HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

NGUYỄN ĐỨC HOÀNG
NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI DỊCH VỤ
GAME TƯƠNG TÁC TRÊN MẠNG NGN-IMS Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
Mã số: 60.52.70
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ


1
MỞ ĐẦU
Trong thời đại hiện nay, nhu cầu của con người ngày càng phong phú và đa dạng.
Các loại hình dịch vụ viễn thông cơ bản chỉ thỏa mãn một phần rất nhỏ trong những nhu cầu
về thông tin và giải trí của người sử dụng. Người sử dụng mong muốn được chơi game,
nghe nhạc, xem phim, và thực hiện nhiều dịch vụ tương tác hơn nữa. Các dịch vụ này
hiện được những nhà cung cấp dịch vụ nội dung trên Internet thỏa mãn phần nào. Điều này
đang kéo dần thị phần của những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đi xuống, biến các nhà
cung cấp dịch vụ viễn thống đơn thuần chỉ là những nhà cung cấp dịch vụ hạ tầng.
Hiện nay việc tiến lên mạng NGN-IMS đã trở thành xu thế tất yếu và được
thừa nhận bởi hầu hết các tổ chứ c nghiên cứu, nhà cung cấp thiết bị và nhà cung cấp dịch vụ
viễn thông trên toàn Thế giới. Việc áp dụng mạng NGN-IMS mang lại cho không chỉ nhà
cung cấp dịch vụ viễn thông những giá trị to lớn về mặt kinh tế và kỹ thuật mà còn mang lại
cho người sử dụng những cơ hội trải nghiệm dịch vụ ngày một phong phú với chất lượng
được đảm bảo hơn. Mạng NGN-IMS cũng đang được nghiên cứu và triển khai tại Việt
Nam.
Trong xu thế phát triển của hạ tầng mạng và nhu cầu thúc bách từ thị trường,
những loại hình dịch vụ mới trên NGN-IMS đã được nghiên cứu và triển khai thử nghiệm ở
nhiều quốc gia, bước đầu cho thấy thành công của mình. Dịch vụ Game tương tác trên nền
NGN-IMS là một trong số đó.
Trong luận văn này, học viên sẽ trình bày những nghiên cứu về dịch vụ Game
tương tác trên NGN-IMS, các yêu cầu kỹ thuật và phương án triển khai tại Việt Nam với
mong muốn phong phú hóa các dịch vụ trên nền mạng viễn thông Việt Nam và đáp ứng xu
thế phát triển tất yếu của khoa họ c công nghệ và thị trường.
Cấu trúc luận văn gồm bốn chư ơng. Chương 1 trình bày tổng quan về khái niệm
Game tương tác, phân loại game tương tác và các ưu nhược điểm khi triển khai trên mạng
viễn thông. Chương 2 giới thiệu tổng quan về mạng NGN-IMS và khả năng triển khai Game
tương tác trên mạng NGN-IMS. Chương 3 trình bày khái quát được các vấ n đề kỹ thuật
triển khai game trên nền IMS, với các mô hình game tương tác khác nhau. Chương 4 của
luận văn sẽ trình bày việc khảo sát mạng NGN-IMS trong thực tế tại Việt Nam, các yêu cầu

Theo mô hình triển khai thì có ba mô hình triển khai game tương tác phổ biến hiện
nay là: Mô hình Client–Server, người chơi (client) tương tác với nhau thông qua máy chủ
(Server); mô hình Peer–To–Peer: là mô hình game ở đó người chơi tương tác trực tiếp với
nhau, vai trò của các người chơi như nhau và mô hình lai (Hybrid) có sự lai ghép giữa hai
mô hình trên.
I.2.2. Phân loại theo cách chơi
Theo cách chơi thì có ba thể loại game tương tác chính như sau:
Game tương tác trực tiếp giữa người với người: Là các trò chơi trương tác giữa các
người chơi với nhau.

4
Game tương tác giữa người với máy: là game tương tác giữa người với máy. Hoạt
động trong trò chơi phụ thuộc chủ yếu vào tương tác giữa người chơi và logic thực hiện trò
chơi.
Game lai giữa hai loại trên: Kết hợp hai hình thức tương tác giữa người chơi với
người chơi và giữa người với máy.
Game chiến thuật tương tác: Game này chú trọng tới việc quản lý nguồn tài nguyên
và xây dựng các đơn vị có tính năng và số lượng khác nhau.
I.2.3. Phân loại theo yêu cầu kỹ thuật của hạ tầng
Tuy nhiên, đối với nhà cung cấp game, ngoài yếu tố nội dung game thì phải tính toán
đến băng thông cần thiết trong môi trường truyền tải có thể đáp ứng được yêu cầu của thể
loại game đó. Do đó, đố i với nhà cung cấp mạng truyền tải thì sẽ có các yêu cầ u truyền tải
khác nhau có thể chia thành một số thể loại game tương tác như sau:
• Game hành động, nhập vai thời gian thực.
• Game chiến thuật thời gian thực.
• Game theo lượt.
Bảng các tham số yêu cầu chất lượng truyền tải cho các thể loại game này như sau:
Bảng I-1: Tham số chất lượng truyền tải – trễ cho các game tương tác
Thể loại game tương tác
Yêu cầu trễ toàn trình (RTT)

Có ba mô hình triển khai game tương tác phổ biến: Mô hình Client–Server, người
chơi (client) tương tác với nhau thông qua máy chủ (Server); mô hình Peer–To–Peer: là mô
hình game ở đó người chơi tương tác trực tiếp với nhau, vai trò của các người chơi như nhau
và mô hình lai (Hybrid) có sự lai ghép giữa hai mô hình trên. Dù đã có sự tương tác, tuy
nhiên trong các game hiện nay sự tương tác hầu như chỉ diễn ra giữa các đối tượng trong
game với nhau trong thế giới ảo, rất hiếm khi có sự tươ ng tác giữa thế giới thực của người
chơi và thế giới ảo trong game nên nhiều mong muốn về tính tiện ích hướ ng đến tính
“thực”của người chơi chưa thể được đáp ứng.
Các kênh thanh toán, phân phối, hỗ trợ cho kinh doanh game hiện tại độc lập với
nhau và với bản thân các game. Nhà cung cấp game phải tự tổ chức hệ thống bán hàng,
chăm sóc khách hàng, thanh toán. (đại lý, thẻ, hỗ trợ ) làm tăng chi phí đồng thời cũng gây
bất tiện cho người chơi.

6
Game online hiện phát triển khá mạnh và mang lại doanh thu lớn cho nhà kinh doanh
game nhưng các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông hầu như vẫn đứng ngoài cuộc trừ việc
cung cấp dịch vụ hạ tầng truyền tải IP (vốn rất rẻ ). Nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông muốn
tham gia thì trường game nhưng không dễ dàng vì việc kinh doanh game đòi hỏi tính linh
hoạt cao (nội dung game, hình thức kinh doanh, quảng cáo ) mà nhiề u nhà cung cấp dịch vụ
Viễn thông không thể đáp ứng được.
I.5. Kết luận chương
Trong CHƯƠNG I, học viên đã trình bày khái niệm về hoạt động tương tác, game
tương tác, một số đặc điểm và những tiềm năng mà game tương tác mang lạ i cho thị trường
ứng dụng. Qua những nội dung đ ã trình bày ở trên, họ c viên đã tìm hiểu chi tiết về ba mô
hình triển khai của game tương tác và những đặc điểm nổi bật nhất của game tương tác. Đây
chính là cơ sở để phân tích và chứng minh tính khả thi khi triển khai loại hình dịch vụ :
Game tương tác trên mạng viễn thông.

hiện được điều này nhờ cấu trúc phân lớp ngang tức là các lớp độc lập với nhau như Hình
II-1:

Hình II-1: Kiến trúc 3GPP IMS
II.2. Khả năng phát triển dịch vụ trên mạng NGN
Kiến trúc mạng NGN cho phép triển khai các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng viễn
thông một cách linh hoạt và phong phú hơn nhiều so với các thế hệ mạng trước đó.
Theo ITU-T, bao gồm 2 tầng chính là tầng truyền tải và tầng dịch vụ. Tầng truyền tải
sẽ đảm nhận trách nhiệm cung cấp đường đường truyền tốt nhất đáp ứng được yêu cầ u hoạt
động của dịch vụ. Tầng dịch vụ đảm nhận việc điều khiển hoạt động của dịch vụ.
Với mô hình phân lớp, tách biệt giữa dịch vụ và truyền tải của mình, NGN đã mở ra
cơ hội phát triển mới cho các dịch vụ trên mạng viễn thông. Các dịch vụ nội dung đã nhìn
thấy cơ sở hạ tầng để phát triển, điều cần quan tâm là một cơ chế báo hiệu, điều khiển phù
hợp để các dịch vụ này có thể được triển khai.

9
II.3. Khả năng phát triển Game tương tác trên mạng NGN-IMS
Trong mô hình game trên internet hiện nay, ta thấy cũng có 2 phần chính đó là phần
dịch vụ (bao gồm Client và Server) và phần truyền tải trên môi trường internet. Như vậy,
nếu triển khai game trên mạng NGN thì phần truyền tải sẽ đượ c đảm bảo và điểu khiển bởi
tầng truyền tải, chắc chắn chấ t lượng dịch vụ game sẽ được đảm bảo. Ngoài ra, các dịch vụ
multimedia cơ bản để tạo nên các ứng dụng cũng đã được chuẩn bị sẵn sàng để phục vụ cho
các dịch vụ đòi hỏi nội dung đa dạng và phong phú.
Trong các kiến trúc điều khiển của tầng dịch vụ, NGN-IMS (phân hệ đa phương tiện
IP) đã được các tổ chức chuẩn hóa lựa chọn và phát triển để thực hiện chức năng điều khiển
các dịch vụ mới thỏa mãn cho việc triển khai mô hình game tương tác trên nền mạ ng viễn
thông. Mô hình kết hợp này như Hình II-2

Game
client

Game client khám phá về các trò chơi, cập nhật thông tin về sự thay đổi trong game
(như: điểm của người chơi, danh sách người chơi ) thông qua các tiện ích do dịch vụ hiện

10
diện (presence) của NGN-IMS. Khi chơi, Game client khởi tạo phiên liên lạc tới Game
server nhằm khởi tạo kênh truyền media sẵn sàng cho các tương tác của game, ở đây, việc
thiết lập phiên được cung cấp bởi dịch vụ thiết lập phiên cơ bản của NGN-IMS. Các phiên
này được hỗ trợ về QoS theo yêu cầu của game.
NGN-IMS cho phép khả năng tương tác qua lại với các kênh liên lạc trong game vì
NGN-IMS quả n lý dữ liệu thống nhất cho các account khách hàng và game chỉ là một thuộc
tính dịch vụ trong profile này. Trong khi đang chơi game mà có cuộc gọi đến thuê bao này
thì cuộc gọi sẽ được thông báo với người chơi thông qua các sự kiện trong game.
Ngoài việc hỗ trợ trực tiếp cho các chức năng trong game NGN-IMS còn cung cấp
cho ngườ i chơi cũng như nhà cung cấp game các kênh liên lạc khác: thanh toán, giám sát
Cước của phiên liên lạc có dịch vụ gia tăng là game có thể coi như cước của dịch vụ Viễn
thông do vậy nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông sẽ thu cước và phân chia doanh thu với nhà
cung cấp game.
II.4. Tiềm năng khi triển khai Game tương tác trên mạng NGN-IMS
Phối hợp được nhiều kênh truyền thông trong game tạo ra nhiều đặc tính thú vị làm
cho game giàu đặc tính và gần đời thực hơn.
Triển khai game trên NGN-IMS mang lại doanh thu cho không những nhà kinh
doanh game mà cá các nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông. Nhà cung cấp dịch vụ game tiết
kiệm được những khoản chi phí đáng kể cho các việc quản trị vận hành bảo dưỡng hạ
tầng mạng, chăm sóc khách hàng, tính và thu cước, vì các chức năng này được các
nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông thực hiện. Nhà cung cấp dịch vụ Viễn thông cũng nhờ
mô hình này sẽ lôi kéo được nhà khách hàng, được phân chia doanh thu từ nhà cung cấp
game trên cơ sở chia sẻ hạ tầng.
NGN-IMS có khả năng điều khiển trong mạng hội tụ FMC ở đó phân hệ điều khiển
NGN-IMS độc lập với các phương thức truy nhập, người chơi có thể di động ko hạn chế
trong khi chơi game mà không cần lo lắng về sự gián đoạn. Trong thiết kế của phân hệ

