Înregistrarea obligatorie este ce este. Consolidarea operatorilor și capacitatea de a furniza servicii convergente. Necesitatea reducerii costurilor operatorului

În căutarea modalităților de a reduce costurile și de a crește veniturile, furnizorii de servicii se gândesc din ce în ce mai mult la transferul serviciilor de voce la VoIP. Într-o rețea IP, serviciile de voce vor deveni parte a unui set extins de servicii de comunicații în timp real, supuse principiilor generale ale unei arhitecturi client-server. Aceste servicii includ mesagerie instantanee (IM), Push-to-Talk (PTT), NetMeeting și servicii VoIP wireless de a treia generație. De asemenea, trebuie remarcat faptul că, pe măsură ce VoIP evoluează, deschide calea către un nou nivel de servicii, care includ servicii bazate pe locație și prezență, servicii multimedia, colaborare în timp real și multe altele.

Sunt soluțiile Lucent Accelerate concepute pentru a accelera introducerea de noi servicii de către operatori, atât pe rețelele cu comutație de circuite care utilizează soluții de telefonie tradiționale, cât și pe rețelele cu comutare de pachete care utilizează comutatoare soft? VoIP. Aceste soluții includ sisteme de voce și date de ultimă generație, software și servicii profesionale necesare atât operatorilor de telefonie mobilă, cât și operatorilor de telefonie mobilă.

Cu toate acestea, pentru a implementa noi servicii convergente cu calitate garantată a serviciului, rețeaua trebuie să respecte o arhitectură de servicii fiabilă, care este supusă următoarelor cerințe.

Separarea straturilor de transport și de acces de nivelul de serviciu (transparența accesului).

Gestionarea unei sesiuni de comunicare care implică mai multe servicii de comunicare în timp real.

Compatibil cu serviciile IN existente, cum ar fi identificarea numelui apelantului, numărul gratuit (800), portabilitatea numărului local, serviciile CAMEL, ANSI-41 etc.

Interacțiune transparentă cu rețelele telefonice (planuri de numerotare, semnalizarea progresului apelului)

Convergența serviciilor cu fir și fără fir.

Mecanisme standardizate pentru schimbul de informații despre utilizatori între servicii.

Mecanisme standardizate de autentificare și facturare a utilizatorului final.

O interfață grafică standardizată, comună tuturor serviciilor.

Deschideți interfețe standard și API-uri pentru noi servicii dezvoltate de furnizorii de servicii și terți.

Acest articol examinează arhitectura de servicii a subsistemului IP Multimedia (IMS), care formează baza soluțiilor Lucent Accelerate. Soluții Lucent Accelerate? vă permit să implementați informații despre servicii la toate nivelurile de rețele cu fir și fără fir, oferind O abordare complexă la implementarea VoIP.

Arhitectura IMS

Arhitectura IMS care îndeplinește cerințele de mai sus este definită în standardele 3GPP (3rd Generation Partnership Project), ETSI și Parlay Forum. În fig. Figura 1 prezintă o versiune simplificată a arhitecturii IMS.

Figura 1. Arhitectura IMS simplificată

Informații generale despre IMS

Arhitectura de servicii unificată IMS acceptă o gamă largă de servicii bazate pe flexibilitatea SIP (Session Initiation Protocol). După cum se arată în Fig. 1, IMS acceptă o varietate de servere de aplicații care oferă atât servicii de telefonie tradiționale, cât și servicii noi (mesagerie instantanee, multipunct instant, streaming video, mesagerie multimedia etc.).

Arhitectura serviciului este un set de funcții logice care pot fi împărțite în trei straturi: dispozitivul abonat și stratul gateway, stratul de gestionare a sesiunii și stratul de aplicație.

Nivelul dispozitivelor de abonat și transport

Acest strat inițiază și termină semnalizarea SIP necesară pentru a stabili sesiuni și a furniza servicii de bază, cum ar fi conversia vorbirii din formă analogică sau digitală în pachete IP utilizând protocolul de transport în timp real (RTP). La acest nivel, funcționează gateway-uri media care convertesc fluxurile VoIP de bază în format de telefon TDM. Serverul media oferă diverse servicii media, inclusiv apeluri în conferință, redare alertă, colectare de tonuri, recunoaștere a vorbirii, sinteza vorbirii etc. Resursele serverului media sunt disponibile pentru toate aplicațiile, de ex. Orice aplicație (poștă vocală, număr gratuit 800, servicii interactive VXML etc.) care trebuie să redea o alertă sau să recupereze cifrele unui număr format poate folosi un server partajat. Serverele media acceptă, de asemenea, funcții non-telefonice, cum ar fi replicarea fluxurilor de voce pentru a oferi servicii instantanee punct la punct (PTT). Prin utilizarea unui grup comun de servere media pentru diferite servicii, nu este nevoie să planificați și să proiectați resurse media pentru fiecare aplicație individuală.

Stratul de gestionare a apelurilor și a sesiunilor

La acest nivel se află funcția de control al sesiunii de apel (CSCF), care înregistrează dispozitivele abonaților și direcționează mesajele de semnalizare SIP către serverele de aplicații corespunzătoare. CSCF interfață cu straturile de transport și acces pentru a asigura calitatea serviciului în toate serviciile. Nivelul de gestionare a apelurilor și a sesiunii include serverul de date pentru abonați HSS (Home Subscriber Server), unde sunt stocate central profilurile de servicii unice ale tuturor abonaților. Profilul conține informații de înregistrare curente (de exemplu, adresa IP), informații despre roaming, informații despre serviciul telefonic (de exemplu, numărul de redirecționare), informații de mesagerie instantanee (lista de abonați), parametri de mesagerie vocală (de exemplu, salutări) etc. Stocarea centralizată permite diverselor aplicații să utilizeze aceste date pentru a crea directoare personale, informații despre prezența abonaților din diferite categorii în rețea, precum și servicii combinate. De asemenea, centralizarea simplifică foarte mult administrarea datelor utilizatorilor și garantează o vedere uniformă a abonaților activi în toate serviciile.

Stratul de control al apelurilor și sesiunii găzduiește, de asemenea, Funcția de control al gateway-ului media (MGCF), care oferă interoperabilitate între semnalizarea SIP și alte semnalizări gateway-ul media (de exemplu, H.248). Funcția MGCF controlează distribuția sesiunilor pe mai multe gateway-uri media pentru serverele media, aceasta este realizată de funcția MSFC (Media Server Function Control).

Nivel de server de aplicații

Acest strat conține servere de aplicații care oferă servicii utilizatorilor finali. Arhitectura IMS și semnalizarea SIP oferă suficientă flexibilitate pentru a suporta o varietate de servere de telefonie și alte aplicații. Astfel, au fost dezvoltate standarde SIP pentru serviciile de telefonie și serviciile IM.

Server de aplicații de telefonie

Arhitectura IMS acceptă mai multe servere de aplicații pentru servicii de telefonie. Serverul de aplicații de telefonie (TAS) primește și procesează mesajele SIP și determină cum trebuie inițiat un apel de ieșire. Logica serviciului TAS oferă servicii de bază de procesare a apelurilor, inclusiv analiza cifrelor, rutarea, stabilirea apelului, așteptarea și redirecționarea apelurilor, conferințe etc.

TAS oferă, de asemenea, logica de serviciu pentru a contacta serverele media atunci când este necesar pentru a reda alerte și a apela semnale de progres. Dacă un apel este inițiat sau terminat pe PSTN, serverul TAS oferă semnal SIP către MGCF pentru a instrui gateway-urile media să convertească biții fluxului de voce TDM (PSTN) într-un flux IP RTP și să-l redirecționeze la adresa IP a telefonul IP corespunzător.

TAS prelucrează IN punctele de declanșare conform modelului apel telefonic. Când un apel ajunge la un punct de declanșare, TAS întrerupe procesarea apelului și verifică profilul abonatului (care conține informații despre serverele de aplicații care trebuie utilizate) pentru a vedea dacă sunt necesare servicii suplimentare. TAS generează un mesaj de control ISC (SIP IP Multimedia Service Control) și transferă controlul apelurilor către serverul de aplicații corespunzător. Acest mecanism poate fi utilizat pentru a apela atât servicii IN moștenite, cât și servicii noi bazate pe SIP.

Un mesaj IMS poate conține date despre mai multe TAS-uri furnizate anumite servicii diverse tipuri de dispozitive de abonat. De exemplu, un server TAS oferă servicii IP Centrex (planuri de numerotare private, directoare partajate, distribuție automată a apelurilor etc.), un alt server acceptă PBX și oferă servicii VPN. Interacțiunea mai multor servere de aplicații se realizează prin semnalizare SIP-I pentru a termina apelurile între dispozitive de abonat de diferite clase.

Funcția de comutare a serviciului IM-SSF

IM-SSF (IP Multimedia - Funcție de comutare a serviciilor) interfuncționează un mesaj SIP cu mesajele corespunzătoare CAMEL, ANSI-41, INAP (Protocol de aplicație de rețea inteligentă) sau TCAP (Partea de aplicație a capacităților de tranzacție). Această interoperabilitate permite telefoanelor IP acceptate de IMS să acceseze identificarea numelui apelantului, numărul gratuit 800, portabilitatea numărului local și multe altele.

Servere suplimentare de aplicații pentru telefon

Stratul de aplicație poate conține, de asemenea, servere autonome independente care oferă servicii suplimentare în orice etapă a apelului prin intermediul declanșatorilor. Aceste servicii includ apelare, redirecționare și clic pentru conferință, servicii de mesagerie vocală, servicii de răspuns vocal interactiv (IVR), VPN VoIP, facturare preplătită, blocarea apelurilor primite și ieșite.

