c) Điều khiển tài nguyên mạng chung

Đồ án tốt nghiệp Đại học



Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN



Chức năng điều khiển tài nguyên này đang được chuẩn hoá bởi các nhóm chuẩn khác

nhau như 3GPP, ITU-T và ETSI TIPSAN. ITU-T(SG 13) đã phát triển RACF, cũng hỗ

trợ đa ứng dụng nhưng chỉ ở quan điểm mạng end-to-end. Chúng ta sẽ nghiên cứu RACF

trong các chuẩn hiện tại với tầm nhìn bao quát hơn. RACF là phần tử điều khiển trung

tâm làm trung gian giữa các chức năng điều khiển dịch vụ và cơ sở hạ tầng mạng. Chức

năng điều khiển dịch vụ này có thể là một phần của IMS hoặc phụ thuộc vào các ứng

dụng khác. IPTV là một ví dụ về chức năng điều khiển dịch vụ non-IMS. Chức năng này

giao diện với RACF để yêu cầu cấp tài nguyên và điều khiển các luồng lưu lượng.

RACF bao gồm một PDF (Chức năng quyết định chính sách) và một TRCF (Chức

năng điều khiển truyền tải tài nguyên). PDF (nhận biết ứng dụng) chịu trách nhiệm phiên

dịch yêu cầu tài nguyên của server ứng dụng vào một lớp định nghĩa dịch vụ (Băng thông,

trễ/jitter, tổn thất gói,…). Thông tin dịch vụ này có thể được push vào một PEP (Điểm

tuân theo chính sách) trọng mạng truyền). TRCF (nhận biết tài nguyên mạng) được sử

dụng để kiểm tra khả năng sẵn có tài nguyên.

Chức năng RACF cũng được sử dụng tại node truy nhập tạo một kiến trúc phân phối.

Lý do ứng dụng chức năng này là băng thông truy nhập bị hạn chế và chỉ có node truy

nhập mới nhận biết được yêu cầu kênh TV broadcast trong mạng. Do đó rất dễ dẫn đến

tình trạng cạn kiệt băng thông trong khi người dùng đang xem TV broadcast. Có thể thấy

rõ điều này trong hình 3.4.

d) Báo hiệu chung

Bước cuối cùng của việc tích hợp dịch vụ IPTV và IMS là sử dụng gio thức báo hiệu

SIP chung cho tất cả các loại điều khiển dịch vụ. Trong khi đây có thể coi như là một

bước phát triển logic thì nó dường như lại không phù hợp đối với các dịch vụ thay đổi

nhanh về trạng thái (ví dụ, thay đổi kênh) hay các dịch vụ được cung cấp dựa trên các

giao thức đang tồn tại (ví dụ, dịch vụ VoD sử dụng RTSP). Người ta đã thử hợp nhất các

phương pháp RTSP (play, pause, fast-forward…) với giao thức SIP nhiều lần nhưng đều

không thành công



Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



53



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN



Hình 3-14: Kiến trúc dịch vụ đơn giản dựa trên IMS.



3.2.5 Giới thiệu một số dịch vụ IPTV trên nền IMS-NGN

3.2.5.1 Quảng bá (BC)

BC là chức năng cung cấp các dịch vụ IPTV quảng bá. Nó bao gồm phần điều khiển

dịch vụ (BC-SCF), phần điều khiển phương tiện (BC-MDF). Các tổng đài BC-SCF truyền

thông điệp cùng với mạng lõi IMS-NGN. Các bản tin yêu cầu/đáp ứng dịch vụ giữa UE

và BC-SCF được truyền tải thông qua mạng lõi IMS. Dữ liệu phương tiện được chuyển

đổi giữa UE và BC-MDF qua điểm tham chiếu Xd.

Ví dụ về dịch vụ BC: truyền hình trực tiếp và các kênh vô tuyến.

3.2.5.2 Nội dung theo nhu cầu (CoD)

CoD là một loại chức năng dịch vụ IPTV bao gồm phần điều khiển dịch vụ (CoDSCF), phần điều khiển phương tiện (CoD-MCF) và chức năng phân phối phương tiện

(CoD-MDF). Các tổng đài CoD-SCF truyền thông điệp cùng với mạng lõi IMS. Các bản

tin yêu cầu/đáp ứng dịch vụ giữa UE và CoD-SCF được truyền tải qua mạng lõi và các

Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



54



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN



bản tin điều khiển phương tiện được chuyển đổi giữa UE và CoD-MCF thông qua điểm

tham chiếu Xc, trong khi đó số liệu phương tiện được chuyển đổi giữa hai điểm này thông

qua điểm tham chiếu Xd.

