phép người dùng (UAA User- AuthorizationAuthorization- Answer). Answer). Câu lệnh UAA, UAA, được chỉ định với với trường mã lệnh là 300(3GPP) và bit R bị xóa trong trường cờ, được gửi bởi Diameter Server để đáp lại yêu cầu trước đó. Experimental-Result AVP có thể chứa một giá trị AVP đưa ra. Định dạng bản tin: {Vendor-Specific-Application-Id} {Result-Code} {Experimental-Result} {Auth- Session-State} Session-State} {Origin-Host} {Origin-Realm} *[Supported-Features] [Server-Name] [Server - Capabilities] Capabilities] [User-Authorization-Type] *[AVP] *[Proxy] *[Proxy - Info] *[Route - Record] 

Kết quả - cho biết kết quả của lệnh UAR;



Tên và các khả năng S-CSCF S-CSCF phụ thuộc vào vào trạng thái đăng ký ký hiện thời của của người sử dụng;



Các khả năng S-CSCF được gửi về nếu người dùng không có tên S-CSCF được gán trong HSS hoặc nếu I-CSCF yêu cầu các khả năng S-CSCF rõ ràng;

Mặt khác, tên S-CSCF được gửi trả lại. Khi các khả năng được gửi về I-CSCF cần thực hiện lựa chọn S-CSCF. Kết quả là I-CSCF nhận được các khả năng S-CSCF, miễn là ở đó trước đây SCSCF chưa được gán. Dựa trên các khả năng nhận được I-CSCF lựa chọn một SCSCF phù hợp. Thông tin khả năng được truyền giữa HSS và I-CSCF trong cặp giá trị thuộc tính (AVP – attribute value pair) các khả năng server. AVP các khả năng server bao gồm:  AVP khả năng bắt buộc - loại AVP này là không đánh dấu và bao gồm các khả năng bắt buộc của S-CSCF. Mỗi khả năng bắt buộc có hiệu lực trong mạng của nhà vận hành riêng biệt sẽ được chỉ định một giá trị đơn nhất. 


46



AVP khả năng tùy chọn - loại AVP này là không đánh dấu và bao gồm các khả năng tùy chọn của S-CSCF. Mỗi khả năng tùy chọn có hiệu lực trong mạng của nhà vận hành riêng biệt sẽ được chỉ định một giá trị đơn nhất.  AVP tên server - AVP này bao gồm một URI SIP được dùng để nhận dạng một server SIP. Dựa trên các AVP khả năng tùy chọn và bắt buộc, nhà vận hành có thể phân bổ các người dùng giữa các S-CSCF, được quyết định bởi các khả năng khác nhau (các khả năng quy định cho các dịch vụ người dùng, ưu tiên nhà vận hành trên cơ sở mỗi người dùng…) mà mỗi S-CSCF có thể có. Trách nhiệm của nhà vận hành là xác định (có thể dựa trên chức năng được đưa ra bởi mỗi S-CSCF đã được lắp đặt trong mạng) chính xác các khả năng bắt buộc và tùy chọn. Lựa chọn đầu tiên, I-CSCF sẽ chọn SCSCF mà có toàn bộ các khả năng bắt buộc và tùy chọn cho người dùng. Nếu không thực hiện được, khi đó I-CSCP áp dụng một thuật toán “best-fit” (thích hợp nhất). Không có các thuật toán lựa chọn nào là chuẩn. Sử dụng AVP tên server, một nhà vận hành có thể hướng các người sử dụng đến các S-CSCF đích; ví dụ có một S-CSCF riêng cho cùng công ty hoặc nhóm phần tử một dịch vụ VPN (mạng riêng ảo) hoặc tạo ra gán S-CSCF rất đơn giản. Quá trình đăng kí với người dùng chưa đăng kí diễn ra như sau: 

1. Sau khi UE nhận nhận được kênh kênh báo hiệu hiệu từ mạng truy truy nhập, nhập, nó có thể thực thực hiện đăng kí IMS. Để làm điều đó UE gửi luồng thông tin đăng kí tới Proxy (nhận dạng chung, nhận dạng riêng, tên miền mạng nhà, địa chỉ IP của UE). 2. Khi nhận nhận thông thông tin đăng đăng kí, P-CSCF P-CSCF thực hiện hiện kiểm tra tra “tên miền miền mạng nhà” nhà” để tìm thực thể mạng nhà (e. g I-CSCF). Proxy sẽ gửi luồng thông tin đăng kí tới I-CSCF (tên/ địa chỉ P-CSCF, nhận dạng chung, nhận dạng riêng, nhận dạng mạng P-CSCF, địa chỉ IP của UE). Một kĩ thuật phân tích tên–địa chỉ được sử dụng để quyết định mạng nhà từ tên miền mạng nhà. Nhận dạng PCSCF là một chuỗi các nhận dạng tại mạng nhà, mạng đó là mạng mà ở đó PCSCF được lắp đặt (ví dụ nhận dạng mạng P-CSCF có thể là tên miền của mạng P-CSCF).


47



Hình 3.2 Đăng kí với người dùng chưa đăng kí 3. I-CSCF I-CSCF sẽ gửi thôn thôngg tin lên giao giao diện diện Cx để truy vấn HSS HSS (nhận (nhận dạng thuê thuê bao chung, nhận dạng thuê thuê bao riêng, nhận dạng mạng P-CSCF qua giao diện Dx với bản tin LIR). HSS sẽ thực hiện kiểm tra người dùng đã được đăng kí hay chưa. HSS sẽ chỉ thị người dùng đó có được phép đăng kí vào P-CSCF hay không tùy theo thuộc tính thuê bao của người dùng và những giới hạn của nhà khai thác mạng. 4. Đáp ứng ứng truy vấn vấn Cx sẽ được được gửi từ HSS HSS tới I-CSCF I-CSCF có chứa chứa tên của S-CSCF S-CSCF mà HSS biết. Nếu như sự kiểm tra ở HSS không thành công, đáp ứng truy vấn Cx sẽ loại bỏ đăng kí. (với bản tin LIA) 5. Nếu như như I-CSCF không không được được cung cấp cấp tên của của S-SCF thì I-CSCF I-CSCF sẽ gửi gửi một bản tin Cx-Select-pull (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng) tới HSS để yêu cầu các thông tin liên quan đến S-CSCF được yêu cầu để nó có thể lựa chọn S-CSCF. 6. HSS sẽ sẽ gửi Cx-selec Cx-select-pu t-pull-r ll-resp esp tới I-CSC I-CSCF. F. 7. I-CSCF I-CSCF sử dụng dụng tên của S-CSCF S-CSCF để có thể quyết quyết định định địa chỉ chỉ của S-CSCF S-CSCF nhờ kĩ thuật phân tích tên–địa chỉ. I-CSCF cũng sẽ quyết định tên của một điểm giao giao tiếp mạng mạng nhà phù hợp nhờ nhờ thông tin nhận nhận được từ HSS. Điểm Điểm giao tiếp mạng nhà có thể là chính S-CSCF hoặc một I-CSCF phù hợp trong


48



trường hợp ẩn cấu hình mạng. Nếu một I-CSCF được lựa chọn như một điểm giao tiếp mạng nhà để thực hiện ẩn cấu hình mạng, nó sẽ khác với I-CSCF đóng vai trò tiếp nhận thông tin đăng kí, và nó sẽ cho phép nhận tên các SCSCF từ thông tin giao tiếp nhà. I-CSCF sẽ gửi luồng thông tin đăng kí (tên/ địa chỉ của P-CSCF, nhận dạng chung, nhận dạng riêng, nhận dạng mạng PCSCF, địa chỉ IP của UE, I-CSCF (THIG) trong trường hợp mạng muốn ẩn cấu hình) tới S-CSCF đã được chọn đó. Điểm giao tiếp mạng nhà sẽ được PCSCF sử dụng để gửi báo hiệu thiết lập phiên tới mạng nhà. 8. S-CSCF S-CSCF sẽ gửi Cx-put Cx-put (nhận dạng dạng chung, chung, nhận nhận dạng riêng, riêng, tên S-CSCF) S-CSCF) tới tới HSS. HSS sẽ lưu trữ tên S-CSCF cho thuê bao đó (Sử dụng câu lệnh SAR). 9. HSS sẽ gửi Cx-put Cx-put-re -resp sp tới I-CSCF I-CSCF để báo nhận nhận bản tin Cx-put Cx-put đã gửi (Sử dụng câu lệnh SAA). 10.Khi nhận thông tin từ Cx-put- resp, S-CSCF sẽ gửi luồng thông tin Cx-pull (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng) tới HSS để cho phép tải về các thông tin có liên quan tới các thuộc tính thuê bao cho nó. S-CSCF sẽ lưu trữ các tên/ địa chỉ của P-CSCF khi được cung cấp từ mạng khách. Sự mô tả tên và địa chỉ này để mạng nhà có thể chuyển tiếp báo hiệu phiên kết thúc tiếp đó tới UE (sử dụng bản tin PAR). 11.HSS gửi trả lời bằng bản tin Cx-pull-resp tới S-CSCF. Thông tin người dùng được chuyển từ HSS tới S-CSCF gồm một hay nhiều thông tin tên/ địa chỉ cần cho quá trình truy nhập các mặt bằng điều khiển dịch vụ khi người sử dụng đã được đăng kí tại S-CSCF. S-CSCF sẽ lưu trữ thông tin cho người dùng đã được chỉ định. Hơn nữa thông tin tên/ địa chỉ, thông tin bảo mật cũng có thể được gửi cho S-CSCF sử dụng (Sử dụng bản tin PAA). 12.Dựa 12. Dựa trên bộ lọc tiêu chuẩn, S-CSCF sẽ gửi thông tin đăng kí tới mặt bằng điều khiển dịch vụ và thực hiện bất cứ thủ tục điều khiển dịch vụ thích hợp nào. 13.S-CSCF sẽ đáp lại luồng thông tin 200 OK (thông tin giao tiếp mạng nhà) tới I-CSCF. Nếu một I-CSCF được lựa chọn như một điểm giao tiếp mạng nhà để thực hiện ẩn cấu hình mạng, I-CSCF sẽ thực hiện mã hóa địa chỉ S-CSCF vào trong thông tin giao tiếp mạng nhà. 14.I-CSCF sẽ gửi thông báo 200 OK tới P-CSCF. I-CSCF sẽ giải phóng tất cả thông tin đăng kí sau khi gửi luồng thông tin 200 OK. 15.P-CSCF 15. P-CSCF sẽ lưu trữ thông tin giao tiếp mạng nhà và sẽ gửi luồng thông tin 200 OK tới UE.


49



3.1.1.2 Luồng thông tin đăng kí lại cho người dùng đã đăng kí Đăng kí lại mức ứng dụng theo định kì được thiết lập bởi UE để làm tươi lại một sự đăng kí đã tồn tại hoặc để cập nhật những thay đổi về trạng thái đăng kí của UE. Đăng kí lại được thực hiện theo cách xử lí như “luồng thông tin đăng kí với người dùng chưa đăng kí”. Khi được khởi tạo bởi UE dựa vào thời gian đăng kí đã được thiết lập trong lần đăng kí trước, UE sẽ giữ một bộ định thời ngắn hơn so với định thời đăng kí ở mạng.

Hình 3.3 Đăng kí lại với người dùng đã được đăng kí 1. Đến khi hết hết hạn thời thời gian đăng đăng kí, UE sẽ thực thực hiện đăng đăng kí lại. Để thực thực hiện đăng kí lại UE gửi một yêu cầu đăng kí mới. UE gửi luồng thông tin đăng kí mới tới Proxy (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, tên miền mạng nhà, địa chỉ IP của UE). 2. Khi chấp nhận luồng luồng thông thông tin đăng kí, P-CSCF sẽ kiểm kiểm tra “tên “tên miền nhà” để tìm ra thực thể trỏ tới mạng nhà đó (e. g: I-CSCF). Proxy không sử dụng thực thể chỉ tới bộ lưu trữ sự đăng kí theo chu kì. Proxy sẽ gửi luồng thông tin đăng kí tới I-CSCF (tên/ địa chỉ I-CSCF, nhận dạng người dùng chung, nhận dạng người dùng riêng, nhận dạng mạng P-CSCF, địa chỉ IP của UE). Kĩ thuật phân tích tên và địa chỉ được sử dụng để quyết định địa chỉ của mạng nhà từ tên miền mạng nhà. Nhận dạng mạng P-CSCF là một chuỗi để nhận dạng ở mạng nhà - là mạng, mà P-CSCF đặt tại đó (ví dụ nhận dạng mạng PCSCF có thể là tên miền của mạng P-CSCF).