Alte servere de aplicații

Stratul de aplicație poate conține, de asemenea, servere de aplicații SIP care nu utilizează modelul dial-up. Astfel de servere interacționează cu clienții dispozitivului de abonat pentru a furniza IM, PTT, servicii de prezență etc. Implementarea serviciilor bazate pe SIP (servicii non-telefonice) în arhitectura generală IMS permite interacțiunea a două tipuri de servicii și crearea de noi servicii mixte. Un exemplu este afișarea unei liste de abonați care indică starea prezenței în rețea, cu apelare și acces la alte servicii (telefonie, IM, PTT) efectuate cu un clic de mouse. Alt exemplu? utilizarea unui cont preplătit pentru a plăti serviciile de telefonie și video la cerere.

Deschideți Serviciu Acces Gateway OSA-GW

Flexibilitatea arhitecturii IMS permite furnizorilor de servicii să adauge servicii la rețeaua VoIP prin interfața cu aplicațiile existente sau prin integrarea serverelor de aplicații SIP proprii sau terțe. În plus, furnizorii de servicii își pot permite clienților să dezvolte și să implementeze servicii care folosesc resursele rețelei VoIP. De exemplu: o întreprindere poate implementa un serviciu pentru generarea automată a unui mesaj vocal sau instantaneu despre livrarea unei comenzi; Declanșatorul unui astfel de mesaj este informațiile despre locația curierului transmise printr-un computer de buzunar. Cu toate acestea, dezvoltatorii care lucrează la astfel de întreprinderi nu sunt adesea familiarizați cu protocoalele de semnalizare telefonică (SS7, ANSI41, CAMEL, SIP, ISDN etc.), deși au o educație în domeniul tehnologiei informației. Pentru a rezolva această problemă, Forumul Parlay, în strânsă colaborare cu 3GPP și ETSI, a dezvoltat o aplicație interfata software Parlay API pentru organizarea interacțiunii cu rețelele telefonice. Interacțiunea dintre SIP și Parlay API se realizează prin intermediul OSA-GW (Open Services Access Gateway), care face parte din stratul de aplicație al arhitecturii 3GPP IMS. Alte servere de aplicații, așa cum am menționat mai sus, asigură interacțiunea între protocoalele SIP și de telefonie (ANSI-41, CAMEL, INAP, TCAP, ISUP etc.). OSA-GW permite aplicațiilor de întreprindere bazate pe Parlay să acceseze informațiile despre prezență și starea apelurilor, să stabilească și să întrerupă sesiuni și să gestioneze în mod independent segmentele de apel (conexiunile apelantului și ale părții apelate). OSA-GW implementează interfața Parlay Framework, care permite serverelor de aplicații pentru întreprinderi să se înregistreze în rețea și controlează accesul la resursele rețelei.

Dezvoltarea arhitecturii IMS

Majoritatea serviciilor descrise în secțiunile anterioare au fost servicii de voce și date în bandă îngustă. Cu toate acestea, semnalizarea SIP și arhitectura IMS acceptă și servicii multimedia în bandă largă, cum ar fi difuzarea TV cu fluxuri video IP multicast, video la cerere, supraveghere video, telefonie video, conferințe video, săli de curs virtuale și multe altele. Pentru a implementa astfel de servicii, în rețea trebuie instalate servere de aplicații multimedia suplimentare și dispozitive de abonat (vezi Fig. 2).

Odată cu extinderea utilizării serviciilor multimedia, va fi nevoie de trecerea de la mecanismele de bază utilizate astăzi pentru a asigura calitatea serviciilor la un nivel superior. Pe lângă monitorizarea lățimii de bandă disponibilă, este necesară monitorizarea numărului de sesiuni de comunicare active în timp real. În arhitectura IMS, dispozitivele de abonat și serverele de aplicații pentru servicii multimedia de bandă largă și VoIP trimit cereri de inițiere a sesiunii printr-un element comun CSCF. CSCF determină nivelurile de trafic prin interacțiunea cu rețeaua de transport și acces și poate refuza stabilirea de sesiuni suplimentare.

Din perspectiva lui Lucent, sunt necesare extensii la arhitectura IMS pentru a susține o gamă extinsă de servicii. Multe dispozitive moderne de abonat VoIP, cum ar fi IP PBX, nu acceptă semnalizarea SIP, utilizând de obicei protocolul H.323. IAD-urile integrate care acceptă VoIP prin DSL folosesc adesea MGCP.

În consecință, pentru a susține aceste dispozitive comune de abonat în rețeaua IMS, este necesar să se asigure interoperabilitatea standardelor de semnalizare pe care le suportă și a protocolului SIP. Au fost deja propuse noi porți de semnalizare a granițelor în acest scop.

Nici un singur abonat nu va refuza să folosească serviciile de comunicare în timp real și în interacțiune organică unul cu celălalt. Iar furnizorii de servicii pot, prin organizarea interacțiunii serviciilor, să ofere clienților lor noi oportunități. Să dăm exemple. În timpul unei sesiuni IM lungi, un abonat poate avea nevoie să stabilească o sesiune vocală separată folosind agenda telefonică. Dacă abonatul este conectat la o sesiune ASV, toate apelurile primite ar trebui să declanșeze un mesaj de apel în așteptare. După cum sa discutat mai sus, arhitectura serviciului IMS este capabilă să suporte simultan multe aplicații de comunicații în timp real. Cu toate acestea, pentru a oferi acest tip de servicii mixte, este necesar să se organizeze interacțiuni suplimentare între servicii. Își propune Lucent să introducă un nou element în acest scop? un broker de servicii a cărui funcție ar fi să comunice altor aplicații date despre starea și starea aplicației. După cum se arată în Fig. 2, brokerul de servicii rezidă la nivelul nucleului de sesiune și are interfețe cu toate aplicațiile care comunică.

Planurile lui Lucent pentru produsele IMS

Un portofoliu larg, complet de produse Lucent Accelerate? bazat pe arhitectura serviciilor și tehnologiile IMS. După cum se poate observa din fig. 3, elementele sale constitutive sunt utilizate la toate nivelurile arhitecturii serviciului IMS și în multe dintre aplicațiile menționate mai sus. Serviciile create de partenerii de dezvoltare a aplicațiilor Lucent sunt integrate arhitectura deschisa IMS și poate fi folosit de furnizorii de servicii pentru a oferi rapid servicii noi.

Figura 3. Lucent Technologies IMS? produse și parteneri

După cum se arată în Fig. 3, Lucent Softswitch (LSS) integrează un număr elemente functionale IMS: CSCF, TAS, MFRC, MGCF și IM-SSF. În plus, LSS îmbunătățește arhitectura standard IMS, servind ca o poartă de semnalizare care permite semnalizării terților (H.323 sau MGCP) să treacă în arhitectura serviciului IMS.

Portofoliul MiLIfe al lui Lucent oferă funcționalități suplimentare IMS? Platforma de service. Server de resurse media MiLife? Lucent Media Resource Server (LMRS) acționează ca un server media. Înregistrarea abonaților MiLIfe? Super Distributed Home Location Register (SDHLR) servește ca bază de date a abonaților HSS, iar MiLIfe? Gateway pentru servicii inteligente (ISG)? Funcții OSA-GW pentru interacțiunea cu serverele de aplicații Parlay.

Gateway-uri media Lucent APX? și MaxTNT? , gestionat de LSS, oferă interacțiune cu PSTN și suport pentru conexiuni telefonice cu PBX.

Serviciile telefonice suplimentare sunt furnizate de serverele de aplicații Lucent, care interacționează cu produsele LSS și MiLife? Printre aceste servere? sistem de mesagerie vocală AnyPath?, un portal web unic EBS (Enhanced Business Services), precum și platforma de apeluri preplătite MiLife? SurePay? Pot furnizorii de servicii să-și dezvolte propriile aplicații folosind mediul MiLife? Server de aplicații (MAS).

După cum sa discutat, partenerii Lucent construiesc servere de aplicații care interoperează cu produsele Lucent conform standardelor IMS și acceptă mesageria instantanee, multipoint instant, rețele private virtuale și servicii native bazate pe SCP, cum ar fi identificarea apelantului, numărul local de portabilitate și serviciul 800.

Concluzie

În căutarea modalităților de a reduce costurile și de a crește veniturile, furnizorii de servicii iau în considerare din ce în ce mai mult mutarea serviciilor de voce la VoIP, unde serviciile de comunicații în timp real ar putea interacționa fără probleme între ele. Arhitectura definită de standarde a subsistemului IP Multimedia oferă o implementare fiabilă a tuturor cerințelor definite în acest articol pentru a crea noi servicii convergente cu suport pentru calitatea serviciului. Este această arhitectură în centrul soluțiilor Lucent Accelerate? VoIP, care oferă utilizarea serviciilor inteligente la toate nivelurile funcționale ale rețelelor cu fir și fără fir. Mai mult, Lucent creează extensii ale arhitecturii IMS care îi vor permite să evolueze și să susțină servicii multimedia în bandă largă prin noi gateway-uri de semnalizare edge. Împreună cu partenerii săi, Lucent oferă soluții care permit furnizorilor de servicii să crească eficiența și să aducă noi servicii pe piață într-un ritm accelerat.

Prin amabilitatea revistei Lucent World.

Standardul IP Multimedia Subsystem (IMS) este un element cheie în tranziția către serviciile IP8 la scară completă și convergența rețelei. Acest standard oferă beneficiile IP, menținând în același timp nivelul așteptat de calitate pentru utilizatori, extinzând aplicațiile, susținând noi comunicații peer-to-peer și capabilități multimedia.

Astăzi, operatorii resimt din ce în ce mai mult impactul schimbărilor aduse de dezvoltarea rapidă a pieței și a tehnologiei.

Direcția de dezvoltare a pieței de servicii de telecomunicații de generație următoare este determinată în mare măsură de faptul că 3GPP (3rd Generation Partnership Project) a decis să aprobe Protocolul de inițiere a sesiunii (SIP) definit de IETF ca bază pentru rețelele mobile de a treia generație. În plus, 3GPP a dezvoltat specificațiile IP Multimedia Subsystem (IMS), care definesc o arhitectură de bază standard pentru Voice over Internet Protocol (VoIP) și serviciile multimedia.

