Tích hợp SIP và MIP để nâng cao hiệu quả quản lý cho mạng IMS (tóm tắt luận văn thạc sĩ ngành kỹ thuật điện tử)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
---------------------------------------

NGUYỄN SỸ CƯỜNG

TÍCH HỢP SIP VÀ MIP
ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ CHO MẠNG IMS

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 60.52.70

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2012


Luận văn được hồn thành tại:
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN HỒNG QUÂN

Phản biện 1: ……………………………………………………………………………

Phản biện 2: …………………………………………………………………………..

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Cơng
nghệ Bưu chính Viễn thơng
Vào lúc:

....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm ...............

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thơng


LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển với tốc độ chóng mặt của các dịch vụ đa phương tiện với yêu cầu về
băng thông và chất lượng dịch vụ cao đã mở ra một kỷ nguyên mới trong lĩnh vực công nghệ
viễn thơng. Cùng với đó, sự phát triển nhanh chóng của các mạng di động và cố định, các
mạng truyền dẫn qua vệ tinh đã làm nảy sinh các ý tưởng về khả năng hội tụ các mạng này.
IMS là một trong những giải pháp đó. Đã có nhiều cộng tác giữa tổ chức tiêu chuẩn
mạng tế bào (3GPP) và tổ chức tiêu chuẩn (IETF). IETF cung cấp những công nghệ và chỉ
tiêu giao thức cơ bản, trong lúc đó 3GPP phát triển khung cấu trúc và tích hợp các giao thức
để hi vọng tạo ra một hệ thống di động tồn cầu có thể chuyển vùng quốc tế một cách dễ
dàng, đáp ứng QoS khác nhau và tính cước linh hoạt, cung cấp các dịch vụ đa môi trường
khắp mọi nơi, mọi lúc trên thế giới có thể kết nối với mạng internet. Mong muốn khởi nguồn
cho các nghiên cứu tạo ra một mạng hội tụ IMS. Một số công nghệ dựa trên nền IP hiện nay
như mạng di động GPRS, UMTS và Wimax, các mạng có dây như DSL; các giải pháp vơ
tuyến cá nhân như WLAN (802.11). Ngồi ra, đang nổi lên một số cơng nghệ có nhiều hứa
hẹn như LTE, 3GPP2.
Tuy vậy, để có thể kết nối với bất cứ ai, bất cứ nơi nào trên thế giới thì một bài tốn
đặt ra là sử dụng địa chỉ như thế nào cho mọi người trong lúc không biết họ ở đâu?
Bài tốn đó thuộc lĩnh vực quản lý sự di động của thiết bị và con người trong mạng
tồn IP. Các cơng trình nghiên cứu gần đây đã trả lời được một số vấn đề đã nêu. Ở lớp mạng:
1997 Peskuis đã đưa ra giao thức quản lý di động IP (MIPv4); đến năm 2004 cũng chính ông
và Johnson, đã đưa ra phương thức quản lý MPv6 cho phép đáp ứng các thay đổi địa chỉ IP
của thiết bị cần quản lý.
Với những yêu cầu đó cho một hệ thống mạng tương lai, tôi đã đi vào nghiên cứu đề
tài “Tích hợp SIP và MIP để nâng cao hiệu quả quản lý cho mạng IMS” cho luận văn tốt
nghiệp chương trình Thạc sỹ kỹ thuật.
Để tiếp cận với quá trình triển khai, tiến tới làm chủ và nâng cao hiệu quả sự dụng các

công nghệ di động mới trên nền toàn IP, luận văn này tập trung vào:
 Nghiên cứu đặc điểm mạng di động IMS.
 Quản lý di động IP trên nền giao thức MIP.
 Giao thức SIP.
 Tích hợp MIP và SIP
1. Mục tiêu luận văn
 Nghiên cứu, tìm hiểu các giao thức MIP và SIP trong IMS.
 Nghiên cứu phương án tích hợp MIP và SIP trong hệ thống thơng tin di động tồn IP.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu: các giao thức quản lý di động và thiết lập cuộc gọi trong hệ
thống IMS.
 Phạm vi nghiên cứu: Các giao thức MIP và SIP trong IMS.
3. Phương pháp nghiên cứu
 Phân tích các hệ thống MIP và SIP.
 Từ phân tích đó đặt ra bài tốn kết hợp, khả năng kết hợp và tính tốn một số tham số.
4. Ý nghĩa của luận văn
 Ý nghĩa khoa học:




Đúc kết được những kiến thức công nghệ về IMS về quản lý di động trong mạng
IMS.
 Nghiên cứu khả năng tích hợp MIP và SIP trong mạng IMS để nâng cao khả năng
mạng.
 Ý nghĩa thực tiễn:
Nâng cao hiểu biết về mạng di động tồn IP để góp phần làm chủ công nghệ, nâng cao
hiệu quả quản lý và khai thác chúng trong thực tế hiện nay.
6. Kết cấu của luận văn
 Chương 1: Một số đặc điểm của IMS.

Giới thiệu một số đặc điểm của mạng IMS hiện nay, chuẩn đang áp dụng.
 Chương 2: Quản lý di động IP trên nền giao thức MIP
Giới thiệu các yêu cầu về quản lý di động IP, các giải pháp quản lý 3GPP, 3GPP2 và
MWIF, từ đó làm nổi bật được giao thức quản lý MIP.
 Chương 3: Giao thức SIP
Phân tích các đặc tính và việc ứng dụng SIP vào việc quản lý mạng di động IP, rút ra
ưu, nhược điểm khi sử dụng SIP độc lập.
 Chương 4: Tích hợp MIP và SIP
Nghiên cứu phương pháp và mơ hình tích hợp MIP và SIP. Phân tích các tham số, tính
tốn và đánh giá hiệu quả của việc tích hợp MIP và SIP.
Sau đây, xin giới thiệu các nội dung cụ thể của luận văn.


CHƯƠNG I
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA IMS
Giới thiệu chương:
Mục tiêu của mạng di động 3G là kết hợp hai biến thể thành công nhất trong thông tin
là mạng di động tế bào và internet. Phân hệ đa môi trường (IMS) là phần tử cơ bản nhất trong
cấu trúc 3G, nó tạo ra khả năng truy nhập di động tế bào tính tốn khắp nơi cho tất cả các loại
hình dịch vụ như internet. Chương này, luận văn giới thiệu một số vấn đề chung nhất về IMS:
quá trình phát triển của IMS, các yêu cầu về IMS; các giao thức sử dụng trong IMS, các cấu
trức IMS.
1.1. Quá trình chuẩn hóa của IMS
Với mục tiêu là để tạo ra mơi trường truy cập vô tuyến cho các dịch vụ viễn thông, cả
các mạng vệ tinh và mạng mặt đất, các tổ chức nghiên cứu tiêu chuẩn khác nhau đã hợp tác
với nhau tạo ra tiêu chuẩn IMS MT 2000. Trong đó chủ yếu có hai dự án: dự án 3GPP (Third
Generation Partnership Project) - phiên bản đầu tiên được công bố vào năm 2000 và 3GPP2
(Third Generation Partnership Project 2) vào năm 2004.
Cả hai 3GPP và 3GPP2 đã đưa ra tiêu chuẩn riêng của họ là IMS. 3GPP IMS và
3GPP2 IMS.

