موضوع مقاله: زیرسامانه چندرسانه‌ای آی‌پی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # زیرسامانه چندرسانه‌ای آی‌پی | مقدمه: آی‌ام‌اس به صورت دیدی ترکیبی از دو فناوری، از موفق‌ترین فناوری‌های ارتباطات در شبکه‌های سلّولی و اینترنت است. | ## بخش 1: زیرسامانه چندرسانه‌ای آی‌پی | در یکپارچه‌سازی سرویس‌های تعریف‌شده در آی‌ام‌اس، کاربران با ابزار سلولی خود قادرند به سرویس‌های داخل اینترنت به‌آسانی، به‌طور مؤثّر، قابل اعتماد و با قیمت منطقی دسترسی یابند. دلایل برقراری ارتباط آی‌ام‌اس سه دلیل عمده برای توجیه نیاز به برقراری ارتباط آی‌ام‌اس وجود دارد. اوّلین آن‌ها این است که آی‌ام‌اس می‌تواند تمامی انواع مستقل ارتباطات را از هر نوع رسانهای گرد هم جمع سازد؛ تا مردم بتوانند از هر وسیله‌ای برای اتّصال به وسیلهٔ دیگر استفاده کنند. آی‌ام‌اس تعیین می‌کند که چه نوع سرویسی استفاده شده‌است و پهنای باند مناسب آن بسته به سرویس مورد نظر تأمین می‌گردد. دورنما در آینده، آی‌ام‌اس نه تنها به سوی یک‌پارچه‌سازی سرویس‌ها پیش خواهد رفت، بلکه هدف آن یک‌پارچه‌سازی تمام شبکه‌های ارتباطی و تبدیل آن‌ها به یک شبکهٔ جهانی است. شبکه نسل آتیِ ات‌سی-تیسپَنETSI – TISPAN NGN اطمینان می‌دهد که استفاده‌کنندگان هر وقت و هرجا می‌توانند به شبکه متصل شوند، علاوه بر آن، پویایی و تغییر مکان زندگی برای کاربران و وسیله‌هایشان را تأمین می‌کند و زیرسیستم‌های جدید مستقیماً می‌توانند به آن‌ها متصل شوند. به منظور ترسیم برخی از سرویس‌ها در آی‌ام‌اس و شبکه نسل آتیِ ات‌سی-تیسپَن می‌توان از ام‌ام‌اس به عنوان سرویس آینده ارتباطات استفاده کرد. برخلاف اس‌ام‌اس، با ام‌ام‌اس کاربر می‌تواند متن همراه با صوت، عکس و ویدئو را ارسال کند. زیرسامانه‌ها زیرسامانه‌های چند رسانه‌ای مبتنی بر (آی‌ام‌اس) در مورد عناصر، پروتکل‌ها و ساختار آی‌ام‌اس، ۳جی‌پی‌پی ساختار استاندارد آی‌ام‌اس را عنوان کرد و نسخه شماره ۷ این زیرسامانه تا پایان سال ۲۰۰۵ مستقر شد. این پروتکل از استقرار نشست چند رسانه‌ای استفاده می‌کند که شامل ایجاد و قرار دادن وظایف بر روی شبکه‌های آی‌پی است. اس‌آی‌پی قابلیت انعطاف به سرویس‌های مراکز در رسانه‌های مختلف و امکان گرد هم آوردن سرویس‌های گوناگون در ارتباطات چند رسانه‌ای چون پیامدهی بی‌درنگ، ارسال جریان ویدئویی، چت کردن صوتی و غیره را دارد. عناصر آی‌ام‌اس در این پروتکل‌ها، عناصر آی‌ام‌اس با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و سازوکاری را جهت ترتیب‌دهی نشست براساس اس‌آی‌پی برقرار می‌کنند. ترمینال آی‌ام‌اس و شبکه آی‌ام‌اس: کار این بخش مانند