50



3. I-CSCF I-CSCF sẽ gửi luồng luồng thông thông tin Cx-Que Cx-Query ry tới HSS (gồm nhận nhận dạng chung chung,, nhận dạng riêng, và nhận dạng mạng P-CSCF). 4. HHS sẽ kiểm kiểm tra người người dùng dùng đó đã đăng đăng kí hay chưa chưa và sau đó chỉ thị thị rằng một S-CSCF đã được phân bổ. Cx-Query resp được gửi từ HSS tới I-CSCF. 5. I-CSCF I-CSCF sẽ sử dụng tên tên của S-CSCF S-CSCF để quyết quyết định địa địa chỉ của của S-CSCF thông thông qua kĩ thuật phân tích tên–địa chỉ. I-CSCF cũng quyết định tên của điểm giao tiếp mạng nhà thích hợp nhờ nhận được những thông tin từ HSS. Điểm giao tiếp mạng nhà có thể là chính S-CSCF hoặc là một I-CSCF phù hợp khi muốn ẩn cấu hình mạng. Nếu như I-CSCF được lựa chọn như là một điểm giao tiếp mạng nhà khi muốn ẩn cấu hình mạng, nó sẽ khác biệt với các I-CSCF trong việc nhận lưu lượng đăng kí. I-CSCF sẽ gửi luồng thông tin đăng kí (địa chỉ/ tên của P-CSCF, nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng nhận dạng mạng P-CSCF, địa chỉ IP của UE, I-SCF trong trường hợp muốn ẩn cấu hình mạng) tới S-CSCF đã được lựa chọn. Điểm giao tiếp mạng nhà sẽ được P-CSCF sử dụng để chuyển tiếp báo hiệu khởi tạo phiên tới mạng nhà. 6. S-CSCF S-CSCF sẽ gửi Cx-put Cx-put (nhận (nhận dạng thuê thuê bao chung, chung, nhận nhận dạng thuê thuê bao riêng riêng,, tên S-CSCF) tới HSS. HSS sẽ lưu trữ tên S-CSCF cho thuê bao đó. Chú ý: SCSCF có thể biết rằng đó là sự đăng kí lại và không làm hết bản tin Cx-put request. 7. HSS sẽ gửi gửi Cx-put Cx-put resp resp tới S-CSCF S-CSCF để để báo nhận nhận bản tin tin Cx-put Cx-put.. 8. Khi nhận nhận được được luồng luồng thông thông tin đáp ứng Cx-pu Cx-putt resp, resp, S-CSCF S-CSCF sẽ gử gửii luồng luồng thông tin Cx-Pull (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng) tới HSS để cho phép tải về các thông tin có liên quan với thuộc tính thuê bao tới S-CSCF. S-CSCF sẽ lưu trữ tên và địa chỉ của P-CSCF khi được mạng khách cung cấp. Những mô tả tên và địa chỉ đó sẽ được mạng nhà chuyển tiếp đến sau khi đã quyết định phiên báo hiệu cho UE. 9. HSS sẽ đáp trả luồng luồng thông thông tin Cx-pu Cx-pullll-res respp (thôn (thôngg tin tin người người dùng) dùng) tới SCSCF. S-CSCF sẽ lưu trữ thông tin của người dùng đã được chỉ thị. 10.Dựa vào bộ lọc tiêu chuẩn, S-CSCF sẽ gửi thông tin đăng kí lại tới mặt bằng điều khiển dịch vụ và bất kì mặt bằng các thủ tục điều khiển dịch vụ thích hợp nào. 11.S-CSCF sẽ gửi trả luồng thông tin 200 OK (thông tin giao tiếp mạng nhà) tới I-CSCF. Nếu I-CSCF được chọn như là điểm giao tiếp mạng nhà để ẩn cấu


51



hình mạng thì I-CSCF sẽ mã hóa địa chỉ của S-CSCF trong thông tin giao tiếp mạng nhà. 12.I-CSCF sẽ gửi luồng thông tin 200 OK (thông tin giao tiếp mạng nhà) tới PCSCF. I-CSCF sẽ phát hành tất cả các thông tin đăng kí sau khi đã gửi luồng thông tin 200 OK. 13.P-CSCF 13. P-CSCF sẽ lưu trữ thông tin giao tiếp mạng nhà và sẽ gửi luồng thông tin 200 OK tới UE. 3.1.2 Thủ tục xóa đăng kí mức ứng dụng 3.1.2.1 Xóa đăng kí khởi tạo di động Khi UE muốn xóa đăng kí trong IMS, UE sẽ thực hiện xóa đăng kí mức ứng dụng. Xóa đăng kí được thực hiện do đăng kí đã hết giờ.

Hình 3.4 Xóa đăng kí với người dùng đã được đăng kí. 1. UE quyết quyết định định khởi khởi tạo xóa đăng đăng kí. kí. Để xóa đăng đăng kí UE thực hiện hiện một yêu yêu cầu REGISTER mới với giá trị thời hạn là không giây. UE gửi luồng thông tin REGISTER tới Proxy (nhận dạng người dùng chung, nhận dạng người dùng riêng, tên miền mạng nhà, địa chỉ IP của UE). 2. Khi nhận nhận được được luồng luồng thông thông tin đăng kí, kí, P-CSCF P-CSCF sẽ thực thực hiện kiểm kiểm tra tên miền mạng nhà để tìm ra thực thể chỉ tới mạng nhà (ví dụ I-CSCF). Proxy không sử dụng các thực thể chỉ tới bộ lưu trữ các đăng kí định kì. Proxy sẽ gửi luồng thông tin đăng kí tới I-CSCF (tên/địa chỉ P-CSCF, nhận dạng người dùng chung/ riêng, nhận dạng mạng Proxy, địa chỉ IP của UE). Một kĩ thuật phân tích tên tên địa chỉ được được sử dụng dụng để quyết quyết định địa địa chỉ mạng nhà nhà từ tên miền mạng nhà. Nhận dạng mạng P-CSCF là một chuỗi để nhận dạng mạng nhà Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

52



(nhận ra mạng mà P-CSCF đặt tại đó) ví dụ: nhận dạng mạng P-CSCF có thể là tên miền của mạng P-CSCF. 3. I-CS I-CSCF CF sẽ gửi luồn luồngg thôn thôngg tin tin Cx-Q Cx-Que uery ry tới HSS HSS (nhậ (nhậnn dạng dạng thuê thuê bao bao chung/riêng, chung/riêng, nhận dạng mạng P-CSCF). 4. HSS sẽ xác định định người người dùng dùng này hiện hiện đã đăng đăng kí chưa. chưa. HSS sẽ gửi Cx-Que Cx-Query ry Resp (chỉ thị thực thể điểm như S-CSCF) tới I-CSCF. 5. I-CSCF I-CSCF sẽ sử dụng dụng tên của S-CSCF S-CSCF để xác định định địa chỉ chỉ của S-CSCF S-CSCF thông thông qua kĩ thuật phân tích tên–địa chỉ và sau đó sẽ gửi luồng thông tin xóa đăng kí (tên/địa chỉ P-CSCF, nhận dạng chung, nhận dạng riêng, địa chỉ IP của UE, ICSCF trong trường hợp mạng muốn ẩn cấu hình) tới S-CSCF. 6.

Dựa vào bộ lọc tiêu chuẩn, S-CSCF sẽ gửi thông tin xóa đăng kí tới mặt bằng điều khiển dịch vụ và bất kì mặt bằng các thủ tục điều khiển dịch vụ cần thiết nào. Mặt bằng điều khiển dịch vụ sẽ xóa tất cả các thông tin thuê bao liên quan quan đến thuê bao này.

7.

Tùy thuộc vào nhà khai thác lựa chọn S-CSCF có thể gửi Cx-Put (nhận dạng người dùng chung, nhận dạng người dùng riêng, xóa tên S-CSCF) hoặc Cx-Put (nhận dạng người người dùng chung, chung, nhận dạng người người dùng riêng, giữ giữ tên S-CSC), với những thuê không được coi là đã đăng kí lâu ở S-CSCF. Sau đó HSS sẽ xóa bỏ hoặc giữ lại tên S-CSCF cho thuê bao đó theo yêu cầu. Trong cả hai trường hợp, trạng thái của nhận dạng thuê bao không được lưu trữ vì không được đăng kí ở HSS. Nếu như tên của S-CSCF được giữ lại thì HSS sẽ cho phép xóa bỏ sự phục vụ S-CSCF bất cứ lúc nào.

8.

HSS sẽ gử gửi đáp ứng Cx-Put Re Resp tới S-CSCF để để bá báo nhận CxPut.

9.

S-CSCF sẽ đáp lại bằng luồng thông tin 200 OK tới I-CSCF. SCSCF sẽ phát hành tất cả các luồng thông tin về đặc tả đăng kí này của thuê bao sau khi khi gửi luồng luồng thông tin tin 200 OK. OK.

10. 11.

I-CSCF sẽ gửi luồng thông tin 200 OK tới P-CSCF. P-CSCF sẽ gửi luồng thông tin 200 OK tới UE. P-CSCF đưa ra tất cả thông tin đăng kí đối với đăng kí này của thuê bao sau khi gửi luồng thông tin 200 OK.


53



3.1.2.2 Xóa đăng kí khởi tạo mạng Nếu như xảy ra kết thúc thúc phiên không không tốt (ví dụ: Pin yếu hoặc di động di chuyển chuyển nhanh), khi một Proxy Server còn đang phục vụ một phiên nhưng bộ nhớ tràn sẽ xảy ra lỗi phục vụ dẫn đến treo máy. Để đảm bảo cho S-CSCF vận hành ổn định để mang các mức dịch vụ thì đòi hỏi phải có một kĩ thuật để kết thúc các phiên không thành công đó. Kĩ thuật này sẽ ở cùng mức với giao thức SIP để đảm bảo truy nhập độc lập với phân hệ IM CN (IP multimedia core network subsystem). IM CN có thể thiết lập các thủ tục “Xóa đăng kí khởi tạo mạng” theo các nguyên nhân sau:  Bảo dưỡng mạng: Ép buộc phải xóa đăng kí thuê bao. Ví dụ: trong trường hợp không tương thích dữ liệu ở node lỗi, trong trường hợp mất SIM… Xóa ngữ cảnh hiện thời của người dùng xung các các node đăng kí, và bắt buộc phải đăng kí mới trong trường hợp này.  Mạng/ lưu lượng được quyết định: Phân hệ IM CN phải hỗ trợ kĩ thuật để ngăn chặn đăng kí hai lần hoặc lưu trữ thông tin trái ngược nhau. Trường hợp này sẽ xảy ra lúc trao đổi các tham số hợp đồng chuyển mạng giữa hai nhà vận hành.  Lớp ứng dụng được quyết định: Dịch vụ có khả năng được hỗ trợ bởi phân hệ IM CN tới lớp ứng dụng có thể có các thông số ghi rõ tất cả các đăng kí phận hệ IM CN đã bị xóa đi hoặc chỉ những thông số đó từ một hoặc một nhóm các đầu cuối người dùng.  Quản lí thuê bao: Nhà vận hành có thể phải giới hạn người dùng truy cập tới phân hệ IM CN đến khi xác định hợp đồng đã hết hạn, xóa các thuê bao IM, phát hiện sự gian lận. Trong trường hợp thay đổi các thuộc tính dịch vụ của người dùng ví dụ người dùng thuê bao các dịch vụ mới, để cho phép điều đó thì S-CSCF với các khả năng mới có thể được yêu để đáp ứng các yêu cầu mà S-CSCF đã được phân bổ cho thuê bao không đáp ứng được. Trong trường hợp này mạng sẽ cho phép thay đổi S-CSCF bằng cách sử dụng xóa đăng kí khởi tạo mạng bằng các thủ tục HSS. Phần sau cung cấp các ngữ cảnh thể hiện xóa đăng kí ứng dụng SIP. Chú ý rằng các luồng lưu lượng đã được ngăn chặn một cách nghiêm ngặt nhờ sử dụng các tên bản tin giao thức SIP rõ ràng. Có hai loại thủ tục xóa đăng kí khởi tạo mạng được đề ra:  Thỏa thuận với sự hết thời gian đăng kí.  Cho phép mạng bắt ép xóa đăng kí sau bất kì lí do hợp lí nào xảy ra. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

54



3.1.2.2.1 Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng – hết thời gian đăng kí Hình 3.5 thể hiện thủ tục xóa đăng kí ứng dụng kết cuối phân hệ IM CN khởi tạo từ mạng dựa vào sự hết thời gian đăng kí. Một giá trị định thời được cung cấp lúc khởi tạo đăng kí và được làm tươi lại bởi lần đăng kí phía sau. Lưu lượng đó cho rằng bộ định thời thời đã hết hạn. Vị trí trí (mạng nhà hoặc hoặc mạng khách) khách) của P-CSCF P-CSCF hoặc S-CSCF không được chỉ định vì ngữ cảnh vẫn giống như tất cả các trường hợp khác.

