Nghiên cứu giao thức wap

. 13 Hình 1.6: Kiến trúc tổng quát một mạng di động kết hợp cả PS và CS. 15 Hình 1.7: Mô hình tham khảo mạng cdma2000. 16 Hình 1.8: Kiến trúc chung của hệ thống cdma2000. 21 Hình 1.9: Kiến trúc chung của mạng 3G phát hành R3. 22 Hình 1.10: Kiến trúc mạng 3G phát hành R4. 23 Hình 1.11: Kiến trúc mạng đa phương tiện IP của 3GPP (R5). 24 Hình 1.12: Đăng ký tam giác và định tuyến. 26 Hình 1.13: IP trong IP. 26 Hình 1.14: Tối ưu định tuyến. 27 Hình 2.1: Mô hình mạng Internet. 31 Hình 2.2: Mô hình mạng không dây. 32 Hình 2.3: Mô hình mạng không dây kết hợp Internet. 32 Hình 2.4: Mô hình World Wide Web. 34 Hình 2.5: Mô hình WAP. 35 Hình 2.6: Một minh hoạ về mạng WAP. 37 Hình 3.1: Chồng giao thức WAP. 38 Hình 3.2: Chồng giao thức WAP mẫu. 42 Hình 3.3: Mô hình tham chiếu. 43 Hình 3.4: Mô hình logic WAE. 46 Hình 3.5: WAE Push-Based Model. 47 Hình 3.6: Các thành phần WAE client. 48 Hình 3.7: Một dịch vụ không báo nhận. 55 Hình 3.8: Thiết lập Phiên. 59 Hình 3.9: Phương thức Invoke. 60 Hình 3.10: Hủy bỏ phương thức Invoke. 61 Hình 3.11: Non-confirmed Push. 61 Hình 3.12: Confirmed Push. 62 Hình 3.13: Phục hồi phiên. 62 Hình 3.14: Một giao dịch loại 0. 67 Hình 3.15: Một giao dịch loại 1. 68 Hình 3.16: Một giao dịch loại 2. 69 Hình 3.17: Thiết lập một kết nối an toàn. 70 Hình 3.18: Kiến trúc giao thức Dữ liệu đồ không dây – WDP. 72 Hình 3.19: Mô hình WDP Tổng quát 73 Hình 4.1: So sánh các công nghệ Push và Pull. 75 Hình 4.2: Bộ khung Push dạng đơn giản nhất. 76 Hình 4.3: Bộ khung Push với Push Proxy Gateway 76 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã. DNS Domain Name System Hệ thống phân giải tên miền GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung. GPRS General Packet Radio System Hệ thống vô tuyến gói chung. GSM Global System for Mobile Comunications Hệ thống toàn cầu cho truyền thông di động. HDML Handheld Device Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu cho thiết bị cầm tay HDTP Handheld Device Transport Protocol Giao thức truyền tải cho thiết bị cầm tay HTML HyperText Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản. HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản. IP Internet Protocol Giao thức Internet. MMI Man Machine Interface Giao tiếp người – máy. MMS Multimedia Message Service Dịch vụ tin nhắn đa phương tiện OTA Over-the-Air Qua không khí PDA Personal Digital Assistant Máy trợ lý cá nhân dùng kĩ thuật số. TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn SSL Secure Socket Layer Tầng Socket an toàn. UMTS Universal Mobile Telecommunocation System Hệ thống viễn thông di động toàn cầu URI Uniform Resource Identifier Định danh tài nguyên thống nhất URL Uniform Resource Locator Bộ định vị tài nguyên thống nhất W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập vô tuyến phân chia theo mã băng rộng WAE Wireless Application Environment Môi trương ứng dụng không dây. WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng không dây. WDP Wireless Datagram Protocol Giao thức dữ liệu đồ không dây WML Wireless Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu không dây. WSP Wireless Session Protocol Giao thức phiên không dây. WTA Wireless Telephony Application Trình ứng dụng điện thoại không dây WTAI Wireless Telephony Application Interface. Giao diện Trình ứng dụng điện thoại không dây WTP Wireless Transaction Protocol Giao thức giao dịch không dây. WWW World Wide Web Mạng toàn cầu LỜI NÓI ĐẦU WAP – Công nghệ mà sẽ đưa mọi người đến gần nhau hơn – đã ra đời và đang từng bước phát triển chứng minh khả năng vô tận của mình. Bạn đã biết đến Internet và WWW. Bạn biết rằng phải có một máy tính để truy nhập vào kho thông tin khổng lồ ấy, thực hiện những giao dịch với bất kỳ người nào cũng kết nối Internet, ở bất kỳ đâu trên trái đất. Tuy nhiên bạn đã thõa mãn với điều đó chưa. Hay đơn giản bạn không có thời gian để sử dụng máy tính? Hoặc giả bạn không biết sử dụng máy tính? Bạn lo lắng bạn không thể có được nguồn lợi khổng lồ mà Internet mang lại, … WAP đã cho bạn câu trả lời hoàn thiện cho thắc mắc của bạn. WAP sẽ đưa bạn đến với Internet mà không cần phải có một máy tính hay là phải biết sử dụng máy tính. Bạn có thể thực hiện những giao dịch qua WAP. Bạn cũng có thể lựa chọn các món hàng, thực hiện một trắc nghiệm hay dạo chơi trên xa lộ thông tin Internet. Đồ án này sẽ nghiên cứu về công nghệ WAP ở khía cạnh Viễn thông, khía cạnh của những người đã xây dựng nên WAP, đưa bạn đến với Internet chỉ qua một thiết bị thông thường nhỏ xíu trong túi quần bạn: Điện thoại di động. Bạn thấy kỳ diệu chưa? Không cần đến máy tính phải không? Thật tuyệt!!! Đồ án này sẽ nghiên cứu về WAP như một kiến trúc mở. Các công nghệ trong WAP như WAP Push. So sánh WAP với Công nghệ tương đương I-Mode của NTT DoCoMo – Công ty Viễn thông Nhật bản vởi hơn 20 triệu thuê bao. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG 3G Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động. Khi con người có hệ thống thông tin cố định thông qua các máy để bàn, họ mong ước có một hệ thống di động để có thể trao đổi thông tin mọi lúc mọi nơi. Để đáp ứng yêu cầu đó, mạng thông tin di động ra đời, trải qua nhiều giai đoạn phát triển từ hệ thống tương tự sử dụng kỹ thuật FDMA đến các hệ thống số TDMA và CDMA. Căn cứ vào các kỹ thuật sử dụng cho hệ thống, các dịch vụ mà hệ thống có thể đáp ứng được ta chia lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động thành các thế hệ được biểu diễn theo bảng sau: Bảng 1: lịch sử phát triển lên thế hệ 3 của mạng thông tin di động. Thế hệ thông tin di động Hệ thống Các dịch vụ Chú thích Thế hệ 1 (1G) AMPS, TACS, NMT Tiếng thoại FDMA, tương tự Thế hệ 2 (2G) GSM, IS-36, IS-95 Chủ yếu cho tiếng thoại kết hợp với các dịch vụ bản tin ngắn TDMA, hoặc CDMA số băng hẹp (8-13kbps) Thế hệ 2.5 GPRS, EDGE, CDMA 1x Trước hết là tiếng thoại có đưa thêm các dịch vụ số liệu gói TDMA (kết hợp nhiều khe thoại hoặc nhiều tần số), CDMA tốc độ mã cao hơn Thế hệ 3 (3G) CDMA2000, W-CDMA Các dịch vụ tiếng và số liệu gói được thiết kế để truyền tiếng và số liệu đa phương tiện Sử dụng CDMA băng rộng Sơ đồ hình 1.1 sau đây tổng kết quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động từ thế hệ 1 đến thế hệ 3. Đề tài này nghiên cứu về thông tin di động thế hệ 3 trong khi đó các hệ thống trên thế giới đang sử dụng chủ yếu là thông tin di động thế hệ 2 vì vậy sau đây ta nghiên cứu hai quá trình phát triển lên 3G . Hình 1.1: Tổng kết quá trình phát triển của thông tin di động từ thế hệ 1 đến thế hệ 3. Lộ trình phát triển từ hệ thống IS-95 thế hệ 2 đến cdma2000 thế hệ 3. Mạng IS-95 (cdmaOne) không phải là mạng đầu tiên trên thế giới cung cấp truy nhập số liệu nhưng đây lại là mạng được thiết kế duy nhất để truyền số liệu. Chúng xử lý truyền dẫn số liệu và tiếng theo cách rất giống nhau. Khả năng truyền dẫn tốc độ thay đổi có sẵn ở trong cdmaOne cho phép quyết định lượng thông tin cần phát, vì thế cho phép chỉ sử dụng tiềm năng mạng theo nhu cầu. Vì các hệ thống cdmaOne sử dụng truyền tiếng đóng gói trên đường trục (ví dụ từ BTS đến MSC) nên khả năng truyền dẫn số liệu gói đã có sẵn trong các thiết bị. Công nghệ truyền dẫn số liệu gói ủa cdmaOne sử dụng ngăn xếp giao thức số liệu gói tổ ong (CDPD : Cellular Digital Packet Data) phù hợp với giao thức TCP/IP. Bổ sung truyền số liệu vào mạng cdma 2000 sẽ cho phép nhà khai thác mạng tiếp tục sử dụng các phương tiện truyền dẫn, các phương tiện vô tuyến, cơ sở hạ tầng và các máy cầm tay sẵn có chỉ cần phải nâng cấp phần mềm cho chức năng tương tác. Nâng cấp IS-95B cho phép tăng tốc độ kênh để cung cấp tốc độ số liệu 64-115 kbps và đồng thời cải thiện chuyển giao mềm và chuyển giao cứng giữa các tần số. Các nhà sản xuất đã công bố các khả năng số liệu gói, số liệu kênh, Fax số trên các thiết bị cdmaOne của họ. IP di động (giao thức internet cho di động) là sự cải thiện các dịch vụ số liệu gói. IP di động cho phép người sử dụng duy trì kết nối số liệu liên tục và nhận được một địa chỉ ID khi di động giữa các bộ điều khiển trạm gốc (BSC) hay chuyển đến các mạng CDMA khác. Một trong các mục tiêu quan trọng của ITU IMT-2000 là tạo ra các tiêu chuẩn khuyến khích sử dụng một băng tần trên toàn cầu nhằm thúc đẩy ở mức độ cao việc nhiều người thiết kế và hỗ trợ các dịch vụ cao. IMT-2000 sẽ sử dụng các đầu cuối bỏ túi kích cỡ nhỏ, mở rộng nhiều phương tiện khai thác và triển khai cấu trúc mở cho phép đưa ra các công nghệ mới. Ngoài ra các hệ thống 3G hứa hẹn đem lại các dịch vụ tiếng vô tuyến có các mức chất lượng hữu tuyến đồng thời tốc độ và dung lượng cần thiết để hỗ trợ đa phương tiện và các ứng dụng tốc độ cao. Sự phát triển của các hệ thống 3G sẽ mở cánh cửa cho mạch vòng thuê bao vô tuyến đối với PSTN và truy cập mạng số liệu công cộng, đồng thời cũng đảm bảo các điều kiện thuận lợi hơn các ứng dụng và các tiềm năng mạng. Nó cũng sẽ đảm bảo chuyển mạng toàn cầu, di động dịch vụ, ID trên cơ sở vùng, tính cước và truy nhập thư mục toàn cầu thậm chí có thể hy vọng công nghệ 3G cho phép nối mạng vệ tinh một cách liên tục. Một trong các yêu cầu kỹ thuật của cdma2000 là tương thích với hệ thống cũ cdmaOne về: các dịch vụ tiếng, các bộ mã hoá tiếng, các cấu trúc báo hiệu và các khả năng bảo mật. Giai đoạn một của cdma2000 sẽ sử dụng độ rộng băng tần 1,25 Mbps và truyền số liệu tốc độ đỉnh 144 kbps cho các ứng dụng cố định hay di động. Giai đoạn hai của cdma200 sẽ sử dụng động rộng băng tần 5Mhz và có thể cung cấp tốc độ số liệu 144kbps cho các dịch vụ số liệu và xe cộ, 2Mbps cho các dịch vụ cố định. Các nhà công nghiệp tiên đoán rằng giai đoạn cdma200 3x sẽ dần tiến đến tốc độ 1Mhz cho từng kênh lưu lượng. Bằng cách hợp nhất hay bó hai kênh người sử dụng sẽ đạt được tốc độ đỉnh 2Mbps là tốc độ đích của IMT-2000. Sự khác nhau căn bản giữa giai đoạn một và hai của cdma2000 là độ rộng băng tần và tốc độ băng thông tổng hay khả năng tốc độ số liệu đỉnh. Giai đoạn hai sẽ đưa các khả năng tốc độ tiên tiến và đặt nền móng cho các dịch vụ tiếng 3G phổ biến, sử dụng VoIP. Vì các tiêu chuẩn cdma2000 1x và cdma2000 3x phần lớn sử dụng chung các dịch vụ vô tuyến băng gốc nên các nhà khai thác có thể sử dụng một bước tiến căn bản đến các khả năng đầy đủ của 3G bằng cách thực hiện cdma2000 1x . Cdma2000 giai đoạn hai sẽ bao gồm mô tả chi tiết các giao thức báo hiệu, quản lý số liệu và các yêu cầu mở rộng từ vô tuyến 5Mhz đến 10 Mhz và 15 Mhz trong tương lai. Bằng cách chuyển từ công nghệ giao diện vô tuyến IS-95 hiện nay sang IS-2000 1x của tiêu chuẩn cdma2000, các nhà khai thác đạt được tăng dung lượng vô tuyến gấp đôi và có khả năng xử lý số liệu gói đến 144kbps. Khả năng của cdma2000 giai đoạn một bao gồm lớp vật lý mới cho các cỡ kênh 1x1,25 Mhz và 3x1,25 Mhz, hỗ trợ các tuỳ chọn đường xuống trải phổ trực tiếp và đa sóng mang 3x và các định nghĩa cho 1x và 3x. Các nhà khai thác cũng sẽ được hưởng sự cải thiện dịch vụ tiếng với dung lượng tăng 2 lần. Cùng với sự ra đời của cdma2000 1x các dịch vụ số liệu cũng sẽ được cải thiện. Giai đoạn hai cũng sẽ hoàn thành cơ cấu MAC (Medium Access Control: điều khiển truy nhập môi trường) và định nghĩa giao thức đoạn nối vô tuyến (RLP: Radio Link Protocol) cho số liệu gói để hỗ trợ các tốc độ số liệu gói ít nhất là 144 kbps. Thực hiện giai đoạn hai của cdma2000 sẽ mang lại rất nhiều khả năng mới và tăng cường dịch vụ. Giai đoạn hai sẽ tăng cường tất cả các kích cỡ kênh (6x, 9x, 12x) cơ cấu cho các dịch vụ tiếng, bộ mã hoá tiếng cho cdma2000 bao gồm VoIP. Với giai đoạn hai các dịch vụ đa phương tiện thực sự sẽ được cung cấp và sẽ mạng lại các cơ hội lợi nhuận bổ sung cho các nhà khai thác. Các dịch vụ đa phương tiện sẽ có thể thực hiện được thông qua MAC số liệu gói, hỗ trợ đầy đủ cho dịch vụ số liệu gói đến 2Mbps, RLP hỗ trợ tất cả các tốc độ số liệu đến 2Mbps và mô hình gọi đa phương tiện tiên tiến. Ở lĩnh vực các dịch vụ và báo hiệu, giai đoạn hai cdma2000 sẽ đem đến cấu trúc báo hiệu 3G cdma2000 tự sinh đối với điều khiển truy nhập đoạn nối (LAC : Link Access Control) và cấu trúc báo hiệu lớp cao. Các cấu trúc này đảm bảo hỗ trợ để tăng cường tính riêng tư, nhận thực và chức năng mật mã. Cấu trúc và thiết bị mạng hiện có của nhà khai thác sẽ ảnh hưởng đến sự chuyển đổi này. Một mạng được xây dựng trên cấu trúc mở tiên tiến với lộ trình chuyển đổi rõ ràng có thể nhận được các khả năng của IS-2000 1x bằng cách chuyển đổi modul đơn giản. Các mạng có cấu trúc ít linh hoạt hơn có thể đòi hỏi các bước chuyển đổi tốn kém để thay thế toàn bộ hệ thống thu phát gốc BTS. Để đạt được tốc độ đỉnh nhà khai thác có thể nâng cấp phần mềm cho mạng và các trạm gốc để hỗ trợ giao thức số liệu của IS-2000 1x. Sẽ phải có điểm phục vụ số liệu gói (PDSN : Packet Data Service Node) để hỗ trợ kết nối số liệu cho Internet. Nhiều nhà cung cấp các thiết bị đã đưa ra các giải pháp tích hợp điểm phục vụ số liệu vì thế mở ra lộ trình liên tục tiến tới các công nghệ 3G. Hình vẽ sau cho thấy quá trình phát triển của IS-95. Hình 1.2: Lộ trình phát triển từ cdmaOne đến cdma2000 Các nhà khai thác cdmaOne có khả năng nâng cấp lên hệ thống 3G mà không cần thêm phổ, cũng không phải đầu tư thêm đáng kể. Thiết kế cdma2000 cho phép triển khai các tăng cường của 3G trong khi vẫn duy trì hỗ trợ 2G cho cdmaOne hiện có ở dải phổ mà nhà khai thác đang sử dụng hiện nay. Cả cdma2000 giai đoạn một và hai đều có thể hoà trộn với cdmaOne để sử dụng hiệu quả phổ tần tuỳ theo nhu cầu của khách hàng. Chẳng hạn một nhà khai thác có nhu cầu lớn về dịch vụ số liệu tốc độ cao có thể chọn triển khai giai đoạn một cdma2000 và cdmaOne với sử dụng nhiều kênh hơn cho cdmaOne. Ở một thị trường khác, người sử dụng có thể chưa cần nhanh chóng sử dụng các dịch vụ tốc độ số liệu cao thì số kênh sẽ được tập trung chủ yếu cho cdmaOne. Vì các khả năng cdma2000 giai đoạn hai đã sẵn sàng, nhà khai thác thậm chí có nhiều cách lựa chọn hơn trong việc sử dụng phổ để hỗ trợ các dịch vụ mới. Lộ trình phát triển từ GSM lên 3G W-CDMA Để đảm bảo đáp ứng được các dịch vụ mới về truyền thông máy tính và hình ảnh đồng thời đảm bảo tính kinh tế, tính hệ thống, thông tin di động thế hệ hai sẽ được chuyển đổi từng bước sang thế hệ ba. Tổng quát quá trình chuyển đổi này như hình vẽ: Hình 1.3: Lộ trình phát triển từ GSM đến W-CDMA. Giai đoạn đầu của quá trình phát triển GSM là phải đảm bảo dịch vụ số liệu tốt hơn. Tồn tại hai chế độ dịch vụ số liệu trong cùng một mạng là chuyển mạch kênh (CS: Circuit Switching) và chuyển mạch gói (PS:Packet Switching) như sau: Các dịch vụ số liệu chế độ chuyển mạch kênh đảm bảo: Dịch vụ bản tin ngắn (SMS :Short Message Service). Số liệu dị bộ cho tốc độ 14,4 kbps. Fax băng tiếng cho tốc độ 14,4 kbps. Các dịch vụ số liệu chuyển mạch gói đảm bảo: Chứa cả chế độ dịch vụ kênh. Dịch vụ Internet, email... Sử dụng chức năng IWF/PDSN. Để thực hiện kết nối vào mạng IP, ở giai đoạn này có thể sử dụng giao thức ứng dụng vô tuyến (WAP : Wireless Application Protocol). Giai đoạn tiếp theo để tăng tốc độ số liệu có thể sử dụng công nghệ số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD, dịch vụ gói vô tuyến chung GPRS và tốc độ số liệu tăng cường để phát triển EDGE. Các bước trung gian này gọi là thế hệ 2,5. Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD là một dịch vụ cho phép tăng tốc độ dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh hiện nay 9,6 kbps (hay cải tiến 14,4kbps) của GSM. Để tăng tốc độ số liệu người sử dụng có thể được cấp nhiều khe thời gian một lúc hơn. Có thể kết hợp linh hoạt từ 1 đến 8 khe thời gian để đạt được tốc độ số liệu cực đại là 64kbps cho một người sử dụng. Giao diện vô tuyến của HSCSD thậm chí còn hỗ trợ tốc độ lên đến 8x14.4 kbps và như vậy có thể đạt được tốc độ trên 100 kbps. Một tính năng đặc biệt của HSCSD là nó hỗ trợ cả kết nối đối xứng và không đối xứng (như hình 1.4). Từ hình 1.4 ta thấy ở chế độ HSCSD đối xứng, số khe phát từ BTS đến MS bằng số khe thời gian theo chiều ngược lại. Ở chế độ bất đối xứng, số khe theo đường xuống lớn hơn số khe của đường lên. Chế độ phát không đối xứng được sử dụng khi người dùng muốn truy nhập mạng internet, thông thường dữ liệu tải về lớn hơn rất nhiều dữ liệu đưa lên mạng. Hình 1.4: Biểu đồ thời gian cho HSCSD đối xứng và không đối xứng Dịch vụ gói vô tuyến chung GPRS. Hình 1.5: Cấu trúc mạng GPRS EIR: Equipment Identity Register. HLR: Home Location Register. SMS: Short Message Sevice. SGSN: Serving GPRS Support Node. GGSN: Gateway GPRS Support Node. MT: Mobile Terminal. TE: Terminal Equipment. PLMN: Public Land Mobile Network. PDN: Public Data Network. BSS: Base Station System. IWMSC: InterWorking MSC. GMSC: Geteway Mobile Services Switching Center. Dịch vụ GPRS hỗ trợ dịch vụ số liệu gói tốc độ cao cho GSM. GPRS khác với HSCSD ở chỗ là nhiều người sử dụng có thể dùng chung một tài nguyên vô tuyến vì thế hiệu suất sử dụng tài nguyên vô tuyến sẽ rất cao. Một MS ở chế độ GPRS chỉ dành được tài nguyên vô tuyến khi nó thực sự có dữ liệu cần phát và ở thời điểm khác, người sử dụng khác có thể sử dụng chung tài nguyên vô tuyến này. Nhờ vậy băng tần được sử dụng rất hiệu quả. Cấu trúc của một mạng GPRS như trên hình 1.5. Một người sử dụng GPRS có thể sử dụng đến 8 khe thời gian để đạt được tốc độ trên 100 kbps. Tuy nhiên đây chỉ là tốc độ đỉnh và nếu đồng thời có nhiều người sử dụng dịch vụ thì tốc độ sẽ thấp hơn nhiều. Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM (EDGE) Nói chung cấu trúc EDGE giống như GPRS tuy nhiên ở đây sử dụng kỹ thuật điều chế nhiều trạng thái hơn (8-PSK) vì thế nâng cao được tốc độ truyền dẫn. Mạng 3G Như chúng ta đã theo dõi lịch sử phát triển của mạng thông tin di động. Để tiến tới một hệ thống thông tin di động 3G chúng ta có hai cách phát triển tuỳ theo hiện trạng mạng sẵn có sử dụng công nghệ GSM hay công nghệ cdmaOne. Trên thế giới hiện nay đã có một số nước xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thông tin di động 3G như ở Hàn Quốc và Nhật Bản và với ưu điểm về tốc độ và dịch vụ, 3G sẽ là xu thế tất yếu mà mỗi nhà khai thác cần phải hướng tới. Mạng thông tin di động 3G giai đoạn đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng chuyển mạch gói (PS) và các vùng chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch ứng dụng công nghệ ATM. Trên đường phát triển đến mạng toàn IP chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu thời gian thực (như tiếng và video) cuối cùng cũng sẽ được truyền trên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói. Hình 1.6 cho thấy thí dụ về một kiến trúc tổng quát của thông tin di động 3G. Hình 1.6: Kiến trúc tổng quát một mạng di động kết hợp cả PS và CS Mô hình tham khảo mạng cdma2000 Hình 1.7 cho thấy mô hình tham khảo của mạng cho cdma2000 Hình 1.7: Mô hình tham khảo mạng cdma2000 AAA :Authentication Authorization Accounting :Nhận thực trao quyền và thanh toán. AC : Authentication Center : Trung tâm nhận thực. BS : Base Station : Trạm gốc. BSC : Base Station Controller: Điều khiển trạm gốc. BTS : Base Transceiver Station : Trạm thu phát gốc. CDCP : Call Data Collection Point : Điểm thu thập số liệu cuộc gọi. CDGP : Call Data Generation Point: Điểm tạo dữ liệu cuộc gọi. CDIS : Call Data Information Source: Nguồn thông tin dữ liệu cuộc gọi. CDRP : Call Data Rating Point : Điểm tính cước số liệu cuộc gọi. CF : Collection Funtion: Chức năng thu thập. CSC : Customer Service Center: Trung tâm phục vụ khách hàng. DCE : Data Circuit Equipment: Thiết bị mạch số liệu. DF : Delivery Function: Chức năng chuyển. EIR : Equipment Identity Register : Bộ ghi nhận dạng thiết bị. ISDN : Intergrated Service Didital Network: Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ. IP : Intelligent Peripheral : Ngoại vi thông minh. IAP : Intercept Access Point : Điểm truy cập mạng bị chặn. IWF : InterWorking Function: Chức năng liên kết mạng. MWNE : Manager Wireless Network: Mạng quản lý vô tuyến. MS : Mobile Station: Trạm gốc. MC : Message Center : Trung tâm tin nhắn. MSC : Main Switching Center: Trung tâm chuyển mạch chính. MT : Mobile Terminal : Đầu cuối di động. NPDB : Number Portability Database: Cơ sở dữ liệu lưu số máy cầm tay. OSF : Operation System Function: Chức năng khai thác hệ thống. OTAF : Over The Air Service Function: Chức năng dịch vụ không gian. PDN : Public Data Network : Mạng số liệu công cộng. PDSN : Packet Data Serving Node : Node phục vụ số liệu gói. SCP : Service Control Point : Điểm điều khiển dịch vụ. SN : Service Node : Node dịch vụ. SME : Short Message Entity :Thực thể bản tin ngắn. TA : Terminal Adapter :Tương thích đầu cuối. TE :Terminal Equipment :Thiết bị đầu cuối. UIM : User Identity Mudule : Modul nhận dạng thuê bao. VLR : Visitor Location Register : Bộ ghi vị trí thường trú. WNE : Wireless Network Entity: Thực thể mạng vô tuyến. Mô hình tham khảo bao gồm: Các thực thể mạng và các điểm tham khảo. Dưới đây ta xét một số thực thể mạng đặc biệt trên hình và chưa được xét ở phần trước. 1. AAA là một thực thể đảm bảo hoạt động giao thức Internet để hỗ trợ nhận thực trao quyền và thanh toán. Các chức năng IP được định nghĩa trong tài liệu của IETF. AAA tương tác với PSDN để thực hiện ba chức năng AAA trong việc hỗ trợ PSDN cho các trạm di động yêu cầu. AAA tương tác với các thực thể AAA khác để thực hiện các chức năng khi AAA tại nhà nằm ngoài mạng di động đang phục vụ. 2. AC là thực thể quản lý thông tin nhận thực liên quan đến MS. AC có thể hoặc không đặt bên trong HLR. Một AC có thể phục vụ nhiều HLR. 3. BS là thực thể cung cấp các phương tiện để MS truy nhập mạng bằng đường vô tuyến. MS bao gồm BTS và BSC. 4. BSC là thực thể đảm bảo điều khiển và quản lý với nhiều BTS. BSC trao đổi bản tin với cả BTS và MSC. Lưu lượng và báo hiệu liên quan với điều khiển cuộc gọi, quản lý tính di động và quản lý MS có thể được truyền trong suốt qua BSC. 5. BTS là tực thể đảm bảo truyền dẫn qua điểm tham khảo U ( hay môi trường vô tuyến). 6. CDCP Là thực thể thu nhận thông tin chi tiết về cuộc gọi. 7. CDGP là thực thể cung cấp các thông tin chi tiết về cuộc gọi cho CDCP ở khuôn dạng IS-124. 8. CDIS là thực thể có thể là nguồn thông tin chi tiết về cuộc gọi. Thông tin này có thể ở một khuôn dạng riêng không nhất thiết phải ở dạng IS-124. 9. CDRP là thực thể nhận thông tin chi tiết cuộc gọi khuôn dạng IS-124, không tính cước và cung cấp thông tin liên quan đến cước phí. Thông tin này được bổ sung bằng cách sử dụng IS-124. 