IMS
• Các yêu cầu kỹ thuật chung cần phải có khi triển khai game tương tác trên NGN-
IMS
III.1. Phân loại các mô hình game tương tác trên NGN-IMS
Game tương tác trên NGN-IMS là một ứng dụng trên NGN-IMS, nó có thể sử dụng
các dịch vụ cơ bản của NGN-IMS để tạo một game phong phú và hấp dẫn. Một phiên game
tương tác sẽ sẽ bao gồm các dịch vụ như là Video, Voice, Tin nhắn, Vị trí Và mỗi dịch vụ
này lại có những luồng dữ liệu riêng như là điều khiển, dữ liệu game, dữ liệu quản trị.
Trên mạng NGN-IMS việc triển khai bất kỳ dịch vụ nào cũng sẽ tuân theo một trong
ba mô hình: Peer - to - Peer (P-P); Client - Server (C-S) và Hybrid (H). Mô hình một trò
chơi triển khai trên mạng internet hoặc mạng nội bộ hiện nay cũng tuân theo ba mô hình
trên. Do đó, việc phân loại mô hình game tương tác trên mạng NGN-IMS, học viên cũng sẽ
phân thành: Mô hình P-P; C-S và H.
Như vậy, đối với game tương tác trên NGN-IMS, các mô hình game sẽ phân biệt
nhau thông qua tiêu chí: Mô hình trao đổi dữ liệu game và phương tiện truyền tải dữ liệu
game.
III.2. Mô hình game tương tác Peer-to-peer (P-P)
Mô hình game tương tác P-P trên IMS là mô hình trong đó dữ liệu của game sẽ
truyền trực tiếp giữa các thiết bị của ngườ i chơi với nhau. Như tiêu chí đã phân tích ở trên,
mô hình game tương tác P-P này sẽ có 2 loại:
• Mô hình P-P trên IMS mà dữ liệu đư ợc truyền trực tiếp giữa các client với nhau
thông qua những kênh truyền tải tự tạo, không có sự quản lý của IMS.

13
• Mô hình P-P trên IMS mà dữ liệu đư ợc truyền trực tiếp giữa các client với nhau
thông qua các bản tin báo hiệu SIP.
Đối với một Operator, điều không mong muốn là không quản lý được dữ liệu trao đổ i
giữa các client với nhau.
III.2.1. Các yêu cầu cho dịch vụ game tương tác trên NGN/IMS cho mô
hình P-P

kênh media riêng rẽ cho game và cũng không có yêu cầu gì đặc biệt về QoS cho việc truyền
dữ liệu vì dữ liệu được đóng gói trong bản tin báo hiệu SIP đã thừa hưởng được mức chất
lượng dịch vụ của loại báo hiệu này rồi, quá thừa cho mộ t game theo lượt, thể loạ i game phổ
biến của mô hình P-P.
III.2.5. Khả năng hỗ trợ, đặc điểm đầu cuối cho mô hình P-P
Trong mạng NGN-IMS, dịch vụ game tương tác theo mô hình P-P sẵn sàng hỗ trợ
cho những loại đầu cuối PSS. Vấn đề này khó thực hiện trên các đầu cuối cứng nhưng lạ i dễ
thực hiện trên các đầu cuối mềm.
III.3. Mô hình game tương tác Client-Server (C-S)
Mô hình game tương tác C-S là mô hình trong đó dữ liệu của game không được
truyền trực tiếp giữa các client với nhau mà phải truyền thông qua một server, trong NGN-
IMS gọi là một Application Server (AS). AS đóng vai trò là game server, nó sẽ tổ chức một
môi trường làm việc chung cho các bên tham gia (game client).
Có thể mô tả ngắn gọn mô hình game tương tác C-S trên NGN-IMS như Hình III-2:

