Муҳаммад ал-хоразмий номидаги тошкент ахборот

3.2. IMS мультимеди алоқа тизими ва унинг логик
функцияларни тадқиқ қилиш

Ахборотни тақдим этишнинг чизиқли бўлмаган усули, одамга мултимедиа маълумотларини намойиш қилиш билан қандайдир тарзда ўзаро алоқада бўлиб, маълумотларни намойиш этишда иштирок этиш имкониятини беради. Ушбу жараёнда инсоннинг иштироки интерактивлик деб аталади. Инсон ва компютернинг ўзаро таъсирининг ушбу усули компютер ўйинлари тоифаларида тўлиқ ифодаланган. Мултимедиа маълумотларини тақдим этишнинг чизиқли бўлмаган усули баъзан "гипермедиа" деб номланади. Ахборотни тақдим этишнинг чизиқли ва чизиқли бўлмаган усули мавжуд. Агар тақдимот дискга ёзиб олинган ва тингловчиларга намойиш этилган бўлса, унда маълумотни етказиб беришнинг ушбу усули билан ушбу тақдимотни томоша қилганлар маърузачига таъсир ўтказиш имкониятига эга эмаслар. Жонли тақдимотда тингловчилар маърузачига саволлар беришлари ва у билан бошқа йўллар билан муомала қилиш имкониятига эга, бу эса маърузачига тақдимот мавзусидан узоқлашишга имкон беради, масалан, баъзи атамаларни тушунтириш ёки мунозарали масалаларни ажратиб кўрсатиш, ҳисобот қисмлари батафсилроқ ёритиб бериш. Шундай қилиб, жонли тақдимот ахборотни тақдим этишнинг чизиқли бўлмаган (интерактив) усули сифатида тақдим этилиши мумкин. Мултимедиа тармоқлари фойдаланучи учун катта имкониятларни очиб беради. Шу билан бирга айтиб ўтиш лозимки мултимедиа алоқа тармоқлари ҳозирги кунда долзарб ва муҳим йўналишлардан бири ҳисобланади.

Хизматларни етказиб бериш платформаларини яратиш учун стандарт сифатида IMS адабиётларда аниқ кўрсатилган. Амалда, ташувчилар фақат IMS асосида тўлиқ хизмат кўрсатиш моделини жойлаштиришда бир қатор тўсиқларга дуч келмоқдалар, бу асосан IMS-дан фақат алоқа хизматларини кўрсатиш учун фойдаланиш билан боғлиқ. Шундай қилиб, фақат бир нечта дастлабки синовлар ва жойлашувлар давом этмоқда. Бироқ, операторлар кейинги дастурга тайёргарлик кўриш учун чекланган жойлашувларни мақсад қилишмоқда. IMS стандартлари мултимедиа хизматларининг тармоқ бошқаруви (сигнал трафиги) ва тармоқни етказиб бериш (контент трафиги) каби хизматларни таминлашдаги тармоқ жиҳатларига қаратилган. Тармоқ нуқтаи назари IMS стандартининг умумий нуқтаи назари бўлса-да, мавжуд имкониятлар IP-га асосланган кейинги хизматларни аниқ қўллаб-қувватлайди, SIP дастур алоқаси стандарти сифатида қабул қилинади [22].