10. CF là thực thể chịu trách nhiệm thu thập thông tin bị chặn cho các cơ quan thi hành pháp luật. 11. CSC là thực thể mà tại đó các nhà cung cấp dịch vụ có thể nhận các cuộc gọi điện thoại từ khách hàng muốn đăng ký cho việc cho việc bắt đầu dịch vụ vô tuyến hoặc các yêu cầu khác. 12. CDE là một kết cuối bảo đảm giao diện giữa mạng với người sử dụng không phải là ISDN. 13. DF là thực thể làm nhiệm vụ chuyển các cuộc gọi bị chặn đến một hay nhiều CF. 14. EIR là một thực thể đảm bảo để ghi lại số nhận dạng thiết bị của người sử dụng. 15. HLR là bộ ghi định vị để ghi lại số nhận dạng của người sử dụng. 16. IP (ngoại vi thông minh) là thực thể thực hiện chức năng tài nguyên đặc biệt như: thông báo bằng lời (từ băng), thu thập các chữ số, thực hiện việc chuyển đổi tiếng thành văn bản hoặc văn bản thành tiếng, ghi và lưu các bản tin tiếng, các dịch vụ Fax, các dịch vụ số liệu... 17. IAP đảm bảo việc truy nhập đến các cuộc thông tin đến hoặc từ thiết bị, các phương tiện hay các dịch vụ của một đối tượng bị chặn. 18. IWF là một thực thể đảm bảo việc biến đổi thông tin cho một hay nhiều WNE. Một IWF có thể có giao diện đến một WNE để đảm bảo các dịch vụ biến đổi. IWF có thể làm tăng thêm một giao diện được nhận dạng giữa hai WNE để cung cấp các dịch vụ biến đổi cho cả hai WNE. 19. MWNE là thực thể vô tuyến bên trong thực thể tập thể hay một thực thể mạng đặc thù bất kỳ cần quản lý vô tuyến của OS bao hàm cả OS khác. 20. MC là thực thể làm nhiệm vụ lưu và phát các bản tin ngắn. MC cũng có thể đảm bảo các dịch vụ bổ sung cho dịch vụ bản tin ngắn (SMS). 21. MS là đầu cuối được thuê bao sử dụng để truy nhập mạng ở giao diện vô tuyến. MS có thể là thiết bị cầm tay, đặt trong xe hoặc đặt cố định. MS là thiết bị vô tuyến được dùng để kết cuối đường truyền vô tuyến tại thuê bao. 22. MSC là thực thể chuyển mạch lưu lượng được khởi xướng hoặc kết cuối ở MS. Thông thường một MSC được kết nối với ít nhất một BS. Nó cũng có thể đóng vai trò cổng khi kết nối với một mạng khác. 23. MT0 là kết cuối MS có khả năng tự truyền số liệu mà không hỗ trợ giao diện ngoài. 24. MT1 là kết cuối MS cung cấp giao diện người sử dụng ISDN và mạng. 25. MT2 là kết cuối MS cung cấp giao diện kết nối không phải là giao diện người sử dụng ISDN và mạng. 26. NPDB là một thực thể cung cấp thông tin về tính cầm tay cho các số danh bạ cầm tay. 27. OSF được định nghĩa bởi OSF của TMN (mạng quản lý viễn thông). Các chức năng này bao hàm cả chức năng lớp quản lý phần tử, lớp quản lý mạng, lớp quản lý dịch vụ và lớp quản lý kinh doanh phân bố ở tất cả các chức năng của hệ điều hành. 28.OTAF là thực thể giao diện theo chuẩn riêng đến CSC để hỗ trợ các hoạt động trang bị dịch vụ. 29. PDSN là thực thể cung cấp các chức năng giao thức Internet cho mạng di động. PDSN thiết lập, duy trì và kết nối các phiên của lớp đoạn nốivới MS. PDSN định tuyến các datagram IP đến PDN. PDSN có thể hoạt động như một tác nhân MIP ngoài nhà trong mạng di động. PDSN tương tác với AAA để hỗ trợ việc nhận thực, trao quyền, và tính cước. PDSN có thể giao tiếp với một hay nhiều mạng IP để đảm bảo truy nhập mạng Internet. 30. PDN đảm bảo cơ chế truyền tải số liệu gói giữa các thực thể mạng và thực hiện xử lý các khả năng sử dụng các dịch vụ này. 31. SCP là thực thể hoạt động như một cơ sở dữ liệu thời gian thực và hệ thống xử lý thao tác để đảm bảo chức năng điều khiển dịch vụ và số liệu dịch vụ. 32. SN là thực thể đảm bảo điều khiển dịch vụ, số liệu dịch vụ các tài nguyên đặc biệt và các chức năng điều khiển cuộc gọi để hỗ trợ các dịch vụ liên quan đến vật mang. 33. SME là thực thể sắp xếp và giải sắp xếp các bản tin ngắn. SME có thể hoặc không được sắp xếp bên trong HRL, MC, VLR hay MSC. 34. TA là thực thể chuyển đổi báo hiệu và số liệu của người sử dụng giữa giao diện không phải là ISDN và giao diện ISDN. 35. TAm (bộ thích ứng m) là thực thể biến đổi báo hiệu và số liệu của người sử dụng giữa giao diện không phải là ISDN và ISDN. 36. TE1 là đầu cuối số liệu đảm bảo giao diện người sử dụng ISDN và mạng. 37. TE2 là đầu cuối số liệu đảm bảo giao diện giữa người sử dụng không phải ISDN và mạng. 38. UIM chứa thông tin về thuê bao và có thể chứa thông tin đặc thù thuê bao. UIM có thể hoặc được kết hợp bên trong đầu cuối di động hoặc có thể rút ra được. 39. VRL là bộ ghi định vị khác với HLR, nó được MSC sử dụng để thu nhận thông tin cho việc xử lý cuộc gọi đến hoặc từ thuê bao khác. 40. WNE là thực thể mạng ở thực thể tổng thể. Kiến trúc chung của một hệ thống cdma2000 như hình vẽ dưới đây. Hình 1.8: Kiến trúc chung của hệ thống cdma2000 Mô hình tham khảo mạng W-CDMA Hình 1.9 cho thấy cấu trúc mạng cơ sở của W-CDMA phiên bản 3. Mạng lõi gồm các trung tâm chuyển mạch di động (MSC) và các node hỗ trợ chuyển mạch gói phục vụ (SGSN). Các kênh thoại và chuyển mạch gói được kết nối với các mạng ngoài thông qua các trung tâm chuyển mạch kênh và các node chuyển mạch gói cổng: GMSC và GGSN. Để kết nối trung tâm chuyển mạch kênh với mạng ngoài cần có thêm phần tử làm chức năng tương tác mạng (IWF). Ngoài các trung tâm chuyển mạch kênh và các node chuyển mạch gói, mạng lõi còn chứa các cơ sở dữ liệu cần thiết cho mạng di động như HLR, AUC và EIR. Mạng truy nhập vô tuyến có các phần tử sau: RNC: Radio Network Controller : Bộ điều khiển mạng vô tuyến, đóng vai trò như BSC ở mạng thế hệ hai. Node B: đóng vai trò như các BTS ở các mạng thông tin di động. UE :User Equipment : thiết bị người sử dụng. Hình 1.9: Kiến trúc chung của mạng 3G phát hành R3 UE bao gồm thiết bị di động ME và modul nhận dạng thuê bao UMTS (USIM). USIM là vi mạch chứa một số thông tin liên quan đến thuê bao cùng với khoá bảo an (giống như SIM ở GSM). Giao diện giữ UE và mạng gọi là giao diện Uu. Trong các quy định của 3GPP trạm gốc được gọi là node B. Node B được nối đến một bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC. RNC điều khiển các tài nguyên vô tuyến của các node B được nối với nó. RNC đóng vai trò giống như BSC ở GSM. RNC kết hợp với các node B nối với nó được gọi là hệ thống con mạng vô tuyến RNS (Radio Network Subsystem). Giao diện giữa node B và RNC được gọi là giao diện Iub. Khác với giao diện Abis tương ứng ở GSM, giao diện này được tiêu chuẩn hoá hoàn toàn và để mở vì thế có thể kết nối node B của nhà sản xuất này với RNC của nhà sản xuất khác. Khác với GSM các BSC trong mạng W-CDMA không nối với nhau, trong mạng truy nhập vô tuyến của UMTS (UTRAN) có cả giao diện giữa các RNC. Giao diện này gọi là Iur có tác dụng hỗ trợ tính di động của thuê bao giữa các RNC và chuyển giao gữa các node B ở biên RNS. Báo hiệu Iur hỗ trợ chuyển giao. UTRAN được nối đến mạng lõi thông qua giao diện Iu. Giao diện Iu có hai phần tử khác nhau: Iu-CS và Iu-PS để chuyên trách các loại kết nối chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Thông tin chuyển mạch kênh thông qua giao diện Iu-CS để đến MSC/VLR còn thông tin gói sẽ được chuyển qua giao diện Iu-PS đến SGSN. Trong thực tế tiêu chuẩn UMTS cho phép hỗ trợ chuyển giao cứng từ UMTS đến GSM và ngược lại. Đây là một yêu cầu rất quan trọng vì cần phải có thời gian để triển khai rộng khắp UMTS nên sẽ có khoảng trống trong vùng phủ của UMTS vì thế các thuê bao UMTS có khả năng nhận được dịch vụ của GSM cũ. Nếu UTRAN và GSM BSS được nối đến các MSC khác nhau chuyển giao giữa các hệ thống đạt được bằng cách chuyển giao giữa các MSC. Nếu giả thiết rằng nhiều chức năng của MSC/VLR giống nhau đối với UMTS và GSM thì các MSC cần phải có khả năng hỗ trợ đồng thời kết nối Iu-PS đến RNC và Gb đến GPRS BSC. Hình 1.10: Kiến trúc mạng 3G phát hành R4 Trong hầu hết sản phẩm của các nhà sản xuất, nhiều phần tử mạng đang được n._.âng cấp để hỗ trợ đồng thời GSM/GPRS và UMTS. Các phần tử mạng này gồm có MSC/VLR, HLR và SGSN, GGSN. Đối với nhiều nhà sản xuất, các trạm gốc được triển khai cho GSM/GPRS đã được thiết kế để có thể nâng cấp chúng hỗ trợ cả GSM và UMTS. Phiên bản mạng 3G R3 đảm bảo cho quá trình chuyển giao từ GSM lên UMTS vì nó mang tính kế thừa và phát triển. Để xem xét mức cao hơn của mạng 3G ta xem xét phiên bản 4. Hình 1.10 cho thấy kiến trúc cơ sở của 3GPP phát hành R4. Sự khác nhau cơ bản của phiên bản này so với phiên bản trước là mạng lõi lúc này là mạng phân bố. Thay cho việc có các MSC chuyển mạch kênh truyền thống như ở các kiến trúc trước, kiến trúc chuyển mạch phân bố được đưa vào. Về căn bản các MSC được chia thành MSC server và cổng đa phương tiện MGW. MSC server chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý di động như một MSC tiêu chuẩn nhưng nó lại không chứa ma trận chuyển mạch. Ma trận chuyển mạch nằm trong MGW và nó có thể đặt xa MSC server. Báo hiệu điều khiển các cuộc gọi được thực thiện giữa RNC và MSC server. Thông thường các MGW nhận các cuộc gọi từ RNC và định tuyến các cuộc gọi này đến nơi nhận trên các đường trục gói. Trong nhiều trường hợp đường trục gói sử dụng giao thức truyền tải thời gian thực (RTP: Real Time Protocol) dựa trên giao thức internet. Bước phát triển tiếp theo của UMTS là kiến trúc mạng đa phương tiện IP. Chúng được đưa ra với tên gọi R5. Ở phiên bản này trong mạng sẽ không còn phần chuyển mạch kênh và tất cả là chuyển mạch gói từ đầu cuối đến đầu cuối. Điều này mở ra khả năng chúng ta xây dựng một mạng toàn IP. Có thể coi kiến trúc mạng này là sự hội tụ toàn diện của tiếng và số liệu. Hình 1.11: Kiến trúc mạng đa phương tiện IP của 3GPP (R5). MIP IP di động (MIP : Mobile IP) là một vấn đề quan trọng trong các hệ thống thông tin di động 3G vì mục tiêu cuối cùng của hệ thống này là tiến tới một mạng toàn IP. Vấn đề thách thức đối với IP di động là phải chuyển các ứng dụng IP đến các kết cuối di động thậm chí về mặt truyền thống các giao thức IP được thiết kế với giả thiết là các kết cuối cố định. Có nhiều giải pháp cho di động IP, trong phần này chúng ta xét tổng quan IP di động là giải pháp được lựa chọn cho di động IP trong các hệ thống thông tin di động 3G. Tổng quan về MIP Đề xuất tốt nhất để xử lý chuyển giao di động vĩ mô là MIP. MIP đã được phát triển nhiều năm bởi IETF, đầu tiên cho phiên bản 4 và hiện nay cho phiên bản 6. Mặc dù đã tồn tại nhiều năm và được coi là một giải pháp ngắn hạn nó vẫn chỉ được triển khai thương mại hạn chế. Đã có các sản phẩm của MIP từ Nextel và IpUnplugged. Trong MIP, không phụ thuộc vào điểm nối mạng hiện thời, máy di động luôn luôn được nhận dạng bằng địa chỉ thường trú của nó. Khi ra khỏi mạng nhà máy di động nhận được một địa chỉ khác gọi là CoA (Care of Address ) liên quan đến vị trí hiện thời của máy di động. MIP giải quyết vấn đề lưu động bằng cách lưu giữ một chuyển động giữa nhận dạng cố định và CoA của máy di động. CoA hoạt động như một định vị tạm thời. Phần tử then chốt của MIP là tác nhân nhà HA (Home Agent) là một bộ định tuyến đặc biệt lưu giữ chuyển đổi giữa địa chỉ nhà và CoA của máy di động. Mỗi lần máy di động (viết tắt là MH: Mobile Host hay MN: Mobile Node) chuyển đến một mạng con mới thông thường là một bộ định tuyến truy nhập mới, nó nhận được một CoA mới và đăng ký CoA này với tác nhân nhà. MIP đảm bảo là máy đối tác (viết tắt là CH: Correspondent Host) có thể luôn luôn gửi các gói đến một máy di động theo địa chỉ nhà của máy di động, các gói được định tuyến theo đường truyền của mạng nhà đến HA. Sau khi HA nhận được các gói này thì nó thực hiện đóng bao chúng theo kiểu IP trong IP (IP in IP encapsulation) rồi gửi xuyên đường hầm (ta gọi là truyền tunnel) đến CoA của máy di động (nói một cách khác HA tạo lập các gói mới với tiêu đề mới chứa