15

Hình III-2: Mô hình game tương tác Client – Server trên NGN-IMS
Với mô hình này, dữ liệu trao đ ổi giữa client và server bao gồm cả dữ liệu điều khiển
game và dữ liệu game, dữ liệu game cũng bao hàm cả dữ liệu truyền trên kệnh truyền tải
riêng hoặc đóng gói trong bản tin SIP.
III.3.1. Các yêu cầu cho dịch vụ game tương tác trên NGN/IMS cho mô
hình CS
Tương tự như mô hình P-P, mô hình C-S cũng có những yêu cầu kỹ thuật về chức
năng cũng như về chất lượng dịch vụ cho game tương tác.
Các tham số về chất lượng dịch vụ cho từ ng luồng có thể tham khảo tài liệu nhiệm vụ
SLA cho các dịch vụ Tripplay trên mạng NGN trong đó bao gồm Thoại, Video và dữ liệu.
III.3.2. Kiến trúc điều khiển game tương tác cho mô hình C-S
Khác với bản chất của Client – Server, mô hình chủ tớ, mọi hoạt động của Client đều
tuân theo sự điều khiển của Server. Mà mô hình game tương tác C-S trên IMS được hiểu

P*CSCF
S*CSCF
P*CSCF
SCIM/$
Game$platform
ISC
Voice$AS
Msg.$AS
Location$AS
…$AS
Game$Server
ISC

Hình III-5: Kiến trúc điều khiển của game tương tác theo mô hình H trên IMS
III.4.3. Kỹ thuật thực hiện game tương tác trong mô hình H
Do mô hình H là tổng hợp của hai mô hình C-S và P-P nên kỹ thuật thực hiện game
tương tác trên mô hình H sẽ là tổng hợp củ a hai kỹ thuật thực hiện trên mô hình P-P và C-S
III.4.4. Vấn đề chất lượng dịch vụ cho mô hình P-P
Như đã đề cập trong phầ n III.2.1, phần này sẽ mô tả chi tiết về thực hiện đảm bảo
QoS cho game tương tác theo mô hình H trên IMS. 18
III.4.5. Khả năng hỗ trợ, đặc điểm đầu cuối cho mô hình P-P
Đối với mô hình H, Client cũng tương tự như mô hình C-S, cũng không phải xử lý
tính toán nhiều. Tuy nhiên, ở mô hình này, các kênh dữ liệu có thể thiết lập truyền trực tiếp
sang nhau, việc này sẽ không có sự quản lý của IMS.
III.5. Kỹ thuật tính cước cho dịch vụ Game tương tác
Game tương tác là một dịch vụ trên mạng IMS cho nên thừa hưởng cơ chế tính cước
giống như các dịch vụ khác trên IMS. Trong IMS có 2 cơ chế tính cước là online và offline


Hình III-6: Hệ thống tính cước online
III.5.2. Tính cước Offline
Các phần tử SIP gửi các thông tin về những phiên làm việc đã được tính cước đến
khối lưu trữ tính cước (CDF-Charging Data Function) thông qua cổng giao tiếp Rf trên nền
DIAMETER. Các CDF sẽ tạo ra các bản ghi lại dữ liệu tính phí (CDRs-Charging Data
Records) và gửi chúng đến khối chức năng cổng tính cước (CGF-Charging Gateway
Function) thông qua giao tiếp Ga. CGF này sử dụng giao tiếp Bi để gửi CDRs cho hệ thống
lập hóa đơn.
III.6. Vấn đề tài khoản ảo cho Game tương tác
Game tương tác trên IMS là một dịch vụ trên IMS, nên nó được thừ a hưởng tất cả
những gì liên quan đến thuê bao như user profile, service profile giống như các dịch vụ khác
trên IMS.

