Kịch bản và kiến trúc liên kết giữa mạng UMTS và WLAN (P1)

Tuy nhiên, khi triển khai liên kết UMTS và WLAN cần đảm bảo một số nguyên tắc và yêu cầu, bao gồm:

-Các thiết bị đầu cuối WLAN kế thừa cần được hỗ trợ. Tuy nhiên, nâng cấp phần mềm có thể cần thiết vì các lý do bảo mật.

-Ảnh hưởng ít nhất tới thiết bị người sử dụng.

-Ảnh hưởng tối thiểu tới các mạng WLAN đang tồn tại.

-Cần tối thiểu hóa các công việc của các nhà mạng để quản lý và duy trì phần mềm người sử dụng đầu cuối.

-Cần hỗ trợ sự tồn tại đồng thời của USIM và SIM.

-Nhận thực nên được dựa vào cơ chế nhận thực (U)SIM.

-Tối thiểu những thay đổi trong HSS/HLR/AuC.

-Nên hỗ trợ phương thức phân bổ Key tới mạng truy nhập WLAN.

-Cấp quyền truy nhập WLAN nên thực hiện sau khi thủ tục nhận thực thành công.

-Nên xét tới cấu hình thuê bao người sử dụng và thông tin về mạng truy nhập WLAN (AN WLAN) như là tên nhà vận hành AN WLAN, thông tin vị trí AN WLAN (tên quốc gia, mã vùng điện thoại, thành phố...), Thông lượng AN WLAN (băng thông lớn nhất và nhỏ nhất đảm bảo cho cả lưu lượng đầu vào và lưu lượng đầu ra). Thông tin này được sử dụng để cung cấp các kịch bản trường hợp người sử dụng cùng vị trí dựa trên nhận thực/cấp quyền, vị trí dựa trên chăm sóc khách hàng/tính cước, vị trí dựa trên việc cung cấp dịch vụ.

-Có khả năng chỉ ra các kết quả về yêu cầu cấp quyền cho người sử dụng.

-Kết quả các yêu cầu cấp quyền truy nhập WLAN cần được chỉ ra đối với WLAN, sao cho WLAN có thể tiến hành hoạt động thích hợp.

-Cơ chế cấp quyền truy nhập WLAN nên có khả năng thông báo cho người sử dụng và WLAN ngay lập tức về bất kỳ sự thay đổi nào trong việc giám sát dịch vụ.

Bài báo này giới thiệu về những yêu cầu và nguyên tắc liên kết, các kịch bản liên kết cũng như kiến trúc liên kết giữa mạng UMTS và WLAN.

CÁC KỊCH BẢN LIÊN KẾT GIỮA UMTS VÀ WLAN

Kịch bản 1: Chăm sóc khách hàng và tính cước chung

Đây là dạng đơn giản nhất của phương thức liên kết, nó cung cấp một sự chăm sóc khách hàng và tính cước chung cho các thuê bao nhưng các tính năng khác không có sử dụng liên kết giữa mạng WLAN và UMTS (PLMN). Trong kịch bản này, người sử dụng sẽ chỉ nhận được một hóa đơn từ một nhà vận hành 3G (UMTS) bất kể số lượng mạng WLAN mà họ truy nhập vào. Chăm sóc khách hàng được tích hợp cho phép một dịch vụ được cung cấp đơn giản. Mức độ bảo mật của hai hệ thống này có thể là độc lập.

Kịch bản 2: Tính cước và điều khiển dựa trên nền tảng 3G

Mô hình này đòi hỏi AAA đối với các thuê bao 3G trong một mạng WLAN được thực hiện bởi một mạng di động thường trú PLMN 3G của các thuê bao này. Ví dụ, một thuê bao trong một mạng WLAN có thể sử dụng USIM của nó để nhận thực tương tự như trong môi trường 3G UMTS. Việc cấp quyền hợp pháp được cung cấp bởi một mạng di động thường trú 3G PLMN dựa trên dữ liệu miêu tả thuê bao 3G. Mô hình này cơ bản là tạo ra kết nối IP cho các thuê bao 3G thông qua mạng WLAN. Nói một cách đơn giản là người sử dụng được cung cấp một kết nối IP tới mạng Internet hoặc mạng nội bộ (Intranet) thông qua một mạng WLAN. Ngoại trừ liên kết IP, không có một dịch vụ xác định nào được yêu cầu.