1.2. Các yêu cầu của IMS
Mục đích của IMS:
1Kết hợp được các thành quả công nghệ mới nhất
2Kết hợp Internet với di động
3Tạo ra một mặt phẳng chung để phát triển các dịch vụ đa môi trường khác
nhau
4Tạo ra một cơ cấu để nâng độ dự trữ do việc sử dụng thêm các mạng chuyển
gói di động.
1.3. Các giao thức sử dụng IMS
1.3.1. Giao thức điều khiển chuyển tải
1.3.2. Giao thức AAA
Ngồi giao thức điều khiển chuyển tải cịn có một số giao thức khác có vai trị quan
trọng trong IMS, đó là xác thực, cho phép và thống kê trong IMS
1.3.3. Các giao thức khác
1.4. Tổng quan cấu trúc IMS


Hình 1.1 Cấu trúc 3GPP IMS

KẾT LUẬN CHƯƠNG I
Chương I của luận văn đã chỉ ra quá trình phát triển của mạng IMS và các giao thức
chính được sử dụng trong mạng nhằm làm cho mạng trở nên linh động và tối ưu hơn. Việc
này giúp ta có thể có cái nhìn tổng quan về mạng IMS trước khi đi sâu vào hai giao thức MIP
và SIP mà luận văn lấy làm đối tượng để nghiên cứu.

CHƯƠNG II
QUẢN LÝ MẠNG DI ĐỘNG IP TRÊN NỀN GIAO THỨC MIP
Giới thiệu chương
Trong chương này, luận văn nghiên cứu các giải pháp trợ giúp di động trong mạng IP
vô tuyến. Trước hết luận văn sẽ nghiên cứu những vấn đề cơ bản trong quản lý di động bao

gồm cả đặt tên, địa chỉ, quản lý vị trí và chuyển vùng. Sau đó, luận văn sẽ thảo luận về quản
lý di động trong các mạng IP, mạng gói 3GPP, 3GPP2 và MWIF.
2.1. Yêu cầu về quản lý di động
Di động có những dạng như sau:
- Di động của thiết bị đầu cuối: loại di động này nghĩa là đầu cuối của người dùng liên
tục truy nhập vào mạng khi đầu cuối di chuyển.
- Di động của người dùng: là khả năng người dùng liên tục vào các dịch vụ của mạng
với cùng một đặc tính riêng của người dùng khi người dùng chuyển động. Dạng này
bao gồm cả khả năng người dùng truy nhập vào các dịch vụ mạng từ những đầu cuối
khác nhau với cùng một đặc tính riêng của người dùng
- Di động của dịch vụ: di động của dịch vụ là khả năng người dùng truy nhập vào cùng
các dịch vụ mà không cần biết người dùng đang ở đâu.


Sau đây luận văn tiếp tục xem xét quản lý vị trí, phân phối gói cho các máy di động,
chuyển giao và chuyển vùng
2.2. Ảnh hưởng của đặt tên và địa chỉ đến quản lý di động
2.3. Quản lý di động mạng IP.
Quản lý vị trí là một q trình thiết lập mạng để duy trì, cập nhật thơng tin về vị trí của
máy di động. Quản lý vị trí cầu các khả năng chính như sau:
- Cập nhật vị trí
- Rời vị trí: là một q trình mạng xác định vị trí chính xác hiện nay của máy di động
2.3.1. Các chiến lược cập nhật vị trí
2.3.2. Nhắn tin vị trí
2.4. Phân phối cho máy di động
Có thể phân chiến lược phân phối gói thành hai loại có thể biểu thị trên hình 2.1.

a. Phân phối trực tiếp

b. Phân phối chuyển tiếp

Hình 2.1. Các chiến lược phân phối các gói cho máy di động

2.5. Chuyển giao
Chuyển giao là một quá trình làm sao để một máy di động thay đổi từ một điểm kết
nối mạng sang một điểm kết nối khác trong cùng một miền quản lý mạng.
2.6. Chuyển vùng
Chuyển vùng là một q trình nhờ đó một người dùng có thể chuyển động đi vào một
miền khác.
Để trợ giúp chuyển vùng, cần có một số yêu cầu bên ngoài:
- Điều khiển truy nhập mạng đối với di động khách
- Chấp thuận chuyển vùng giữa miền nhà của máy di động và miền khách.
- Liên tục chuyển tải trong lúc người dùng đi qua biên giới của các miền
2.7. Phân tích giao thức MIP trong quản lý di động mạng IPv4