سرور پروکسی اس‌آی‌پی در باند یا خارج باند است. پی‌دی‌اف یکی از عناصر آی‌ام‌اس است که وظیفه تعیین و مدیریت کیفیت سرویس را در تمامی سرویس‌های آی‌ام‌اس دارد؛ بنابراین پی–سی‌اس‌سی‌اف ممکن است به عنوان یک کنترل‌کننده کیفیت سرویس رفتار کند و در عین حال اطلاعات شارژینگ را استخراج کند به دلیل اینکه هر دو وظیفه درون پی‌دی‌اف قرار دارند. I – سی‌اس‌سی‌اف در شبکه خودی قرار دارد، اما در بعضی موارد خاص می‌تواند در شبکه مقابل هم قرار بگیرد. سی‌اس‌سی‌اف نشست یا (S – سی‌اس‌سی‌اف): S – سی‌اس‌سی‌اف یک وظیفهٔ اصلی به عنوان ثبت کاربر دارد. هرکدام از پیام‌های اس‌آی‌پی که به شبکه آی‌ام‌اس وارد و از آن خارج می‌شود، توسط S – سی‌اس‌سی‌اف بازرسی می‌گردد و S – سی‌اس‌سی‌اف عامل HSS را بسته به مشخصات کاربر چک می‌کند که از چه سرویس‌هایی می‌تواند استفاده کند. بعد از آن، ارتباط با سرور نرم‌افزار (AS) جهت برقراری سرویس براساس پیام‌های اس‌آی‌پی، برقرار می‌گردد. ۲-سرور نرم‌افزار (AS): AS یکی از عناصر اس‌آی‌پی است که وظیفهٔ آن جایدهی و فعال کردن سرویس‌ها است. v وظیفه سوئیچ کردن سرویس چندرسانه‌ای (IM – SSF): توسط آی‌ام‌اس جهت استفاده مجدد تمام سرویس‌هایی که قبلاً به وجود آمده در شبکه GSM است. شامل مکان کاربر، اطلاعات کاربر، قسمت امنیت، و S – سی‌اس‌سی‌اف است که برای کاربر ایجاد گردیده‌است. ۵-وظیفه منبع رسانه (MRF): MRF منبعی از رسانه را جهت شبکه خانه‌ای تأمین می‌کند و در همان زمان یک کد انتقالی بین کدکننده‌ها و دیکدکننده‌های مختلف دیگر نرم‌افزاری رد و بدل می‌کند. این گیت وی‌ها عبارتند از : v GW مربوط به سیگنالینگ، که واسطی در طرح سیگنالینگ از شبکه آی‌ام‌اس به دومین CS است. ۲ – برقراری نشست و ثبت کردن در آی‌ام‌اس به منظور درک مفهوم برقرارسازی نشست در آی‌ام‌اس اول مفهوم شبکه خودی و شبکه میزبان توضیح داده می‌شود. شبکه خودی (Home) به معنای این است که کاربر در پوشش شبکه خود است؛ بنابراین از زیرساخت آن اپراتور بهره می‌برد. در حالت دیگر، گاهی یک کاربر بایستی به کشور یا منطقه دیگری مسافرت کند که در آنجا زیرساخت اپراتور خودش وجود ندارد. این مورد، به نام سناریوی رومینگ شناخته می‌شود و کاربر در شبکه میزبان (Visited) قرار دارد. در اولین مرحله (نقطه ۱) سیگنال به عنوان اولین اتصال در شبکه آی‌ام‌اس به سویP – سی‌اس‌سی‌اف جریان پیدا می‌کند. پیام اس‌آی‌پی به سمت I – سی‌اس‌سی‌اف می‌گذرد به صورتی‌که مکان کاربر (نقطه ۲) توسط SLF و HSS مشخص گردد، همچنین در این مرحله نوع سرویس درخواستی کاربر تشخیص داده می‌شود. سپس I – سی‌اس‌سی‌اف یک S – سی‌اس‌سی‌اف مناسب وابسته به