Hình 3.5 Xóa đăng kí khởi tạo mạng – hết thời gian đăng kí 1. Thời gian gian đăng đăng kí ở P-CSCF P-CSCF và ở S-CSCF S-CSCF đã hết hiệu hiệu lực. lực. P-CCSCF P-CCSCF cập nhật nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa thuê bao đã được đăng kí. Nó cho rằng bất kì một PDP (Packet Data Protocol) Context GPRS nào cũng sẽ được điều khiển bằng các phương tiện độc lập. 2. Dựa vào bộ lọc lọc tiêu chuẩn chuẩn,, S-CSCF sẽ gửi gửi thông tin tin xóa đăng đăng kí tới mặt mặt bằng điều khiển dịch vụ và bất kì mặt bằng các thủ tục điều khiển dịch vụ nào phù hợp. Mặt bằng điều khiển dịch vụ xóa tất cả các thông tin thuê bao liên quan đến thuê bao này. 3. Tùy thuộ thuộcc vào sự lựa chọn chọn của nhà nhà khai thác, thác, S-CSC S-CSCF F có thể gửi là bản tin tin Cx-put (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, xóa tên SCSCF) hoặc Cx-Put (nhận dạng thuê bao chung, nhận dạng thuê bao riêng, giữ tên S-CSCF) với thuê bao không đăng kí dài lâu ở S-CSCF. Sau đó HSS sẽ xóa hoặc giữ lại tên của S-CSCF cho thuê bao đó tùy theo yêu cầu. Trong cả hai truờng hợp đó, trạng thái nhận dạng thuê bao được lưu trữ như chưa được đăng kí ở HSS. Nếu như tên của S-CSCF được giữ lại thì HSS sẽ cho phép xóa sự sự phục vụ của S-CSCF bất cứ lúc nào. nào. 4. HSS sẽ gửi gửi Cx-Put Cx-Put Resp Resp tới S-CSCF S-CSCF để báo báo nhận nhận sự gửi gửi Cx-Put. Cx-Put. 3.1.2.2.2 Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng - liên quan đến quản lí Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

55



Trong nhiều nguyên nhân khác (ví dụ đầu cuối thuê bao, đầu cuối bị mất) chức năng quản trị mạng nhà sẽ quyết định sự cần thiết xóa một đăng kí SIP của người dùng. Chức năng này khởi tạo thủ tục xóa đăng kí và có thể sẽ được thiết lập ở các phần tử khác khác nhau phục phục thuộc vào vào lí do chính chính để khởi khởi tạo xóa xóa đăng kí. Một thành phần mạng nhà như vậy là HSS, là nơi biết S-CSCF nào phục vụ người dùng nào và để thực hiện mục đích đó nó sử dụng giao diện Cx để xóa đăng kí. Một thành phần mạng nhà khác có thể khởi tạo xóa đăng kí là S-CSCF, trong trường hợp này nó tạo dựng Cx-Put để thông tin với HSS. Các phần an ninh/ tin cậy khác cũng có thể khởi tạo xóa đăng kí tới S-CSCF. Các luồng thông tin sau thể hiện xóa đăng kí ứng dụng (SIP) kết cuối phân hệ IM CN được khởi tạo từ mạng dựa và hoạt động quản lý. Các thành phần truyền tải IP (ví dụ SGSN, GGSN) không được cho biết. Nếu như truy nhập gói hoàn thành thì bị từ chối, một kĩ thuật quản lí lớp truyền tải sẽ được sử dụng. Trong ngữ cảnh này không sử dụng kĩ thuật quản lí địa chỉ để cập nhật thông tin thuê bao như thông tin EIR, nhận thực truy nhập… Ngữ cảnh này chỉ địa chỉ đặc tả hoạt động xóa đăng kí ứng dụng SIP là có hiệu lực. Khi được quyết định bởi nhà vận hành, các phiên được thiết lập nhờ các thủ tục phát hành phiên được được khởi tạo từ mạng. 3.1.2.2.3 Xóa Xóa đăng kí khởi tạo mạng mạng bởi HSS – quản lý

Hình 3.6 Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng bởi HSS – quản lí


56



1. HSS khởi khởi tạo xóa đăng kí, gửi một bản tin Cx-Dere Cx-Deregis gister ter (nhận (nhận dạng thuê thuê bao) chứa lílí do để xóa xóa đăng kí. kí. 2. Dựa vào bộ lọc lọc tiêu chuẩn chuẩn,, S-CSCF sẽ gửi gửi thông tin tin xóa đăng đăng kí tới mặt mặt bằng điều khiển dịch vụ và bất kì các mặt bằng các thủ tục điều khiển dịch vụ nào hợp lí. 3. S-CSCF S-CSCF đưa ra bản tin tin De-regis De-register ter và chuyển chuyển tiếp tiếp về P-CSCF P-CSCF cho cho UE này và và cập nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa UE đã đăng kí đó. Lí do xóa đăng kí nhận từ HSS sẽ được đưa và bản tin nếu có thể. 4. P-CSCF P-CSCF thông thông tin tin cho UE về việc việc xóa đăng đăng kí và chuyển chuyển lí do xóa đăng đăng kí cho UE nếu có thể. Đến khi mất liên lạc với di động, nó mới cho phép UE đó không cần nhận thông tin xóa đăng kí. 5. P-CSCF P-CSCF gửi đáp ứng ứng tới S-CSCF S-CSCF và và cập nhật nhật cơ sở dữ liệu liệu bên trong trong của của nó để xóa đăng kí của UE. 6. Khi có thể, thể, UE gửi một một đáp ứng tới tới P-CSCF P-CSCF để báo nhận nhận xóa đăng đăng kí. kí. Một UE không có khả năng giao tiếp hoặc nằm ngoài P-CSCF sẽ không thể trả lời cho yêu cầu xóa đăng kí. P-CSCF sẽ thực hiện xóa đăng kí trong bất kì trường hợp nào ví dụ sau khi bộ định thời đã hết giờ. Nếu UE không tự động thực hiện xóa đăng kí khi đến kì xóa đăng kí thì người dùng sẽ được thông tin về sự xóa đăng kí và các lí do nếu có thể. CHÚ Ý: Bước 4 và bước 5 có thể thực hiện song song P-CSCF trả lời cho S-CSCF trước khi nhận được cầu trả lời từ UE. 7. S-CSCF S-CSCF đáp trả các các thực thực thể thể đã khởi khởi tạo xử xử lí. 3.1.2.2.4 Xóa đăng kí khởi tạo mạng bởi S-CSCF Một mặt bằng dịch vụ cũng có thể quyết định sự cần thiết để xóa đăng kí SIP của người dùng. Chức năng này thiết lập thủ tục xóa đăng kí và sinh ra ở mặt bằng dịch vụ. Hình sau thể hiện một sự điều khiển dịch vụ khởi tạo xóa đăng kí ứng dụng SIP kết cuối IMS. Các thành phần truyền tải IP (ví dụ SGSN, GGSN) không được thông báo. Nếu truy nhập gói thành công thì sẽ bị xóa bỏ một kĩ thuật quản lí lớp truyền tải sẽ được sử dụng kĩ thuật quản lí địa chỉ không đựoc sử dụng trong ngữ cảnh này để để cập nhật thông tin thuê bao, như thông tin EIR, trao quyền truy nhập vv. Ngữ cảnh này chỉ địa chỉ các đặc tả hoạt động xóa đăng kí ứng dụng SIP là có hiệu lực. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

57



Vì được quyết định bởi các nhà khai thác, nên các phiên được phát hành bằng cách sử dụng các thủ tục phát hành phiên khởi tạo mạng.

Hình 3.7 Xóa đăng kí ứng dụng khởi tạo mạng-mặt bằng dịch vụ 1. S-CSCF S-CSCF nhận thông thông tin xóa xóa đăng đăng kí từ mặt bằng bằng điều khiển khiển dịch dịch vụ và thực thực hiện bất kì các thủ tục điều khiển dịch vụ hợp lí nào. Thông tin này có thể bao gồm cả lí do xóa đăng kí. 2. SCSCF phát phát bản tin xóa xóa đăng kí kí về phía phía P-CSCF cho cho UE này này và cập nhật nhật cơ sở dữ liệu bên trong của nó để xóa đăng kí UE này. Lí do xóa đăng kí cũng được truyền đi nếu có thể. 3. P-CSCF P-CSCF thông báo báo cho UE biết biết về sự xóa đăng đăng kí và chuyển chuyển tiếp không không chỉnh chỉnh sửa lí do xóa đăng kí nếu có thể. Đến khi mất liên lạc với di động thì nó mới cho phép UE không cần nhận thông tin về xóa đăng kí. 4. P-CSCF P-CSCF gửi đáp ứng ứng tới S-CSCF S-CSCF và và cập nhật nhật cơ sở dữ liệu liệu bên trong trong của của nó để xóa đăng kí của UE. 5. Khi có thể, thể, UE gửi đáp đáp ứng tới P-CSCF P-CSCF để báo báo nhân sự xóa xóa đăng kí. kí. Một UE mất liên lạc hoặc nằm ngoài vùng phủ sóng của P-CSCF sẽ không thể trả lời yêu cầu xóa đăng kí. P-CSCF sẽ thực hiện xóa đăng kí trong trường hợp này ví dụ: bộ định thời cho yêu cầu này đã hết hạn. Nếu như UE không tự động xóa đăng kí khi đã đến kì hạn, người dùng sẽ được thông báo về sự xóa đăng kí và các lí do xóa nếu có thể. CHÚ Ý: Bước 4 và 5 có thể thực hiện song song, P-CSCF có thể gửi câu trả lời tới S-CSCF trước khi nhận được câu trả lời của UE.


58



6. S-CSCF S-CSCF gửi gửi một sự cập nhật nhật về sự xóa đăng kí thuê thuê bao tron trongg chính chính nó tới HSS. 7. HSS khẳn khẳngg định định lại lại sự cập cập nhật nhật đó. đó.