Các dịch vụ unicast thường được cung cấp theo nhu cầu. Ví dụ, điện ảnh, âm nhạc,…

3.2.5.3 Máy ghi video cá nhân-mạng (N-PVR)

N-PVR là chức năng cung cấp các dịch vụ IPTV N-PVR, nó bao gồm phần điều khiển

dịch vụ (N-PVR-SCF), phần điều khiển phương tiện (N-PVR-MCF) và chức năng phân

phối phương tiện (N-PVR-MDF). Các tổng đài N-PVR-SCF truyền thông điệp cùng với

mạng lõi IMS-NGN. Các bản tin yêu cầu/đáp ứng dịch vụ giữa UE và N-PVR-SCF được

truyền tải thông qua mạng lõi IMS-NGN. Bản tin điều khiển phương tiện được chuyển

đổi giữa N-PVR-MCF qua điểm tham chiếu Xc và dữ liệu phương tiện được chuyển đổi

giữa UE và N-PVR-MDF thông qua điểm tham chiếu Xd.

Ví dụ về các dịch vụ N-PVR bao gồm: các dịch vụ ghi lại các điểm dừng hay dịch thời

nội dung truyền trực tiếp.

Trong tương lai có thể ứng dụng nhiều hơn các dịch vụ tương tác dùng trong giải trí,

giáo dục, viễn thông, và các dịch vụ hội tụ.



3.2.6 Phân tích hoạt động của dịch vụ IPTV trên IMS-NGN

3.2.6.1 Các cơ chế đánh điạ chỉ IPTV

Cơ chế này bao gồm:

- Các cơ chế đánh địa chỉ và nhận dạng người dùng đầu cuối IPTV.

- Cơ chế đánh địa chỉ các node.

Các cơ chế này đã được trình bày trong bản TS 182 006.

3.2.6.2 Thủ tục khởi độngUE.

Hình 3 -15 biểu diễn các bước điển hình của quá trình khởi động một UE. Trong đó

bước một và hai đã có trong IMS.



Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



55



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN



Hình 3-15: Thủ tục khởi động UE

(1) Kết nối mạng

Trong bước này, UE sẽ được kết nối vào mạng. Bước này bao gồm: cấu hình IP,

phát hiện địa chỉ P-CSCF,…

(2) Đăng ký IMS

Trong bước này, UE thực hiện đăng ký IMS giống như trong mạng IMS bình

thường.

(3) Kết nối dịch vụ

Trong bước này, UE nhận được thông tin cấu hình phù hợp (địa chỉ máy chỉ và

thông tin tương đương khác) để truy nhập dịch vụ. Dựa vào quyền ưu tiên người dùng và

khả năng của UE để tính toán khả năng cho phép phát hiện dịch vụ cá nhân. UE có thể

nhận thông tin phát hiện dịch vụ thông qua chế độ Push và chế độ Pull.

Chế độ Push là chế độ trong đó SDF chủ động gửi thông tin kết nối dịch vụ tới UE

khi UE tham gia vào mạng IMS.

Chế độ Pull là chế độ trong đó UE phải chủ động yêu cầu thông tin kết nối dịch vụ

từ SDF sau khi tham gia vào mạng IMS.

(4) Lựa chọn dịch vụ

Trong bước này, UE nhận dữ liệu về các dịch vụ chuyên dụng và thực hiện lựa

chọn dịch vụ thích hợp.

Chi tiết buớc 3 và 4 được mô tả trong Hình 3 -16

Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



56



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN



Hình 3-16: Kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV trong chế độ Pull.

(1) UE yêu cầu kết nối dịch vụ.

(2) Mạng lõi IMS chuyển tiếp yêu cầu tới thực thể phù hợp (ở đây là SDF).

(3) SDF xác định một hoặc nhiều SSF thích hợp tuỳ theo khả năng của UE, hồ

sơ người dùng và vị trí của UE (phát hiện dịch vụ cá nhân).

(4) Thông tin cấu hình chứa địa chỉ SSF được gửi về UE.

(5) Mạng lõi IMS chuyển tiếp thông tin cấu hình liên quan tới các dịch vụ

IPTV về UE.