اطلاعات دریافتی قبل (نقطه ۳) را انتخاب می‌کند. S – سی‌اس‌سی‌اف مشخصات کاربر را از HSS دریافت و ثبت می‌کند و تصمیم می‌گیرد که یک کاربر از سرویس درخواستی خود می‌تواند استفاده کند یا خیر (نقطه ۴). | ## بخش 2: زیرسامانه چندرسانه‌ای آی‌پی | ۳ – رومینگ در آی‌ام‌اس وقتی که یک کاربر آی‌ام‌اس در رومینگ قرار دارد، می‌تواند یک مکالمه را با ارسال پیام Invite از طریق اس‌آی‌پی برقرار کند که این مکالمه از ترمینال آی‌ام‌اس به سمت P – سی‌اس‌سی‌اف شبکه میزبان انجام می‌پذیرد. توسط P – سی‌اس‌سی‌اف پیام دعوت اس‌آی‌پی به سوی I – سی‌اس‌سی‌اف شبکه خودی هدایت می‌گردد و دوباره به کلاس مربوطه S – سی‌اس‌سی‌اف در شبکه خودی تماس گیرنده هدایت می‌گردد. S – سی‌اس‌سی‌اف ترمینال مقصد را با آدرس آی‌پی وابسته که درHSS پیدا کرده جابجا می‌کند و ترمینال سمت مقصد مکالمه را دریافت می‌کند. ۴ – شناسائی کاربر آی‌ام‌اس آی‌ام‌اس بایستی قادر به شناسایی مشترکین خود از دیگر مشترکین باشد، درست همانند PSTN که هر مشترک توسط یک شماره تلفن منحصربه‌فرد شناسایی می‌گردد. COM و هویت خصوصی کاربر در یک سیم کارت درست شبیه به موبایل در سیستم GSM ذخیره شده‌است. هر هویت خصوصی کاربر می‌تواند چند هویت عمومی کاربر داشته باشد به‌طوری‌که یک کاربر می‌تواند از (هویت عمومی کاربر)های متفاوتی برای سرویس‌های متفاوت استفاده کند. در ۳GPP نسخه ۶، همچنین می‌توان ۲ یا چند هویت خصوصی کاربر برای دربرگرفتن یک هویت عمومی کاربر را در نظر گرفت. جهت اتصال به ترمینال دیگر آی‌ام‌اس هویت خصوصی کاربر از مشخص‌کننده منبع متحدالشکل اس‌آی‌پی یعنی URIبهره می‌برد. عبارتند از: سرویس‌ها ساختار، پروتکل، امنیت شبکه، کیفیت سرویس، قابلیت تحرک در شبکه‌های ثابت و یکپارچه‌سازی با فناوری شبکه‌های موجود TISPAN به‌طور تنگاتنگی با ۳GPP وابسته است، که بدنه استانداردسازی آی‌ام‌اس است، که وابسته به موارد استفاده آن در هسته شبکه‌است. تا این زمان، در نسخه ۱ TISPAN NGN، ساختار و برخی قسمت‌های عناصر شبکه‌ها مشخص گشته و جنبه‌های دیگر در کمیته بحث می‌گردند. ETSI – TISPAN پیش‌فرض را برای ساختار NGN به عنوان یک شبکه ارتباطی که تمامی موارد سرویس‌های چند رسانه‌ای را پوشش می‌دهد مشخص کرده‌اند، در تمامی شبکه‌های ثابت یا موبایل، کار بر روی شبکه آی‌پی جهت حمل محتویات اطلاعات، توسط یک مکانیزم کنترل وظایف که وابسته به وظیفه انتقال است کنترل می‌شود. با اتصال پروتکل باز، الحاقیه زیر سیستم‌های جدید جهت رسیدن به اهداف جدید در آینده انجام می‌گردند. تمامی اتصال‌ها با استفاده از آی‌پی انجام می‌شود و توسط عناصر اصلی در NGN کنترل می‌شوند. هر