Kịch bản 3: Truy nhập tới các dịch vụ chuyển mạch gói 3G

Mục tiêu của mô hình này là mở rộng khả năng truy nhập các dịch vụ chuyển mạch gói 3G (3GPS) cho các thuê bao trong môi trường WLAN. Ví dụ, nếu một nhà khai thác duy trì một cổng giao thức ứng dụng không dây (WAP) để cung cấp các dịch vụ WAP và MMS đến các thuê bao của nhà khai thác đó. Trong mô hình mạng này, các thuê bao phải có khả năng truy nhập các dịch vụ WAP và MMS trong môi trường WLAN. Để có được các dịch vụ dựa trên chuyển mạch gói 3G, lưu lượng dữ liệu thuê bao được "đường hầm hóa" giữa mạng WLAN và mạng 3G PLMN. Thêm vào đó, một cơ chế lựa chọn dịch vụ IP được sử dụng để lựa chọn dịch vụ dựa trên kết nối với chuyển mạch gói. Nhìn chung, với mô hình mạng 3G, thuê bao có thể truy nhập tới các dịch vụ như: dịch vụ đa phương tiện IP, các dịch vụ định vị, tin nhắn tức thời, các dịch vụ trực tiếp và dịch vụ MMS.

Kịch bản 4: Truy nhập tới các dịch vụ chuyển mạch gói 3G với tính liên tục của dịch vụ

Mục đích của mô hình mạng này là cho phép truy nhập tới các dịch vụ chuyển mạch gói 3GPS như được yêu cầu trong mô hình mạng 3G và đồng thời cũng duy trì tính liên tục của dịch vụ thông qua các công nghệ truy nhập vô tuyến WLAN và 3G. Ví dụ, một thuê bao bắt đầu một phiên WAP bởi kỹ thuật truy nhập vô tuyến 3G vẫn có khả năng duy trì phiên làm việc này sau khi di chuyển sang mạng WLAN và ngược lại. Mặc dù tính liên tục của dịch vụ được đòi hỏi nhưng các yêu cầu về tính liên tục này không yêu cầu quá chặt chẽ. Điều này đồng nghĩa với việc một số dịch vụ sẽ không còn được duy trì khi chuyển giao dọc từ một mạng WLAN này sang một mạng WLAN khác.

Kịch bản 5: Truy nhập tới các dịch vụ 3G trên nền chuyển mạch gói với tính liên tục dịch vụ không giới hạn

Mô hình này là một bước tiến so với kịch bản 4. Mục tiêu của nó là nhằm cung cấp tính liên tục dịch vụ không bị giới hạn giữa các công nghệ WLAN và 3G. Có nghĩa là, các dịch vụ dựa trên chuyển mạch gói sẽ được thực hiện thông qua các công nghệ truy nhập vô tuyến 3G và WLAN một cách liền mạch, ở đó thuê bao khó có thể nhận biết được sự khác nhau.

Kịch bản 6: Truy nhập tới các dịch vụ 3G dựa trên chuyển mạch gói với tính liên tục của di động

Mục đích của mô hình mạng này là cho phép truy nhập các dịch vụ được cung cấp bởi các thực thể mạng lõi chuyển mạch kênh (CS) 3GPP qua giao diện WLAN (ví dụ như các cuộc gọi thông thường). Mô hình này đảm bảo kết nối di động là không gián đoạn.

Bảng dưới đây liệt kê các mô hình liên kết mạng khác nhau và chỉ ra khả năng khai thác trong mỗi trường hợp. Chú ý rằng khi chúng ta đi từ mô hình mạng 1 tới mô hình mạng 6 thì sự tích hợp giữa mạng WLAN và UMTS càng chặt chẽ và có nhiều yêu cầu liên kết mạng phải đáp ứng.

KS. Nguyễn Văn Khởi

TS. Nguyễn Cảnh Minh

(còn nữa)