3.2 Thủ tục liên quan đến truy vấn thông tin định tuyến (giao diện Dx) 3.2.1 Nhận dạng người dùng tới giải đáp HSS Phần này trình bày kĩ thuật phân tích để I-CSCF và S-CSCF tìm ra địa chỉ của HSS–nơi lưu trữ dữ liệu thuê bao để nhận dạng thuê bao. Kĩ thuật phân tích này không được sử dụng tại mạng chỉ có một HSS Ở bản tin REGISTER và MT INVITE, I-CSCF truy vấn HSS để có dữ liệu đặc tả thuê bao như vị trí hiện tại hay tham số nhận thực. Điều này cũng phải được thiết lập nhờ đăng kí trên S-CSCF. Trong trường hợp có nhiều hơn một HSS độc lập trong mạng, thì HSS mà chứa thông tin người dùng đang cần thiết cần phải được tìm thấy. Để biết tên của HSS, I-CSCF và S-CSCF truy vấn tới thực thể chức năng vị trí thuê bao (SLF). Bộ vị trí thuê bao được truy nhập thông qua giao diện Dx Diameter. Giao diện Dx Diameter là giao diện chuẩn giữa CSCF và SLF. Giao diện Dx cung cấp:  Một sự vận hành để truy vấn vào bộ định vị thuê bao từ I-CSCF hoặc từ SCSCF.  Một sự đáp ứng để cung cấp tên HSS về phía I-CSCF hoặc về phía S-CSCF. Bằng việc gửi lên giao diện Dx bản tin Dx-SLF-Query mà I-CSCF hoặc SCSCF yêu cầu một nhận dạng thuê bao của thuê bao mà nó đang tìm trong HSS. Bằng cách gửi lên giao diện Dx bản tin Dx-SLF-RESP mà SLF đáp ứng được tên HSS. ICSCF hoặc S-CSCF tương ứng tiếp tục truy vấn HSS đã lựa chọn đó. Như một tùy chọn tại thời điểm đăng kí, I-CSCF có thể chuyển tiếp tên của HSS tới S-CSCF để đơn giản hóa thủ tục S-CSCF tìm HSS của thuê bao. Tùy chọn này có thể được sử dụng ở mạng chỉ có một HSS đơn. 2 bản tin được đưa ra được sử dụng trong giao diện Dx: Yêu cầu thông tin vị trí Location-Info-Request Location-Info -Request (LIR) – yêu cầu tìm HSS •

Trả lời thông tin vị trí Location-Info-Request Location-Inf o-Request (LIA) – Trả lời vị trí HSS Định dạng của bản tin thanh toán: yêu cầu thông tin vị trí và trả lời vị trí được định nghĩa trong giao thức cơ bản Diameter. Những biểu biểu tượng sau sau được sử dụng trong trong bản tin: nói rằng các AVP bắt buộc này được gán cố định trong bản tin •

•


59



•

{AVP} cho biết một AVP bắt buộc trong bản tin

•

[AVP] cho biết rằng AVP tùy chọn trong bản tin

*AVP cho biết rằng nhiều sự kiện có thể có trong một AVP Bản tin định định vị ví trí (LIR) (chỉ định định trường trường mã lệnh đặt thành thành 302 và bit R được đặt trong trường cờ) (3GPP). Định dạng bản tin LIR: {Vendor-Specific-Application-Id} {Auth- Session-State} {Origin-Host} {Origin-Realm} [Destination-Host] {Destinaiton-Realm} *[Supported-Features] {Public-Identity} *[AVP] *[Proxy] *[Routed-Record] •

Yêu cầu này bao gồm:  Nhận dạng người dùng công khai – bao gồm nhận dạng từ trường yêu cầu URI của phương thức SIP.  Thông tin định tuyến – bao gồm địa chỉ của HSS nếu I-CSCF nhận biết. Nếu ICSCF không biết địa chỉ của HSS, khi đó nó kể đến vị trí đích. Diameter định tuyến tuyến đến.  Nhận dạng miền mà bản tin Diameter HSS trả lời với một lệnh trả lời thông tin vị trí (LIA). Lệnh Trả lời thông tin vị trí (LIA), với mã lệnh đặt thành 302, và bit R được sẽ bị xóa trong trong trường cờ, cờ, đáp ứng ứng lại bản tin tin LIR. Định dạng bản tin LIA: [Result-Code] {Vendor-Specific-Application-Id} {Experimental-Result} {Auth- Session-State} {Origin-Host} {Origin-Realm} *[Supported-Features] {Public-Identity} Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

60



[Server - Capabilities] Capabilities] *[AVP] *[Failed-AVP] *[Proxy - Info] *[Routed-Record] Câu trả lời này bao gồm:  Kết quả - thông báo kết quả của lệnh LIR.  Tên hoặc các khả năng S-CSCF – sau cùng được trả lời nếu người dùng không có tên S-CSCF được gán, mặt khác URI SIPcủa S-CSCF được trả lời. Giá trị của Mã kết quả AVP a> thành công 1.Đăng kí Diameter lần đầu DIAMETER_FIRST_REGISTRATON HSS cho I-CSCF biết rằng: - Người Người dùng dùng được cấp quyền quyền để để đăng đăng kí với nhận nhận dạng dạng công công khai; khai; - Một Một S-C S-CSC SCF F sẽ đư được ợc gán gán tới tới ng ngườ ườii dùn dùng; g; 2. Dịch vụ chưa đăng kí DIAMETER_UNTERGISTERED_SERVICE HSS cho I-CSCF biết rằng: - nhận dạng công khai không không được được đăng đăng kí kí nhưng nhưng có các dịch dịch vụ vụ liên liên quan quan tới trạng thái chưa đăng kí; - Một Một S-C S-CSC SCF F sẽ đư được ợc gán gán tới tới ng ngườ ườii dùn dùng; g; 3. DIAMETER_SUCCESS_SERVER_NAME_NOT_STORE HSS cho I-CSCF biết rằng: - kết kết thú thúcc đăn đăngg kí kí đượ đượcc đưa đưa ra; ra; - S-CS S-CSCF CF kh khôn ôngg đượ đượcc lưu lưu trữ trữ tro trong ng HSS; HSS; 4. DIAMETER_SERVER_SELECTION HSS cho I-CSCF biết rằng: - Người Người dùng dùng được được cấp cấp quyền quyền để đăng đăng kí kí với với nhận nhận dạng dạng công công khai khai này; này; - Một S-CS S-CSCF CF đã đượ đượcc gán cho cho các các dịch dịch vụ liên liên quan quan tới tới trạng trạng thái thái chưa chưa đăng kí rồi; - Có thể thể cần cần thi thiết ết để để gán gán một một S-CSC S-CSCF F mới tới người người dùng dùng;; b> Lỗi 1. DIAMETER_ERROR_USER_UNKNOW Bản tin được nhận từ một người dùng lạ mặt;


61



2. DIAMETER_ERROR_IDENTITIES_DONT_MATCH Một bản tin được nhận với một nhận dạng công khai và một nhận dạng cá nhân của người dùng, và server xác định rằng nhận dạng công khai không tương ứng với nhận dạng cá nhân; 3. DIAMETER_ERROR_IDENTITY_NOT_REGISTERED Một truy vấn đối với thông tin vị trí được nhận từ một nhận dạng công khai mà không được đăng kí trước đó; 4. DIAMETER_ERROR_ROAMING_NOT_ALLOWED Người dùng dùng không được được phép chuyển vùng vùng trong mạng mạng khách; 5. DIAMETER_ERROR_IDENTITY_ALREADY_REGISTERED Nhận dạng được đăng kí với server được gán rồi và trạng thái đăng kí không cho phép chèn vào; 6. DIAMETER_ERROR_TOO_MUCH_DATA Số lượng dữ liệu tới bên nhận vượt quá dụng lượng; 7. DIAMETER_ERROR_NOT_SUPPORTED_USER_DATA S-CSCF cho HSS biết rằng nhận được dữ liệu chứa thông tin không được nhận ra hoặc hỗ trợ; 3.2.2 Đăng kí trên SLF

Hình 3.8 Đăng kí trên SLF (trường hợp 1) 1. I-CSCF I-CSCF nhận một một yêu cầu đăng đăng kí và bây giờ phải phải truy truy vấn vị trí dữ liệu liệu của thuê bao.


62



2. I-CSCF gửi một Dx-SLF-Query Dx-SLF-Query tới SLF SLF chứa các tham số nhận nhận dạng thuê bao bao đặt trong yêu cầu REGISTER. 3. SLF tìm trong cơ sở dữ liệu liệu của nó nhận dạng thuê thuê bao được được truy vấn. 4. SLF trả trả lời dữ dữ liệu của thuê thuê bao bao cùng với tên tên HSS. HSS. 5. I-CSCF I-CSCF có thể tiến tiến hành hành bằng bằng cách truy truy vấn vấn HSS phù phù hợp.

Hình 3.9 Đăng kí trên SLF(trường hợp 2) 1. I-CSCF I-CSCF gửi yêu cầu cầu REGISTE REGISTER R tới S-CSCF. S-CSCF. và bây bây giờ phải phải truy truy vấn vị trí trí dữ liệu của thuê bao. 2. S-CSCF S-CSCF gửi Dx-SL Dx-SLF-Q F-QUE UERY RY tới SLF với các tham tham số nhận dạng dạng thuê bao đặt trong yêu cầu đăng kí. 3. SLF tìm trong cơ sở dữ liệu liệu của nó nhận dạng thuê thuê bao được được truy vấn. 4. SLF trả trả lời dữ dữ liệu của thuê thuê bao bao kèm với với tên tên của HSS. HSS. 3.2.3 Mời UE trên SLF

Hình 3.10 Mời UE trên SLF


63



1. I-CSCF I-CSCF nhận yêu yêu cầu INVITE INVITE và bây bây giờ phải phải truy tìm tìm vị trí dữ liệu liệu của thuê thuê bao. 2. I-CSCF I-CSCF gửi Dx-SLF-QU Dx-SLF-QUERY ERY tới tới HSS chứa các các tham số nhận nhận dạng thuê thuê bao được đặt trong yêu cầu INVITE. 3. SLF tìm trong trong cơ sở dữ liệu liệu của của nó nhận dạng dạng thuê thuê bao được được truy vấn. vấn. 4. SLF trả trả lời dữ dữ liệu thuê thuê bao cùng cùng với với tên tên của HSS. HSS. Để ngăn cản dịch vụ SLF sai, SLF có thể được phân phối trên nhiều Server. Một vài phương pháp có thể được đặt để tìm ra các server này.

3.3 Khởi tạo phiên Khi một người dùng A muốn có một phiên với người dùng B, B, UE A UE A tạo ra yêu cầu INVITE SIP và gửi yêu cầu này qua điểm tham chiếu Gm tới P-CSCF. P-CSCF xử lý yêu cầu: ví dụ như P-CSCF giải nén yêu cầu và kiểm ra nhận dạng người dùng khởi tạo trước khi chuyển tiếp yêu cầu qua điểm tham chiếu Mw tới S-CSCF. S-CSCF xử lý yêu cầu, thực hiện điều khiển dịch vụ bao gồm tương tác với các server ứng dụng (AS) và cuối cùng quyết định điểm vào nhà vận hành mạng nhà của người dùng B dựa trên nhận dạng người dùng B trong yêu cầu INVITE SIP. Hình 3.11 Lưu đồ thiết lập phiên IMS mức cao.

Hình 3.11 Lưu đồ thiết lập phiên IMS mức cao. I-CSCF nhận yêu cầu qua điểm tham chiếu Mw và liên hệ với HSS qua điểm tham chiếu Cx của giao thức Diameter để tìm S-CSCF đang phục vụ người dùng B.Yêu B.Yêu cầu này được được chuyển qua điểm tham chiếu chiếu Mw tới S-CSCF. S-CSCF thực thực hiện trách nhiệm xử lý thiết bị đầu cuối phiên, tính đến cả tương tác với các server ứng dụng (AS) và cuối cùng thực hiện chuyển giao yêu cầu tới P-CSCF qua điểm tham chiếu Mw. Sau khi xử lý (ví dụ nén và kiểm tra cá nhân), P-CSCF sử dụng điểm tham chiếu Gm để chuyển giao yêu cầu INVITE SIP tới UE B. B. UE B UE B tạo ra một câu trả lời Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

64



theo chiều ngược lại tới UE A theo tuyến đã được tạo (ví dụ UE B -»P-CSCF -> SCSCF -> I-CSCF -> S-CSCF -> P-CSCF -> UE A). UE A). Sau một vài hành trình quay trở về, cả hai UE hoàn thành thiết lập phiên và có thể bắt đầu kích hoạt ứng dụng (ví dụ chơi cờ). Trong khi thiết lập phiên nhà vận hành có thể điều khiển sử dụng kênh mang dành cho lưu lượng phương tiện. Trong quá trình khởi tạo phiên này ta thấy rằng I-CSCF liên hệ với HSS qua điểm tham chiếu Cx của giao thức Diameter để tìm S-CSCF đang phục vụ người dùng B.