Các giao thức chuẩn để quản lý di động trong mạng IP hiện nay do tổ chức IETF đưa
ra, trước hết là dùng cho các mạng Ipv4 viết tắt là MIPv4. MIPv4 thiết lập cho thiết bị kết
cuối IP để duy trì địa chỉ IP thường xuyên và thu các gói đã điền địa chỉ mà khơng xét đến
điểm kết nối hiện tại của máy di động đến internet. Các giao thức quản lý MIPv4 được IETF
đưa ra đầu tiên vào năm 1996 và năm 2002 được xem xét lại.
2.8. Một số hạn chế của MIPv4
Ở dạng cơ bản MIPv4 có một số hạn chế như sau:
- Định tuyến tam giác của địa chỉ một thực
- “Home Agent” có thể trở thành điểm tập trung lưu lượng và tạo nên thắt nút cổ chai.
- Thời gian trễ chuyển giao dài
- Khả năng đăng ký lại không đủ mạnh
- Không đủ khả năng để trợ giúp các yêu cầu quản lý di động khác
2.9. Phân tích giao thức MIPv6
IPv6 di động cũng như Ipv4 di động làm cho sự chuyển động của máy di động trong
suốt đối với các giao thức lớp trên và các ứng dụng cho máy di động cũng như các nốt tương

ứng. Ipv6 sử dụng cùng những khái niệm mạng nhà, địa chỉ nhà trong MIPv4. Mỗi máy di
động MIPv6 có một mạng nhà và địa chỉ nhà Ipv6 có một mạng nhà và địa chỉ nhà Ipv6. Địa
chỉ nhà Ipv6 của máy di động không thay đổi mặc dù máy di động ở đâu. Máy di động Ipv6
đảm bảo rằng máy di động thu được các gói đã điền địa chỉ nhà của nó khơng phụ thuộc vào
vị trí của máy di động.
2.10. Quản lý di động trong các mạng gói 3GPP
Một số vấn đề chủ yếu trong quản lý di động 3GPP:
- Tình huống và trạng thái quản lý di động gói
- Quản lý vị trí và tương tác của nó với quản lý định tuyến giữa máy di động và GGSN phục vụ
nó.
- Thay đổi các kết nối: khi máy di động chuyển động xung quanh RNC phục vụ nó thì RNC
phục vụ nó cần thay đổi từ RNC này sang RNC khác, làm cho thay đổi các kết nối.
- Chuyển giao: các chuyển giao trong RNC được quản lý bởi các giao thức và các thủ tục trong
mỗi RAN.
2.11. Quản lý di động trong 3GPP2
Nhiệm vụ chính của quản lý di động trong 3GPP2 là quản lý các thay đổi của các lệnh vô
tuyến và các kết nối để trợ giúp kết nối PPP giữa mỗi máy di động và PDSN phục vụ nó, sự thay đổi
của PDSN di động và kết nối PPP và sự thay đổi “care of address” của máy di động khi sử dụng IP di
động.
Một số khía cạnh cơ bản quản lý di động trong mạng gói 3GPP2:
- Các trạng thái dịch vụ số liệu gói:
Khơng cần duy trì thường xun tất cả các lệnh vơ tuyến để thiết lập đường truyền giữa một
máy di động và PDSN phục vụ nó, có thể giải phóng một số kênh nếu máy di động không yêu
cầu để thu và phát ngay lưu lượng giữa chúng. Vì vậy có thể sử dụng nguồn lực này cho các
máy di động khác.
- Quản lý vị trí
- Các thủ tục chuyển giao và cập nhật vị trí
- Nhắn tin
2.12. Quản lý di động trong mạng MWIF

Hiện nay IETF đã và đang xác định và phát triển các giao thức IP dành cho cấu trúc
MWIF. Việc quản lý di động trong cấu trúc mạng MWIF có các thực thể chức năng chính
[3.4]:
-