عنصر در هر زیرسیستمی ابتدا بهNASS دسترسی پیدا می‌کند که آدرس آی‌پی در نظر گرفته شده را درخواست کند؛ بنابراین سرویس TISPAN – NGN را می‌توان در این مورد بکار برد. برای هر درخواست سرویس از یک ترمینال زیرسیستم در NGN، NASS ابتدا در پایگاه داده‌های کاربر جهت رمز دادن به ترمینال این مطلب که آیا می‌تواند از سرویس خواسته شده‌استفاده کند، را بررسی می‌کند. دادن تأییدیه در لایه آی‌پی انجام می‌پذیرد، کار آن مشخص کردن آدرس برای اتصال سرویس خواسته شده‌است. NASS محل حضور سرویس را پیدا می‌کند و بنابراین NGN می‌تواند مشخص کند که از اتصال داخلی استفاده کند یا اینکه بایستی از طریق رومینگ به آدرس آی‌پی تعیین شده ترمینال برسد. در طول فرایند اجازه دادن، RACS منبع مشخص شده موردنیاز نرم‌افزار را پیدا می‌کند و سیاست کنترل کیفیت سرویس را مشخص می‌سازد. هر ارتباط به سوی شبکه‌هایی که آدرس شبکه و تعداد درگاه‌های مورد استفاده مختص به خود را دارند، می‌آید. RACS آدرس‌های شبکه و درگاه را ترجمه می‌کند؛ بنابراین اتصال برقرار می‌گردد، برای مثال ترمینال PSTN و آی‌ام‌اس شماره درگاه مختص خود را در NGN دارند. جهت دسترسی به ترمینال آی‌ام‌اس از یک ترمینال PSTN نیاز به دسترسی به شماره درگاه آی‌ام‌اس و دسترسی به آدرس شبکه‌های متناظر مقصد دارند. استانداردهای قابل دسترس در حال بحث و بررسی زیادی در مورد کاربرد دسترسی سرویس باز (OSA) است. ۱ – ام‌ام‌اس در GSM و آی‌ام‌اس اساساً ام‌ام‌اس مفهوم پیشرفته سرویس پیام کوتاه (اس‌ام‌اس) است، که یک ارتباط پیامی غیر هم‌زمان در شبکه موبایل است. ام‌ام‌اس کاربر را قادر می‌سازد که نه تنها یک پیام نوشتاری را ارسال کند بلکه بتواند عناصر چند رسانه‌ای چون صوت، عکس، ویدئو و غیره را در این پیام تعبیه سازد. ام‌ام‌اس مفهوم آتی ارتباطات خواهد شد، چونکه دربرگیرنده تمامی انواع شبکه‌های ارتباطی مانند: شبکه‌های سلولی ۲Gو ۳G، کلاینت، e – mail و همچنین اینترنت بر روی شبکه آی‌پی است. ام‌ام‌اس همان‌طور که اس‌ام‌اس عمل می‌کند رفتار می‌کند، یک سرور ذخیره‌ای در شبکه دارد، بنابراین هرگاه کار بر مقصد گوشی خود را خاموش کند، پیام خودبخود در منبع ذخیره شبکه ذخیره گردیده. بعلاوه، ام‌ام‌اس اتصال آی‌پی به اینترنت را تأمین می‌کند؛ بنابراین می‌تواند به کلاینت e – mail دسترسی پیدا کند. ساختار نوعی ام‌ام‌اس براساس WAP در سیستم‌های GSM و دیاگرام سیگنالینگ متناظر آن در شکل ۱۱ نشان داده شده‌است. شکل ۱۱ – شبکه ام‌ام‌اس – GSM و دیاگرام سیگنالینگ آن در سیستم GSM جهت ارسال ام‌ام‌اس یک کامپیوتر کاربر بایستی به GW مربوط به WAP متصل گردد. GW مربوط به WAP پیام