Alte organisme de standardizare, inclusiv ETSI/TISPAN, încep acum să utilizeze IMS. Acest standard acceptă o varietate de tipuri de acces, inclusiv GSM, WCDMA, CDMA2000, cablu în bandă largă și WLAN.

Standardul IP Multimedia Subsystem (IMS) definește o arhitectură de bază dinamică pentru serviciile de voce prin Internet ( Voce off IP, VoIP) și servicii multimedia. Pentru utilizatori, serviciile bazate pe IMS asigură comunicarea între doi abonați și între un abonat și o resursă de conținut în diverse moduri(inclusiv voce, text, imagini și video sau orice combinație a acestora) cu personalizare și control maxim.

Pentru operatori, IMS oferă conceptul unei noi generații de arhitectură stratificată, definind o arhitectură orizontală în care facilitățile de livrare a serviciilor și funcțiile comune pot fi utilizate în mod repetat pentru diferite aplicații. Arhitectura orizontală IMS definește, de asemenea, interoperabilitatea și roaming-ul și oferă controlul canalului, facturarea și securitatea. În plus, este strâns integrat cu rețelele existente transmisie de voce și date și are multe avantaje IT cheie. Acest lucru face ca IMS să fie instrumentul principal pentru îmbinarea liniilor fixe și retele mobile comunicatii. Acesta este motivul pentru care IMS va deveni soluție optimă pentru furnizarea de servicii multimedia de către operatorii de rețele fixe și mobile.

Arhitectura IMS

Arhitectura IMS permite furnizarea de servicii multimedia. Acest standard se bazează pe protocoalele SIP, dar conține extensii specifice telefoniei legate, de exemplu, de calitatea serviciului (QoS) și scalabilitate, autentificare și facturare.

IMS oferă o arhitectură de servicii în care multe caracteristici pot fi utilizate în mai multe aplicații și furnizori. Acest lucru vă permite să creați rapid și eficient noi servicii și să le furnizați direct.

Conceptul acestui standard se bazează pe capacitatea IMS de a transporta semnalizarea și de a lega traficul prin nivelul IP, precum și de a servi drept router sau mecanism de control al sesiunii pentru abonații care utilizează informații despre starea abonatului.

IMS include un bloc de interfețe, servere proxy SIP și servere obișnuite, precum și gateway-uri media (pentru conectarea la rețele cu alt protocol decât IP). Arhitectura stratificată a IMS este prezentată în figură.

Diagrama simplificată a arhitecturii stratificate IMS

Deci, stratul de servicii este format din servere de aplicații și servere de conținut pentru a oferi servicii suplimentare abonaților. Furnizarea serviciilor de bază, așa cum este definită de standardul IMS (de exemplu, managementul prezenței sau managementul listelor de grupuri) este implementată ca servicii pe serverul de aplicații SIP.

Planul de control include servere de management al rețelei pentru procesarea stabilirii, modificării sau anulării unui apel sau a unei sesiuni. Cea mai importantă funcție în acest caz este CSCF (Call Session Control Function). Acest nivel include, de asemenea, o gamă completă de funcții de asistență, cum ar fi furnizarea de servicii, facturarea, operațiunile și managementul (O&M). Interacțiunea cu rețelele altor operatori și/sau alte tipuri de rețele se realizează datorită porților de frontieră.

La nivel de comunicare și interacțiune există routere și switch-uri pentru rețelele de coloana vertebrală și de acces.

Convergența rețelei

Suportul de convergență permite o rețea mai eficientă, cu o arhitectură multi-servicii, stratificată. Aceasta înseamnă crearea unei arhitecturi orizontale care să includă nivelul de furnizare a serviciilor și a aplicațiilor, nivelul de control al comunicațiilor, nivelul rețelei de bază și nivelul rețelei de acces.

IMS oferă o arhitectură comună pentru toate tipurile de acces (bandă largă fixă, WLAN, 2.5G, 3G), oferind o creștere a veniturilor prin îmbunătățirea calității serviciilor, creșterea eficienței transmisiei și sprijinirea introducerii de noi servicii multimedia în diferite rețele de acces. În plus, costurile operaționale sunt reduse prin planificarea și modernizarea rețelei simplificate, precum și prin repartizarea responsabilităților și separarea funcțiilor de operare și întreținere.

În ultimii câțiva ani, vocea peste IP (VoIP) prin sistemele de internet fixe a atins niveluri acceptabile de calitate, multe întreprinderi mari utilizând acest serviciu sau plănuiți să treceți la el. Convergența rețelelor de voce și date are mari beneficii, deoarece reduce costurile și crește eficiența și funcționalitatea.

Standarde pentru a înlocui soluțiile brevetate

Operatorii IMS pot alege, de asemenea, între utilizarea structurilor de servicii standardizate ca parte a platformelor de livrare a serviciilor sau crearea propriei structuri de servicii.

Dacă un operator alege să dezvolte toate serviciile interne sau să contracteze cu dezvoltatorii, acesta poate determina modul în care aceste aplicații se integrează și interopera cu o varietate de rețele și sisteme comerciale. Operatorul are, de asemenea, posibilitatea de a-și promova serviciile sub propriul brand.

Dezavantajul abandonării standardelor este costul ridicat al dezvoltării propriul sistem. În acest caz, totul va fi limitat: numărul de terminale și versiunile acestora, gama de dezvoltatori implicați în proiectare, gama de servicii disponibile, compatibilitatea cu alte rețele și terminale.

O alternativă pentru operatori poate fi utilizarea unei arhitecturi standard - IMS.

Funcții și servicii IMS

IMS simplifică crearea și livrarea de servicii multimedia bazate pe servicii comune „create once, reuse”. Aceste facilități de furnizare de servicii oferă blocuri comune, reutilizabile pentru crearea de servicii. Instrumentele de livrare a serviciilor create pentru o varietate de aplicații pot deveni globale și pot fi incluse automat în aplicații și servicii noi. Există multe astfel de instrumente, dar principalele sunt gestionarea prezenței și listele de grupuri.

Managementul prezenței

Datorită serviciului de prezență, este posibilă informarea unui anumit grup de utilizatori despre disponibilitatea și metodele de comunicare cu membrii acestui grup. Acest lucru permite utilizatorilor să se „vadă” între ei înainte de stabilirea unei conexiuni (agenda de adrese activă) sau să primească mesaje despre care alți utilizatori sunt disponibili.

Caracteristica IMS Presence vă permite să recunoașteți diferite medii, utilizatori (abonați) și setări ale utilizatorului. Această caracteristică oferă, de asemenea, informații despre terminalele care pot ajunge la utilizator pe diferite rețele cu fir și fără fir. Utilizatorul poate stabili diferite reguli pentru a determina cine vede ce informații.

Gestionarea listelor de grup

Group List Manager permite utilizatorilor să creeze și să gestioneze definițiile grupurilor de rețea pentru a fi utilizate de către orice serviciu implementat în rețea. Există mecanisme generale de notificare a modificărilor la definițiile grupului. Exemple de aplicații de gestionare a grupurilor includ liste de prieteni, liste blocate, grupuri deschise/închise (de exemplu, definirea simplă a pachetelor de servicii centrate pe VPN), liste de control al accesului, chat-uri deschise sau închise și orice altă aplicație care are o listă de identificatori colectivi.

Compatibilitate cu serviciile

De menționat că IMS permite reutilizarea conexiunilor dintre operatori. În loc să dezvolte diferite relații și acorduri de interoperabilitate pentru fiecare serviciu, IMS se asigură că relațiile între operatori sunt stabilite și dezvoltate pentru fiecare serviciu.

Astăzi, dacă un utilizator dorește să acceseze serviciul altuia - de exemplu, pentru a verifica starea sau locația - rutarea către serviciul celuilalt utilizator va fi specifică serviciului și va necesita o solicitare de serviciu din partea operatorului utilizatorului. Mai mult, fiecare serviciu trebuie să aibă un anumit gateway, rutare, punct de acces la serviciu și controale de securitate și, prin urmare, un anumit acord de servicii între operatori.

Când IMS este operațional, accesarea serviciilor altor utilizatori este o sarcină a rețelei IMS comună tuturor serviciilor IMS personale, așa cum se arată în figura din dreapta.

Serviciile operatorului care solicită utilizatorul nu sunt obligate să direcționeze cererea. Poarta de acces între operatori operează în IMS, iar acordul de serviciu comun operează între operatorii IMS; rutarea, punctul de acces al rețelei de servicii și caracteristicile de securitate pot fi utilizate în mod repetat.

Conexiune „fără sudură”.

IMS permite sesiuni de schimb de informații între un număr mare de utilizatori și dispozitive. Oferă transmiterea mai multor servicii printr-un canal de comunicare. IMS permite integrarea serviciilor în timp real și non-real într-o singură sesiune și, de asemenea, permite serviciilor să comunice între ele.

Astfel, IMS oferă utilizatorilor finali două funcții principale - suport pentru integrarea și interoperabilitatea serviciilor.

Integrarea serviciilor este capacitatea de a schimba dinamic instrumentele de informare activate în timpul unei sesiuni de comunicare multimedia. Gama de tipuri de medii de informare utilizate este determinată numai de capacitățile terminalului utilizatorului. În acest fel, IMS „integrează” într-o singură sesiune ceea ce astăzi sunt servicii diferite. Pentru utilizatori, a avea o singură sesiune înseamnă că pot efectua mai multe sarcini fără a fi nevoie să întrerupă un apel vocal (sau să îl pună în așteptare) pentru a trimite un mesaj text sau un videoclip.