Phục vụ máy di động (MA – Mobile Attenclaut
Quản lý di động nhà (HMM – Home Mobility Manager)
Quản lý địa chỉ IP nhà
Quản lý địa chỉ IP
Server định vị
Quản lý vị trí địa lý (GLM – Geagraphical Location Manager)
Server tên toàn cầu (GNS – Global Name Server)
Server phát hiện dịch vụ

2.13. So sánh quản lý di động trong các mạng IP, 3GPP và 3GPP2
2.13.1. Cấu trúc quản lý di động
a. Điểm giống nhau
- Tất cả đều sử dụng chiến lược phân phối chuyển tiếp bao gồm phân phối: các gói báo hiệu,
các gói ứng dụng cho các máy di động.
b. Các điểm khác nhau
b.1. Điểm khác thứ nhất:
Từ hình 2.16 ta thấy các điểm khác nhau:
- Trong di động IP các “Home Agent” sử dụng IP trong các đường hầm IP để chuyển các gói
đến “Care of Address” hiện tại của máy di động
- Trong 3GPP và 3GPP2 sử dụng định tuyến Host – Specific để chuyển đổi các gói người dùng
giữa máy di động và điểm dừng (Ancleor Point) (tức là GGSM trong 3GPP và PDSN trong
3GPP2) và máy di động
b.2. Điểm khác nhau thứ 2

-

Quản lý vị trí
 Với di động IP: Quản lý vị trí tách biệt với định tuyến lớp IP. Sử dụng các
server trung tâm để duy trì thơng tin vị trí, các gói từ một thực thể giao thức di
động đến điểm dừng hoặc được định qua định tuyến IP thông thường hoặc
chuyển tải qua các đường hầm IP.
 Trong các mạng gói 3GPP và 3GPP2 sử dụng các tuyến Host – Specifi, nhưng
trong mạng lõi IP sử dụng các đường hầm trên lớp chuyển tải IP. Các quản lý
vị trí được tích hợp với các tuyến Host – Specifi này.

b.3. Điểm khác nhau thứ 3
- Trợ giúp nhắm tới
 Di động IP không trợ giúp nhắn tin, hiện nay người khuyến nghị bổ sung các chức
năng nhắn tin vào MIP
 Trong mạng lõi gói 3GPP các tuyến cạnh có thể đáp ứng khởi động các hoạt động
nhắn tin. Quản lý vị trí được tích hợp với định tuyến trong mạng lõi.
 3GPP2 tích hợp quản lý vị trí với định tuyến

KẾT LUẬN CHƯƠNG II
Chương này luận văn trình bày về tác dụng của MIP trong định vị vị trí người dùng
sao cho hiệu quả nhất và ứng dụng của nó vào các mạng IP hiện nay. Những ưu, nhược điểm
của MIP trong từng mạng để từ đó tìm ra phương án tối ưu nhất cho việc ứng dụng MIP.
CHƯƠNG III
GIAO THỨC QUẢN LÝ SIP


Giới thiệu chương
Chương này luận văn sẽ nghiên cứu các chức năng của SIP; các thực thể của SIP; các
dạng bản tin, đường khởi động trong các đáp ứng SIP; trường mào đầu, phần bản tin, các xử