CoA và phần số liệu mới chứa toàn bộ gói ban đầu và phần tiêu đề gốc). Tại đầu kia của tunnel, gói gốc được khôi phục bằng cách bỏ đi tiêu đề IP ngoài, quá trình này gọi là quá trình mở bao. Lưu ý rằng MIP chỉ liên quan đến lưu lượng tới máy di động, ở phương ngược lại các gói được gửi trực tiếp đến máy đối tác (ở phương này máy di động được coi như ở mạng nhà). Sau đây là một số tính năng của MIP: Trong suốt đối với các ứng dụng. Các ứng dụng vẫn có thể tiếp tục sử dụng cùng địa chỉ IP, vì HA chuyển chúng trong suốt đến CoA. Trong suốt đối với mạng. Giao thức định tuyến mạng tiêu chuẩn vẫn được tiếp tục sử dụng. Chỉ có các máy di động và các tác nhân nhà ( các tác nhân ngoài được xét sau) là biết được việc đưa vào MIP. Các bộ định tuyến khác coi đó chỉ là các gói IP thông thường. MIP chỉ thực hiện truyền dẫn và sử lý phần bổ sung tại phía từ HA đến máy di động. Hình 1.12 : Đăng ký tam giác và định tuyến. Hình 1.13: IP trong IP. Hình 1.14: Tối ưu định tuyến. MIPv4 Các giao thức MIPv4 được thiết kế đảm bảo hỗ trợ di động bên trong mạng IPv4. Ngoài HA, MIPv4 còn đưa ra khái niệm một bộ định tuyến đặc thù khác là FA (Foreing Agent : tác nhân ngoài). Thí dụ mọi bộ định tuyến truy nhập là FA. Máy di động MN luôn nghe ngóng các quảng cáo tác nhân (Agent Advertisement) được phát quảng bá định kỳ từ các FA để nhận biết nó đang ở FA nào. Quảng cáo bao gồm tiền tố mạng của FA. Khi MN chuyển dịch vào một mạng ngoài mới và nghe thấy quảng cáo của FA, MN gửi bản tin yêu cầu đăng ký. Thay cho việc đợi các quảng cáo định kỳ MN có thể phát bản tin khẩn nài (Solicitation) đến FA để yêu cầu nó phát quảng cáo ngay lập tức. Có hai phương án MIP v4 phụ thuộc vào dạng CoA. Phương án tứ nhất MN sử dụng địa chỉ FA như CoA của mình và FA đăng ký FA-CoA (Foreing Agent Care of Address: Chăm sóc địa chỉ của tác nhân ngoài) cho HA. Lúc này các gói gửi theo tunnel từ HA đến FA, FA mở gói và chuyển gói gốc trực tiếp đến MN. Trong phương án hai MN nhận được một CoA cho chính mình chẳng hạn thông qua DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) và đăng ký CoA đồng vị trí này (CCoA: Co-Allocate CoA) hoặc trực tiếp với HA hoặc thông qua FA. Các gói được gửi tunnel từ HA được MN tự mình mở bao. Ưu điểm chính của việc sử dụng FA-CoA là ta cần ít hơn địa chỉ IPv4 toàn cầu (IP global) vì nhiều MN có thể đăng ký tại cùng một FA. Hiện nay các địa chỉ IPv4 đang rất khan hiếm nên cách này được ưa dùng. Phương pháp này cũng loại bỏ phần bổ sung cho đóng bao trên đoạn nối vô tuyến mặc dù trong thực tế có thể sử dụng nén tiêu đề trong các phương án FA-CoA và CCoA. Dưới đây ta sẽ xét một số hạn chế mà MIPv4 thường gặp phải: - Định tuyến tam giác và tối ưu định tuyến Trong MIPv4 cơ sở nói trên tất cả các gói từ máy đối tác CN đều đi qua HA đến MN. Định tuyến tam giác hiệu suất kém thí dụ một du khách từ Úc đến Anh muốn liên lạc với một người trong cùng một toà nhà. Một mở rộng tuỳ chọn cho MIP được gọi là tối ưu định tuyến cho phép CH gửi trực tiếp đến MN. HA gửi một ràng buộc (binding) đến CN để phúc đáp các thông báo trước của máy di động hoặc yêu cầu của CN. Tuy nhiên tối ưu định tuyến yêu cầu cập nhật cho ngăn xếp giao thức của CN (để nó tàng trữ CoA của MN và đóng bao) và trong một số trường hợp nó không hiệu quả (chẳng hạn MN đã thoả thuận với rất nhiều server để lấy thông tin) - Truyền tunnel ngược MIPv4 gặp trở ngại với các tường lửa (hay nói một cách tổng quát hơn với một bức tường lửa lọc đầu vào). MN sử dụng địa chỉ tại nhà của nó như địa chỉ nguồn nhưng tường lửa muốn tất cả các gói trong mạng của nó sử dụng địa chỉ nguồn theo cấu hình topo (nghĩa là sử dụng cùng tiền tố của mạng) và vì thế loại bỏ các gói đến tù MN. Để giải quyết vấn đề này một mở rộng của bổ sung đó là truyền tunnel ngược. Nó thiết lập một tunnel ngược từ CoA đến HA. Khi này các gói gửi từ MN được mở bao tại HA và được truyền đến CN theo địa chỉ IP nguồn. - Truyền ngang NAT MIPv4 gặp khó khăn với bộ phiên dịch địa chỉ mạng (NAT: Network Address Translator). NAT được sử dụng rất phổ biến trong các mạng IPv4 do thiếu các địa chỉ IP. NAT cho phép nhiều MN sử dụng chung một số ít các địa chỉ IP global trong đó nhiều nút IP sử dụng chung một địa chỉ với các port khác nhau. Điều này rất bất lợi cho MIP: HA hay CN truyền tunnel bằng bao IP trong IP đến địa chỉ CoA định tuyến công cộng của MN, khi các gói này đến NAT, NAT phải phiên dịch địa chỉ này vào CoA riêng của MN nhưng nếu nhiều MN chung một địa chỉ nó không làm được điều này. Một giải pháp được đề xuất là sử dụng đóng bao IP trong UDP (IP in UDP encapsulation) : Tiêu đề UDP mang thêm nhiều thông tin về số của port cho phép NAT nhận dạng được MN cần thiết. - Thiếu hụt địa chỉ Ngay cả khi sử dụng FA-CoA, MN vẫn cần địa chỉ thường trú. Sự thiếu hụt các địa chỉ IPv4 thể hiện ở chỗ ISP hay nhà khai thác mạng phải gán cho mỗi người sử dụng một địa chỉ IP động thông qua giao thức DHCP. - Các tác nhân ngoài Việc triển khai các FA là lý do cản trở việc triển khai MIPv4: nhà khai thác mạng phải mua bổ sung các thiết bị, MN mất dịch vụ khi chuyển đến một mạng mới không có FA, đảm bảo an ninh khó hơn vì tác nhân nhà kiểm tra các FA và không thực hiện nguyên tắc thiết kế đầu cuối - đầu cuối của IP vì trong mạng có các điểm thay đổi gói. Để khắc phục các nhược điểm này cần thiết cho ra đời phiên bản mới MIPv6 MIPv6 MIPv6 được thiết kế để đảm bảo hỗ trợ di động trong mạng IPv6. Nó rất giống MIPv4 nhưng sử dụng rất nhiều tính năng được cải thiện của IP v6 để giải quyết các vấn đề của MIPv4. Chỉ sử dụng CCoA vì số địa chỉ của IPv6 được tăng thêm . Không có FA. Nhờ các tính năng tăng cường của IPv6 như phát hiện nút lân cận, lập cấu hình tự động địa chỉ và khả năng mọi bộ định tuyến phát quảng cáo bộ định tuyến. Không cần truyền tunnel ngược. Gói chứa địa chỉ nhà của MN trong phần tuỳ chọn nơi nhận địa chỉ nhà (tiêu đề của gói IP thông thường được mở rộng bằng một trường tuỳ chọn). Điều này cho phép MN sử dụng CoA của mình như là địa chỉ nguồn trong tiêu đề IP của gói mà nó gửi đi vì thế các gói này có thể truyền bình thường qua tường lửa. Không cần đóng bao vì CoA của MN được mang trong tuỳ chọn tiêu đề định tuyến được bổ sung cho gói gốc (trong thực tế các gói được gửi qua HA trước khi định tuyến tối ưu không thể sử dụng tiêu đề định tuyến mà không an toàn vì HA phải truyền tunnel các gói này đến CoA của MN). Vì thế ít tốn kém các phần bổ sung hơn và có thể đơn giản QoS. Không cần tách riêng gói điều khiển vì tuỳ chọn nơi nhận cho phép gộp các gói này trên mọi gói IP. Tóm tắt chương Trong chương này chúng ta làm quen với khái niệm mạng 3G, quá trình phát triển lên mạng 3G và một số mô hình hệ thống mạng đã được phát hành. Chương này chúng ta chú ý đến hai xu hướng phát triển mạng thông tin di động lên 3G xuất phát từ hai kỹ thuật mạng đang sử dụng trong hệ thống mạng hiện nay là mạng GSM và mạng CDMA. Cuối chương chúng ta xem xét một kỹ thuật quan trọng xử lý tính di động của thuê bao. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC WAP Chương trước ta đã giới thiệu sơ lược về mạng thông tin di động, quá trình phát triển và trưởng thành của mạng di động từ IS-95 đến cdma2000, W-CDMA. Mạng di động đã mang mọi người đến gần nhau hơn, đem lại sự tiện lợi không nhỏ trong cuộc sống và thương mại. Tuy nhiên, không dừng lại ở đó khi mà công nghệ di động kết hợp với Internet. Bạn có thể tưởng tượng được lợi ích khổng lồ của điều này? Và đó là gì? WAP Giới thiệu Bạn có thể nghĩ đơn giản rằng, việc giao dịch với các khách hàng của bạn tại bất cứ thời gian nào, bất kỳ ở đâu trên thế giới có thể thực hiện dễ dàng qua Internet. Tuy nhiên, có phải tất cả các khách hàng của bạn trên thế giới đều biết sử dụng máy tính, biết đến Internet? Hay đơn giản là họ quá bận. Cái gì sẽ giải quyết vấn đề đó cho bạn? Câu trả lời là WAP. Vậy WAP là gì? WAP là viết tắt của Wireless Application Protocol – Giao thức ứng dụng không dây. Nó đơn giản là cầu nối giúp các thiết bị không dây như điện thoại di động hay các máy PDA có thể truy cập vào Internet. Có hàng triệu điện thoại di động trên thế giới. Chúng được sử dụng ở khắp mọi nơi. Và có hàng triệu khách hàng ở hàng ngàn thành phố trên thế giới đang dùng điện thoại di động. Và như vậy, với WAP, họ có thể so sánh giá cả, lựa chọn mặt hàng, thanh toán, theo dõi các thông tin thị trường. Tóm lại, WAP đã kéo con người ta lại gần Internet hơn, và đem cho mỗi người sử dụng điện thoại di động một lượng thông tin vô cùng phong phú. Khái niệm WAP Như ở phần trên, ta đã tìm hiểu được một vài điều về WAP. Bây giờ ta sẽ tìm hiểu kĩ hơn khái niệm WAP. WAP – Wireless Application Protocol, ở đó Application: Một chương trình máy tính, hoặc một đơn vị của phần mềm máy tính được thiết kế để làm một nhiệm vụ xác định Wireless: Không có, hoặc không cần thiết phải có dây, liên quan mạt thiết đến truyền dẫn vô tuyến Protocol: Một tập các quy tắc kỹ thuật về thông tin làm thế nào để truyền và nhận giữa các máy tính hay thiết bị. WAP là một tập hợp các quy tắc cho việc truyền và nhận dữ liệu giữa các ứng dụng máy tính thông qua các thiết bị không dây như điện thoại di động. Như vậy WAP không đơn thuần là một giao thức đơn lẻ. Nó là một tập hợp của các giao thức và các chỉ tiêu kỹ thuật mà bao gồm mọi thứ từ làm thế nào các thiết bị WAP và các tác nhân người dùng có thể làm việc đến việc làm thế nào để các giao thức vận chuyển tương tác với các vật mang chúng. WAP là một công nghệ được chuẩn hoá cho các nền tảng ngang hàng, tính toán phân bố, rất giống với sự kết hợp trong Internet của Hypertext Markup Language - HTML và Hypertext Transfer Protocol – HTTP. Ngoại trừ nó bao gồm một số đặc trưng sống còn: tối ưu hoá cho khả năng hiển thị thấp, bộ nhớ thấp, băng thông thấp như các PDA, điện thoại di động … Thành tựu chính của WAP là nó đã khắc phục được các nhược điểm của các thiết bị cầm tay: Màn hình hiển thị nhỏ. Không có một bộ nhớ đủ lớn để có thể chạy các ứng dụng ở bất kỳ kích cỡ nào Có băng thông hạn chế ở 14.4Kbps. Tất cả các đặc điểm đó có thể thay đổi bất cứ lúc nào. Tuy nhiên hiện tại chúng gây khó khăn cho các nhà phát triển WAP. WAP cho phép các thiết bị không dây xem được các trang xác định đã thiết kế từ Internet, sử dụng chỉ đơn thuần văn bản phẳng hoặc có sử dụng thêm các hình ảnh đơn giản. Mã lập trình WAP được thiết kế rõ ràng và ngắn gọn cho các trình duyệt siêu nhỏ (mini-browser) được sử dụng trong các thiết bị WAP. Các trang tự chúng phải nhỏ bởi vì tốc đọ dữ liệu trên điện thoại di động là giới hạn, nhỏ hơn nhiều so với một modem gia đình. Hơn nữa các thiết bị WAP có màn hình hiển thị khác nhau về hình thể và kích cỡ. Vì vậy các trang giống nhau có thể xem rất khác nhau phụ thuộc các thiết bị mà bạn sử dụng, hoàn toàn độc lập với phiên bản của mini-browser được sử dụng trên điện thoại đó. Công nghệ WAP là công nghệ kết hợp giữa Internet và mạng không dây, cho kiến trúc mạng kết hợp như hình vẽ Các khách hàng có thể tin tưởng WAP ở các đặc điểm: Khả chuyển Dễ sử dụng Có thể truy cập đến các dịch vụ phong phú và đa dạng trên thương trường. Dịch vụ có thể cá nhân hoá Truy nhập nhanh, thuận tiện, hiệu quả tới các dịch vụ Các thiết bị WAP là có sẵn trong nhiều dạng khác nhau (ĐTDĐ, PDA,…) Lịch sử về WAP Năm 1995, Ericsson bắt đầu một dự án với mục đích là phát triển một giao thức