Interoperabilitatea serviciilor este capacitatea de a le combina în pachete, creând noi oportunități și satisfacând nevoile utilizatorilor. De exemplu, un utilizator poate naviga pe un site web și poate accesa un apel vocal sau video printr-un simplu clic pe un buton. Astfel, serviciile interacționează între ele, creând un singur spațiu de lucru pentru utilizator.

Deși se bazează pe servicii multimedia tehnologie existenta au fost disponibile înainte, au existat întotdeauna dificultăți de implementare, costuri ridicate și utilizarea ineficientă a resurselor rețelei. Ericsson are încredere că cel mai înalt nivel tehnic al tehnologiei multimedia IP îi va permite să ofere o varietate de servicii, inclusiv:

• voce;
• video;
• prezență și mesagerie instantanee;
• jocuri;
• organizarea de teleconferințe colective folosind diverse tipuri de mijloace de informare;
• televiziune interactivă;
• video la cerere;
• chat-uri text.

Îmbunătățirea telefoniei prin servicii combinate care combină telefonia vocală prin linie tradițională și serviciile de date IP permite utilizatorilor să partajeze instantaneu și interactiv informații - imagini, videoclipuri live și conținut web.

De asemenea, va fi posibilă combinarea serviciilor multimedia conversaționale cu alte categorii de servicii, cum ar fi informații despre director, navigare pe web, poziționare și prezență. De exemplu, un serviciu bazat pe locație poate fi dezvoltat în care o conversație vocală este combinată cu locația abonaților pentru a furniza informații despre locația geografică a interlocutorilor.

În lumea cu fir, IMS este capabil nu numai să ofere servicii VoIP standardizate, ci și să combine, de exemplu, servicii multimedia cu IP-Centrex sau să creeze servicii avansate de interoperabilitate, potrivite atât pentru întreprinderile mici/medii, cât și pentru cele mari.

Aplicație IMS binecunoscută: acceptă capacitatea de apăsare și vorbire prin comunicații celulare

Comunicațiile celulare bazate pe principiul push-to-talk (Push-to-Talk over Cellular, PoC) este prima dintre multe aplicații pentru IMS. În 2003, furnizorii și operatorii de top (inclusiv Ericsson) au anunțat finalizarea dezvoltării comune a specificației Push-to-Talk over Cellular bazată pe IP Multimedia Subsystem (IMS), așa cum este definit de standardele 3GPP și 3GPP2. Nu numai că această specificație a primit un sprijin mare de la mulți operatori și furnizori de servicii, dar și PoC a fost înaintat spre ratificare de către Open Mobile Alliance (OMA). Open Mobile Alliance lucrează în prezent la standardizare, iar cu peste 350 de reprezentanți ai industriei în alianță, organizația va asigura continuitatea standardelor și interoperabilitatea.

Acest lucru ar trebui să facă din push-to-talk un serviciu public, cum ar fi SMS-urile și MMS-ul, făcând rețeaua „transparentă” pentru utilizatorii finali. Această specificație este concepută pentru a satisface nevoia uriașă a pieței de push-to-talk și IMS. Standardizarea conduce la o extindere a gamei de tipuri și modele de terminale datorită volumelor crescute de producție pentru toți operatorii implicați în procesul de standardizare.

PoC oferă o varietate de servicii pentru comunicare punct-la-punct și de grup, inclusiv chat-uri, alerte individuale și gestionarea prezenței. PoC operează numai într-un mediu cu comutare de pachete și se bazează pe furnizarea de servicii IMS și pe funcții generale, cum ar fi gestionarea grupurilor, listelor și prezenței, conferințe, securitate, facturare și O&M.

Serviciile Push-to-talk pot fi utilizate în segmentul consumatorilor: menținerea contactului cu prietenii, planificarea activităților de agrement sau comunicarea cu membrii familiei prin apăsarea unui buton. Acest serviciu se adresează și segmentului corporate, unde este folosit, în special, pentru schimbul de informații în grupuri de lucru – de exemplu, pentru un specialist IS/IT aflat pe drum care trebuie să contacteze colegii pentru a obține informațiile necesare.

Serviciul Push-to-talk, ținând cont de poziționarea și prețurile adecvate, poate fi prezentat ca un nou serviciu de voce în segmentul dintre apelurile vocale și serviciile de mesagerie text, cum ar fi SMS-urile. Acest serviciu este mai rapid decât apelurile vocale obișnuite și permite o conexiune de grup mai ușoară. De asemenea, spre deosebire de SMS, pe lângă mesajul în sine, oferă o conexiune mai rapidă și mai emoțională între abonați, precum și un răspuns instantaneu.

Un dispozitiv portabil de tip radio pentru comunicații în rețelele mobile a fost utilizat cu succes pentru prima dată în Statele Unite. Deja la mijlocul anilor '90, operatorul de telefonie mobilă Nextel a lansat un serviciu regional, care până în 2004 se transformase într-o rețea la nivel național cu 12,3 milioane de abonați. Nextel a demonstrat pieței rezultate financiare impresionante, împreună cu foarte nivel inalt pătrunderea (>90%) a serviciilor precum radiourile portabile, ceea ce i-a determinat pe alți jucători de pe piață să analizeze posibilitățile de a crea servicii concurente.

Succes garantat a acestui serviciu este compatibilitatea acestuia, similară cu compatibilitatea actuală cu SMS, care permite clienților să comunice între ei indiferent de furnizorul de servicii specific. Compatibilitatea cu rețelele și tehnologia este un aspect cheie pentru clienții de astăzi, deoarece eșecul de a conecta doi abonați folosind pachete de servicii mobile diferite poate încetini adoptarea serviciului. Acesta este motivul pentru care IMS a devenit baza pentru PoC.

Tehnologia Push-to-talk de la Ericsson - Ericsson Instant Talk (EIT) - este o soluție cuprinzătoare constând din trei componente principale: sistemul Ericsson IMS (IPMM), serverul de aplicații EIT și clientul PoC pe terminalul utilizatorului.

Caz de afaceri pentru IMS

Pentru utilizatorii finali, IMS permite comunicarea între doi abonați și între un abonat și o resursă de conținut în diferite moduri (inclusiv voce, text, imagini și video sau orice combinație a acestora) cu personalizare și control maxim.

Arhitectura orizontală a IMS permite operatorilor să se îndepărteze de implementarea verticală a noilor servicii, reducând costurile și simplificând structura tradițională a rețelei cu duplicarea funcțiilor de facturare, prezență, management de grup și liste, rutare și furnizare.

Implementarea arhitecturii IMS este benefică astăzi pentru operatorii rețelelor fixe și mobile. Privind în viitor, IMS va oferi o tranziție sigură către o arhitectură IP completă, care va satisface nevoile utilizatorilor pentru servicii noi și îmbunătățite.

Folosind IMS, operatorii vor putea testa mai întâi capacitățile multimedia IP și apoi se vor adresa pieței de masă a serviciilor multimedia IP în funcție de nevoile pieței și ale afacerii.

Pe baza conceptului de arhitectură IMS orizontală, operatorii vor putea obține beneficii și mai mari de la o arhitectură multi-strat de rețele fără fir și cu fir. Datorită arhitecturii orizontale, cu caracteristicile sale comune reutilizabile, operatorul poate începe tranziția la servicii IP la scară completă.

IMS oferă o capacitate robustă de a oferi servicii multimedia captivante, ușor de utilizat, fiabile și profitabile. În plus, IMS permite operatorilor să converge serviciile fixe cu cele mobile.

Trebuie remarcat faptul că rețeaua IMS este superioară altor tipuri de rețele în multe privințe. Un avantaj cheie al IMS este că toate aceste capabilități sunt implementate pe o bază standardizată, asigurând astfel interoperabilitatea între rețelele IMS și rețelele IP fixe.

În viitor, operatorii pot trece la servicii multimedia la scară completă, bazate pe IP, cu acces multiplu. Trecerea la servicii IP la scară completă garantează operatorilor preferințele clienților atunci când aleg un furnizor de servicii de voce, date, multimedia și alte servicii. Aceasta, la rândul său, va permite operatorilor să creeze noi servicii și să le furnizeze utilizatorilor și va oferi, de asemenea, oportunitatea de a gestiona fluxurile financiare printr-o infrastructură de afaceri eficientă.

Invenţia se referă la un subsistem IP multimedia (IMS), în special la un sistem şi o metodă pentru simplificarea procesului de înregistrare a utilizatorilor în IMS. Rezultatul tehnic este de a furniza IMS informații despre dacă utilizatorul este înregistrat pentru acces cu comutare de circuite (CS) sau acces cu comutare de pachete (PS). Acest rezultat tehnic este atins prin faptul că, în subsistemul IMS, protocolul IMS Control Channel (ICCP) este utilizat între echipamentul de abonat (UE) și funcția IMS Control Channel (ICCF) și interfața Session Initiation Protocol (SIP) ( între ICCF, funcția de control al sesiunii de apel și serverul de aplicații) pentru a sprijini indicatorul de acces CS folosind antetul P-Access-Network-Information. Indicatorul poate fi utilizat de către funcția de control al sesiunii apelurilor de deservire (S-CSCF) sau de către serverul de aplicații (AS) în diverse scopuri, cum ar fi decizia de rutare, taxarea și facturarea și informații despre prezență. 4 n. si 10 salarii f-ly, 20 bolnav.

Desene pentru brevetul RF 2434364

Domeniul tehnologiei la care se referă invenția

Invenţia se referă la un subsistem multimedia IP (IMS). Mai specific, şi nu cu titlu de limitare, prezenta invenţie se referă la un sistem şi o metodă pentru simplificarea procesului de înregistrare a utilizatorilor într-un IMS.

De ultimă oră

Următoarea este o listă de abrevieri utilizate în această descriere și definițiile acestora, care se vor aplica pe toată durata descrierii, dacă nu este menționat altfel.