lý của SIP lưu lượng bản tin để thiết lập chuyển tải, các khả năng mở rộng SIP
Sau đây luận văn sẽ trình bày chi tiết các nội dung trên
3.1. Chức năng, hoạt động của SIP
 SIP tạo nên các khả năng cơ bản sau để quản lý thông tin đa môi trường:
 Xác định vị trí hiện tại của người dùng
 Xác định người dùng đang nhận được dữ liệu trong truyền tải hay không?
 Xác định các khả năng của thiết bị đầu cuối của người dùng
 Thiết lập truyền tải
 Quản lý truyền tải bao gồm các cải tiến các tham số của truyền tải, liên kết các chức
năng dịch vụ để tạo nên các dịch vụ truyền tải và kết thúc truyền tải.
Trong cấu trúc SIP có bốn thành phần chính:
 SIP user agent
 SIP redirect server
 SIP proxy server
 SIP registrer
Một số khía cạnh cơ bản của SIP:
 Đặt tên và địa chỉ
 Các bản tin
 Đăng ký vị trí (Location Registration)
 Thiết lập chuyển tải và kết thúc
3.2. Đặt tên và và định vị người dùng
Mỗi SIP user hoàn toàn được xác định bằng URI (SIP Uniform Resource Udentipier).
3.3. Đặc tính các bản tin của SIP
3.4. Hoạt động của SIP trong đăng ký vị trí
3.5. Hoạt động của SIP trong thiết lập, kết thúc chuyển tải và giao thức thực hiện
chuyển tải
3.6. Ứng dụng SIP trong IMS - 3GPP
Đặc điểm chung trong cấu trúc 3GPP – IMS được diễn tả tổng quát trong [11] và có
thể tóm lược trong sơ đồ 1.1
3.7. Xác định địa chỉ của máy di động để truy nhập IMS

Để người dùng di động sử dụng được các dịch vụ của IMS, máy di động cần phải có
một địa chỉ IP.
3.8. Các giao diện chuẩn
Trong IMS có các giao diện chính như sau:
- Các giao diện dành cho điều khiển dịch vụ và báo hiệu dựa trên SIP bao gồm: Mg, Mi,
Mj, Mk, Mr và Mw. Tất cả đều sử dụng SIP làm giao thức báo hiệu. Trong đó:
- Các giao diện điều khiển các Media Gateway
3.9. Ứng dụng của SIP trong 3GPP2-IMS
Hiện nay người ta đang trong q trình hồn thiện 3GPP2-IMS, hầu hết được kế thừa
và phát triển trên nền 3GPP – IMS, đặc biệt là phần báo hiệu.


Hình 3.1. Cấu trúc mạng lõi 3GPP2
KẾT LUẬN CHƯƠNG III
Chương 2 luận văn đã trình bày những đặc điểm cơ bản của SIP bao gồm:
Chức năng của SIP, qua đây chỉ rõ mục đích của SIP, các khả năng cơ bản của nó như:
xác định vị trí của người dùng, xác định trạng thái thiết bị đầu cuối, thiết lập chuyển tải, quản
lý chuyển tải.
Sau khi nghiên cứu các đặc điểm chính của SIP, luận văn giới thiệu các thể hiện của
SIP qua các cấu trúc mạng IMS cụ thể có như 3GPP và 3GPP2.
Với nội dung của chương 2 đã làm rõ được cấu trúc, chức năng và hoạt động của SIP.
CHƯƠNG IV
TÍCH HỢP SIP VÀ MIP
Giới thiệu chương
Trên cơ sở các phân tích riêng rẽ SIP và MIP ở chương 2 và 3, các cơng trình nghiên
cứu của các tác giả nói trên, luận văn xin giới thiệu giải pháp tích hợp SIP và MIP để quản lý
di động trong mạng IMS. Sau đó giới thiệu giải pháp tích hợp SIP và MIP, cuối cùng là tính
tốn một số tham số sau tích hợp.
4.1. Giải pháp lai ghép
Hình 4.1 biểu thị cấu trúc lai cho các trường hợp quản lý đăng ký.

Hình 4.1 Cấu hình lai quản lý đăng ký
Trong đó:
Q trình thiết lập chuyển tải MIP (TCP) và SIP (hình 4.2) trong cấu hình lai

Hình 4.2. Thiết lập chuyển tải MIP và SIP
Thủ tục chuyển giao trong cấu trúc lai MIP và SIP biểu thị trong hình 4.3

Hình 4.3 Thủ tục chuyển giao trong cấu trúc lai
Từ thủ tục lai ghép biểu thị ở trên, ta có thể tách ra :
Các cấu trúc lai tồn tại một số vấn đề chung là: thủ tục nhiều gấp đôi. Không chỉ các
thủ tục yêu cầu hạ tẩng riêng mà một số bản tin báo hiệu cịn có chức năng giống nhau.