chung, hoặc đúng hơn là một khái niệm cho các dịch vụ giá trị gia tăng trên các mạng di động. Đó là giao thức: Intelligent Terminal Transfer Protocol (ITTP) – giao thức truyền tải đầu cuối thông minh. Và nó điều khiển truyền thông giữa hai nút dịch vụ, nơi mà ứng dụng dịch vụ được cài đặt và một điện thoại di động thông minh. Hoài bão đưa ITTP thành một chuẩn cho các dịch vụ giá trị gia tăng trong các mạng di động. Trong suốt năm 1996, 1997, Unwired Planet, Nokia, và một số hãng khác lao vào các khái niệm cộng thêm trong phần của các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động. Unwired Planet đưa ra ngôn ngữ đánh dấu cho thiết bị cầm tay - Handheld Device Markup Language (HDML), và giao thức truyền tải cho thiết bị cầm tay -Handheld Device Transport Protocol (HDTP). Giống như HTML được sử dụng trên Web, HDML được sử dụng để mô tả nội dung và giao tiếp người dùng nhưng nó tối ưu cho Internet không dây truy nhập từ các thiết bị cầm tay với màn hình hiển thị nhỏ và tài nguyên hạn chế. HDTP cũng có thể được xem xét tương đương với HTTP của Internet với thế giới không dây; nó là giao thức cơ bản cho truyền tải Client/Server. Tháng 3/1997, Nokia chính thức đưa ra khái niệm Tin nhắn thông minh (Smart Message), một công nghệ dịch vu truy nhập Internet đặc biệt cho các thiết bị cầm tay GSM (Global System for Mobile Communications). Truyền thông giữa người dùng di động và server chứa thông tin Internet sử dụng dịch vụ nhắn tin ngắn - Short Message Service (SMS) và ngôn ngữ đánh dấu gọi là Ngôn ngữ đánh dấu thẻ hoá văn bản - Tagged Text Markup Language (TTML). Giống như HDML, ngôn ngữ này tương thích với truyền thông không dây với kết nối băng hẹp. Với tất cả các khái niệm, sẽ dẫn đến rủi ro rất lớn khi tham gia vào thị trường thương mại. Do đó, các công ty chấp nhận đưa ra một giải pháp chung, và WAP ra đời. Tháng 6 – 1997, Ericsson, Motorola, Nokia, và Unwired Planet đưa ra khởi điểm và tháng 12/1997, WAP Forum chính thức được tạo. Nhiệm vụ của WAP Forum là mang sự tiện lợi của Internet vào thế giới không dây, và sau khi tiêu chuẩn WAP 1.0 ra đời (4/1998) câu lạc bộ thành viên của WAP Forum đã mở với mọi người. Theo WAP Forum, mục tiêu của WAP là: Tạo một giao thức không dây toàn cầu làm việc như nhau trên các công nghệ mạng không dây khác nhau, độc lập với các tiêu chuẩn mạng không dây. Đệ trình các chỉ tiêu kĩ thuật và các tiêu chuẩn Tạo các ứng dụng có khả năng như nhau vởi nhiều loại truyền tải Tạo các ứng dụng có khả năng như nhau vởi nhiều thiết bị khác nhau Có khả năng mở rộng để tương thích với các mạng và các thông số truyền tải mới Kiến trúc tổng quan Phần này sẽ mô tả tổng quan về mô hình kiến trúc WAP, và quan hệ khăng khít của nó với mô hình World Wide Web Mô hình World Wide Web Kiến trúc World Wide Web cung cấp một cơ chế lập trình mạnh và mềm dẻo. Các ứng dụng và nội dung sẽ được trình bày trong các định dạng dữ liệu chuẩn, và được duyệt bởi các ứng dụng gọi là Web browser (Trình duyệt Web). Trình duyệt web là một ứng dụng mạng, nghĩa là nó gửi yêu cầu dữ liệu đến các máy chủ mạng, và các máy chủ mạng đáp ứng với dữ liệu đã mã hoá sử dụng các tiêu chuẩn định dạng. Các chuẩn WWW xác định nhiều cơ chế cần thiết để xây dựng một môi trường ứng dụng đa năng, bao gồm: Cơ chế đặt tên chuẩn: Tất cả các server và nội dung trên WWW được đặt tên với một chuẩn Internet gọi là: Bộ định vị tài nguyên thống nhất – Uniform Resource Locator (URL). Định kiểu nội dung: Tất cả nội dung trên WWW được trình bày dựa trên một chuẩn xác đinh, bằng cách ấy các trình duyệt có thể hiển thị đúng nội dung dựa trên các kiểu của nó. Các định dạng nội dung tiêu chuẩn: Tất cả các trình duyệt hỗ trợ một tập các định dạng tiêu chuẩn. Bao gồm, Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản HTML, ngôn ngữ kịch bản – Javascript, và một số lớn các định dạng khác Các giao thức chuẩn: Các giao thức mạng chuẩn cho phép bất kỳ trình duyệt nào có thể truyền thông với bất kỳ Web server nào. Giao thức được sử dụng phổ biến nhất trên WWW là Giao thức truyền tải siêu văn bản – HTTP. Cơ sở hạ tầng này giúp người dùng dễ dàng sử dụng các dịch vụ nội dung và các ứng dụng của các nhà phát triển thứ 3. Nó cho phép các nhà phát triển ứng dụng có thể dễ dàng tạo ra các ứng dụng và các dịch vụ nội dung cho một cộng đồng khách hàng rộng lớn. Các giao thức WWW xác định 3 loại dịch vụ: Các server gốc: Các server mà các tài nguyên (nội dung) cư trú hoặc được tạo ra. Proxy: Một chương trình trung gian hoạt động như cả server và client cho mục đích thay mặt các client khác. Một proxy điển hình cư trú tại cả server và client, và không có nghĩa là truyền thông trực tiếp, nghĩa là ngang hàng với một firewall. Các yêu cầu được phục vụ bởi hoặc chương trình proxy, hoặc được đi qua tới các server khác. Một proxy phải cài đặt lên cả hai client và server các chỉ tiêu WWW cần thiết. Gateway: Một server hoạt động như một server trung gian cho các server khác. Không giống một proxy, một gateway nhận các yêu cầu giống như một server gốc. Các client có thể không nhận biết truyền thông với Gateway. Mô hình WAP Mô hình lập trình WAP tương tự như mô hình lập trình WWW. Nó cung cấp một số lợi thế cho cộng đồng các nhà phát triển ứng dụng, bao gồm: mô hình lập trình truyền thống, một kiến trúc đa được chứng minh, và khả năng to lớn của các công cụ vẫn con sử dụng đựơc (vi dụ: các Web server, các công cụ XML, vân vân…). Các tối ưu và mở rộng được tạo nên dựa trên môi trường không dây. Từng khả năng, các tiêu chuẩn tồn tại phải được thích ứng hoặc phải được sử dụng ở khởi điểm của WAP. Các ứng dụng và nội dung WAP được xác định trong một tập hợp các định dạng nội dung nổi tiếng dựa trên các chuẩn truyền thống của WWW. Nội dung được giao vận sử dụng một tập các giao thức truyền thông chuẩn dựa trên các giao thức truyền thông của WWW. Nội dung WAP hiển thị phía người dùng nhờ vào một trình duyệt siêu nhỏ, tương tư như trình duyệt web. WAP định nghĩa một tập các thành phẩn tiêu chuẩn có khả năng truyền thông giữa các đàu cuối di động và các server mạng, bao gồm: Cơ chế đặt tên chuẩn: Các URL chuẩn WWW được sử dụng để nhận dạng các nội dung WAP trên các server gốc. Các URL chuẩn WWW được sử dụng để nhận dạng các tài nguyên địa phuwong trên thiết bị. Ví dụ các chức năng điều khiển cuộc gọi. Định kiểu nội dung: Tất cả nội dung WAP được chỉ định một kiểu nội dung phù hợp với định kiểu WWW. Nó cho phép các tác nhân người dùng WAP xử lý đúng nội dung dựa trên các kiểu. Các định dạng nội dung tiêu chuẩn: Các định dạng nội dung WAP dựa trên công nghệ WWW và bao gồm thẻ hiển thị, thông tin lịch, các đối tượng thiệp thương mại điện tử, hình ảnh và ngôn ngữ kịch bản. Các giao thức truyền thông tiêu chuẩn: Các giao thức truyền thông WAP có khả năng truyền các yêu cầu duyệt từ các đầu cuối di động tới web server mạng. Các kiểu nội dung và giao thức WAP phải được tối yêu cho thị trường tập trung, các thiết bị không dây cầm tay. WAP tận dụng công nghệ proxy để kết nối giữa tên miền vô tuyến và WWW. WAP proxy điển hình bao gồm các chức năng sau: Cổng giao thức(Protocol Gateway): Cổng giao thức chuyển các yêu cầu từ chồng giao thức WAP (WSP, WTP, WTLS, và WDP) tới chồng giao thức WWW (HTTP và TCP/IP). Các bộ mã hoá và giải mã nội dung: Các bộ mã hoá nội dung chuyển nội dung WAP thành dạng tối ưu đã mã hoá để thu nhỏ kích cỡ dữ liệu qua mạng Một minh hoạ về mạng WAP: Cơ sở hạ tầng này bảo đảm các người sử dụng đầu cuối di có thể duyệt các ứng dụng và nội dung WAP phong phú, đa dạng, và những nhà phát triển ứng dụng có thể viết các ứng dụng và dịch vụ nội dung cho số lượng lớn các đầu cuối di động. WAP Proxy cho phép nội dung và các ứng dụng WAP có thể được đặt tại các WWW server tiêu chuẩn và được phát triển sử dụng các công nghệ đã được thử thách trong WWW giống như các kịch bản CGI. Do, tên sử dụng của WAP sẽ bao gồm 1 Web server, WAP proxy và WAP client, kiến trúc WAP sẽ hoàn toàn dễ dàng hỗ trợ các cấu hình khác. Có khả năng tạo một server gốc có chứa các chức năng của WAP proxy.  Hình 2.6 mô tả một mạng lý thuyết WAP. Trong ví dụ, WAP client truyền thông với 2 server trong mạng không dây. WAP proxy chuyển yêu cầu WAP thành các yêu cầu WWW, băng cách đó WAP client có thể đệ trình các yêu cầu tới web server. Proxy cũng mã hoá các đáp ứng từ web server thành dạng nhị phân tối ưu mà WAP client có thể hiểu được. Nếu web server cung cấp nội dung WAP (ví dụ WML), WAP proxy nhận nó trực tiếp từ web server. Tuy nhiên nếu web server cung cấp nội dung WWW (giống như HTML), một bộ lọc được WAP proxy sử dụng để chuyển nội dung WWW thành nội dung WAP. Ví dụ bộ lọc HTML sẽ chuyển HTML thành WML. Một server ứng dụng điện thoại không dây (Wireless Telephony Application - WTA) là một ví dụ về một server gốc hay server cổng, mà sẽ đáp ứng trực tiếp các yêu cầu từ WAP client. WTA server được dùng để cung cấp truy nhập WAP tới các đặc trưng của mạng không dây của các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng mạng viễn thông. CHƯƠNG III: CHỒNG GIAO THỨC WAP Nhìn chung Chương này sẽ giới thiệu các thành phần của kiến trúc WAP. Kiến trúc WAP cung cấp một chồng giao thức tổng quát bảo đảm tất cả các yêu cầu cần thiết của WAP Forum được thoã mãn. Kiến trúc WAP cung cấp một môi trường có khả năng mở rộng và nâng cấp cho việc phát triền ứng dụng cho các thiết bị truyền thông di động. Điều này đạt được qua thiết kế phân lớp của toàn bộ chồng giao thức WAP. Mỗi lớp của kiến trúc được truy nhập bới các lớp trên. Kiến trúc phân lớp WAP tạo khả năng cho các dịch vụ và ứng dụng tận dụng các đặc trưng của chồng giao thức qua một tập các giao diện được định nghĩa tốt. Các ứng dụng bên ngoài có thể truy nhập trực tiếp các lớp Session, Transaction, Security, và Transport. Các phần tiếp theo sẽ mô tả sơ qua các thành phần của kiển trúc. Môi trường ứng dụng không dây – Wireless Application Environment – WAE Môi trường ứng dụng không dây – WAE là một môi trường ứng dụng đa năng dựa trên sự kết hợp giữa WWW và các công nghệ của hệ thống điện thoại di động. Mục tiêu chính mà WAE muốn đạt tới là thiết lập một môi trường đồng hành mà sẽ cho phép các nhà điều hành và các nhà cung cấp dịch vụ xây dựng các dịch vụ và các ứng dụng tương thích với nhiều nền tảng không dây khác nhau. WAE chứa một môi trường trình duyệt siêu nhỏ có các chức năng sau: Ngôn ngữ đánh dấu không dây – Wireless Markup Language (WML): Một ngôn ngữ đánh dấu giản đơn tương tự như HTML nhưng được tối ưu cho các đầu cuối di động không dây WMLScript: Một ngôn ngữ kịch bản giản đơn, giống như Javascript Trình ứng dụng điện thoại không dây – Wireless Telephony Application (WTA, WTAI): Các dịch vụ điện thoại và các giao tiếp lập trình Các định dạng nội dung: một tập các định dạng dữ liệu thích hợp, bao gồm các hình ảnh các bản ghi danh bạ và thông tin lịch Giao thức phiên không dây – Wireless Session Protocol –WSP Giao thức phiên không dây cung cấp cho lớp ứng dụng WAP một giao diện gồm 2 dịch vụ phiên. Thứ nhất là một dịch vụ hướng kết nối ảnh hưởng lên giao thức lớp giao dịch (WTP). Thứ hai là một dịch vụ phi kết nối ảnh hưởng lên dịch vụ dữ liệu đồ an toàn hoặc không an toàn (WDP). Các giao thức Phiên Không dây hiện tại chứa các dịch vụ thích hợp cho việc duyệt các ứng dụng (WSP/B). WSP/B cung cấp các chức năng sau: Chức