Abrevieri

3GPP - Proiect de parteneriat de generație a treia

ADS - selectarea domeniului de acces

AS - server de aplicații

CĂMILĂ- aplicație personalizată pentru logica avansată de comunicare mobilă

CDR - înregistrarea datelor apelului

CS - comutare de circuit

CSCF - Funcția de control al sesiunii de apel

CSI - combinație de servicii CS și IMS

IA - adaptor IMS

ICCF - Funcția de comandă cu comutare de circuite IMS

ICCP - Protocol de control cu ​​comutare de circuite IMS

ICS - servicii IMS centralizate

IMPI - date confidenţiale de identificare pentru subsistemul multimedia IP

IMS - subsistem multimedia IP

IMSI - International Mobile Subscriber Identity

IP-CAN - rețea de acces cu conexiune IP

ISC - control subsistem multimedia IP

ISUP - subsistem abonat ISDN

MAP - subsistem aplicație mobilă

MGCF - Funcția de control al gateway-ului de rețea

PS - pachet comutat

P-CSCF - funcția de control al sesiunii de apel proxy

S-CSCF - Servirea funcției de control al sesiunii de apel

SIP - Session Initiation Protocol

TAS - server de aplicatii telefonice

UE - echipament utilizator

URL - Localizator uniform de resurse

USSD - date nestructurate despre servicii suplimentare

VCC - Continuitatea apelurilor vocale

WCDMA - Acces multiplu cu diviziune de cod în bandă largă

Smochin. 1 ilustrează o diagramă bloc de nivel înalt a unei arhitecturi ICS 100. Serviciile IMS centralizate (ICS) sunt un element de lucru propus în Proiectul de parteneriat de generație a treia (3GPP) pentru a permite servicii IMS în mai multe tipuri de rețele de acces, cum ar fi rețeaua 102 cu comutare de circuite (CS). Implementarea serviciului este găzduită în IMS 110, iar rețeaua CS 102 este utilizată ca acces la serviciile din IMS 110.

În comparație cu 3GPP Versiunea 7, arhitectura Voice Call Continuity (VCC), IMS CS Control Function (ICCF) 106 este introdusă pentru a oferi capabilități de semnalizare care nu sunt acceptate în semnalizarea CS (de exemplu ISUP), cum ar fi înregistrarea IMS, semnalizarea în apel, informații suplimentare pentru semnalizarea de configurare a apelului (de exemplu, URL SIP) pentru a emula un terminal IMS în direcția IMS. Datele de servicii suplimentare nestructurate (USSD) pot fi folosite pentru a transporta această semnalizare suplimentară, numită ICCP (IMS CS Control) 104, în rețeaua CS.

În VCC sub 3GPP Versiunea 7, utilizatorul VCC nu este înregistrat la IMS cu acces CS, iar Telephony Application Server (TAS) 108 trebuie să implementeze mecanisme suplimentare pentru a furniza servicii IMS utilizatorului. Ca o posibilă soluție, 3GPP Release 8 propune să susțină înregistrarea IMS de la UE 101 folosind ICCP, astfel încât TAS 108 să poată fi informat de către S-CSCF printr-o procedură de înregistrare terță parte că utilizatorul este înregistrat la IMS. Servirea CSCF este o funcție de control al sesiunii de apel pentru gestionarea înregistrării și rutarea echipamentelor utilizatorului în subsistemul multimedia IP. Un alt CSCF, proxy CSCF, este primul punct de contact pentru echipamentul utilizatorului și gestionează securitatea, verificarea și deciziile de politică. În prezent, nu există nicio procedură care să informeze IMS dacă un utilizator este înregistrat pentru acces CS sau acces PS (acest lucru deoarece anterior nu a existat nicio înregistrare IMS pentru acces CS). IMS poate ști doar că un utilizator este înregistrat în una sau mai multe accesări radio, presupunând că toate accesele sunt accese de pachete. Accesul prin comutare de pachete (PS) a fost întotdeauna conceput în IMS.

Datorită ipotezei că accesul este întotdeauna acces PS, există situații care nu pot fi rezolvate prin mecanismul de înregistrare IMS terță parte până la 3GPP Versiunea 7. De exemplu, un operator poate dori să implementeze o politică locală atunci când selectează S-CSCF adresa de contact pentru a redirecționa accesul CS, nu accesul PS; sau vice versa. Un operator poate dori să facă diferența între tarifele pentru accesul CS și accesul PS și să indice această diferență în CDR-ul IMS. În plus, operatorul poate dori să diferențieze modul de operare TAS în funcție de dacă utilizatorul este conectat la acces CS sau acces PS (de ex. Cutie poștală„video-to-video” cu redirecționare a apelurilor dacă utilizatorul este înregistrat în acces CS, unde video nu poate fi acceptat).

Ar fi util să existe un sistem și o metodă pentru a identifica dacă un utilizator este conectat pentru acces CS sau PS care să depășească deficiențele din stadiul tehnicii. Prezenta invenţie furnizează un astfel de sistem şi metodă.

Dezvăluirea invenției

Prezenta invenţie oferă o modificare a interfeţei SIP, de exemplu, pentru ICCF, CSCF şi AS, pentru a suporta un indicator de acces CS în antetul P-Access-Network-Information. Nodurile afectate sunt ICCF, S-CSCF și AS. Indicatorul poate fi utilizat de către S-CSCF sau AS în diverse scopuri, cum ar fi rutare, taxare și informații privind decizia de prezență.

Astfel, într-un aspect, prezenta invenție se referă la o metodă pentru înregistrarea unui echipament utilizator (UE) cu un subsistem multimedia IP (IMS) prin trimiterea unei cereri de înregistrare la o funcție de control al sesiunii de apelare de deservire (S-CSCF), în care cererea de înregistrare include un antet care conține informații despre tipul de acces al utilizatorului și contactele asociate tipului de acces. Cererea de înregistrare este transmisă către serverul de aplicații IMS asociat, care răspunde la ICCF. S-CSCF utilizează antetul cererii de înregistrare inserat pentru a implementa regulile de acces conform setărilor operatorului sau utilizatorului, unde antetul inclus în cererea de înregistrare este antetul P-Access-Network-Information, care include contactele asociate cu accesul comutat în circuit.

Adresele de contact asociate cu un acces cu comutare de circuite în antet sunt plasate în ordinea utilizării înaintea contactului normal de acces cu comutare de pachete, iar regulile de ordonare privind procesarea contactelor asociate tipului de acces se bazează pe politica localaîn S-CSCF. Politica locală în S-CSCF poate depinde de ora din zi sau de profilul abonatului.

Într-un alt aspect, prezenta invenție se referă la un sistem pentru înregistrarea unui echipament utilizator (UE) într-un subsistem multimedia IP (IMS), sistemul cuprinzând mijloace pentru trimiterea unei cereri de înregistrare către o funcție de control al sesiunii de apelare de deservire (S-CSCF). , iar o cerere de înregistrare include un antet care conține informații despre tipul de acces al utilizatorului și contactele asociate tipului de acces. Sistemul include mijloace pentru transmiterea unei cereri de înregistrare către un server de aplicaţie IMS asociat şi mijloace pentru trimiterea unui răspuns de înregistrare către ICCF.

Există facilități incluse în S-CSCF pentru a utiliza antetul cererii de înregistrare pentru a implementa regulile de acces conform setărilor operatorului sau utilizatorului, iar antetul care este inclus în cererea de înregistrare este antetul P-Access-Network-Information, care include contacte asociat cu accesul cu comutare de circuit.

Contactele asociate cu un acces cu comutare de circuite în antet pot fi plasate în ordine înaintea contactului normal de acces cu comutare de pachete, iar regulile de ordonare privind procesarea contactelor asociate cu tipul de acces se bazează pe politica locală din S-CSCF, cu politica locală în S-CSCF depinde de ora din zi sau de profilul abonatului.

Scurtă descriere a desenelor

În următoarea secțiune, invenția este descrisă cu referire la exemple de realizare ilustrate în desene, în care:

Smochin. 1 ilustrează o diagramă bloc de nivel înalt a unei arhitecturi ICS;

Smochin. 2 ilustrează o diagramă de nivel înalt a unei secvenţe de semnal de acces comutat de circuit în timpul înregistrării în conformitate cu un exemplu de realizare a prezentei invenţii; Și

Smochin. 3a, 3b şi 3c ilustrează trei situaţii în care un dispozitiv înregistrat este identificat în S-CSCF în conformitate cu exemplele de realizare ale prezentei invenţii;

Smochin. 4a-4d ilustrează situaţii în care ordonarea în S-CSCF este schimbată în conformitate cu un exemplu de realizare a prezentei invenţii;

Smochin. 5a-5d ilustrează situaţii în care pot fi întreprinse diferite acţiuni de ramificaţie conform unui exemplu de realizare a prezentei invenţii;

Smochin. 6a până la 6f ilustrează situaţii referitoare la diferite acţiuni de sonerie secvenţială conform unui exemplu de realizare a prezentei invenţii; Și

Smochin. 7 ilustrează o indicaţie de acces cu comutare de circuit la un server de prezenţă în conformitate cu un exemplu de realizare a prezentei invenţii.

Realizarea invenţiei

În următoarea descriere, sunt prezentate multe detalii specifice pentru a oferi o înțelegere aprofundată a invenției. Cu toate acestea, specialiştii în domeniu vor înţelege că prezenta invenţie poate fi pusă în practică fără aceste detalii specifice. În alte cazuri, bine metode cunoscute, procedurile şi componentele nu sunt descrise în detaliu pentru a nu ascunde înţelegerea prezentei invenţii.