3.2-расм. IMS архитектураси

IMS тизим ости платформаси элементларини тадқиқ этамиз. IMS бошқарув яни 1-сатхида фойдаланувчи IMS тармоғида рўйхатдан ўтиши ва сессия ташкил қилиши учун хабарлар алмаштирилади. IMSдан олдинги тармоқда сессия ташкил этиш қўнғироқларни ўрнатиш (ёки қўнғироқ алоқаси) билан синонимга эга бўлади. IMS ёрдамида барча хизматлар IP асосидаги маълумотларни (шу жумладан, VоIP каби анъанавий овозли қўнғироқларни) ўз ичига олганлиги сабабли, фойдаланувчи ҳар қандай IMS хизматини чақириш учун маълумотлар сессиясини (ёки оддийроқ сессияни) ўрнатади. Бошқарув сатхи турли кичик тизимларни шакллантиради, улар орасида IMS ядроси мавжуд. Юқорида бу сатхга ҳам тўхталиб ўтганмиз. Бу бобда қуриш тамойилларини кўриб чиқамиз. Ушбу даражадаги муҳим қурилмалар учта кичик тизимни ўз ичига олган CSCF (Cаll Session Cоntrоl Function): P-CSCF (Proxy CSCF), S-CSCF(Serving CSCF) ва I-CSCF (Interrogating CSCF). Ушбу қуйи тизимлар асосан жавобгардир: сигналларни қайта ишлаш ва йўналтириш; транспорт қуйи тизимининг ресурсларини бошқариш, фойдаланувчиларни рўйхатдан ўтказиш ва аутентификатсия қилиш; IMS сотиб олиш бўйича хизматлар, кўриб чиқилаётган дастур серверларининг сигналларини чалғитадиган ва ҳисоб-китоб ёзувларини яратадиган ва бошқалар. CSCF қўнғироқларни бошқариш ва ўчириш тугмачаси вазифаларига ўхшаш бошқариш функтсияларини тақдим этади. Бундан ташқари, IMS IP-га асосланган тармоқ бўлгани учун, CSCF сессияни бошқариш функтсиясини тақдим этади [23]. Стандартлар CSCF-ни учта алоҳида функтсионал компонентлардан иборат бўлган SIP-сервер сифатида белгилаб қўйган: прокси-сервер, овоз бериш ва хизмат кўрсатиш. Дастлабки дастурларнинг аксарияти учта компонентни битта маҳсулотга ишлаш сабабларига кўра (турли хил CSCF лар ўртасидаги ички мулкий протоколни амалга ошириш SIPга қараганда самаралироқ) ва иқтисодий сабабларга кўра (харидор учун битта бўлинмани сотиб олиш ва ишлатиш учта эмас, арзонроқ). IMS тармоқлари ривожланиб бориши билан Proxy CSCF компонентаси алоҳида об'ектга айланиши кутилмоқда. Фақатгина энг йирик тармоқ жойлашувларида жисмонан ажратилган CSCF сўров компоненти мантиқий бўлиши мумкин.

S-CSCF ни IMSнинг юраги деб ҳисоблаш мумкин бўлса, HSS, албатта, IMSнинг мияси бўлади. HSS - барча абонент профиллари учун омбор. Аутентификатсия маълумотлари, шунингдек амалдаги рўйхатдан ўтганлик ҳолати ва жойлашуви каби барча тегишли абонентларнинг вақтинчалик маълумотларини ўзида сақлайди. HSS-ни Уяли алоқа бўйича глобал тизим (General Mobile System) ёки Code Devision Multiplexer Access (CDMA) тармоғидан Уй жойлашуви регистри (HSS) нинг IMS версияси (ёки эволютсияси) деб ҳисоблаш мумкин. Унга эски HLR функцияси ва IMS функтсиясини таъминлаш билан боғлиқ қўшимча функтсиялар киради (дастлаб User Mobility Serving деб номланган). HLR-нинг ривожланган эканлигини тадбиқ этилиши сифатида HSS, албатта, аутентификация функцияси (AuS) каби барча эски HLR функцияларини бажаради. Бундан ташқари, у IP-га асосланган тармоқ (бизнинг IMS) томонидан тақдим этилган функцияларни қўллаб-қувватлаши керак. Бошқа IMS элементлари HSS билан ўзаро алоқада бўлган учта назорат пункти мавжуд. Sx интерфейси I/S-CSCFбилан ўзаро алоқани бошқаради. Ушбу интерфейси дастур серверларига абонент профил маълумотлари учун HSS-ни сўрашга имкон беради. SI интерфейси CАМЕЛ Service Environment (CSЕ) томонидан юборилган сўровларни қўллаб-қувватлайди. SI интерфейси ушбу интерфейсларнинг энг кам ривожлангани ва учта стандарт интерфейсларнинг энг ками ҳақиқий дунё дастурларида топилиши мумкин. Учала интерфейс ҳам ДИАМЕТЕР протоколидан фойдаланади. Kелтирилган расмда 3GPP ТС 23.002 да тасвирланган қуйидаги турли хил HSS функтсияларининг мантиқий диаграммаси кўрсатилган.
- Фойдаланувчилар хавфсизлиги тўғрисидаги маълумотларни яратиш: хавфсизлик жараёнининг бир қисми сифатида HSS махсус аутентификатсия, яхлитлик ва шифрлаш маълумотларини яратади.
- Фойдаланувчи хавфсизлигини қўллаб-қувватлаш: IM SN қуйи тизими учун IMS АКА каби оператор тармоғига кириш учун махсус аутентификатсия протседуралари. Бунга фойдаланувчи томонидан яратилган хавфсизлик маълумотларини сақлаш ва ушбу маълумотларни тегишли тармоқ элементларига (масалан, МСS / VLR, SGSN, CSCF) тақдим этиш киради.
- Access Authorization: каби тармоқ элементларидан сўровларни авторизацсия қилади МCS / VLR, SGSN ёки CSCF фойдаланувчига тармоққа кириш учун.
- Идентификацияни қайта ишлаш: Ҳар бир тармоқ доменида ўзига хос идентификаторлар мавжуд (SCIS учун МSISDN ва IMSI, МSISDN, IMSI ва IP манзиллар, PC учун шахсий ва оммавий фойдаланувчи идентификаторлари), унда HSS тармоқ домени асосида идентификатсия муносабатларини бошқаради, фойдаланувчи ҳозирда боғланмоқда.