năng HTTP/1.1 trong mã hoá tối ưu qua môi trường không khí Trạng thái Phiên duy trì lâu Tạm ngưng và mở lại phiên với bộ điều hướng phiên Một sự tiện lợi chung cho cả dữ liệu tin tưởng và dữ liệu không tin tưởng Đàm phán các đặc trưng giao thức Các giao thức trong họ WSP được tối ưu cho các mạng mang băng thông thấp với thời gian sống lâu. WSP/B được thiết kế để cho phép một WAP proxy liên kết một WSP/B client tới một HTTP server tiêu chuẩn. Giao thức giao dịch không dây – Wireless Transaction Protocol – WTP Giao thức giao dịch không dây chạy trên đỉnh cảu dịch vụ dữ liệu đồ và cung cấp như một giao thức hướng giao dịch đơn giản, thích hợp cài đặt trong các client “mỏng” (Các trạm di động). WTP điều hành hiệu quả qua các mạng dữ liệu đồ không dây an toàn hoặc không an toàn, và cung cấp các đặc trưng sau: Ba loại dịch vụ giao dịch: Các yêu cầu không tin tưởng một chiều, Các yêu cầu tin tưởng mot chiều, Các giao dịch hỏi đáp 2 chiều tin tưởng Tuỳ chọn người dùng tới người dùng tin cậy – Người dùng WTP gửi một thông điệp xác nhận khi nhận một thông điệp Tuỳ chọn chấp nhập dữ liệu ngoài So khớp các PDU và trễ chấp nhận để thu nhỏ các thông điệp đã gửi Các giao dịch không đồng bộ Bảo mật lớp giao vận không dây – Wireless Transport Layer Security - WTLS WTLS là một giao thức bảo mật dựa trên tiêu chuẩn công nghiệp của giao thức Bảo mật lớp Giao vận lớp – Transport Layer Security (TLS), trước đây được biết đến dưới cái tên Tầng Socket an toàn - Secure Sockets Layer (SSL). WTLS được dành để sử dụng cho các giao thức giao vận WAP và đã được tối ưu hoá để sử dụng qua các kênh truyền thông băng hẹp. WTLS cung cấp các đặc trưng: Tính toàn vẹn dữ liệu – WTLS chứa các đặc tính đảm bảo rằng dữ liệu đã gửi giữa đầu cuối di động và ứng dụng server là không bị thay đổi hay mất mát. Tính riêng tư – WTLS chứa các đặc tính để đảm bảo rằng dữ liệu đã truyền giữa đầu cuối và server ứng dụng là riêng tư và không được hiểu bởi bất kỳ kẻ trung gian nào có thể chặng luông dữ liệu Tính nhận thực – WTLS chứa các đặt tính để thiết lập tính đúng đắn giữa đầu cuối và server ứng dụng Tính bảo vệ từ chối dịch vụ - WTLS chứa các đặt tính để xoá và từ chối dữ liệu đã chuyển tiếp hoặc đã kiểm tra không thành công. WTLS tạo ra nhiều kiểu dịch vụ từ chối điển hình để tránh sự tấn công nhằm bảo vệ các lớp giao thức phía trên WTLS cũng có thể được sử dụng cho truyền thông an toàn giữa các đầu cuối, ví dụ sự nhận thực các card trao đổi thương mại điện tử. Các ứng dụng có khả năng lựa chọn dùng hay không dùng các đặc trưng WTLS phụ thuộc trên yêu cầu an toàn của chúng và các đặc trưng của mạng (ví dụ, tính riêng tư có thể không dùng trên các mạng đã cung cấp rồi dịch vụ tương tự ở lớp dưới). Giao thức dữ liệu dồ không dây – Wireless Datagram Protocol – WDP Giao thức lớp giao vận trong kiến trúc WAP được quy vào giao thức dữ liệu đồ WDP. Lớp WDP điều hành trên các dịch vụ có khả năng mang dữ liệu, hỗ trợ bởi các kiểu mạng khác nhau. Như một dịch vụ giao vận chung, WDP cung cấp một dịch vụ thích hợp với các giao thức lớp trên và truyền thông trong suốt qua một trong các dịch vụ mang có sẵn. Khí đó các giao thức WDP cung cấp một giao diện chung để các giao thức lớp trên – Các lớp Bảo mật, Phiên, Ứng dụng – có khả năng độc lập chức năng trong mạng khồng dây. Điều này đạt được bằng cách thích ứng lớp giao vận với các đặc trưng xác định của các dịch vụ mang bên dưới Các vật mang Các giao thức WAP được thiết kế để hoạt động trên nhiều dịch vụ mang khác nhau, bao gồm bản tin ngắn, dữ liệu chuyển mạch kênh, dữ liệu gói. Cá dịch vụ mang đem đến sự khác nhau về chất lượng dịch vụ (QoS) với sự chấp nhận thông lượng, tỉ số lỗi, trễ. Các giao thức WAP được thiết kế để bù đắp lại mức độ biến đổi dịch vụ đó. Lớp WDP cung cấp sự hội._.Tại Initiator, giao dịch kết thúc khi đã nhận được thông báo xác nhận. Nếu tùy chọn xác nhận thông điệp được sử dụng thì Responder sẽ khẳng định lại dữ liệu trước khi gửi báo nhận tới Initiator. Loại 2: Triệu gọi thông báo tin cậy có thông báo kết quả. Các giao dịch loại 2 cung cấp dịch vụ giao dịch triệu gọi/đáp ứng cơ sở. Một phiên WSP có thể chứa vài giao dịch kiểu này. Hành vi cơ sở của các giao dịch loại 2 Một lời gọi thông điệp được gửi từ Initiator đến Responder. Responder trả lời với chỉ một thông báo mà hoàn toàn thừa nhận lời gọi thông báo. Nếu Responder đáp ứng chậm hơn so với thời gian đáp ứng định kỳ, Responder có thể trả lời với một thông báo “chờ” trước khi gửi kết quả. Điều này báo cho Initiator không cần thiết truyền lại lời gọi thông điệp. Responder gửi thông báo kết quả về cho Initiator. Thông báo kết quả được báo nhận bởi Initiator. Initiator lưu giữ trạng thái thông tin để phục vụ cho việc truyền lại thông tin khi cần thiết. Tại Responder, giao dịch kết thúc khi nhận được báo nhận (ACK). Giao dịch có thể bị hủy bất cứ thời điểm nào. Nếu tùy chọn xác nhận thông điệp được sử dụng thì Responder sẽ khẳng định lại dữ liệu trước khi sinh thông báo kết quả, tại Initiator, việc xác nhận cũng được thực hiện trước khi gửi thông báo đã nhận kết quả. Thực thể quản lý WTP Thực thể quản lý WTP được sử dụng như một giao diện giữa giao thức WTP và môi trường thiết bị. Nó cung cấp cho lớp WTP thông tin về sự thay đổi của môi trường thiết bị để đảm bảo sựu hoạt động đúng của WTP. WTP được thiết kế trên một môi trường giả định với các hoạt động truyền và nhận dự liệu. Ví dụ các giả định này bao gồm các khả năng cơ sở phải đã được cung cấp bởi thiết bị di động như: Thiết bị đang trong vùng có hiệu lực của dịch vụ mang. Thiết bị có đủ nguồn điện và đang bật nguồn. Có đủ tài nguyên cho WTP (khả năng xử lý và bộ nhớ). Giao thức WTP đã được cấu hình đúng. Người dùng sẵn sàng truyền và nhận dữ liệu. Thực thể quản lý WTP giám sát các dịch vụ ở trên cùng các năng lực của môi trường thiết bị, và sẽ báo cho lớp WTP nếu một trong các giả định trên là không có sẵn. Ví dụ nếu thiết bị di chuyển ra ngoài vùng hiệu lực của dịch vụ mang, Thực thể quản lý dịch vụ mang sẽ báo cho thực thể quản lý WTP rằng hiện tại việc truyền và nhận tới thiết bị là vô hiệu. Thực thể quản lý WTP sẽ chỉ thị cho lớp WTP đóng tất cả các kết nối đã kích hoạt qua dịch vụ mang. Thêm vào đó, để giám sát trạng thái của môi trường di động thực thể quản lý WTP có thể được sử dụng như một giao diện để người dùng thiết lập các tham số cấu hình khác nhau cho WTP, như địa chỉ thiết bị. Nó cũng có thể được sử dụng để cài đặt các chức năng có sẵn như đặc trưng loại bỏ tất cả các kết nối dữ liệu. Nói chung, thực thể quả lý WTP sẽ thông báo tất cả những gì liên quan tới việc khởi tạo, cấu hình, cấu hình động, và các tài nguyên với lớp WTP. Các dịch vụ đã cung cấp tới lớp trên TR-Invoke Lời gọi nguyên thủy này sử dụng để khởi tạo một giao dịch mới. Tiếp theo là các tham số của lời gọi và việc sử dụng chúng. Địa chỉ nguồn: Là địa chỉ duy nhất của thiết bị tạo yêu cầu tới lớp WTP. Địa chỉ nguồn có thể là một số MSISDN, địa chỉ IP, địa chỉ X.25 hoặc định danh khác. Cổng nguồn: Số cổng nguồn kết hợp với địa chỉ nguồn. Địa chỉ đích: Là địa chỉ của thiết bị đệ trình dữ liệu. Địa chỉ đích có thể là một số MSISDN, địa chỉ IP, địa chỉ X.25 hoặc định danh khác. Cổng địch: Số cổng đích kết hợp với địa chỉ đích cho giao dịch đã yêu cầu hoặc đạng tồn tại. Kiểu Ack: Tham số sử dụng để bật hoặc tắt chức năng báo nhận. Dữ liệu người dùng: Dữ liệu người dùng kèm theo bởi giao thức WTP. Đơn vị dữ liệu gửi đi hoặc nhận về từ giao thức WTP gọi là Đơn vị Dữ liệu Dịch vụ (Service Data Unit - SDU). Đây là một đơn vị đầy đủ (thông điệp) của dữ liệu mà lớp cao hơn đã gửi tới lớp WTP cho việc truyền dẫn. Lớp WTP se truyền SDU và phân phối nó tới đích không có bất cứ sự thay đổi nội dung nào. Loại giao dịch: Chỉ thị loại giao dịch WTP. Thông tin trả về: Dữ liệu người dùng cộng thêm để gửi tới đơn vị gốc khi hoàn thành truyền dẫn. Mã điều khiển: Mãđiều khiển giao dịch là một chỉ số đã trả về lớp cao hơn để lớp cao hơn có thể nhận dạng giao dịch và kết hợp dữ liệu đã nhận với một giao dịch đã kích hoạt. TR-Handle xác định duy nhất một giao dịch. TR-Handle là một ánh xạ của địa chỉ nguồn, cổng nguồn, địa chỉ đích, cổng đích của giao dịch.TR-Handle chỉ là kí hiệu địa phương. TR-Result Lời gọi nguyên thủy này được sử dụng để gửi kết quả trả về của giao dịch đã khởi tạo trước đó. Nó cũng sử dụng các tham số sau: Dữ liệu người dùng. Thông tin ra. Mã điều khiển. TR-Abort Lời gọi nguyên thủy này dùng để hủy bỏ một giao dịch đang tồn tại. Các tham số: Mã hủy. Mã điều khiển. Phân loại hoạt động Giao dịch loại 0 Mục đích: Được sử dụng bởi WSP. Các đơn vị dữ liệu: Invoke PDU. Thủ tục: Một giao dịch loại 0 được khởi tạo bởi WTP sử dụng lời gọi nguyên thủy TR-Invoke với tham số loại giao dịch được thiết lập cho loại 0. Nhà cung cấp WTP gửi thông báo Invoke và trở thành Initiator của giao dịch. Nhà cung cấp WTP ở xa nhận thông điệp Invoke và trở thành Responder của giao dịch. Initiator không mong chờ một đáp ứng. Nếu thông điệp được nhận bởi Responder, nó được chấp nhận tức thì, không có loại bỏ lặp hoặc kiểm tra. Tuy nhiên Initiator phải tăng TID sau mỗi giao dịch. Và Responder phải không cập nhật TID. Nhà cung cấp WTP phải hỗ trợ giao dịch kiểu này, và có thể hoạt động như là cả Initiator và Responder. Giao dịch loại 1 Mục đích: Sử dụng bởi WSP để thực hiện một dịch vụ “push” tin cậy Các đơn vị dữ liệu: Invoke PDU Ack PDU Abort PDU Thủ tục: Một giao dịch loại 1 được khởi tạo bởi WTP sử dụng lời gọi nguyên thủy TR-Invoke với tham số loại giao dịch được thiết lập cho loại 1. Nhà cung cấp WTP gửi thông báo Invoke và trở thành Initiator của giao dịch. Nhà cung cấp WTP ở xa nhận thông điệp Invoke và trở thành Responder của giao dịch. Responder kiểm tra định danh giao dịch và quyết định có kiểm tra chắc chắn rằng giao dịch đã được khởi tạo. Nếu không nó phân phối thông điệp tới người dùng và trả về ACK sau cùng cho Initiator. Responder phải lưu trạng thái thông tin để phục vụ cho việc truyền lại trong trường hợp mất. Nhà cung cấp WTP phải hỗ trợ giao dịch kiểu này, và có thể hoạt động như là cả Initiator và Responder. Giao dịch loại 2 Mục đích: Sử dung cho hầu hết các dịch vụ giao dịch Các đơn vị dữ liệu: Invoke PDU. Result PDU. Ack PDU. Abort PDU. Thủ tục: : Một giao dịch loại 2được khởi tạo bởi WTP sử dụng lời gọi nguyên thủy TR-Invoke với tham số loại giao dịch được thiết lập cho loại 2. Nhà cung cấp WTP gửi thông báo Invoke và trở thành Initiator của giao dịch. Nhà cung cấp WTP ở xa nhận thông điệp Invoke và trở thành Responder của giao dịch. Responder kiểm tra định danh giao dịch và quyết định có kiểm tra chắc chắn rằng giao dịch đã được khởi tạo. Nếu không nó phân phối thông điệp tới người dùng và chờ kết quả. Responder có thể gửi thông điệp xác nhận chờ sau một khoảng thời gian nhất định. Người dùng WTP gửi thông báo kết quả băng cách sử dụng lời gọi nguyên thủy TR-Result. Khi Initiator nhận được thông điệp kết quả, nó gửi lại ACK sau cùng cho Responder. Initiator phải lưu giữ thông tin trạng thái để phục vụ cho nhu cầu truyền lại ACK sau cùng nếu nó mất. Nếu Responder không hỗ trợ loại giao dịch này, nó trả về 1 Abort PDU với nguyên nhân NOTIMPLEMENTEDCL2 như là một đáp ứng cho thông điệp Invoke WTLS và WDP – Lớp Giao vận và Bảo mật (Security and Transport Layer) Tại lớp bảo mật Lớp giao vận không dây