Parametrul asociat IMS, „P-Access-Network-Information”, este deja prezent pentru furnizarea de informații de rețea legate de acces, dar informații suplimentare care indică tipul de acces (CS și PS) nu sunt incluse în prezent în acest parametru. Înainte de apariția ICS, accesul PS era cazul implicit. Antetul P-Access-Network-Information este descris mai jos pentru referință:

Smochin. 2 ilustrează o diagramă de nivel înalt a unei secvenţe de semnal de acces comutat în circuit în timpul înregistrării în conformitate cu un exemplu de realizare a prezentei invenţii. Antetul P-Access-Network-Information este extins în prezenta invenție pentru a indica tipul de acces ca CS și este inserat de ICCF în cererea de înregistrare ICCP și livrat către S-CSCF și Serverul de aplicații (AS). Serverul de aplicații poate fi un server de aplicații telefonice sau un AS de continuitate vocală sau orice alt AS (de exemplu, un server de prezență) care utilizează starea de înregistrare pentru a rula aplicația pe deasupra interfeței IP multimedia subsystem control (ISC). S-CSCF poate folosi, de asemenea, P-Access-Network-Information pentru a implementa reguli conform setărilor operatorului sau utilizatorului pentru a plasa contactele asociate cu accesul CS într-o ordine diferită de accesul PS.

Smochin. 3a, 3b şi 3c ilustrează trei situaţii în care un dispozitiv înregistrat este identificat în S-CSCF în conformitate cu exemplele de realizare ale prezentei invenţii. Distingerea între UE-uri activate CS și PS se face folosind informațiile incluse în mesajul de înregistrare furnizat de ICCF folosind ICCP. Smochin. 3a ilustrează utilizarea „ID-ului dispozitivului” de la UE în timpul înregistrării atât cu CS, cât și cu PS. Acesta este un parametru nou în cererea de înregistrare ICCP și în mesajul SIP REGISTER, iar S-CSCF trebuie să stocheze informații despre ID-ul dispozitivului cu adresa IP a contactului. De exemplu, dacă sunt înregistrate două dispozitive, dintre care unul este un UE cu acces CS și PS și celălalt este un UE care este un PC cu acces doar PS, informațiile stocate în S-CSCF sunt următoarele:

ID utilizator public --- Contact IP1 --- Acces CS --- ID dispozitiv1

Contact IP2 --- Acces PS --- ID dispozitiv1

Contact IP3 --- Acces PS --- ID dispozitiv2

Nota 1 - IP1 este adresa IP ICCF în cazul accesului CS.

Smochin. 3b ilustrează includerea a cel puţin unui "contact alternativ" de la UE în timpul înregistrării CS. În cererea de înregistrare ICCP și în mesajul ÎNREGISTRARE, S-CSCF va stoca informații de contact alternative cu adresa IP a persoanei de contact pentru acces CS. S-CSCF poate identifica că două înregistrări aparțin unei adrese de contact a dispozitivului care se potrivește și unei adrese de contact alternative. De exemplu, dacă sunt înregistrate două dispozitive, dintre care unul este un UE cu acces CS și PS și celălalt este un UE care este un PC cu acces doar PS, informațiile stocate în S-CSCF sunt următoarele:

ID utilizator public --- Contact IP1 - Acces CS - Alt contact IP2

Contact IP2 - acces PS

Contact IP3 - acces PS

Notă - IP1 este adresa IP ICCF în cazul accesului CS.

Smochin. 3c ilustrează utilizarea IP Multimedia Subsystem Sensitive Identity (IMPI) pentru a identifica un dispozitiv. IMPI-urile pot fi extrase din IMSI livrat în cererea de înregistrare ICCP (mesaj USSD MAP) și pot fi populate în antetul de autorizare existent al mesajului REGISTER. S-CSCF va stoca informațiile IMPI cu adresa IP a contactului care va fi utilizată pentru deciziile de rutare. De exemplu, dacă sunt înregistrate două dispozitive, dintre care unul este un UE cu acces CS și PS și celălalt este un UE care este un PC cu acces doar PS, informațiile stocate în S-CSCF sunt după cum urmează:

ID de utilizator public --- Contact IP1 - Acces CS - IMPI1

Contact IP2 - Acces PS - IMPI1

Contact IP3 - Acces PS - IMPI1

Nota 1 - IP1 este adresa IP ICCF în cazul accesului CS. Nota 2 - IMPI1 este preluat din IMSI și IMPI2 este stocat în IMSI atașat la computer.

Smochin. 4a-4d ilustrează situaţii în care ordonarea în S-CSCF este schimbată în conformitate cu un exemplu de realizare a prezentei invenţii. S-CSCF poate folosi, de asemenea, P-Access-Network-Information pentru a implementa reguli conform setărilor operatorului sau utilizatorului pentru a plasa contactele asociate cu accesul CS într-o ordine diferită de accesul PS tipic.

În prezent, procesarea contactelor se bazează doar pe valoarea q de la utilizator. Parametrul q este utilizat pentru a indica valoarea de prioritate a contactelor de rutat de la utilizator. Prezenta invenţie furnizează o regulă de ordonare care se poate baza pe o politică locală în S-CSCF şi poate fi diferită, de exemplu, în funcţie de ora din zi sau pentru fiecare abonat. Comenzile posibile în S-CSCF pot include:

Încercați mai întâi contactul de acces CS și apoi încercați accesul PS dacă nu există niciun răspuns (Fig. 4a);

Încercați mai întâi contactul de acces PS și apoi încercați accesul CS dacă nu există niciun răspuns (Fig. 4b);

Eșantionați contactul de acces CS numai dacă sunt înregistrate atât contactele de acces CS, cât și cele de acces PS (dacă este înregistrat un singur contact, eșantionați contactul înregistrat) (Fig. 4c); și alternativ,

Eșantionați contactul de acces PS numai dacă sunt înregistrate atât contactele de acces CS, cât și cele de acces PS (dacă este înregistrat un singur contact, eșantionați contactul înregistrat) (Fig. 4d). Aceste opțiuni ar trebui să completeze procesarea contactelor în S-CSCF, care în prezent se bazează doar pe valoarea q de la utilizator.

Smochin. 5a-5d ilustrează situaţii în care pot fi întreprinse diferite acţiuni de ramificare în conformitate cu un exemplu de realizare a prezentei invenţii. S-CSCF poate folosi, de asemenea, P-Access-Network-Information pentru a implementa reguli de suprimare a fanout-ului la pini pentru un singur dispozitiv înregistrat pe mai multe accesări. Regula de fan-out se poate baza pe o politică locală din S-CSCF și poate varia, de exemplu, în funcție de ora din zi. Regulile posibile de ramificare includ:

Branchează numai la un contact cu acces PS dacă utilizatorul este înregistrat atât în ​​acces CS, cât și în acces PS (Fig. 5a);

Branchează numai la un contact cu acces CS dacă utilizatorul este înregistrat atât în ​​acces CS, cât și în acces PS (Fig. 5b);

Mai întâi ramificați-vă la pinul de acces PS și apoi la pinul CS (Fig. 5c); Și

Mai întâi ramificați-vă la pinul de acces CS și apoi ramificați-vă la pinul PS (Fig. 5d). Regula poate fi combinată și cu apelarea secvențială astfel încât:

Branchează numai la un contact cu acces PS dacă utilizatorul este înregistrat atât în ​​acces CS, cât și în acces PS. Dacă niciunul dintre dispozitivele ramificate nu răspunde, interogați contactul de acces CS și

Branchează numai la un contact cu acces CS dacă utilizatorul este înregistrat atât în ​​acces CS, cât și în acces PS. Dacă niciunul dintre dispozitivele ramificate nu răspunde, solicitați contactul de acces PS.

Regula de distribuție poate fi bazată pe o politică locală în S-CSCF și poate varia, de exemplu, în funcție de ora din zi.

Smochin. 6a până la 6f ilustrează situaţii referitoare la diferite acţiuni de sonerie secvenţială conform unui exemplu de realizare a prezentei invenţii. S-CSCF poate folosi P-Access-Network-Information pentru a apela secvenţial contactele într-o manieră în care contactele asociate cu acelaşi dispozitiv, dar cu accese diferite sunt solicitate secvenţial înainte (sau după) încercarea de a apela contactele care indică alte dispozitive. Cu alte cuvinte, posibilele reguli de apel secvenţial includ:

1) Când apelați secvențial diferite dispozitive, încercați mai întâi contactul de acces PS dacă utilizatorul este înregistrat atât în ​​acces CS, cât și în acces PS. Dacă nu există răspuns:

Încercați accesul CS înainte de a încerca alt dispozitiv (Fig. 6a);

Sonda de contact de acces CS după ce nu se răspunde la toate apelurile consecutive către alte dispozitive (Fig. 6b); Și

Nu activați pinul de acces CS (Fig. 6c);

2) Când apelați secvențial diferite dispozitive, încercați mai întâi contactul de acces CS dacă utilizatorul este înregistrat atât în ​​acces CS, cât și în acces PS. Dacă nu există răspuns:

Sondați accesul PS înainte de a solicita un alt dispozitiv (Fig. 6d);

Probă de contact de acces PS după niciun răspuns la toate apelurile succesive către alte dispozitive (Fig. 6e); Și

Nepornirea contactului P-access (Fig. 6c);

Regula de sonerie secvențială se poate baza pe o politică locală în S-CSCF și poate varia în funcție de ora din zi, de exemplu.

Acești parametri pot fi incluși în P-Access-Network-Information sau pot fi incluși ca un nou parametru de antet SIP. AS poate folosi informațiile de contact pentru a diferenția între accesul CS și accesul PS pentru a selecta un domeniu de acces (ADS).