3.4 Tính cước Có hai kiến trúc tính cước đó là tính cước trực tuyến và tính cước ngoại tuyến. 3.4.1 Kiến trúc tính cước Kiến trúc IMS hỗ trợ cả hai khả năng tính cước trực tuyến và tính cuớc ngoại tuyến. Tính cước trực tuyến là quá trình tính cước ở các thực thể IMS, như là một server ứng dụng (AS) tương tác với hệ thống tính cước trực tuyến. Hệ thống tính cước trực tuyến tương tác thời gian thực với tài khoản của người sử dụng và điều khiển hoặc giám sát tính cước liên quan tới sử dụng dịch vụ: ví dụ, AS truy vấn hệ thống tính cước trực tuyến trước khi cho phép thiết lập phiên hoặc nhận thông tin về một người sử dụng có thể tham gia vào một hội nghị trong bao lâu. Tính cước ngoại tuyến là một quá trình tính cước ở đó thông tin tính cước được tập hợp chủ yếu sau phiên và hệ thống tính cước không tác động thời gian thực đến dịch vụ đang sử dụng. Trong mô hình này một người dùng nhận được một hóa đơn trong hàng tháng, chỉ ra các khoản phí tổn phải chịu trong một giai đoạn riêng. Nhờ có các các mô hình tính cước tự nhiên khác của các giải pháp kiến trúc khác nhau được đòi hỏi. 3.4.2 Kiến trúc tính cước ngoại tuyến Điểm trung tâm trong kiến trúc tính cước ngoại tuyến là chức năng tập hợp tính cước (CCF – Charing Collection Function). CCF nhận thông tin tính toán từ các thực thể IMS qua điểm tham chiếu Rf. Hơn nữa CCF xử lý dữ liệu nhận được và sau đó xây dựng và định dạng bản ghi dữ liệu cước CDR (charing data record) hiện thời. CDR được chuyển tới hệ thống hóa đơn, nhận được nhờ cung cấp CDR cuối cùng, cùng với thông tin tính cước nhận được từ các nguồn khác như là (ví dụ chức năng cổng tính cước, hoặc CGF-Charing Gateway Function). Hình 3.12 mô tả kiến trúc tính cước Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

65



ngoại tuyến trong một trường hợp ở nơi cả hai phần chủ gọi và phần bị gọi đều đang sử dụng chuyển vùng IMS. Khi người dùng không chuyển vùng ở đó sẽ duy nhất một CCF liên quan.

Hình 3.12 Kiến trúc tính cước IMS ngoại tuyến 3.4.2.1 Chức năng tập hợp tính cước CCF Cách sử dụng của CCF cho phép một nhà vận hành có điểm tham chiếu đơn hướng về hệ thống hóa đơn, CCF chuyển giao thông tin tính cước từ các thực thể IMS (AS, MRFC, S-CSCF, I-CSCF, I-CSCF, P-CSCF, BGCF, BGCF, MGCF) tới các hệ hệ thống hóa hóa đơn tự chọn của nhà vận hành mạng. Các chức năng chính của CCF là: 

Tập hợp thông tin thanh toán từ các thực thể IMS và tạo thông tin thanh toán chung;



Tương quan, hợp nhất, lọc các trường không cần thiết và thêm vào thông tin nhà vận hành riêng biệt để nhận thông tin thanh toán;



Tạo các CDR sau khi tiền xử lý;



Chuyển các CDR tới hệ thống hóa đơn;



Đệm CDR khi hệ thống hóa đơn bận;


66



CCF có thể thực hiện như là một trung tâm, phần tử mạng riêng hoặc như là một chức năng tích hợp cứ trú trong các thực thể IMS. Có một CCF đơn giảm bớt tải của thực thể IMS bởi vì nó không cần thiết để đệm và hoàn trả các CDR hiện thời. 3.4.2.2 Chức năng cổng tính cước CGF trong miền chuyển mạch gói (PS) cung cấp một cơ chế để chuyển giao thông thông tin tính cước từ các node SGSN SGSN và GGSN tới các hệ thống hóa đơn đã được chọn của nhà vận hành mạng. Các chức năng chính của CGF cho miền PS là nguyên lý tương đương cho các CCF sử dụng trong miền IMS. Một điểm khác là CGF nhận các CDR hợp lệ từ SGSN và GGSN. 3.4.2.3 Hệ thống hóa đơn CCF và CGF gửi các CDR tới hệ thống hóa đơn tạo ra hóa đơn thực sự (ví dụ gửi tới thuê bao mỗi tháng một lần). Hóa đơn sẽ bao gồm ví dụ số phiên, đích, khoảng thời gian và loại phiên (âm thanh, hình ảnh). 3.4.2.3 Điểm tham chiếu Rf (Diameter) 3.4.2.3.1 Nguyên lý cơ bản Chức năng tính cước ngoại tuyến dựa trên thông tin báo cáo từ các nút mạng IMS dựa trên việc nhận một vài phương pháp SIP khác nhau hoặc bản tin ISUP, đa số thông tin liên quan đến thanh toán được chứa trong những bản tin này. Báo cáo này được tiến hành bằng việc gửi bản tin yêu cầu thanh toán Diameter (ACR) (Bắt đầu, chuyển tiếp và dừng) từ các nút IMS tới CCF. Diameter client sử dụng ACR bắt đầu, chuyên tiếp và dừng trong các thủ tục có liên quan đến các phiên SIP. Người dùng sử dụng các ACR sự kiện cho các phiên SIP không thành công và cho các thủ tục phiên không liên quan. Nhà vận hành lựa chọn các bản tin phương pháp SIP hoặc ISUP để khởi động ACR. Tuy nhiên, hai mục bắt buộc đã được định nghĩa: 

Bất cứ khi nào 200 OK SIP, xác nhận một INVITE SIP khởi tạo, được nhận hoặc MGFC nhận một trả lời ISUP, ACR sẽ bắt đầu được gửi tới CCF.



Bất cứ khi nào nhận được BYE SIP hoặc MGCF nhận một xóa ISUP, sẽ dừng gửi ACR tới CCF.


67



Bảng 3.3 mô tả tất cả các ACR có thể được gửi từ một P-CSCF, I-CSCF, SCSCF, MGCF hoặc BGCF. Một danh sách nút cụ thể ACR, với các AVP được mô tả chi tiết trong phần sau.


68



Bảng 3.3 Bản tin yêu cầu thanh toán khởi sự bởi SIP hoặc bản tin ISUP cho tất cả các nút IMS trừ MRFC và AS Bản tin Diameter

ACR (bắt đầu) ACR (chuyển tiếp)

ACR (dừng)

Khởi sự bởi SIP/Bản tin ISUP

SIP SIP 200 200 OK xác xác nhậ nhậnn một một khởi khởi tạo tạo SIP SIP INVI INVITE TE

Bắt Bắt buộ buộcc

ISUP: ANM (có thể dùng được cho MGCF) SIP 200 OK xác nhận một SIP RE-INVITE hoặc SIP UPDATE (thay đổi trong thành phần phương tiện)

Bắt buộc

AVP kết thúc (Acct-Interm-Interval)

Cấu hình

Bản tin SIP BYE (cả 2 trường hợp kết thúc phiên bình thường và bất bình thường) thường)

Bắt buộc

ISUP: REL (có thể dùng cho MGCF)

Bắt buộc

SIP 200 OK OK xác nhận phiên không liên quan đến các bản tin SIP là: SIP NOTIFY SIP MESSAGE SIP REGISTER SIP SUBCRIBER ACR (Sự kiện)

Bắt buộc/ Cấu hình

Đáp ứng SIP cuối cùng (4xx, 5xx, 6xx), cho c ho biết rằng một phiên SIP không thành công Đáp ứng SIP cuối cùng (4xx, 5xx, 6xx), chỉ c hỉ định một thủ tục phiên không liên quan SIP không thành công SIP CANCEL, chỉ định sự bải bỏ của phiên SIP I-CSCF hoàn thành thành một truy vấn Cx mà đưa ra để đáp ứng SIP INVITE


Cấu hình

Cấu hình Cấu hình Cấu hình Cấu hình Cấu hình *

Cấu hình *

Cấu hình * Cấu hình *

69



Bảng 3.4 Bản tin yêu cầu thanh toán khởi tạo bởi các phương pháp SIP đối với MRFC Bản tin Diameter

Trigger

SIP 200 OK xác nhận một SIP INVITE cho khởi tạo một phiên hội thảo đa phương tiện không dự dự tính trước ACR SIP ACK xác nhận một SIP INVITE để (chuyển tiếp) kết nối một UE tới phiên hội hội thảo Kết thúc AVP (AVP-interim-Interval) Bản tin SIP BYE ACR (dừng) SIP final đáp ứng với lỗi mà là 4xx, 5xx, 6xx chỉ định sự kết thúc của một phiên ACR (bắt đầu)

Bắt buộc/Cấu hình Bắt buộc Bắt buộc Cấu hình Bắt buộc Bắt buộc

Các AS hỗ trợ 4 kiểu ACR (Bắt đầu/chuyển tiếp/dừng/sự kiện). Sử dụng bản tin ACR bắt đầu, chuyển tiếp và dừng (Tính cước phiên) ngược với ACR sự kiện (tính cước sự kiện) tùy thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ bởi server ứng dụng. Ví dụ các luồng cho một AS tận dụng thanh toán sự kiện và một AS sử dụng thanh toán phiên được đưa ra trong sau. Thiết lập phiên- di động khởi tạo

Hình 3.13 Biểu đồ chuỗi bản tin cho thiết lập phiên (di động)


70



Hình 3.13 đưa ra sự giải quyết Diameter mà yêu cầu giữa CSCF và CCF trong suốt phiên thiết thiết lập tạo ra ra bởi UE 1. Phiê Phiênn đượ đượcc khởi khởi tạo; tạo; 2. Đích trả lời lời và đáp ứng ứng cuối cuối cùng cùng được được nhận; nhận; 3. Dựa trên trên nhận đáp ứng ứng cuối cùng, cùng, S-CSCF S-CSCF gửi một yêu yêu cầu thanh thanh toán với kiểu kiểu bản ghi thanh toán chỉ định là START_RECORD START_RECORD để ghi lại bắt đầu của phiên người dùng và bắt đầu của thành phần phương tiện trong S-CSCF CDR; 4. CCF xác xác nhận việc nhận dữ liệu liệu và mở mở ra S-CSCF S-CSCF CDR; CDR; 5. Giống Giống với với 3, 3, nhưng nhưng cho cho P-CSCF P-CSCF;; 6. Giống Giống với với 4, nhưng nhưng tạo tạo ra P-CSCF P-CSCF CDR; CDR; Thiết lập phiên-Di động kết thúc Hình 3.14 đưa ra giải quyết Diameter mà yêu cầu giữa CSCF và CCF trong suốt phiên thiết thiết lập mà được được kết thúc thúc tới một nút nút di động. động.

Hình 3.14 Bảng chuỗi bản tin cho thiết lập phiên (kết thúc di động) Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

71



1. Phiê Phiênn đượ đượcc khởi khởi tạo; tạo; 2. Dựa trên trên hoàn thành thành Truy Truy vấn Cx, I-CSCF I-CSCF gửi một một yêu cầu thanh thanh toán toán với kiểu kiểu bản ghi thanh thanh toán đặt thành EVENT EVENT (sự kiện); kiện); 3. CCF xác xác nhận dữ liệu liệu đã được được nhận nhận và và tạo ra ra I-CSCF I-CSCF CDR; CDR; 4. Đích trả lời lời và đáp ứng ứng cuối cuối cùng cùng được được gửi; gửi; 5-8. Những bước này được mô tả giống như trong phần trên; Thủ tục giữa phiên Hình 3.15 đưa ra sự giải quyết Diameter mà được yêu cầu giữa CSCF và CCF khi một UE tạo ra SIP (Re-) INVITE hoặc SIP UPDATE trong giữa phiên, để thay đổi thành phần môi trường, hoặc khi mà được giữ lại và thủ tục tiếp tục lại.

Hình 3.15 Biểu đồ chuỗi bản tin đối với môi trường thay đổi 1. Thay đổi đổi thông thông tin môi môi trường trường được được nhận nhận từ thuê thuê bao; Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

72



2. Đích xác nhận thay đổi môi trường; trường; 3. S-CS S-CSCF CF gử gửii yêu yêu cầu thanh hanh toán toán với kiểu bản ghi than hanh toán toán chỉ định INTERIM_RECORD để ghi lại sự thay đổi của thành phần trong S-CSCF CDR; 4. CCF xác xác nhận việc nhận dữ liệu liệu và cập cập nhật nhật S-CSCF S-CSCF CDR; CDR; 5. Giống Giống với với 3 như nhưng ng là là của của P-CSCF P-CSCF;; 6. Giống Giống với4 với4 nhưng nhưng là là của của P-CSCF P-CSCF CDR; Từ bỏ phiên – Di động khởi tạo Hình 3.16 đưa ra sự giải quyết Diameter giữa CSCF và CCF cho từ bỏ phiên mà khởi tạo bởi UE

Hình 3.16 Biểu đồ chuỗi bản tin cho từ bỏ phiên 1. Phiê Phiênn đư được ợc bỏ đi; đi; 2. Tại phiên phiên kết thúc, thúc, P-CSCF gửi gửi yêu cầu thanh thanh toán với với kiểu bản ghi ghi thanh toán toán chỉ định STOP_RECORD để ghi lại dừng phiên và dừng lại của thành phần trong P-CSCF CDR; 3. CCF xác xác nhận nhận nhận nhận dữ liệu và đóng đóng P-CSCF P-CSCF CDR; CDR; 4. Giống Giống 2 như nhưng ng là S-CSCF S-CSCF;; 5. Giống Giống 3, đóng đóng S-CS S-CSCF CF CDR; CDR; Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

73



6. Việc Việc dỡ dỡ bỏ đã đượ đượcc xác xác nhận; nhận; Dỡ bỏ phiênphiên- Mạng khởi tạo tạo Trong trường hợp mạng khởi tạo phiên gỡ bỏ, nút IMS gửi một bản tin SIP BYE mà được đáp ứng với một bản tin SIP 200 OK. Bản tin thanh toán cho trường hợp này giống với di động khởi tạp dỡ bỏ phiên mô tả trong phần trên. Phiên dỡ bỏ - CCF khởi tạo Nhà vận hành IMS có thể yêu cầu dỡ bỏ phiên SIP trên khởi tại điều kiện gặp phải, ví dụ dụ ngay sau khi có sự gian lận được được phát hiện hiện Hình 3.17 đưa ra sự giải quyết Diameter mà yêu cầu để để dỡ bỏ trên phiên SIP đang tiếp diễn.