3.3-расм. HSS учун мантиқий функциялари

Ушбу расмда 3GPP ТС 23.002 да тасвирланган қуйидаги турли хил HSS функцияларининг мантиқий диаграммаси кўрсатилган.

- Фойдаланувчилар хавфсизлиги тўғрисидаги маълумотларни яратиш: хавфсизлик жараёнининг бир қисми сифатида HSS махсус аутентификация, яхлитлик ва шифрлаш маълумотларини яратади.
- Фойдаланувчи хавфсизлигини қўллаб-қувватлаш: IМ CN қуйи тизими учун IMS АКА каби оператор тармоғига кириш учун махсус аутентификация процедуралари. Бунга фойдаланувчи томонидан яратилган хавфсизлик маълумотларини сақлаш ва ушбу маълумотларни тегишли тармоқ элементларига (масалан, МSC / VLR, SGSN, CSCF) тақдим этиш киради.
- Идентификацияни қайта ишлаш: Ҳар бир тармоқ доменида ўзига хос идентификаторлар мавжуд унда HSS тармоқ домени асосида идентификация муносабатларини бошқаради, ҳозирда боғланаётган фойдаланувчи билан.
- Мобилликни бошқариш: СS домендаги фойдаланувчининг мобиллигини бошқаради.
- PS домени ва IM Cоре Network қуйи тизими.
- Қўнғироқ/сессияларни ташкил қилишни қўллаб-қувватлаш: HSS турли Учинчи доменга мувофиқ турли хил доменлар учун қўнғироқ қилиш / ўрнатиш тартиб-қоидаларини қўллаб-қувватлайди.
- 3GPP спецификацияси. У фойдаланувчига хизмат кўрсатадиган жорий S-CSCF ҳақида маълумотни сақлайди ва ушбу маълумотларни тегишли тармоқ элементларига тақдим этади (масалан, I-CSCF HSS-ни сўрайди ва фойдаланувчи аллақачон S-CSCF-га тайинланганлигини аниқлайди.
- Хизмат кўрсатишни қўллаб-қувватлаш: HSS қўллаб-қувватлайди ва уларга киришни таъминлайди барча доменларда фойдаланувчининг хизмат кўрсатиш маълумотлари сақлайди.
- Хизматни авторизация қилишни қўллаб-қувватлаш: HSS тегишли тармоқни янгилайди хизмат маълумотларини кўрсатадиган элемент (масалан, МSC / VLR, SGSN, CSCF) сўровчи фойдаланувчи маълум бир хизматни чақиришга ваколатли ёки йўқлигини ва агар тегишли бўлса, ушбу хизматнинг қайси жиҳатларидан фойдаланишга рухсат берилганлигини аниқлайди (масалан, ички қўнғироқларни амалга ошириш, лекин халқаро эмас).
- CАМЕЛ хизматларини қўллаб-қувватлаш: HSS IМ-СSF орқали алоқа қилади IM CN қуйи тизимида CАМЕL асосидаги хизматларни қўллаб-қувватлаш. Унда фойдаланувчининг CАМЕL обунаси билан боғлиқ маълумотлар мавжуд.
- Илова хизматларини қўллаб-қувватлаш: HSS фойдаланувчи профилини ёки маълумотларини тақдим этиши мумкин. SIP Application Service ёки учинчи томон дастур серверларига маълумот бериш [27]. IMS: Иловаларни аралаштириш учун янги модел ОSА-SCS орқали. Ҳақиқий дастур сифатида кўплаб операторлар буни амалга оширадилар. Шунинг учун HSS дан алоҳида маълумотлар базасида ушбу турдаги маълумотларни сақлаш хавфсизлик, ишлаш ва иқтисодий сабаблар учун лозим бўлади.
- GUP (умумий фойдаланувчи профили) маълумотлар омбори: HSS кириш ҳуқуқини тақдим этиши мумкин Рп мос ёзувлар нуқтаси орқали IMS фойдаланувчи маълумотларини сақлайди. GUP функцияси операторлар ҳамжамияти томонидан ҳар томонлама қабул қилинмаганлигини унутманг.