În VCC 3GPP Versiunea 7, serverul de aplicații VCC implementează ADS. Când ADS selectează acces PS, apelul este direcționat către contactul înregistrat în acces PS. Atunci când ADS selectează CS Access deoarece S-CSCF nu are un contact înregistrat în CS Access, ADS redirecționează apelul folosind un număr de rutare adecvat pentru a putea ruta către CS Access (numit număr de rutare CS) pentru a ocoli prelucrarea contactelor în S -CSCF. AS VCC poate afla starea de înregistrare PS folosind un mecanism de înregistrare terță parte atunci când utilizatorul este înregistrat în acces PS, dar trebuie să implementeze un mecanism specific non-IMS pentru a recunoaște că utilizatorul este înregistrat în acces CS. Înregistrarea IMS terță parte poate fi folosită și pentru a determina starea de înregistrare a accesului CS, ceea ce ar trebui să simplifice implementarea ADS.

AS și S-CSCF pot emite CDR-uri, inclusiv P-Access-Network-Information, astfel încât operatorul să poată diferenția între schema de taxare și taxare pentru comunicațiile de acces PS și comunicațiile de acces CS. P-Access-network-Information poate fi, de asemenea, inclusă în cererea INVITE atunci când se stabilește o sesiune din ICCF (nu doar mesajul ÎNREGISTRARE când utilizatorul se înregistrează pentru acces CS) pentru a indica faptul că comunicarea este prin acces CS.

Smochin. 7 ilustrează indicarea accesului cu comutare de circuite la un server de prezenţă conform unui exemplu de realizare a prezentei invenţii. Serverul de prezență, care este SIP AS, poate primi, de asemenea, P-Access-Network-Information în timpul procedurilor de înregistrare terță parte pentru a determina dacă utilizatorul are acces PS sau acces CS și poate furniza informații optime observatorilor. Un „observator” în acest context este un utilizator abonat la informațiile de prezență a utilizatorului ICS și „observă” starea de prezență a utilizatorului ICS. Observatorul folosește starea de prezență pentru a determina ce acces ar trebui utilizat pentru a iniția un apel multimedia, astfel încât, dacă utilizatorul este conectat la acces PS, observatorul poate iniția un apel multimedia prin acces PS (de exemplu, voce și video prin acces PS) . Un astfel de observator poate locui în UE sau într-un nod de rețea.

Specialiştii în domeniu vor aprecia că ideile inovatoare descrise aici pot fi modificate şi variate în conformitate cu o gamă largă de aplicaţii. Prin urmare, domeniul de aplicare al subiectului brevetat nu ar trebui să fie limitat de nici una dintre ideile exemplificative specifice explicate mai sus, ci mai degrabă ar trebui să fie prezentată de revendicările anexate.

REVENDICARE

1. O metodă pentru înregistrarea unui echipament utilizator (UE) într-un subsistem multimedia IP (IMS), cuprinzând etapele de: trimiterea unei cereri de înregistrare a UE în IMS; determinarea dacă cererea de înregistrare provine din rețeaua de acces cu comutare de circuite; ca răspuns la determinarea faptului că cererea de înregistrare provine dintr-o rețea cu comutare de circuite, inserarea unui antet care conține informații privind rețeaua de acces cu comutare de circuite în cererea de înregistrare și transmiterea cererii de înregistrare către IMS și serverul de aplicații IMS asociat.

2. Metodă conform revendicării 1, cuprinzând în plus o funcţie de control al sesiunii de deservire a apelurilor (S-CSCF) utilizând informaţiile din antetul inserat pentru a implementa reguli dependente de acces, aşa cum sunt configurate de operatorul sau utilizatorul IMS.

3. Metodă conform revendicării 1, în care antetul este inserat în cererea de înregistrare de către funcţia de control IMS CS, iar antetul este un antet P-Access-Network-Information care include contacte asociate cu accesul comutat de circuit.

4. Metodă conform revendicării 3, în care adresele de contact asociate cu accesul cu comutare de circuite în antet sunt plasate în ordine înainte sau după contactul normal de acces cu comutare de pachete pe baza politicii locale, a orei din zi sau în conformitate cu abonatul. profil.

5. Metodă conform revendicării 1, în care identificarea echipamentului utilizatorului este realizată prin utilizarea informațiilor incluse în cererea de înregistrare ICCP, în care informațiile includ un ID de dispozitiv, contact alternativ sau date sensibile de identificare pentru subsistemul multimedia IP.

6. Metodă conform revendicării 5, în care identificatorul de dispozitiv este o adresă IP ICCF, contactul alternativ este informaţie stocată de S-CSCF cu adresa IP de contact, iar informaţiile de identitate sensibile pentru IP-ul subsistemului multimedia sunt preluate de la UE-ul. IMSI.

7. Un sistem pentru înregistrarea unui echipament utilizator (UE) într-un subsistem multimedia IP (IMS), cuprinzând: un UE pentru trimiterea unei cereri de înregistrare prin intermediul protocolului de control IMS CS (ICCP) către IMS; mijloace asociate cu IMS pentru a determina dacă cererea de înregistrare provine de la rețeaua de acces cu comutare de circuite; o funcţie pentru inserarea unui antet care conţine informaţii referitoare la tipul de acces cu comutare de circuite în cererea de înregistrare dacă se determină că cererea de înregistrare provine dintr-o reţea cu comutare de circuite; și logica pentru redirecționarea cererii de înregistrare către IMS și serverul de aplicații IMS asociat.

8. Sistem conform revendicării 7, cuprinzând suplimentar o funcţie de control al sesiunii de deservire a apelurilor (S-CSCF) pentru utilizarea informaţiilor din antetul inserat pentru a implementa regulile de acces configurate de operatorul sau utilizatorul IMS.

9. Sistem conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că antetul este inserat în cererea de înregistrare prin intermediul funcției de control IMS CS (ICCF) și antetul este un antet P-Access-Network-Information care include contacte asociate cu accesul cu comutare de circuite.

10. Sistem conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că adresele contactelor asociate accesului cu comutare de circuite din antet sunt plasate în ordine înainte sau după contactul normal de acces cu comutare de pachete pe baza regulilor de ordonare privind procesarea contactelor conform locale. politica, ora din zi sau în funcție de profilul abonatului.

11. Sistem conform revendicării 7, în care echipamentul utilizatorului este identificat prin utilizarea informațiilor incluse în cererea de înregistrare ICCP, informațiile incluzând un ID de dispozitiv, un contact alternativ sau o identitate sensibilă pentru subsistemul multimedia IP.

12. Sistem conform revendicării 11, în care identificatorul de dispozitiv este o adresă IP ICCF, contactul alternativ este informaţie stocată de S-CSCF cu adresa IP de contact, iar identitatea sensibilă pentru IP-ul subsistemului multimedia este preluată de la IMSI al UE. .

13. O funcţie de control pentru înregistrarea unui echipament utilizator (UE) cu un subsistem multimedia IP (IMS), funcţia de control cuprinzând: mijloace pentru primirea de la un UE a unei cereri de înregistrare la IMS sub protocolul de control IMS CS (ICCP); mijloace asociate cu IMS pentru a determina dacă cererea de înregistrare provine de la rețeaua de acces cu comutare de circuite; o funcţie pentru inserarea unui antet care conţine informaţii referitoare la tipul de acces cu comutare de circuite în cererea de înregistrare dacă se determină că cererea de înregistrare provine dintr-o reţea cu comutare de circuite; și logica pentru redirecționarea cererii de înregistrare către IMS și serverul de aplicații IMS asociat.

14. O funcție de control al sesiunii de apelare de deservire (S-CSCF) într-un sistem pentru înregistrarea unui echipament utilizator (UE) cu un subsistem multimedia IP (IMS), sistemul cuprinzând mijloace pentru primirea unei cereri de la un UE de înregistrare la IMS sub protocolul de control IMS CS (ICCP), mijloace asociate cu IMS pentru a determina dacă cererea de înregistrare provine dintr-o rețea de acces cu comutare de circuite; o funcţie pentru inserarea unui antet care conţine informaţii referitoare la tipul de acces cu comutare de circuite în cererea de înregistrare dacă se determină că cererea de înregistrare provine dintr-o reţea cu comutare de circuite; și logica pentru redirecționarea cererii de înregistrare către IMS și serverul de aplicații IMS asociat; în care S-CSCF include mijloace pentru utilizarea informaţiei din antetul inserat pentru a implementa regulile de acces conform setărilor operatorului sau utilizatorului IMS.

Pentru 2013, una dintre cele mai importante aplicații ale IMS este suportul pentru tehnologia de comunicare vocală cu drepturi depline prin rețele LTE (VoLTE). Un alt factor cheie al pieței IMS este capacitatea operatorilor de a crea servicii competitive ca răspuns la amenințarea din partea companiilor terțe care își desfășoară în mod activ propriile servicii multimedia în rețelele operatorilor.

Definiţia IMS

IMS este un complex software și hardware care este o componentă cheie a aproape tuturor rețelelor IP Next Generation Network (NGN) care acceptă aplicații de telefonie SIP (SIP, Session Initiation Protocol) și are scopul de a asigura standardizarea serviciilor multimedia în toate rețelele interconectate. Datorită arhitecturii sale universale, aceeași platformă IMS poate fi utilizată pentru aplicații și servicii în rețelele mobile de toate generațiile (2G, 3G, 4G), precum și în rețelele fixe.

Mai mult, în rețelele de linii fixe a apărut inițial conceptul IMS - ca instrument de reducere a numărului de rețele ale operatorilor mari (și, în consecință, a costurilor) prin migrarea la IP (un proiect de anvergură al Grupului BT ( fost British Telecom) la mijlocul anilor 2000). Mai târziu, pe măsură ce LTE a decolat, interesul principal pentru IMS s-a mutat către suportul de voce (VoLTE) și servicii multimedia „îmbunătățite” (RCS).

Rețeaua IMS vă permite să creați mai multe mecanisme cheie pentru interconectarea între rețele, în loc să creați acorduri separate pentru fiecare serviciu separat. Acest lucru evită dublarea funcțiilor și reduce costurile operatorului.

Unul dintre cei mai importanți factori pentru implementarea IMS este necesitatea de a sprijini serviciile de voce prin rețele LTE (VoLTE).