Hình 3.17 Biều đồ chuỗi bản tin đối với mang khởi tạo gỡ bỏ phiên 1. S-CSCF S-CSCF khởi tạo tạo gỡ bỏ phiên phiên SIP SIP với yêu cầu cầu SIP BYE BYE tới các thành thành phần phần đầu và cuối. 2. Với quá quá trình kết kết thúc phiên, phiên, P-CSCF P-CSCF gửi yêu cầu thanh thanh toán toán với kiểu kiểu bản ghi thanh toán chỉ định là STOP_RECORD để ghi lại dừng phiên và dừng thành phần trong trong P-CSCF CDR; 3. CCF xác xác nhận việc nhận dữ liệu liệu và đóng đóng P-CSCF P-CSCF CDR; CDR;


74



4. Giống Giống với với 2, nhưng nhưng dành dành cho cho S-CSC S-CSCF; F; 5. Giống Giống với với 3, nhưng nhưng là là cho S-CSCF S-CSCF CDR; CDR; 6-8 S-CSCF gửi bản tin đáp ứng 200 OK từ các thành phần đầu đến thành phần kết thúc; Thiết lập phiên – PSTN khởi tạo Hình 3.18 đưa ra giải quyết Diameter mà yêu cầu giữa MGCF và CCF trong suốt phiên thiết lập khởi tạo từ phía PSTN

Hình 3.18 Biều đồ chuỗi bản tin cho thiết lập phiên (PSTN khởi tạo) 1. 2. 3. 4. 5.

Phiên Phiên đượ đượcc tạo tạo ra ra từ PSTN; PSTN; Phiên Phiên được được đặt khởi khởi tạo tạo trong trong IMS; Đích trả lời lời và đáp ứng ứng cuối cuối cùng cùng được được nhận; nhận; MGCF chuyển chuyển bản bản tin tin trả trả lời lời tới tới PSTN; PSTN; Dựa trên trên nhận đáp đáp ứng cuối cuối cùng, cùng, MGCF gửi gửi yêu cầu cầu thanh thanh toán với với kiểu kiểu bản ghi thanh toán chỉ định là START_RECORD để ghi lại bắt đầu phiên người dùng và bắt đầu của thành phần trong MGCF CDR; 6. CCF xác xác nhận nhận nhận nhận dữ liệu và mở mở MGCF MGCF CDR; CDR; Thiết lập phiên – IMS khởi tạo Hình 3.19 đưa ra giải quyết Diameter mà yêu cầu giữa BGCF, MGCF và CCF trong suốt phiên thiết lập khởi tạo từ phía IMS. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

75



1. 2. 3. 4. 5.

Phiên Phiên đư được ợc tạo ra từ IMS; IMS; Phiên Phiên hướng hướng về PSTN PSTN được được thiết thiết lập; lập; Đích trả lời lời và bản tin tin trả trả lời được được nhận; nhận; Bản tin tin đáp ứng ứng cuối cùng cùng được được gửi tới tới bên thiết thiết lập lập phiên; phiên; Dựa trên trên việc nhận nhận bản tin tin trả lời, lời, MGCF gửi một một yêu cầu thanh thanh toán toán với với kiểu bản ghi thanh thanh toán chỉ định là START_RECORD START_RECORD để để ghi lại bắt bắt đầu phiên người dùng và bắt đầu của thành phần phương tiện trong MGCF CDR; 6. CCF xác xác nhận việc nhận dữ liệu liệu và mở mở MGCF MGCF CDR.; CDR.;

Hình 3.19 Biểu đồ chuỗi bản tin cho thiết lập phiên (IMS khởi tạo) 7. Dựa trên trên nhận bản bản tin 200 200 OK, BGCF BGCF gửi một một yêu cầu cầu thanh thanh toán với với kiểu bản bản ghi thanh toán chỉ định là START_RECORD để ghi lại bắt đầu phiên người dùng và bắt đầu của thành phần trong BGCF CDR; 8. CCF xác xác nhận nhận nhận nhận dữ liệu và mở mở ra BGCF BGCF CDR; CDR; Phiên dỡ bỏbỏ- PSTN khởi tạo Hình 3.20 đưa đưa ra giải quyết mà yêu yêu cầu giữa BGCF, MGCF MGCF và CCF khi PSTN khởi tạo dỡ bỏ Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

76



1. . Sự chấp chấp nhận nhận của của bản tin tin gỡ bỏ được được xác xác nhận; nhận; 2. Dựa trên trên việc việc nhận bản bản tin gỡ bỏ, bỏ, MGCF gửi gửi một yêu cầu cầu thanh thanh toán với với kiểu kiểu bản ghi thanh toán chỉ định STOP-RECORD để ghi lại sự dừng lại của phiên trong MGCF CDR;

Hình 3.20 Biểu đồ chuỗi bản tin cho dỡ bỏ phiên (PSTN khởi tạo) 3. CCF xác xác nhận việc nhận dữ liệu liệu và đóng đóng MGCF MGCF CDR; CDR; 4. Giốn Giốngg 4, nh nhưn ưngg cho cho BGCF BGCF 5. Giống Giống 5, 5, nhưn nhưngg đối đối với với BGCF BGCF Gỡ bỏ phiên – IMS khởi tạo Hình 3.21 đưa ra sự giải quyết Diameter mà được yêu cầu giữa BGCF, MGCF và CCF khi IMS khởi tại gỡ bỏ phiên. 1. Việc gỡ bỏ bỏ phiên phiên được được khởi tạo từ từ phía phía IMS; 2. Bản tin gỡ bỏ bỏ được được gửi gửi hướn hướngg về PSTN; PSTN; 3. Xác nhận nhận bản tin tin gỡ gỡ bỏ được được nhận nhận từ PSTN; PSTN; 4. Dựa Dựa trên việc việc nhận bản tin BYE, BYE, BGCF BGCF gửi yêu cầu thanh thanh toán toán với kiểu yêu yêu cầu thanh toán chỉ định là STOP_RECORD để ghi lại sự dừng lại của phiên trong BGCF CDR; Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

77



5. CCF xác xác nhận việc nhận dữ liệu liệu và đóng đóng BGCF BGCF CDR CDR ; 6. Giống Giống với với 4, 4, nhưng nhưng là cho cho MGCF MGCF;; 7. Giống Giống với với 5, 5, nhưng nhưng là cho cho MGCF MGCF;;

Hình 3.21 Biểu đồ chuỗi bản tin cho gỡ bỏ phiên (IMS khởi tạo) Định dạng bản bản tin Tổng kết của định dạng bản tin thanh toán ngoại tuyến Các nút IMS tạo ra thông tin thanh toán mà có thể chuyển từ các nút tới CCF. Đối với mục đích này, ứng dụng thanh toán IMS sử dụng bản tin yêu cầu thanh toán và trả lời thanh toán từ giao thức Diameter cơ bản. Bảng 3.5 Mô tả sử dụng những bản tin trong thanh toán ngoại tuyến Tên lệnh

Nguồn

Yêu cầu thanh toán

S-CSCF, I-CSCF, P-CSCF, MGCF, MRFC, BGCF, AS

Trả lời thanh toán

CCF


Đích

Viết tắt

CCF S-CSCF, I-CSCF, PCSCF, MGCF, MRFC, BGCF, AS

ACR ACA

78



Cấu trúc của định dạng bản tin thanh toán Định dạng của bản tin thanh toán: yêu cầu thanh toán và trả lời thanh toán được định nghĩa trong giao thức cơ bản Diameter. 1. Bản tin yêu cầu thanh toán Bảng 3.6 đưa ra cấu trúc của bản tin yêu cầu thanh toán được sử dụng cho thanh toán ngoại tuyến. Việc sử dụng các AVP này được đưa ra cụ thể trên từng nút IMS và kiểu ACR Bảng 3.6 Bản tin yêu cầu thanh toán (ACR) dành cho thanh toán ngoại tuyến

Chú ý rằng AVP kiểu “Grouped” là nhóm AVP được đưa trong bảng 3.6


79



2. Bản tin trả lời thanh toán Bảng 3.7 đưa ra cấu trúc cơ bản bản của bản tin trả lời thanh toán Diameter được sử dụng cho thanh toán ngoại tuyến IMS. Bản tin luôn luôn được sử dụng bởi CCF. Bảng 3.7 Bản tin trả lời thanh toán (ACA) cho thanh toán ngoại tuyến



MRFC—CDR được tạo ra dựa trên thông tin từ MRFC



AS—CDR được tạo ra dựa trên thông tin từ AS

Những AVP Diameter Diameter này được sử dụng cho cho thanh toán ngoại ngoại tuyến được đánh dấu là “Yes” trong bảng 3.6 tới 3.7. Những Diameter AVP không được sử dụng cho thanh toán ngoại tuyến sẽ được đánh dấu là “No” trong bảng 3.6 đến 3.7. Việc đưa ra nội dung có thể “Yes” hoặc không thể “No” được CCF sử dụng để xây dựng các CDR. Những biểu biểu tượng sau sau được sử dụng trong trong bảng: •

nói rằng các AVP bắt buộc này được gán cố định trong bản tin

•

{AVP} cho biết một AVP bắt buộc trong bản tin

•

[AVP] cho biết rằng AVP tùy chọn trong bản tin

•

*AVP cho biết rằng nhiều sự kiện có thể có trong một AVP


80



3.4.3 Kiến trúc tính cước trực tuyến

Hình 3.22 Kiến trúc tính cước IMS trực tuyến S-CSCF, AS và MRFC là các thực thể IMS có thể thực hiện tính cước trực tuyến. AS và MRFC sử dụng điểm tham chiếu Ro, trong khi S-CSCF sử dụng điểm tham chiếu ISC (điều khiển dịch vụ IMS) để liên lạc với OSC (hệ thống tính cước trực tuyến). 3.4.3.1 Chức năng tính cước sự kiện (ECF) Khi UE yêu cầu cấp phép tính cước từ AS hoặc MRFC, AS hoặc MRFC liên lạc với ECF (chức năng tính cước sự kiện) thông qua điểm tham chiếu Ro trước khi chuyển giao dịch vụ tới người dùng: ví dụ, người sử dụng có thể gửi một yêu cầu SUBSCRIBE tới một server mới hỏi về hội nghị thoại được thiết lập. ECF hỗ trợ hai mô hình cấp phép khác nhau: tính cước sự kiện trực tiếp và tính cước sự kiện với dành riêng đơn vị. Trong mô hình tính cước sự kiện trực tiếp ECF sử dụng chức năng phân loại để tìm bảng giá thích hợp cho một sự kiện. Sau khi giải quyết bảng giá và giá, ECF trừ đi một khoản tiền thích hợp từ tài khoản của người dùng và cấp các ACR từ AS hoặc MRFC. Khi sử dụng mô hình này AS hoặc MRFC biết rằng nó có thể chuyển giao dịch vụ được yêu cầu tới bản thân người dùng. Ví dụ AS có thể gửi ACR và nói cho ECF biết về dịch vụ (tức là, một trò chơi cờ) và số đơn vị (tức là, 2) được chuyển giao. Sau đó ECF sử dụng chức năng phân loại để quyết định bảng giá (0.3€) và để tính toán giá dựa trên số đơn vị được chuyển giao (0.6€). Cuối cùng tài khoản của người sử dụng bị trừ đi 0.6€ và ECF thông báo cho AS biết rằng 2 đơn vị đã được cấp trong ACA (trả lời thanh toán). Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