Барча абонент профиллари маълумотлари учун марказий омбор сифатида HSS кўплаб архитектура диаграммаларида алоҳида элемент сифатида кўрсатилган (гарчи у одатда маълумотларнинг ортиқча бўлиши учун бирлаштирилган бўлса ҳам). Дарҳақиқат, тармоқ абонентлари базаси ўсиб бориши билан ушбу ўсиш битта (физик) HSS қувватидан ошиб кетиши мумкин ва бу тармоқдаги бир нечта HSS элементларининг пайдо бўлишига олиб келади. Тармоқда бир нечта HSS мавжуд бўлишининг бошқа мумкин бўлган сабаблари орасида операторнинг катастрофик узилишларни чеклаш истаги ёки бошқа оператор тармоғини сотиб олиш киради. Тармоқда бир нечта HSS мавжуд бўлганда, I-CSCF ва S-CSCF маълум бир фойдаланувчининг абонент профил маълумотларини олиш учун қайси HSSни сўрашни билиши керак. 3GPP ААА сервери ёки дастур сервери каби бошқа элементлар одатда маълум бир фойдаланувчи обуначиси профил маълумотларини жойлаштирадиган HSS идентификаторини олишлари керак. Бундай ҳолларда, стандартлар HSS-нинг маълум бир фойдаланувчи профил маълумотларини қўллаб-қувватлайдиган маълумотни тақдим этиш учун обуна жойлашишни аниқлаш функцияси деб номланган элементни аниқладилар. Тармоқда хизмат кўрсатадиган ҳар бир абонентни улар тўғрисидаги маълумотларни сақлайдиган маълум бир HSSга харитасини қўллаб-қувватлайди. Харитада SIP URI, ТЕL URI ёки МSISDN каби бир нечта шаклларда бўлиши мумкин бўлган абонентга хос манзил идентификатори, шунингдек абонентнинг HSS идентификатсия манзили мавжуд. HSS манзили тўлиқ малакали домен номи ёки IP-манзил бўлиши мумкин. CSCF-дан SLF-га интерфейс Dх мос ёзувлар нуқтаси орқали ўтади. Cх мос ёзувлар нуқтаси сингари, Dх мос ёзувлар нуқтаси орқали алмашинадиган хабарлар DIAMETER протоколидан фойдаланади [17].
Коммутация шлюзини бошқариш функцияси IMS тармоғи эски ўчириб ёқилган тармоқларга нисбатан жуда кўп афзалликларга эга бўлишига қарамай, турли хил операторлар ўз мижозларининг талаблари ва уларнинг талабларидан келиб чиққан ҳолда турли хил операторлар турли хил миграция режаларига риоя қилганликлари сабабли CС тармоғи бир неча ўн йиллар давомида мавжуд бўлиб қолади. Глобал телекоммуникация тизимига эга бўлиш (яьни ҳар қандай телефон бошқа ҳар қандай телефон билан алоқа ўрнатиши мумкин) талаб бўлганлиги сабабли, IMS дизайнерлари архитектурада тугунни жойлаштирдилар IMS доменининг УфТТ/CС домени билан ўзаро таъсирини бошқариш. Ушбу тугун, Бреакоут Гатеwай Cонтрол Фунcтион Breakout Gateway Control Function (BGCF), унинг номини олади, чунки у чиқиб кетиш жойини (IMS тармоғидан) CС доменига жойлаштириш учун жавобгардир. S-CSCF сессияни IMS орқали йўналтиришни давом эттира олмаслигини аниқлаганда (одатда DNS ёки ENUM/DNS адресларини ҳал қила олмаслиги сабабли) BGCF S-CSCF-дан SIP хабар олади. BGCF бузилиш бир хил тармоқда ёки бошқа тармоқда содир бўлишини аниқлайди. Агар бу худди шу тармоқда содир бўлса, BGCF CС домени билан ўзаро алоқаларни бошқариш учун Media