an toàn được sử dụng để cung cấp giao vận an toàn giữa các WAP client và các WAP Gateway. WTLS là một giao thức bảo mật dựa trên các chuẩn công nghiệp của giao thức TLS – Transport Layer Security, trước đây được biết đến với cái tên Secure Socket Layer – SSL – Tầng Socket an toàn. Giao thức lớp Giao vận trong kiến trúc WAP gọi là giao thức dữ liệu đồ không dây (Wireless Datagram Protocol - WDP). WDP hoạt động trên các dịch vụ có khả năng mang dữ liệu hỗ trợ bởi các kiểu mạng khác nhau và đưa ra một giao tiếp phù hợp với các lớp trên của chồng giao thức và truyền thông trong suốt qua một trong các dịch vụ mang có sẵn. Wireless Transport Layer Protocol – WTLS. Lớp WTLS hoạt động trên lớp giao thức giao vận. Lớp WTLS được chia thành các module và chỉ phụ thuộc vào mức bảo mật yêu cầu của các ứng dụng là có sử dụng hoặc không. WTLS cung cấp cho các lớp trên một giao diện dịch vụ giao vận an toàn để nhằm bảo vệ giao diện dịch vụ giao vận bên dưới nó. WTLS cung cấp một giao thức quản lý các kết nối an toàn (nghĩa là: tạo và chấm dứt kết nối). Mục tiêu chính của WTLS là cung cấp tính riêng tư, tính toàn vẹn, tính nhận thực giữa hai ứng dụng đang truyền thông. WTLS cung cấp các chức năng như hỗ trợ dữ liệu đồ, tối ưu các thao tác bắt tay… Giao thức WTLS được tối ưu cho các mạng mang băng thông thấp. Quản lý kết nối WTLS. Quản lý kết nối cho phép một client kết nối tới một server và chấp nhận các tùy chọn giao thức. Việc thiết lập kết nối an toàn bao gồm một số bước và mỗi mốt bên trong client và server đều có thể ngắt việc đàm phán (Ví dụ khi các tham số một phía đưa ra không được chấp nhận). Việc đàm phán có thể bao gồm cả các tham số bảo mật (Ví dụ thuật toán mã hóa và độ dài khóa), trao đổi khóa và nhận thực. Mỗi bên client và server đều có thể kết thúc kết nối tại bất kỳ thời điểm nào. Kết nối có trạng thái WTLS. Kết nối có trạng thái là môi trường hoạt động của giao thức Bản ghi WTLS (WTLS Record Protocol). Nó xác định một thuật toán nén, thuật toán mã hóa, và thuật toán MAC. Về mặt logic, luôn tồn tại 2 trạng thái kết nối. Trạng thái hiện tại; và Trạng thái sắp xảy ra. Tất cả các bản ghi được xử lý bởi trạng thái hiện tại. Các tham số bảo mật cho trạng thái chờ được thiết lập bởi giao thức bắt tay WTLS. Giao thức bắt tay phải tạo ra trạng thái chờ hiện tại. Trạng thái chờ đựoc khởi tạo lại như một trạng thái trống. Trạng thái hiện tại luôn luôn chỉ định việc mã hóa, nén hay MAC sẽ được sử dụng. Giao thức bắt tay. Các tham số mật mã của phiên an toàn được tạo ra bởi Giao thức bắt tay hoạt động trên đỉnh của Lớp bản ghi WTLS. Khi client và server WTLS đầu tiên bắt đầu truyền thông, chúng chấp thuận phiên bản của giao thức, lựa chọn các thuật toán mã hóa, tùy chọn nhận thực và sử dụng các kĩ thuật khóa công khai để sinh ra khóa bí mật. Giao thức bắt tay thực hiện qua các bước sau: Trao đổi thông điệp chào hỏi để chấp nhận các thuật toán, trao đổi các giá trị ngẫu nhiên. Trao đổi các tham số mật mã để cho phép client và server chấp thuận trên một khóa bí mật sơ cua. Trao đổi các chứng chỉ và thông tin mật mã để client và server có thể tự nhận thực lẫn nhau. Sinh một khóa bí mật chính dựa vào khóa bí mật sơ cua và các giá trị ngẫu nhiên đã trao đổi. Cung cấp các thông tin bảo mật tới lớp bản ghi. Cho phép client và server kiểm tra rằng đối tượng của chúng đã tính toán các tham số bảo mật giống nhau, và việc bắt tay diễn ra không có sự giả mạo của một kẻ tấn công. Các cơ chế mật mã WTLS. Các cơ chế mật mã sử dụng trong WTLS: Cơ chế mã hóa RSA. Thuật toán Diffie-Hellman. Thuật toán đường cong elliptic Diffie-Hellman. Wireless Datagram Protocol – WDP. Giao thức lớp giao vận trong kiến trúc WAP chứa giao thức giao dịch không dây (WTP) và giao thức dữ liệu đồ không dây (WDP). Lớp WDP hoạt động trên các dịch vụ có khả năng mang dữ liệu đã hỗ trợ bởi các kiểu mạng khác nhau. Như một dịch vụ dữ liệu đồ nói chung, WDP đưa ra một dịch vụ thích hợp với giao thức lớp trên của WAP (Security, Transaction và Session) và truyền thông trong suốt qua các dịch vụ mang dữ liệu có sẵn. Các giao thức lớp WDP cung cấp một giao diện chung với các lớp cao hơn (Security, Transaction và Session), chúng có thể độc lập chức năng so với bên dưới mạng không dây cơ bản. Điều này được thực hiện bằng cách thích ứng lớp giao vận với các đặc trưng xác định của dịch vụ mang cơ bản. Các dịch vụ WDP đưa ra bao gồm địa chỉ hóa ứng dụng bởi số cổng, tùy chọn phân đoạn và tùy chọn phát hiện lỗi. Các dịch vụ cho phép các ứng dụng hoạt động trong suốt qua các dịch vụ mang khác nhau. Kiến trúc WDP. WDP đưa ra một dịch vụ thích hợp tại Điểm Truy nhập Dịch vụ Giao vận tới các lớp trên của WAP. Dcịh vụ này cho phép các ứng dụng hoạt động trong suốt qua các dịch vụ mang khác nhau. WDP có thể ánh xạ vào các dịch vụ mang khác nhau, với các đặc trưng khác nhau. Tùy vào sự tối ưu gia thức với sự chú ý việc sửu dụng bộ nhớ và tỉ số hiệu quả truyền dẫn, mà khả năng của giao thức qua mỗi dịch vụ mang có thể biến đổi. Sự mô tả chung về WDP. Lớp WDP hoạt động trên các dịch vụ có khả năng mang dữ liệu đã hỗ trợ bởi các kiểu mạng khác nhau. Như một dịch vụ dữ liệu đồ nói chung, WDP đưa ra một dịch vụ thích hợp với giao thức lớp trên của WAP (Security, Transaction và Session) và truyền thông trong suốt qua các dịch vụ mang dữ liệu có sẵn. WDP hỗ trợ một số thực thể truyền thông đồng thời từ lớp cao hơn qua các dịch vụ mang cơ bản. Bằng cách sửu dụng lại các phần tử của các dịch vụ mang cơ bản, WDP có thể cài đặt để hỗ trợ nhiều dịch vụ mang và tối ưu cho hoạt động trong môi trường hạn chế tài nguyên như thiết bị di động. Thực thể quản lý WDP. Thực thể quản lý WDP được sử dụng như một giao diện giữa lớp WDP và môi trường thiết bị. Thực thể quản lý WDP cung cấp thông tin về sự thay đổi môi trường thiết bị, mà có thể ảnh hưởng đến hoạt động của WDP. Ví dụ: giả sử rằng các khả năng cơ sở ssau được cung cấp bởi thiết bị Thiết bị ở trong vung hiệu lực của dịch vụ mang. Thiết bị có đủ nguồn, và đang bật nguồn. Có đủ tài nguyên cho WDP (Khả năng xử lý và bộ nhớ). Giao thức WDP được cấu hình đúng. Người dùng sẵn sàng truyền và nhận dữ liệu. CHƯƠNG IV: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC WAP PUSH Giao thức truy nhập “push” là giao thức chuyển nội dung sẽ được “push” tới client (sử dụng XML), và “push” các thông tin điều khiển liên quan giữa Push Initiator và Push Proxy / Gateway. Giới thiệu. Bộ khung ứng dụng Push đưa ra một biện pháp để truyền thông tin tới một thiết bị không có hành động người sử dụng trước đó. Trong mô hình client/server thông thường, client yêu cầu một dịch vụ hoặc thông tin từ server, server sẽ phản hồi thông tin tới client. Công nghệ này được gọi là “Pull”. Client kéo (pull) các thông tin về từ server. WWW là thí dụ điển hình của công nghệ “pull”, ở đó người dùng gửi một URL (yêu cầu) đến một server và server trả về (đáp ứng) một trang web tới người dùng đó. Ngược lại với nó là công nghệ “Push”, cũng dựa trên cơ chế client/server nhưng không hề có một yêu cầu rõ ràng từ phía client trước khi server gửi nội dung về client. Một cách nói khác: giao dịch “pull” thông tin luôn được khởi tạo từ client, giao dịch “push” thông tin được khởi tạo từ server. Bộ khung ứng dụng Push. Một hoạt động Push xảy ra trong WAP khi một Push Initiator truyển nội dung tới client sử dụng một trong các giao thức: giao thức Push qua không khí (Push Over-the-Air Protocol) hoặc giao thức truy nhập push (Push Access Protocol). Dạng đơn giản nhất của kiến trúc push: Tuy nhiên Push Inititator không chia sẻ giao thức Push với WAP Client: Push Initiator trên internet còn WAP Client trên WAP domain. Do đó, Push Initiator không thể quan hệ với WAP Client mà không có một bộ phận trung gian. Vì vậy cần đưa vào một gateway phiên dịch: Như vậy Push Initiator liên hệ với Push Proxy Gateway (PPG) từ phía Internet, phân phối nội dung tới client đích sử dụng các giao thức Internet. PPG là cần thiết để chuyển tiếp nội dung đã push tới WAP domain, và nội dung đã truyền qua không khí từ mạng di động tới client đích. Giao thức PAP sử dụng XML có thể được truyền tunnel qua các giao thức internet khác nhau, ví dụ HTTP. Thêm vào đó để cung cấp dịch vụ proxy gateway đơn giản, PPG có thể có khả năng báo cho Push Initiator về thông điệp push cuối cùng đã được truyền đi, và nó có thể đợi cho client chấp nhận hoặc từ chối nội dung trong các mạng di động hai chiều. Nó cũng cung cấp cho Push Initiator với client có khả năng tìm kiếm các dịch vụ, cho phép Push Initiator lựa chọn các đặc trưng tối ưu trong nội dung riêng cho client đó. Giao thức truy nhập PPG phía internet gọi là giao thức Push Access Protocol – PAP. Về phía WAP, gọi là Giao thức Push Over-The-Air Protocol. Push Proxy Gateway. Push Proxy Gateway – PPG là một thực thể đảm nhận hầu hết các công việc của kiến trúc Push. Trách nhiệm của nó bao gồm: hoạt động như một điểm truy nhập nội dung push từ Internet tới mạng di động và mọi thứ liên quan đến chúng (Như: nhận thực, bảo mật, điều khiển client, v.v…). Như vậy, PPG là điểm nhập mạng một mạng di động. Chính nó là người quyết định ai là người được phép truy nhập tới mạng WAP, những người được push nội dung và những người không được phép. Tổng quan các dịch vụ. PPG đặt tại bộ khung Push với một số dịch vụ. trước tiên và nổi bật nhất, nó là điểm vào cho nội dung đã push tù internet tới WAP domain. Nghĩa là nó có ít nhất các chức năng sau: Nhận dạng và nhận thực Push Initiator; điều khiển truy nhập. Phân tích và phát hiện lỗi trong thông tin nội dung. Các dịch vụ khám phá client. Phân giải địa chỉ. Chuyển đổi giao thức. Truy nhập từ phía Internet PPG chấp nhận các thông tin đã push từ Internet sửu dụng giao thức PAP. Nội dung này được chia thành nhiều phần, phần đầu tiên chứa thông tin của chính PPG đó. Như vậy, thông tin bao gồm: thông tin về đích nhận, timeout, các yêu cầu callback, và các phần tử tương tự của thông tin. PPG sẽ thông báo thành công (hoặc báo cáo không thành công) việc phân tích thông tin và có thể cộng thêm thông tin gỡ rối về chính nội dung đó. Nó cũng làm một callback tới server đang push mỗi trạng thái kết thúc của khi tiến trình push (đã phân phối, đã hủy, đã hết hạn, v.v…) xảy ra nếu Push Initiator yêu cầu. Dịch vụ điều khiển thông điệp. Mỗi lần nội dung được chấp nhận cho phân phối, PPG thử tìm thiết bị đích chính xác và phân phối thông tin tới client sử dụng giao thức Push Over-the-Air Protocol. PPG sẽ cố gắng phân phối nội dung cho đến khi hết hạn. Thời gian sống có thể được thiết lập bởi Push Initiator và/hoặc được thiết lập riêng của nhà điều hành di động. Mã hóa và biên dịch. PPG có thể mã hóa các kiểu nội dung WAP (ví dụ WML và SI) thành các phần nhị phân tương ứng nếu cảm thấy thuận lợi. Việc dịch từ nguyên bản -> nhị phân được tiến hành trước khi phân phối nội dung qua không khí. Các kiểu nội dung khác mà phụ thuộc ứng dụng xác định có thể được chuyển tiếp như đã nhận được. Cũng có thể các Push Initiator tiền biên dịch nội dung thành dạng nhị phân. Thông tin đã được tiền xử lý đó sẽ được chuyển tiếp luôn. Dịch vụ truy vấn các năng lực client. Một Push Initiator có thể truy vấn PPG để biết khả năng của client để tạo định dạng nội dung tốt hơn cho thiết bị WAP xác định. Giao thức truy nhập Push. Push Access Protocol là giao thức để một