19
Tài khoản ảo cho game tương tác thực chất là các thông tin về nhân vật trong game
tương tác, bao gồm tài khoản ảo, những vật dụng ảo gắn liền với nhân vật trong game. Với
game trên IMS, thì các thông tin này được lưu giữ trên service profile của thuê bao IMS.
III.7. Kết luận chương
Trong Chương này, học viên đã chi tiết các vấn đề kỹ thuật cầ n phải thực hiện để
triển khai game trên nền NGN-IMS, với các mô hình game tương tác khác nhau. Bao gồm:
yêu cầu dịch vụ, kiến trúc, kỹ thuật báo hiệu, QoS, đầu cuối, mô hình tính cước và quản lý
tài khoản ảo.
Qua những chi tiết về kỹ thuật đã trình bày, khả năng để triển khai thành công dịch
vụ game tương tác trên mạng NGN-IMS đã không phải là một viễn cảnh xa vời. Đối với
một hệ thống NGN-IMS tiêu chuẩn đã xây dựng, việc triển khai thêm dịch vụ Game tương
tác trên đó sẽ không tiêu tốn quá nhiều đầu tư, nghiên cứu và phần nào đó tăng thêm độ thỏa
mãn của khách hàng đối với các dịch vụ viễn thông.
Để chứng minh cho tính khả thi trong việc triển khai trong thực tế dịch vụ Game
tương tác, trong chương sau, học viên sẽ trình bày Phương án triển khai Game tương tác

NGN-IMS ở Việt Nam
IV.3.1. Đề xuất kiến trúc chung
Dựa trên các yêu cầu kỹ thuật đã phân tích ở trên, nhóm thực hiện đã đề xuất kiến
trúc chung cho game tương tác trên NGN-IMS của Việt Nam như Hình IV-2:

Hình IV-2: Đề xuất kiến trúc chung cho game trên IMS của Việt Nam
IV.3.2. Xây dựng một số mô hình game tương tác trên nền NGN-IMS
tại Việt Nam
IV.3.2.1. Mô hình 1: Thêm chất lượng truyền tải cho trò chơi trực tuyến
trên mạng internet hiện tại
(a) Đặt vấn đề
Mục tiêu kịch bản này bổ sung điểm còn thiếu sót cho mô hình game trên internet
truyền thống đó là chất lượng dịch vụ. Với kịch bản này, chưa sử dụng IMS tham gia cung
cấp và điều khiển game, mà đơn thuần chỉ là thiết kế lớp truyền tải tin cậy cho game trên

22
internet. Với kịch bản này, dữ liệu dữ liệu game và dữ liệu internet khác sẽ được tách biệt
nhau.
(b) Giải pháp kỹ thuật
Cung cấp dịch vụ theo mô hình Triple Play. Trong đó, dữ liệu được tách biệt giữa 3
dịch vụ với nhau được thực hiện ở lớp vật lý, tức là mỗi dịch vụ sẽ có một Port vật lý khác
nhau, tiếp theo mỗi port này sẽ được gán VLAN (Internet trực tiếp) hoặc các cặp VPI/VCI
(ADSL).
IV.3.2.2. Trò chơi tương tác trên IPTV
(a) Đặt vấn đề
Game trên dịch vụ IPTV hiện nay mới dừng lại ở các trò chơi đơn giản, offline, do
tài nguyên của STB đã dùng hết cho việc xử lý hình ảnh và âm thanh.
Với những phân tích và nhận định trên, đề xuất kịch bản game tương tác trên IPTV
sẽ là game nhiều người chơi, tác thao tác điều khiển game thông qua đầu cuối POTS, hiển
thị game trên kênh truyền hình IPTV.

2
3
4
5
6
Game%platform
Game%Server
Media%server
IMS
Mạng%truyền%tải%
của%VNPT
MSb
MSa
SIP%ASTelephone%AS
Location
Presence
1
2
3
4
5
6
7
8

Hình IV-4: Mô hình game tương tác có tương tác với các dịch vụ khác
IV.4. Kết luận chương
Chương VI của luận văn đã trình bày các giải pháp để triển khai game tương
tác ở Việt Nam dựa trên tình hình thực tế của các mạng NGN-IMS có sẵn. Ngoài ra trong
luận văn cũng trình bày một số mô hình cung cấp game cụ thể đi kèm với các dịch vụ viễn