ام‌ام‌اس را به رله یا سرور ام‌ام‌اس که بر یک شبکه آی‌پی یا اینترنت که از HTTP استفاده می‌کند، حمل می‌نماید. به جای WSP، انتقال دیتا از کامپیوتر کاربر ام‌ام‌اس و GW مربوط به آی‌پی توسط TCP بی‌سیم انجام می‌پذیرد. | ## بخش 3: زیرسامانه چندرسانه‌ای آی‌پی | کار داخلی با شبکه‌های دیگر اصولی مشابه آنچه در آی‌ام‌اس – ام‌ام‌اس بالا می‌بیند را دارد. شکل ۱۳ ساختار شبکه‌ای F – ام‌ام‌اس و دیاگرام سیگنالینگ متناظر آن را نشان می‌دهد. یک راه از F – ام‌ام‌اس و دیگری از مرکز سرویس شبکه ثابت (اس‌ام‌اس) استفاده می‌کنند. F – اس‌ام‌اس کاربر را در موقع رسیدن ام‌ام‌اس جدید در دوره اس‌ام‌اس آگاه می‌کند، بنابراین کاربر می‌تواند این اس‌ام‌اس را به‌طور خودکار بازیابی کند. بعد از این که توسط شخص دریافت گردید، سیگنال درخواست جهت اطلاع رله یا سرور F – ام‌ام‌اس برای اعلام آمادگی دریافت MMSجدید توسط ترمینال دریافت‌کننده، ارسال می‌شود. در انتهای ارتباط، گزارش می‌شود که ام‌ام‌اس فرستاده شده، به صورت اس‌ام‌اس نیز به سمت فرستنده ارسال می‌گردد. فرستنده یک اس‌ام‌اس تأیید که توسط F – اس‌ام‌اس فرستاده شده‌است دریافت می‌دارد؛ بنابراین اغلب مسیر اس‌ام‌اس در F – ام‌ام‌اس جهت ارسال گزارش یا تأیید به صورت SMSاستفاده می‌گردد. (بین کامپیوتر کاربر و رله یا سرور ام‌ام‌اس) جهت ارسال تأئیدیهSMS ازSS۷استفاده می‌شود سرویس فقط ام‌ام‌اس یکپارچه شدنMMS و پیام بی‌درنگ تا بحال فقط MMSرا شناخته شده، اما در آینده موارد دیگری خواهد بود آگاه‌سازی با استفاده از روش فشاری درWAP فرستاده می‌شود با استفاده از سیگنالینگ SIPفرستاده می‌شود توسط SMSفرستاده می‌شود ثبت جهت ثبت فقط بهMMS نیاز دارد جداگانه ثبت اس‌آی‌پی وMMS انجام می‌گیرد توسط شناسه کاربر و کلید عبور قبل از ارسالMMS رمزگذاری اتصال مستقیم بدون رمزگذاری توسط S – CSCFکنترل می‌شود توسط گذر واژه و شناسه کاربر جدول ۱ – مقایسه GSM – ام‌ام‌اس، آی‌ام‌اس – ام‌ام‌اس، F – ام‌ام‌اس جدول شماره ۱ مقایسه بین GSM، آی‌ام‌اس و ETSI – TISPAN را در مورد سرویس ام‌ام‌اس نشان می‌دهد. در ام‌ام‌اس به سیگنالینگ شماره ۷ نیازی نیست زیرا SS۷ فقط برای اس‌ام‌اس استفاده می‌گردد. اما F – ام‌ام‌اس استثناست چون F – ام‌ام‌اس جهت تأییدیه رسیدن پیام از SMSاستفاده می‌کند، بنابراین SS۷ هنوز در F – ام‌ام‌اس استفاده می‌گردد. تا زمانی‌که در سیستم GSM از سیگنالینگ اس‌آی‌پی استفاده نگردد، آی‌ام‌اس در واسط MM۱ از آن بهره می‌گیرد؛ بنابراین تمامی ارتباطات MM۱ در ام‌ام‌اس از سیگنالینگ اس‌آی‌پی استفاده می‌کنند. این مطلب به مورد عمومی برقراری نشست در آی‌ام‌اس که