Push Initiator có thể push thông tin từ mạng Internet tới mạng di động, kí gửi nó lại PPG. Chú ý rằng giao thức này có thể được truyền tunnel qua bất kỳ giao thức nào của Internet, mặc dù HTTP được chọn mặc định. Hoạt động của giao thức PAP. PAP hỗ trợ các hoạt động sau: Sự đệ trình Push (Initiator đến PPG).. Các thông báo kết quả (PPG đến Initiator).. Việc huỷ Push (Initiator đến PPG).. Truy vấn trạng thái (Initiator đến PPG).. Các khả năng Client (Initiator đến PPG). Quy trình push. Các thông điệp Push chứa 3 thực thể: một thực thể điều khiển, một thực thể nội dung và tùy chọn một thực thể khả năng. Chúng được bao trong một thông điệp nhiều phần gửi từ Push Initiator tới PPG. Thực thể điều khiển là một tài liệu XML chứa các chỉ thị phân phối dành riêng cho PPG. Ngược lại thực thể nội dung lại dành riêng cho thiết bị di động. PPG có thể hoặc không thể chuyển nội dụng này thành dạng tối ưu băng thông hơn trước khi chuyển nó qua không khí: WML có thể được mã hóa thành WML-C, còn các định dạng nội dung khác sẽ hoàn toàn không được mã hóa. Thực thể năng lực tùy chọn chứa các khả năng của client mà thông điệp đã lên khuôn. Sự báo cáo xác nhận. Nếu Push Initiator yêu cầu xác nhận thông báo đã phân phối thành công, thông điệp báo cáo xác nhận đã phân phối sẽ được chuyển đến Push Initiator sau khi PPG đã phân phối thành công thông điệp tới thiết bị di động (qua một mạng mang hai chiều), hoặc đã chuyển tới thiết bị (qua mạng mang một chiều). Nó chứa một thực thế XML. Trong trường hợp phân phối hỏng, báo cáo xác nhận cũng được chuyển tới Push Initiator. Một đặc trưng chính của Bộ khung Push là Push Initiator có thể tin tưởng phản hồi từ PPG. Nếu không thể phản hồi, nó sẽ hủy hành động đó và Push Initiator sẽ biết được là nội dung sẽ không bao giờ đến được đích. Không có kẽ hở trong bộ khung trong việc phân phối sai lầm thông tin xác nhận. Việc hủy Push. Là một thực thể XML đã chuyển từ Push Initiator tới PPG yêu cầu hủy nội dung đã đệ trình trước đó. PPG phản hồi thông báo việc hủy Push thành công hay thất bại. Truy vấn khả năng client. Là một thực thể XML được gửi từ Push Initiator tới PPG yêu cầu các khả năng của thiết bị riêng biệt trên mạng. PPG đáp ứng với một thông điệp hai phần, gồm phần gốc là kết quả yêu cầu và phần thứ hai là khả năng của thiết bị trong khuôn dạng đã định nghĩa bởi nhóm Các cấu hình tác nhân người dùng. Giao thức Push Over-the-Air Protocol. Giao thức Push Over-the-Air – OTA là một lớp giao thức mỏng phía trên WSP về mặt kiến trúc. Phần này của Push Framework đảm bảo việc phân phối nội dung từ PPG tới client và các tác nhân người dùng của nó. Giao thức OTA có thể sử dụng các phiên WSP để phân phối nội dung. Các Push hướng kết nối cần một phiên WSP hoạt động. Nhưng server không thể tạo một phiên. Để giải quyết trường hợp không có sẵn một phiên WSP, Push Framework đưa ra một Trình ứng dụng khởi tạo phiên – Sesion Initiation Application trên client, lắng nghe các yêu cầu từ các OTAserver và đáp ứng bằng cách thiết lập một phiên WSP cho mục đích Push. Client có thể kiểm tra thông tin nhận dạng OTAserver trước khi thiết lập bất cứ phiên Push nào. Việc thực hiện phân phối push cũng có thể thực hiện không có bất kỳ phiên push nào, sử dụng một cơ chế phi kết nối. Điều này cần thiết trong các mạng một chiều. Sự xem xét bảo mật Khi cài đặt WAP Push, các cơ chế bảo mật và tin cậy có thể được được vào một số phần. Có thể đặt ra các câu hỏi sau: Một Push Initiator có thể được nhận thực như thế nào ? Vai trò của PPG trong cơ chế bảo mật và tin cậy ? Các điều khoản truy nhập cho Push Initiator và các nội dung đã push. Client nhận thực một số thứ như thế nào nếu nó không có một chứng chỉ. Nhận thực một Push Initiator. Điều quan trọng là một Push Initiator được nhận thực bằng các cách khác nhau phụ thuộc các môi trường bảo mật mà Push Initiator và PPG hoạt động. Dưới đây là danh sách một vài giải pháp khả thi: Sử dụng các chứng chỉ mức Phiên (TLS, SSL). Nếu mạng giữa Push Initiator và PPG là không tin tưởng (ví dụ: Internet, hay một mạng rất rộng Intranet, v.v…). TLS, SSL có thể sử dụng giữa Push Initiator và PPG. Sử dụng các chứng chỉ mức đối tượng. Các chứng chỉ có thể được sử dụng để ký hoặc mã hóa nội dung push trên một nền tảng đàu cuối – đầu cuối. Điều này không bao hàm PPG trong quá trình nhận thực và sẽ bảo đảm tính riêng tư hơn trong nhận thực nội dung tại client. Cơ chế nhận thực HTTP. Mặc dù hầu hết dạng chung của nhận thực HTTP là nhận thực cơ bản (nghĩa là một cặp user/password), nhưng các dạng khác của nhận thực HTTP vẫn có thể được ưa chuộng hơn do sự đảm bảo tính riêng tư bền vững hơn. Sự kết hợp các công nghệ. Có thể kết hợp các công nghệ để có một cơ chế nhận thực hiệu quả hơn, ví dụ: Push Initiator có thể thiết lập một phiên TLS, SSL nặc danh với một PPG, và sau đó, nhận thực HTTP có thể được sử dụng để nhận thực Push Initiator. Các nội dung đã ký hoặc đã mã hóa có thể được gửi qua các phiên đã nhận thực này. Mạng tin cậy. Trong nhiều cài đặt thực tế, mạng giữa Push Initiator và PPG là các mạng riêng. Do đó rõ ràng Push Initiator đã được tin tưởng. CHƯƠNG V: SO SÁNH: WAP VÀ I-MODE Phần này ta sẽ làm một so sánh giữa WAP và I-Mode – Một công nghệ truy cập đến các dịch vụ internet trên điện thoại di động của công ty viễn thông Nhật bản NTDoCoMo. I-Mode phát triển dựa trên công nghệ truyền dẫn số liệu gói. Điều này nghĩa là I-Mode luôn luôn online, và do đó người dùng chỉ bị tính cước cho số lượng thông tin họ nhận về, chứ không phải là bao nhiêu phút sử dụng. I-Mode có thể được sử dụng để chuyển mail tới các máy tính, các thiết bị cầm tay và đến các thiết bị i-mode khác. Với sự bành trướng trên thị trường Nhật Bản, gần đây NTT DoCoMo đã mở rộng các dịch vụ của họ vào thị trường Châu Âu, ta có thể chứng kiến sự hội tụ của hai tiêu chuẩn toàn cầu của công nghệ Internet di động, WAP và I-Mode. Chúng là các công nghệ về cơ bản giống nhau, cùng cho phép người dùng truy cập các thông tin dựa trên web với các khả năng giao dịch từ một thiết bị di động. Tuy nhiên có nhiều điều khác nhau chủ yếu. Sự khác nhau giữa WAP và I-Mode WML và CHTML Khác nhau quan trọng đầu tiên là ngôn ngữ lập trình được sử dụng. WAP sử dụng ngôn ngữ đánh dấu không dây WML trong khi I-Mode sử dụng CHTML (Compact HTML). CHTML thuận lợi hơn so với WML cho phần lớn các nhà phát triển Web. Tuy nhiên trong tương lai, nội dung của Internet sẽ ở dưới dạng chuẩn XML, và từ XML đến với WML thuận lợi hơn nhiều. Và tất nhiên nó sẽ đáng chú ý hơn nhiều so với CHTML hay HTML I-Mode: Luôn luôn kết nối Điểm khác nhau thứ 2 là I-Mode là một dịch vụ luôn luôn kết nối. Nghĩa là bạn không phải quay số để truy nhập vào một website và email được gửi trực tiếp tới điện thoại của bạn. Dịch vụ này sử dụng công nghệ GPRS. Email sẽ được gửi đến như là các SMS. Và như một công nghệ tiên tiến, chúng ta có thể gửi và nhận các file dũ liệu lớn qua trên thiết bị không dây của chúng ta. Cước phí Điểm khác biệt thứ ba là cước phí. I-Mode dựa trên hệ thống truyền dẫn dữ liệu gói, các thuê bao sẽ phải trả tiền cho lượng dữ liệu lưu chuyển chứ không phải cho thời gian kết nối Tương lai của công nghệ Internet không dây Một lợi thế của I-Mode là bạn không cần sử dụng thẻ tín dụng của mình để thanh toán, tiền cước đã được cộng thêm vào hoá đơn điện thoại của bạn. Đây là điều đặc biệt quan trọng để thu hút các khách hàng trẻ tuổi không có thẻ tín dụng. Chú ý rằng I-Mode không phải là phương tiện để thủ tiêu WAP. Thực ra, cả hai công nghệ đều đang ở thời kỳ sơ khai, và mỗi cái sẽ học hỏi được nhiều điều từ cái kia. WAP và I-Mode, mỗi cái có các đặc điểm riêng. Các đặc điểm của WAP đang được thay đổi để thù hợp hơn với người Châu Á. Cũng vậy, I-Mode được sử dụng chủ yếu ở Nhật Bản, mặc dù NTT DoCoMo (với hơn 20 triệu thuê bao) đã hy vọng sẽ đưa nó tới Anh Quốc và phần còn lại của Châu Âu trong tương lai. Với mục tiêu như vậy, NTT DoCoMo đã bắt đầu cung cấp nội dung tiếng Anh trên các điện thoại i-mode cho các du khách ngoại quốc tại Nhật bản. Trước khi I-Mode được triển khai ở Anh thì WAP đã được hoan nghênh như là tương lai của truyền thông di động, giải trí và thương mại. Bây giờ người ta phải xem sẽ cung cấp cái gì, và vài thứ không mong muốn với việc cung cấp hiện tại. WAP tạo ra một bước nhảy tới công nghệ di động. Bây giờ chúng ta có thể gửi mail, mua hàng và truy nhập dữ liệu khi đang di chuyển. Ngành công nghiệp không dây và các nhà phân tích đều tin tưởng giống nhau rằng xác suất để người ta truy nhập Internet từ điện thoại di động của họ nhiều hơn từ PC của họ trong vài năm tới. Người ta cũng thấy trước rằng các điện thoại cầm tay sẽ có năng lực tính toán tương đương với các máy tính xách tay tinh vi, nó sẽ được sử dụng cho hầu hết các truyền thông của chúng ta và các thông tin cần thiết. CHƯƠNG VI: GIỚI THIỆU MỘT ỨNG DỤNG WAP. Chương cuối cùng này tôi xin giới thiệu một chút về một trình ứng dụng nho nhỏ hiện thực công nghệ WAP: Dịch vụ WAP Google. Ý tưởng. Google là gì? Hẳn không ai trong chúng ta không biết Google là gì? Không những là một công cụ tìm kiếm đa năng, Google còn có thể làm được nhiều thứ. Bạn có thể làm toán, có thể tra từ điển, có thể kiểm tra chính tả một bài viết, có thể biết thôg tin về một đối tác kinh doanh…. Google quả là tuyệt vời! Tuy nhiên để sử dụng Google bạn cần có một máy tính, kết nối Internet. Bạn đã biết rằng với WAP, điện thoại di động của bạn có thể truy cập Internet. Vậy tại sao không kết hợp WAP và Google nhỉ? Bạn sẽ tận dụng được sức mạng vĩ đại của Google với điện thoại di động của bạn. Hiện thực ý tưởng trên tôi xây dựng WAP Google với mong muốn sử dụng điện thoại di động qua WAP để tận dụng khả năng to lớn của Google. KẾT LUẬN WAP – Công nghệ ra đời để đưa bạn đến gần với Internet hơn. Bây giờ bạn có thể truy nhập vào kho thông tin khổng lồ - Internet - mà không cần đến máy tính. Bạn có thể truy nhập vào WWW ở bất cứ đâu chỉ với một chiếc điện thoại. Bạn có thể thực hiện các giao dịch, chơi các trò chơi, thực hiện một vài trắc nghiệm, v.v… Người ta đã hy vọng vào WAP như vậy trong thuở sơ khai của công nghệ này, và WAP đang từng bước thể hiện được vai trò của mình. Các nhà cung cấp đã bắt đầu triển khai WAP trong mạng của mình và thu được những nguồn lợi không nhỏ từ nội dung phong phú mà WAP đem lại cho người dùng di động. Do thời gian nghiên cứu ngắn ngủi, đồ án này mới thực hiện những nghiên cứu sơ khai về WAP, đi qua những kiến thức nền tảng của công nghệ tiên tiến này, lột tả phần nào kiến trúc WAP theo kiểu kiến trúc của một hệ thống mở. WAP đã qua thời kì thai nghén và đang từng bước trưởng thành, chứng tỏ uy thế vượt trội của mình, ngay cả so với I-Mode, một công nghệ tương đương trên GPRS tại Nhật bản. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths. Phạm Khắc Chư – người đã trực tiếp hướng dẫn tôi nghiên cứu và hoàn thành đồ án này. TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình thông tin di động thế hệ ba - Nguyễn Phạm Anh Dũng. Giáo trình thông tin di động - Nguyễn Phạm Anh Dũng. Tài liệu kỹ thuật kiến trúc giao thức ứng dụng không dây – Wireless Application Protocol Architecture – Wireless Application Protocol – Affan Ahmed, Adeel Abbas. WAP: A Beginner’s Guide – Dale Bulbrook – McGraw Hill Company. Google Calculator's Feature - Google Sets Lab - MỤC LỤC ._.