Gateway Control Protocol ни танлайди. Агар бузилиш бошқа тармоқда содир бўлса, у ҳолда BGCF сессия сигналларини ушбу тармоқдаги BGCF га юборади. IMSни дастлабки татбиқ этишда BGCF га эга бўлмаган тармоққа кириш одатий ҳол бўлмайди (IMS тарқатишсиз). Бундай ҳолларда, BGCF қўнғироқни ўз CС тармоғига йўналтиради, бу эса ўз навбатида стандарт УфТТ маршрутизатсияси ёрдамида қўнғироқни тўхтатиши мумкин. S-CSCF сессияни IMS орқали йўналтиришни давом эттира олмаслигини аниқлаганда (одатда DNS ёки ENUM/DNS адресларини ҳал қила олмаслиги сабабли) BGCF S-CSCF-дан SIP хабар олади. BGCF бузилиш бир хил тармоқда ёки бошқа тармоқда содир бўлишини аниқлайди. Агар бу худди шу тармоқда содир бўлса, BGCF CС домени билан ўзаро алоқаларни бошқариш учун MGSF ни танлайди. Агар бузилиш бошқа тармоқда содир бўлса, у ҳолда BGCF сессия сигналларини ушбу тармоқдаги BGCF -га юборади. IMSни дастлабки татбиқ этишда BGCF -га эга бўлмаган тармоққа кириш одатий ҳол бўлмайди (IMS тарқатишсиз). Бундай ҳолларда, BGCF қўнғироқни ўз CС тармоғига йўналтиради, бу эса ўз навбатида стандарт УфТТ маршрутизатсияси ёрдамида қўнғироқни тўхтатиши мумкин.
Сигнализация шлюзи Signalling Gataway (SGW) IMS элементи ҳисобланмайди, гарчи у IMS тармоғининг бошқариш текислигининг бир қисми ҳисобланади. Бунинг сабаби, унинг функцияси SIP (дастур) сатхи остидадир. SGW турли хил сигнализация тармоқларини (яъни, IP-га асосланган IMS тармоқларини УКС7 тармоғига) улаш учун сигналли хабарларни бошқариш учун транспорт сигнализатсияси конверсия функтсиясини бажаради, шаффоф равишда дастур сатхи протоколларини етказиб беради [28]. SGW мустақил элемент сифатида амалга оширилиши ёки бошқа элемент билан бирлаштирилиши мумкин.
Аралаш дастурларни охирги фойдаланувчи учун ягона, қимматроқ хизматни шакллантириш учун турли хил (мавжуд) дастурларни, таркиб манбаларини ва қурилмаларини тўқиш қобилиятига эга дастурлар деб таърифлаш мумкин. Ушбу мавжуд дастурлар SIP протоколига асосланган бўлиши мумкин ёки 1 бобда айтиб ўтилганидек, улар Интернет дунёсининг дастурлари бўлиши мумкин. Одатда, ушбу Интернет-дастурлар Parlay Х дастурий дастурлаш интерфейси орқали оператор тармоғига кирадиган веб-хизмат парадигмасига асосланади. Бошқа Интернет-иловалар тўғридан-тўғри гиперматнли узатиш протоколи уланишини талаб қилиши мумкин. Бундан ташқари, операторлар IMS-дан қайта фойдаланиш учун ўзларининг эски дастурлар тўпламини қайта ишлатишни хоҳлашлари мумкин. Илова сатхини ташкил этувчи тармоқ элементлари одатда юқоридаги расмда кўрсатилгандек Cаll Sессiоn Cоntrol Function (S-CSCF) ва Home Subscriber Server (HSS) билан ўзаро таъсир қилади. S-CSCF-га уланиш Интернет Протоcол, IMS, Service Control Interface (SCI) ва HSS учун Sh ёки SI интерфейси орқали амалга оширилади. SIP) Aplication Service (АС), IP Мultimedia Services Switching Function (IP-SSF) ва Open Service Accsess (ОSА) нинг функционал архитектураси юқорида кўрсатилган.