(6) UE yêu cầu SSF lựa chọn dữ liệu.

(7) SSF gửi dữ liệu yêu cầu tới UE.

Tuỳ theo mục đích sử dụng cấu hình dịch vụ, các bước 4 và 5 có thể được lặp lại sau

khi thưc hiện thủ tục kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV.



Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



57



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN



Hình 3-17: Kết nối và lựa chọn dịch vụ IPTV trong chế độ Push

(1) SDF lấy thông tin trạng thái của UE, chẳng hạn S-CSCF gửi yêu cầu

REGISTER tới SDF sau khi đăng ký IMS, sau đó SDF sẽ lấy thông tin về trạng

thai của UE.

(2) SDF xác định một hoặc nhiều SSF thích hợp tuỳ theo khả năng của UE, hồ

sơ người dùng và vị trí UE.

(3) Thông tin cấu hình có chứa địa chỉ SSF được gửi về UE.

(4) Mạng lõi IMS chuyển tiếp thông tiên cấu hình liên quan tới các dịch vụ

IPTV về UE.

(5) UE yêu cầu SSF lựa chọn dữ liệu.

(6) SSF gửi dữ liệu yêu cầu tới UE.

3.2.6.3 Hoạt động cung cấp broadcast TV

Trước khi người dùng tham gia vào một kênh multicast, một thủ tục thiết lập phiên

được diễn ra. Việc khởi tạo phiên được liên kết trong một gói dịch vụ.

UE sử dụng các tham số mạng cần thiết để xử lý dịch vụ BC TV trước khi thực

hiện thủ tục thiết lập phiên (từ SSF) hoặc một phần thủ tục thiết lập phiên (từ SCF). SSF

và SCF gọi các tham số mạng từ các thực thể quản lý.



Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



58



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN



a) Các luồng báo hiệu cho việc thiết lập phiên quảng bá

i. Tổng quan về các luồng báo hiệu cho thiết lập phiên

Hình 3 -18 biểu diễn khái quát các luồng thông tin thiết lập phiên BC.



Hình 3-18: Thiết lập phiên quảng bá.

(1) UE thiết lập một cuộc thoại tới dịch vụ BC (gói dịch vụ).

(2) Yêu cầu thiết lập phiên được chuyển từ mạng lõi IMS tới SCF là thực thể

chịu trách nhiệm cho dịch vụ BC yêu cầu.

(3) Các thủ tục báo hiệu cho việc thiết lập của một hoặc nhiều tham số mạng

của các kênh phân phối nội dung cần thiết để xử lý dịch vụ BC xảy ra giữa UE và

SCF.

(4) SCF xác nhận việc thiết lập hội thoại.

(5) P-CSCF trong lõi IMS tương tác với RACS để yêu cầu tài nguyên và kích

hoạt gói dịch vụ trong phần tử mạng truyền tải tại biên của mạng để cho phép tham

gia vào nhóm multicast.

(6) P-CSCF chuyển tiếp xác nhận hội thoại tới UE.

(7) UE bắt đầu tham gia vào các kênh multicast và nhận các luồng multicast.

ii. Các luồng báo hiệu cho việc thiết lập kênh phân phối

Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



59



Đồ án tốt nghiệp Đại học



Các giải pháp phát triển IPTV trên IMS-NGN



Hình 3 -19 biểu diễn các luồng thông tin có thể ứng dụng khi SCF thiết lập kênh phân

phối nội dung.



Hình 3-19:Quá trình SCF thiết lập kênh phân phối nội dung

(42) SCF thiết lập một hoặc nhiều kênh phân phối nội dung với UE bằng cách

gửi đi một yêu cầu phương tiện qua lõi IMS.

(43) P-CSCF trong lõi IMS tương tác với RACS theo mô tả trong yêu cầu trên.

(44) P-CSCF chuyển tiếp yêu cầu này tới UE.

(45) UE đưa ra phản hồi cho lõi IMS.

(46) P-CSCF tương tác với RACS để cập nhật cấu hình theo phản hồi từ UE.

(47) Phản hồi được chuyển tới SCF.

Hình 3 -20 biểu diễn khái quát các luồng thông tin cho việc thiết lập bắt đầu từ UE

cần thiết để xử lý dịch vụ BC.



Bùi Thị Vân Anh – lớp Đ04VT1



60