در شکل ۳ نشان داده شده، بازمی‌گردد. ویژگی دیگر آی‌ام‌اس عدم وابستگی آن به تجهیزات و شبکه است، می‌تواند به انواع مختلف رسانه‌ها و ترتیب شبکه‌ها دسترسی پیدا کند. جهت برخورد مناسب با قابلیت انعطاف آی‌ام‌اس به دو عدد رله یا سرور ام‌ام‌اس نیاز است. برخلاف آی‌ام‌اس، در سیستم GSM هر اپراتور GW را باز نموده‌است؛ بنابراین هر پیام به سمت GW اپراتور می‌تواند مستقیماً به ترمینال مقصد حمل شود. F – ام‌ام‌اس، به بیان دیگر ساختار مشترک آی‌ام‌اس را در رابطه با ارتباط با سیستم دیگر پذیرفته‌است مانند شبکه عمومی موبایل زمینی (PLMN). ثبت اس‌آی‌پی جهت دانستن اینکه ترمینال مقصد ام‌ام‌اس را پشتیبانی می‌کند یا نه، نیاز است، جهت ارسال IM بر روی ام‌ام‌اس نیز به آن نیاز داریم. این سازوکار در سیستم‌های GSM تا زمانی‌که از سیگنالینگ SIPاستفاده نکنند یافت نمی‌شود. سیستم‌های GSM فقط باید حمل شدن یک ام‌ام‌اس را به سمت دریافت‌کننده، بدون توجه باینکه دریافت‌کننده فعال هست یا نه، ثبت کنند. V – نتیجه‌گیری اهداف آی‌ام‌اس یکپارچه‌سازی دو تا از موفق‌ترین فناوری‌ها در مخابرات یعنی موبایل و اینترنت است. این یک مفهوم ترکیبی از آن دو سرویس است، بنابراین مردم آینده، نه تنها از طریق موبایل به مکالمه می‌پردازند، بلکه از آن، جهت پیام بی‌درنگ (IM)، کنفرانس ویدئویی و ویژگی Push to talk استفاده می‌کنند. مفهوم آی‌ام‌اس جایگزین شبکه متداول تلفنی (PSTN) می‌شود و از اینترنت تلفنی به عنوان یک فناوری جدید بهره می‌برد. همچنین از دومین سوئیچ پکتی استفاده می‌کند، در برقراری نشست خود از هیچ عامل اتصال گرا استفاده نمی‌کند. مردم هر کجا، مستقل از ساختار شبکه (PSTN، اینترنت، GSM، WLAN و غیره) می‌توانند به یکدیگر متصل گردند، همچنین مستقل از لوازم زیرساخت و با ایجاد سرویس‌های زیاد ارتباط انسان‌ها با یکدیگر غنی می‌گردد. با SIPیکپارچه‌سازی با خیلی از پروتکل‌های آی‌پی و بسیاری از سرویس‌های دیگر در رسانه دیگر، آسان می‌گردد. اهداف NGN چون شبکه جهانی متشکل از بسیاری زیرسیستم‌ها، شامل PSTN و آی‌ام‌اس و بسیاری دیگر از زیرسیستم‌ها است. در NGN بسیاری از زیرسیستم‌ها می‌توانند به یکدیگر متصل گردند که این مطلب به علت بازبودن پروتکل، بازبودن GW و چند سرویس بودن بوده و در آینده مشخص می‌گردد. ام‌ام‌اس به علت توانائی‌های آن جهت ارسال پیام چند رسانه‌ای، سرویس آینده ارتباطی خواهد بود. این سرویس جذاب تر، انعطاف‌پذیرتر و ارزان‌تر در مقایسه با هر سرویس غیرهمزمان دیگر است. | ## جمع‌بندی | در آی‌ام‌اس، ام‌ام‌اس می‌تواند به ترمینال‌های دیگر آی‌ام‌اس حمل و با سرویس‌های پیام بی‌درنگ یکپارچه گردد.