81



Trong tính cước sự kiện với mô hình dàng riêng đơn vị ECF sử dụng chức năng phân loại để quyết định giá của dịch vụ yêu cầu theo thông tin dịch vụ riêng biệt, nếu giá không được định sẵn trong ACR. Khi đó ECF đặt trước một khoản tiền thích hợp từ tài khoản của người dùng và đáp lại lượng tài nguyên tương ứng từ AS hoặc MRFC. Lượng tài nguyên có thể là thời gian hoặc khối lượng dữ liệu cho phép. Khi tài nguyên được cấp tới người dùng đã được dùng hết hoặc dịch vụ đã được chuyển giao thành công hoặc kết thúc, AS hoặc MRFC thông tin cho ECF biết lượng tài nguyên đã dùng hết. Cuối cùng ECF trừ đi lượng đã dùng từ tài khoản của người sử dụng, nhưng có thể đòi hỏi sự tương tác hơn nữa với chức năng phân loại. Mô hình này là thích hợp khi AS hoặc MRFC không thể định rõ trước được hay không dịch vụ có thể được chuyển giao hoặc lượng tài nguyên cần đến không biết trước để dùng cho dịch vụ đặc biệt (ví dụ trong hội nghị). 3.4.3.2 Chức năng tính cước phiên (SCF) Chức năng tính cước phiên (SCF) là dùng để thực hiện tính cước theo cách sử dụng tài nguyên phiên, dựa trên yêu cầu nhận được từ S-CSCF quan điểm tham chiếu ISC. SCF sẽ có thể điều khiển thiết lập phiên bởi cho phép hoặc từ chối một yêu cầu thiết lập phiên sau khi kiểm tra tài khoản của người dùng. Thêm vào, SCF sẽ có thể kết thúc một phiên hiện thời tức là, tài khoản người dùng đã hết. SCF hỗ trợ tính cước sự kiện với mô hình dành riêng đơn vị cho tính cước sự kiện. Thiết kế hiện tại buộc phải chấp nhận nhiều vấn đề khắt khe. Điều đó có nghĩa là, ví dụ SCF phải hỗ trợ ngăn xếp giao thức SIP, hoạt động như là AS, duy trì mô hình trạng thái cuộc gọi và thực thi điều khiển ngân sách cho các phiên IMS. Có toàn bộ các chức năng này là một phần của một hệ thống tính cước sẽ làm quá tải hệ thống và dẫn đến một cho hệ thống tính cước rời rạc. Thực tế, có hai tùy chọn để giải quyết vấn đề này: hoặc mở rộng điểm tham chiếu ISC hoặc lựa chọn điểm tham chiếu thích hợp khác. Trong phiên bản 6 đó là điểm tham chiếu Ro. Nó có thể chỉ dẫn một vài loại cổng hoặc chức năng liên kết nối đang được giới thiệu giữa S-CSCF và SCF. 3.4.3.3 Chức năng tính cước kênh mang (BCF) SGSN sử dụng điểm tham chiếu dựa trên phần ứng dụng CAMEL (CAP) yêu cầu cho phép sử dụng kênh mang từ chức năng tính cước kênh mang (BCF). BCF điều kiển sử dụng kênh mang (ví dụ: trong điều kiện được chấp nhận thời gian hoặc dung lượng lưu lượng) BCF tương tác với chức năng phân loại và tài khoản của người dùng. Trong phiên bản 6 các chức năng BCF cần mở rộng để kiểm soát WLAN (mạng vùng nội hạt vô tuyến) và các yêu cầu tính cước dựa trên lưu lượng IP từ GGSN. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

82



3.4.3.4 Chức năng phân loại Chức năng phân loại thực hiện xác định đơn vị, giá và bảng giá. Trong quá trình xác định đơn vị chức năng phân loại tính toán số lượng đơn vị tiền tệ nhỏ của liên quan phiên (ví dụ: các đơn vị dịch vụ, lưu lượng dữ liệu, thời gian), dựa trên dịch vụ được yêu cầu. Xác định bảng giá nghĩa là tính toán giá sử dụng mạng đối với việc sử dụng của một dịch vụ riêng biệt: ví dụ, bảng giá của phiên IMS thông thường có thể là 0.1€ trên phút. Xác định giá được sử dụng để tính toán giá của số nhất định của các đơn vị tiền tệ. Giá được sử dụng để cập nhập số dư tài khoản (bên nợ hoặc bên vay). Có thể thực hiện chức năng phân loại trước khi hoặc sau khi tiêu dùng dịch vụ. 3.4.3.5 Điểm tham chiếu Ro Nguyên lý cơ bản Thanh toán trực tuyến IMS về bản chất sử dụng cùng một giao thức mà được sử dụng cho thanh toán ngoại tuyến. Tuy nhiên, đối với thanh toán trực tiếp thì giao thức có thể bao gồm thêm căp thuộc tính giá trị (AVPs) tồn tại trong các bản tin. 2 trường hợp cho thanh toán trực tuyến được phân biệt. Thanh toán sự kiện trực tiếp (IEC) và •

Thanh toán sự kiện với đơn vị dành riêng (ECUR) Trong trường hợp thanh toán sự kiện trực tiếp (IEC), việc đảm bảo dữ liệu tới AS được thực hiện trong một hoạt động đơn lẻ và đồng thời cũng bao gồm việc khấu trừ đơn vị tiền tệ tương ứng từ tài khoản người dùng. Xử lý tính cước được điều khiển bởi CC-request-Type CC-request-Type EVENT_REQUEST EVENT_REQUEST tương ứng được gửi với một CCR đưa ra cho thanh toán sự kiện. Ngược lại, thanh toán với đơn vị dành riêng (ECUR) cũng bao gồm xử lý yêu cầu, dự trữ, giải phóng và trả lại các đơn vị không dùng đến. Việc trừ đi đơn vị tiền tệ tương ứng ứng sau khi kết kết thúc ECUR. Trong Trong trường hợp hợp này, một một kiểu yêu cầu cầu CC yêu cầu khởi tạo/cập nhật/kết nhật/kết thúc được sử dụng để điều khiển phiên phiên thanh toán. Trong suốt một phiên SIP, có thể lặp đi lặp lại hoạt động dành riêng đơn vị và hoạt động tính cước chỉ ra trong TS 32.200. AS/MRFC có thể áp dụng hoặc IEC, khi mà bản tin CCR sự kiện được tạo ra, hoặc ECUR, sử dụng CC khởi tạo, kết thúc, và cập nhật. Việc quyết định áp dụng IEC hoặc ECUR dựa trên dịch vụ và chính sách của người vận hành. •

Thanh toán sự kiện tức thời (IEC) Hình 3.23 đưa ra giải quyết trên giao diện Ro để thực hiện IEC với hoạt động tính cước đơn vị. Hoạt động tính cước đơn vị như là sự lựa chọn truyền ra bên ngoài


83



đồng thời với truyền dịch vụ và truyền nội dung. AS/MRFC phải đảm bảo rằng các yêu cầu dịch vụ đảm bảo thành công, khi mà ngữ cảnh này được sử dụng.

Hình 3.23 IEC – Hoạt động chuyển giao đơn vị 1. AS/MRFC AS/MRFC nhận nhận một một yêu cầu dịch dịch vụ SIP SIP từ S-CSCF S-CSCF.. 2. AS/MRFC thự thự hiện IEC để thực thực thi nhiệm vụ, vụ, AS/MRFC gửi yêu cầu kiểm soát thanh toán (CCR) với CC-Request AVP đặt thành EVENT_REQUEST (yêu cầu sự kiện) để cho biết thông tin dịch vụ cụ thể tới ECF. Requested_Action Requested_Action AVP(RA) đặt thành tính cước trực tiếp DIRECT_DEBITING. AS/MRFC có thể thêm (yêu cầu đơn vị dịch vụ) Requested-Service-Unit Requested-Service-Unit AVP (RSU) (tiền hoặc thứ khác) trong bản tin yêu cầu. 3. Thời gian gian mà AS/MRFC AS/MRFC bắt đầu gửi gửi bản tin yêu yêu cầu CC_reque CC_request st được giám giám sát bởi đồng hồ đếm Tx. Dựa trên việc nhận bản tin trả lời kiểm soát giá CreditControl-Answer (CCA) Control-Answer (CCA) AS/MRFC sẽ dừng đồng hồ đếm thời gian Tx. 4. ECF xác định định các thông thông số dịch dịch vụ thích thích đáng liên liên quan kết kết hợp với chức chức năng tính cước của OCS (hệ thống tính cước trực tuyến- Online Charging System). 5. ECF gửi trả lại lại bản tin CC-a CC-annswer swer với CC-Request-Type AVP đặt thành EVENT_REQUEST để AS/MRFC cấp quyền thực thi dịch vụ. (Đơn vị dữ liệu Granted-Service-Unit AVP) (GSU) và có thể thông tin về giá Cost-infomation AVP (CI) cho biết giá của dịch vụ được chứa trong bản tin trả lời CC-answer). Bản tin trả lời CC_answer CC_answer được kiểm tra bởi AS/MRFC AS/MRFC phù hợp và dịch vụ đã đã yêu cầu được giám sát đồng thời với việc truyền dịch vụ.


84



ECUR – Các đơn đơn vị dành riêng riêng và hoạt động tính cước cước đơn vị Hình 3.24 đưa ra sự giải quyết mà được yêu cầu trên giao diện Ro để thực hiện ECUR với các đơn vị dành riêng và hoạt động tính cước đơn vị. Nhiều sự tái tạo của hoạt động này có thể xảy ra.

Hình 3.24 ECUR – Các đơn vị dành riêng và hoạt động tính cước đơn vị 1. AS/MRFC nhận một dịch vụ SIP liên quan từ S-CSCF. Dịch vụ yêu cầu có thể khởi tạo hoặc người dùng hoặc AS/MRFC. 2. Để thực hiện hoạt động đơn vị dành riêng cho một số lượng các đơn vị (tiền hoặc đơn vị không phải là tiền), AS/MRFC gửi một CCR với CC-Request-Type AVP đặt thành INITIAL-REQUEST tới ECF. 3. Khi mà thông tin giá dịch vụ không được nhận bởi ECF, ECF xác định giá của dịch vụ yêu cầu theo nhận thông tin dịch vụ cụ thể bằng việc đưa ra yêu cầu đánh giá tới chức năng đánh giá. Khi mà giá của dịch vụ có trong yêu cầu, ECF sẽ dành riêng số lượng tiền cụ thể trong tài khoản. Khi mà tài khoản thanh toán có đủ khả năng, ECF dành tài khoản tương ứng từ tài khoản người dùng. Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