Một giải pháp để giảm sự trùng lặp đã nói ở trên là biến đổi đường về của số liệu
đường tiếp xúc trong báo hiệu SIP [9], [1]. Xét một cấu trúc lai là chồng SIP lên MIP, khi đó
việc tìm kiếm địa chỉ là mở đường cho tìm kiếm gần giữa hai giao thức. Điều này cho lợi thế
khả năng chuyển giao của MIP, nhưng có độ dư bản tin “SIP Registration”. Jonhson.D,
Perkius.C [3] cũng đã lập hai mô hình hệ thống, mỗi cái có sự thay đổi bản tin SIP-ole và Reinvitc. Trong mơ hình thứ nhất, CA (Care of Address) được đưa vào trường tiếp xúc, rồi sau
đó báo hiệu và lưu lượng trực tiếp đến MN. Tuy điều này làm cho cấu trúc khung di động SIP
có hiệu quả, nhưng trong chuyển giao vẫn yêu cầu các bản tin đăng ký SIP và MIP.
Từ các phân tích riêng rẽ về MIP và SIP chúng ta thấy rằng có những xử lý trùng
nhau. Vì vậy, người ta đã có ý tưởng tích hợp MIP và SIP thành một thực thể chung như hình
4.4.

Hình 4.4. Cấu trúc tích hợp MIP và SIP
4.2. Tính hiệu năng
Trong mục này tập trung tính hiệu năng của giải pháp định vị trong IMS1 gồm: Trễ
chuyển giao và chi phí báo hiệu thiết bị cuộc gói SIP

4.2.1. Thời gian trễ
Thời gian trễ được xác định là khoảng thời gian khi MN thu được địa chỉ IP mới từ
server DHCP và MN hoặc CN hồn thành gửi các gói đến CoA mới.
4.2.1.1. MIP


Đây là thời gian trễ khi sử dụng di động MIP bao gồm cả việc cập nhật HA và CN
Khi chỉ sử dụng di động MIP thì thời gian trễ chuyển giao là:
BU  BA

TMIP-Handoff = T mn,ha

+ TRP +

T

BU  BA
mn ,cn

(1)

4.2.1.2. SIP và IMS qua MIP
Thời gian trễ chuyển giao trong phương pháp này được tính:

T

Hybrid Handoff

= min ( T

MIP  Handoff

,T

SIP Handoff

)

(5)

4.2.1.3. SIP và tìm kiếm vị trí qua MIP – Tích hợp
Trong hồn cảnh tích hợp giữa S-CSCF và HA thì

T

int ergrated Handoff

= min ( T

MIP Handoff

,

T

SIP  MIP  Handoff

)

T

int ergrated Handoff

là

(9)

4.3. Thời gian trễ thiết lập chuyển tải
Thời gian trễ thiết lập chuyển tải là khoảng thời gian giữa khi chuyển bản tin SIP
invite đầu tiên đến khi nhận được bản tin SIP acle ngay sau bản tin SIP Ringging

4.3.1. SIP trong IMS qua MIP (Lai)
Định tuyến bản tin SIP là tổng tất cả các bản tin từ CN đến MN, nhưng thông qua IMS
và HA.
Thời gian trễ thiết lập chuyển tải theo phương thức lai là:

T

Hybrid Session Setup

SIP i

SIP i

SIP i

= ∑i=x ( T cn,IMS + T IMS ,ha + T ha,mn )

(14)

Biểu thị một trong chín bản tin biểu thị ở trong ngoặc.
4.3.2. SIP + tìm kiếm vị trí qua MIP ( tích hợp)
Thời gian trễ trong trường hợp này:

T

Hybrid Session Setup

=

T

LocationQuery

SIP i

SIP i

+ ∑i=x (T cn,IMS + T IMS ,mn

(15)

So sánh (14) và (15) và khai triển công thức T Location Query cho ta phương pháp tính
tốn để chỉ ra khi nào thì giải pháp tìm kiếm vị trí sẽ cho thời gian thiết lập SIP ngắn hơn:
(T

LocationQuery

+

T

LocationQuery
ha , s  csc f

SIP i

SIP i

SIP i

+ ∑i=x(T s csc f ,mn ) ) < ( ∑i=x ( T s csc f ,ha + T ha,mn ) )

(16)

Từ đó ta thấy chiến lược tìm kiếm vị trí sẽ hiệu quả hơn khi chi phí tìm kiếm vị trí
cộng với thời gian để gửi chín bản tin SIP trực tiêp cho MN là ít hơn việc gửi các bản tin như


nhau cho MN thông qua HA. Người ta cũng hy vọng thủ tục này là nhảy cảm với khoảng cách
giữa MN và HA

TÓM TẮT CHƯƠNG IV.
Việc kết hợp SIP và MIP trong IMS là một chủ đề đang được nhiều nhà khoa học bàn
luận nhằm tìm ra giải pháp giảm thời gian trễ tìm kiếm vị trí và thời gian thiết bị chuyển tải
cho hệ thống. Chương này luận văn giới thiệu phương pháp lai ghét. Trong đó có mơ hình
trao đổi thơng tin quản lý đăng ký giữa MN, FA1, MPHA, SIP HS; mơ hình được thiết lập
chuyển tải tải và thủ tục chuyển chuyển giao trong cơ cấu lai.
 Phương pháp tích hợp giữa MIP và SIP bao gồm: Cấu trúc tích hợp; thủ tục cập nhật

vị trí.
 Tính hiệu năng, bao gồm các tham số trễ, trễ thiết lập chuyển tải trong mơ hình tích
hợp SIP – MIP.

KẾT LUẬN
Tích hợp SIP và MIP trong hệ thống IMS là một lĩnh vực khá thời sự trong nghiên cứu
và triển khai các hệ thống thông tin di động thế hệ mới. Hiện có ba xu thế: vẫn sử dụng riêng
biệt SIP và MIP, sử dụng hệ thống lai và tích hợp SIP và MIP.
Với những trào lưu nghiên cứu đó, luận văn đã chọn cho mình để tài “Nghiên cứu tích
hợp SIP và MIP trong hệ thống IMS nhằm tăng cường sự hiểu biết về công cụ IMS và nắm
được các xu hướng , kết quả nghiên cứu về IMS trong nước và trên thế giới.
Luận văn sẽ nghiên cứu những cấu trúc tổng quan về các hệ thống IMS từ đó chỉ ra
những thủ tục, những giao thức cơ bản trong IMS, trong đó có SIP và MIP.
Từ vài trị, vị trí của SIP và MIP trong IMS, luận văn đã nghiên cứu SIP và MIP một
cách riêng rẽ. Từ những nghiên cứu riêng rẽ đó, đã chỉ ra các giao thức, thủ tục trao đổi thông
tin trong mạng IMS để tìm kiếm vị trí, thiết bị chuyển tải.
Chương cuối trên nền các chương luận văn sẽ nghiên cứu vấn đề tích hợp SIP và MIP
trong IMS và tính tốn các tham số trễ khi tìm vị trí và thiết bị chuyển tải trên mơ hình tích
hợp và mơ hình lai.
Vì đây là một lĩnh vực cịn nhiều tranh cãi cho nên trong khuôn khổ luận văn cao học,
học viên mới chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu các kết quả đã có và mong muốn được làm
chủ công nghệ IMS áp dụng vào thực tế.
Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc sự hướng dẫn tận tình và đầy trách nhiệm của
thầy giáo PGS.TS Trần Hồng Quân trong suốt quả trình hướng dẫn luận văn.