85



4. Khi mà sự dành riêng này được tạo ra, ECF gửi trả lại bản tin CC-answer với CC-answer với CC-Reques-Type đặt thành INTIAL-REQUEST tới AS/MRFC để cấp quyền thực thi dịch vụ (đơn vị dịch vụ được cấp và có thể thông tin giá cho biết giá dịch vụ được bao gồm trong bản tin CC-answer). Khi được yêu cầu, ECF gửi trả lại (chuyển tiếp thanh toán nội bộ) (AII) AVP với trường giá trị đặt thành giá trị khác không 5. Truyền nội dung và dịch vụ được bắt đầu và các đơn vị dành riêng đồng thời được giám sát. 6. Trong quá trình chuyển dịch vụ, để thực hiện tính cước đơn vị và hoạt động của đơn vị dành riêng đến sau, AS/MRFC gửi một CCR với CC-Request-Type AVP đặt thành (UPDATE-REQUEST), (UPDATE-REQUEST), để báo cáo các đơn vị dành riêng đã sử dụng và yêu cầu thêm đơn vị. Bản tin CCR với CC-Request-Type AVP đặt thành (UPDATEREQ REQUEST) ST) phải được gửi bởi AS/ AS/MRFC MRFC giữ giữa bản bản tin yêu cầu khởi hởi tạo (INITIAL_REQUEST) và bản tin kết thúc (TERMINATION_REQUEST) trên yêu cầu của ứng dụng giám sát thanh toán trong khoảng thời gian chuyển tiếp hoặc khi mà thời gian chuyển tiếp trôi qua. AS/MRFC có thể có thể gồm thêm yêu cầu đơn vị dịch vụ AVP (Requested-Service-Unit) (tiền hoặc không phải là tiền) trong bản tin yêu cầu. Đơn vị dịch vụ được sử dụng Used-Service-Unit (USU) AVP được bổ sung trong bản tin CCR để trừ đi các đơn vị từ cả tài khoản người dùng và đơn vị dành riêng. 7. ECF khấu trừ tiền đã sử dụng trong tài khoản. Khi mà ECF không nhận được thông tin giá dịch vụ, ECF xác định giá của dịch vụ yêu cầu theo thông tin dịch vụ cụ thể nhận được bằng việc đưa ra yêu cầu đánh giá tới chức năng đánh giá. Nếu mà giá của dịch vụ có trong yêu cầu, ECF sẽ dành riêng lượng tiền cụ thể trong tài khoản. Tài khoản thanh toán mà có khả năng, thì ECF sẽ dự trữ tiền tương ứng từ tài khoản người dùng 8. Việc khấu trừ và dự trữ được tạo ra, ECF gửi trả lại bản tin CC-answer với kiểu yêu cầu giám sát thanh toán CC-Request-Type đặt thành yêu cầu cập nhật (UPDATE-REQUEST) (UPDATE-REQUEST) tới AS/MRFC, để cho phép truyền dịch vụ/nội dung được tiếp tục (Cấp đơn vị dữ liệu mới (GSU) AVP và có thể thông tin giá (Cost Infomation) AVP cho biết giá tổng hợp của dịch vụ có trong bản tin trả lời CC-answer. ECF có thể bao gồm đưa ra đơn vị cuối cùng Final-Unit-Indicatio Final-Unit-Indicationn (FUI) AVP trong bản tin CCA để đưa ra các đơn vị cấp phát cuối cùng. 9. Truyền nội dung/dịch vụ tiếp tục và đơn vị dành riêng được giám sát đồng thời 10. Khi mà truyền dịch vụ/nội dung được hoàn tất hoặc đơn vị cuối cùng được cấp phát, AS/MRFC gửi CCR với CC-Request-Type AVP đặt thành yêu cầu kết thúc Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

86



(TERMINATE-REQUEST) để kết thúc hoạt động của phiên thanh toán và báo cáo việc sử dụng các đơn vị 11. ECF khấu trừ tài khoản đã sử dụng từ tài khoản người dùng. Đơn vị dành riêng chưa được dùng đến sẽ được giải phóng khi có thể. 12. ECF xác nhận việc nhận bản tin CCR bằng gửi bản tin CCA với CCRequest-Type AVP cho biết yêu cầu kết thúc (TERMINATE-REQUEST) (có thể thông tin giá AVP cho biết giá tổng của dịch vụ trong bản tin trả lời CC-answer ). Định dạng bản bản tin Cấu trúc cơ bản sau được chia sẻ bởi các bản thanh toán trực tuyến. Đây là định dạng của bản tin yêu cầu CC-Request và trả lời CC-answer định nghĩa trong giao thức cơ bản Diameter. Bản tin yêu cầu điều khiển giám sát (CCR) Bảng 3.8 đưa ra cấu trúc cơ bản của bản tin Diameter CC-Request được sử dụng trong thanh toán trực tuyến IMS.

Bảng 3.9 Nội dung Bản tin trả lời giám sát thanh toán (CCA) đối với thanh toán trực tuyến Nguyễn Minh Quang Quang – D04VT2 D04VT2

87



Những AVP Diameter mà được sử dụng cho thanh toán trực tuyến được đánh dấu với chữ “yes”. Những Diameter AVP mà không được sử dụng được đánh dấu với chữ “No”. Việc đưa ra nội dung có thể Yes hoặc No được sử dụng đối với EFC cho mục địch thanh toán. Những biểu biểu tượng sau sau được sử dụng trong trong bảng: •

đưa ra một AVP bắt buộc với vị trí cố định trong bản tin

•

{AVP}đưa ra một AVP bắt buộc trong bản tin

•

[AVP] đưa ra một AVP tùy chọn trong bản tin

•

*AVP đưa ra rằng nhiều sự kiện có thể có trong một AVP

3.4.4 Các AVP sử dụng cho thanh toán trực tuyến và ngoại tuyến Các AVP của giao thức cơ bản Diameter Sử dụng các cặp thuộc tính giá trị (AVPs) được định nghĩa trong giao thức cơ bản Diameter cụ thể trong của thanh toán ngoại tuyến và trong thanh toán trực tuyến. Những thông tin này được tổng kết trong bảng 3.10 với các AVP giao thức cơ bản được nhập theo thứ tự alphabeta.


88



Ứng dụng thanh toán 3GPP IMS sử dụng giá trị 104153 (3GPP) là nhận dạng nhà sản xuất. Những Diameter AVP mà được sử dụng cho thanh toán IMS được đánh dấu là “Yes” trong bảng 3.10 và ngược lại đánh dấu “No”. Chúng được dùng cho mục đích thanh toán của CCF. Bảng 3.10 Diameter AVP mà được sử dụng cho thanh toán IMS

AVP nhận dạng ứng dụng thanh thanh toán. AVP nhận dạng ứng dụng thanh toán (mã là 259), là một phần của nhóm AVP nhận dạng ứng dụng nhà sản xuất Vendor-Specific-Application-Id, chứa giá trị giống với nhận dạng ứng dụng được sử dụng trong giao diện Cx.


89



AVP mã kết kết quả ( Result-Code Result-Code)) Mã AVP là 298 được hỗ trợ bởi giao thức Diameter. Bản tin trả lời thanh toán bao gồm một Result-Code AVP, cho biết biết lỗi trong bản tin tin yêu cầu thanh toán. toán. Một bản tin từ chối yêu cầu thanh toán toán sẽ là nguyên nguyên nhân nhân dẫn tới kết thúc phiên. phiên. Các lỗi mà xảy ra trong thời gian ngắn được sử dụng để cho nút biết rằng yêu cầu không thể được chấp nhận tại thời điểm này, nhưng có thể chấp nhận vào một thời điểm khác trong tương lai. DIAMTE DIAMTER_E R_END ND_U _USER SER_SE _SERVI RVICE_ CE_DEN DENIED IED (từ chối chối dịch dịch vụ Diame Diameter ter người dùng ) ECF từ chối dịch vụ yêu cầu do sự hạn chế của dịch vụ hoặc giới hạn liên quan đến người dùng, ví dụ tài khoản của người dùng không thể thực hiện dịch vụ yêu cầu đưa ra DIAMTER_CREDIT_CONTROL_NOT_APPLICABLE (không cần thiết giám sát thanh toán Diamter ) Server giám sát thanh toán xác định rằng dịch vụ có thể được chấp nhận tới người dùng nhưng không cần đến giám sát thanh toán cho dịch vụ (dịch vụ được miễn phí). Lỗi mà thường xuyên được sử dụng để báo cho nút biết rằng yêu cầu đã hỏng, nên cố gắng lại. Tên người dùng AVP Tên người dùng AVP (mã là 1) chứa nhận dạng người dùng cá nhân, khi nó được có sẵn trong nút. AVP nhận dạng nhà sản xuất AVP AVP nhận nhận dạng dạng nhà nhà sản xuất xuất (mã là 266) 266) là là một phần phần của nhóm AVP AVP nhận nhận dạng ứng dụng nhà sản xuất Vendor-Specific-Application-Id, sẽ chứa giá trị 10415, được IANA đăng kí giá trị đối với 3GPP. Ngoài ra còn còn một số AVP AVP khác.

Kết luận chương Trong chương này đã nghiên cứu về quá trình đăng ký, xóa đăng thông qua giao diện Cx, quá trình truy vấn HSS sử dụng các giao thức Cx và Dx Diameter, trong thủ tục tính cước có tính cước trực tuyến và tính cước ngoại tuyến với giao diện Ro và Rf đưa ra. Trong đó tính cước trực tuyến liên quan tới thời gian thực (truyền hình hội nghị) và giao diện Ro. Tính cước gián tiếp không liên quan tới thời gian thực qua giao diện Rf. Qua chương này nắm rõ vai trò cơ bản của giao thức Diameter trong một số thủ tục IMS.


90

Đồ án tốt nghiệp đại học

Kết luận chung chung

KẾT LUẬN CHUNG Sau một thời gian tìm hiểu, em đã hoàn thành đồ án với nội dung về:  

Mạng IMS nói chung và tổng quan quan về giao thức Diameter Diameter Các thủ tục trong IMS sử dụng qua giao diện Diameter

Việc tìm hiểu và nghiên nghiên cứu về phân lớp lớp IMS giúp em củng cố kiến kiến thức đã học: nắm vững kiến trúc của phân hệ đa phương tiện IP, các yêu cầu kiến trúc như kết nối IP, truy nhập độc lập, kiến trúc phân lớp IMS, chức năng các phần tử trong IMS như P-CSCF, S-CSCF, I-CSCF, MGCF, mô hình IMS của một số tổ chức tiêu chuẩn khác với 3GPP …. Giao thức Diameter là giao thức được sử dụng để thay thế giao thức RADIUS trước đó, nó được sử dụng cho nhận thực, cấp quyền và thanh toán. Giao thức Diameter là giao thức ngang hàng, có thể có nhiều kết nối trong một phiên. Giao thức Diameter chạy trên 2 giao thức là TCP và SCTP, điều này có tính chất quan trọng trong thông tin trao đổi thanh toán. Việc sử dụng bảo mật từng chặng và bảo mật đầu cuối rất có ý nghĩa đối với các gói tin Diameter. Trong IMS, giao thức Diameter nằm trong lớp lõi, cùng với các giao thức khác như SIP, H248, … giao thức Diameter có vai trò quan trọng trong một số thủ tục IMS như đăng kí, xóa đăng kí như thế nào với giao diện Cx, việc tìm ra địa chỉ của HSS–nơi lưu trữ dữ liệu thuê bao để nhận dạng thuê bao với giao diệnDx. Việc tính cước trong IMS gồm tính cước trực tiếp (liên quan tới thời gian thực)và tính cước gián tiếp(không liên quan tới thời gian thực). Mỗi cách thức tính cước lại tương ứng với giao diện Diameter của riêng mình. Với tính cước gián tiếp, thông qua giao diện Rf, với việc sử dụng các bản tin ACR và ACA được dùng trong thanh toán. Với tính cước trực tiếp, thông qua giao diện Ro, với 2 kiểu thanh toán là thanh toán sự kiện tức thời và theo kiểu dành riêng, giao thức Diameter sử dụng 2 bản tin đó là CCR và CCA để giám sát quá trình thanh toán. Hiện nay, Ipv4 vẫn được sử dụng để phát triển IMS, giới hạn này dẫn đến nhiều hạn chế trong IMS. Trong tương lai, khi Ipv6 được sử dụng một cách rộng rãi, giao thức Diameter cũng sẽ những bước đi tiếp theo để đáp ứng được môi trường mạng mới này.


91

Đồ án tốt nghiệp đại học

Tài liệu tham tham khảo

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tài liệu giảng dạy 3G và các giao thức báo hiệu trong IMS – TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 8/2006. [2] Tổng quan về mạng NGN – TS Nguyễn Tiến Ban. [3] [3] 3GPP 3GPP TS 32 32.2 .255 55 V 5.7. 5.7.00 Tele Teleco comm mmun unic icat atio ionn Mana Manage geme ment nt;; Char Chargi ging ng Management; Charging Data [4] 3GPP TS 29.299, Cx/Dx interface based on Diameter protocol – Revision 9/14/06 [5] 3GPP TS 23. 002: "Network Architecture". [6]3GPP TS 22. 250: “IP Multimedia Subsystem (IMS) group management”; Stage 1” [7]3GP [7]3GPP P TS 29. 228: 228: "IP Multi Multimed media ia (IM) (IM) Subs Subsyst ystem em Cx and Dx Interf Interface aces; s; Signalling flows and message contents". [8]3GPP TS 26. xxx:” IMS messaging and Presence; Media formats and codecs” [9] 3GPP TS 22. 250: “IP Multimedia Subsystem (IMS) group management”; management”; Stage 1” [10]RFC 3261: "SIP: Session Initiation Protocol" [11] RFC 3588: “ Diameter Base protocol”


92

DIAMETER TRONG IMS

Recommend Documents