Beneficiile IMS

Principalele avantaje ale IMS:

• Asigurarea interacțiunii diferitelor tipuri de rețele
• Abilitatea de a dezvolta și implementa rapid noi servicii, inclusiv VoLTE
• Asigurarea calitatii serviciului (QoS)
• Facturare exactă
• Costuri de operare reduse
• Scalabilitatea soluțiilor

Cerințe preliminare pentru implementarea IMS

Consolidarea operatorilor și capacitatea de a furniza servicii convergente

Concurența între operatorii de telefonie mobilă existenți rămâne foarte mare, iar pe piață au loc fuziuni și achiziții active (M&A). Companiile care furnizează diferite tipuri de servicii (telefonie fixă ​​și mobilă, telefonie mobilă și televiziune prin cablu etc.) sunt adesea consolidate. Tehnologia IMS îi ajută să combine toate tipurile de rețele într-una singură, să implementeze o gamă de servicii care combină capabilitățile comunicațiilor mobile și fixe pe o singură platformă (servicii convergente) și să ofere operatorilor creșterea ARPU și venituri crescute.

Amenințare din partea serviciilor OTT

Furnizorii terți de aplicații text, voce și video (furnizorii OTT) canibalizează serviciile tradiționale ale operatorilor de telefonie mobilă (voce și SMS), care generează cea mai mare parte a veniturilor acestora din urmă. Odată cu dezvoltarea tehnologiei (tranziția la 4G), furnizorii de servicii OTT sporesc atractivitatea serviciilor lor, de exemplu, oferind suport pentru voce și video de înaltă definiție (HD), ceea ce agravează problema.

Necesitatea reducerii costurilor operatorului

O tendință evidentă pe piața globală de telecomunicații este creșterea cheltuielilor de capital ale operatorilor.

Se crede că IMS în mediu și termen lung va permite operatorilor să reducă costurile de capital (CAPEX) și de operare (OPEX) prin utilizarea unei singure rețele IP și a unei arhitecturi IMS deschise. În plus, operatorii vor putea aduce noi servicii pe piață rapid și la costuri reduse. Cu toate acestea, în stadiul inițial al implementării IMS, operatorii vor trebui în mod evident să-și crească costurile.

Apariția și dezvoltarea rețelelor LTE

Creșterea bruscă a consumului de trafic de date mobile, concurența intensă și cererea ridicată pentru servicii mobile de bandă largă necesită introducerea unor servicii costisitoare. Tehnologii LTEși LTE Advanced. Dezvoltarea rețelelor 4G, la rândul său, încurajează operatorii să implementeze tehnologia IMS, deoarece face posibilă implementarea serviciilor de voce pe rețelele LTE (VoLTE) și alte servicii.

Arhitectura IMS

Arhitectura IMS este de obicei împărțită în trei niveluri orizontale:

• Stratul de transport organizează o sesiune de comunicare utilizând semnalizarea Session Initiation Protocol și oferă servicii de transport prin convergerea vocii de la un semnal analog sau digital în pachete IP utilizând protocolul RTP.

• Nivelul de gestionare a apelurilor și a sesiunilor gestionează sesiunile de comunicare.

• Nivelul de serviciu conține un set de servere de aplicații, care pot să nu mai fie elemente ale IMS, și include atât aplicații IP multimedia bazate pe protocolul de telefonie SIP (SIP, Session Initiation Protocol), cât și aplicații implementate în rețelele mobile bazate pe mediul de acasă virtual. .

Distribuția IMS în Rusia

În 2004-2005 Primele demonstrații ale capabilităților IMS (companii Siemens și Ericsson) au avut loc în Rusia.

În 2006, Siemens a deschis un centru demonstrativ IMS în Sankt Petersburg, unde au fost demonstrate diverse servicii:

• Apelați și distribuiți,
• Push And Talk Over Cellular,
• Manager de prezență mobil
• management de grup,
• Centrul de mesaje instantanee etc.

În 2009, MGTS a planificat să implementeze IMS și să finalizeze proiectul pe segmentul analogic în 2011, dar din cauza crizei, proiectul a fost implementat doar parțial. În special, în 2010 la format digital Doar o parte din centralele telefonice analogice a fost transferată, iar nucleul rețelei a fost instalat. La începutul anului 2012, MGTS a lansat primul serviciu corporativ bazat pe IMS în funcțiune de testare, serviciul a fost planificat să fie lansat comercial în martie 2012. Primul serviciu a fost serviciul scalabil IP-Centrex.

Anterior, în 2011, filiala macroregională „Sud” a OJSC Rostelecom a folosit soluția Alcatel-Lucent IMS pentru a transfera rețeaua fixă ​​existentă într-o arhitectură IP cu suport pentru tehnologia VoIP și alte servicii moderne.

În plus, în august 2012, filiala macroregională „Ural” a OJSC Rostelecom a solicitat cotații pentru dreptul de a încheia un acord pentru proiectul „Dezvoltarea unei platforme pentru dezvoltarea și furnizarea de servicii și elemente de bază IMS”.

Piața globală de echipamente IMS: principalele tendințe și previziuni

Pe piața sistemelor IMS gata făcute în 2012, există 7 cei mai mari furnizori.

IMS (IP Multimedia Subsystem) este o specificație pentru transmiterea de conținut multimedia în rețelele de telecomunicații bazate pe protocolul IP. Autorul său aparține parteneriatului internațional 3-d Generation Partnership Project (3GPP), care a unit Institutul European de Standardizare a Telecomunicațiilor (ETSI) și mai multe organizații naționale de standardizare. IMS a fost dezvoltat inițial în legătură cu construcția de rețele mobile de a treia generație bazate pe protocolul IP. Conceptul a fost adoptat ulterior de comitetul ETSI-TISPAN, ale cărui eforturi au vizat specificarea protocoalelor și interfețelor necesare susținerii și implementării unei game largi de servicii în rețelele fixe folosind stiva de protocoale IP.
În prezent, arhitectura IMS este considerată de mulți operatori și furnizori de servicii, precum și furnizorii de echipamente, ca Soluție posibilă pentru construirea rețelelor de generație următoare și ca bază pentru convergența rețelelor mobile și fixe pe platforma IP.
Principiul pe care se bazează conceptul IMS este că furnizarea oricărui serviciu nu are nicio legătură cu infrastructura de comunicații (cu excepția restricțiilor privind lățime de bandă). Realizarea acestui principiu este abordarea multistratificată utilizată în construirea unui IMS. Vă permite să implementați un mecanism de livrare a serviciilor deschis, independent de tehnologia de acces, care face posibilă utilizarea aplicațiilor furnizorilor de servicii terți în rețea.
În tabel. 1 prezintă o listă cu toate interfețele subsistemului IMS (inclusiv interfețele pentru interacțiunea cu rețeaua de acces LTE), iar Fig. Figura 1 prezintă arhitectura generală a rețelei.

Nume	Obiecte	Protocol
		utilizator/plan de control LTE
	HSS – S-CSCF/I-CSCF
	SLF – S-CSCF/I-CSCF
	eMSS – S-CSCF/I-CSCF
	P-GW – IMS-AGW/MRFP/
	CSCF/BGCF – IBCF
	Interfață cu OCS
	Interfață cu CDF
	CGF – sistem de facturare

Fig.1 (Arhitectura de rețea IMS):

Să ne uităm la elementele de bază mai detaliat.

1. Funcția de control al sesiunii de apel (CSCF) – funcție de control al sesiunii

Există 4 tipuri diferite de CSCF - proxy CSCF (proxy CSCF - P-CSCF), care deservește CSCF (care deservește CSCF - S-CSCF), care solicită CSCF (interogator CSCF - I-CSCF) și CSCF de urgență (E-CSCF).

Fiecare CSCF își îndeplinește propriile sarcini de specialitate. Rolul lor general este de a participa la procesele de înregistrare a unui terminal de abonat în rețea, stabilirea unei sesiuni și furnizarea unui mecanism de rutare SIP.

În plus, toate CSCF-urile pot genera date tarifare și le pot trimite la funcțiile de taxare offline.

a) Funcția de control al sesiunii de apel proxy (P-CSCF)

P-CSCF este punctul de intrare al utilizatorului în IMS. Terminalul de utilizator (UE) transmite tot traficul de semnalizare IMS către P-CSCF. De asemenea, tot traficul de semnalizare generat de rețea către UE este trimis prin P-CSCF.

Există 5 misiuni unice efectuate de P-CSCF:

• compresie SIP,

Protocolul SIP este un protocol text și include un număr mare de anteturi, parametri, extensii etc. Având în vedere baza textuală a protocolului, dimensiunea mesajelor SIP depășește semnificativ dimensiunea mesajelor protocoalelor binare. În consecință, pentru a accelera procedura de stabilire a sesiunii, este necesar suport obligatoriu pentru compresia SIP între UE și P-CSCF. Modul de compresie este activat de P-CSCF dacă UE indică necesitatea acestuia.

• Controlul integrității și protecția confidențialității semnalizării SIP prin folosind IPSec sau TLS.
• Interacțiunea cu PCRF.
• Management NAT (funcționalitate SIP ALG – gateway la nivel de aplicație).

Având în vedere că în multe rețele de comunicații terminalele de abonat (UE) sunt amplasate în spatele unui NAT, care modifică informațiile tuturor pachetelor care trec prin acesta la nivel de rețea IP/port, apare o problemă din cauza faptului că tipul clasic de NATing nu ia în considerare informațiile IP la niveluri SIP și SDR. Accesul IMS cu adevărat cuprinzător (capacitatea unui UE de a interacționa cu un P-CSCF indiferent de mediul de acces) necesită ca informațiile IP din SIP/SDP și planul utilizatorului să se potrivească cu informațiile de la nivelul rețelei (IP) (de la public pool de adrese IP). Pentru modificarea IP la nivelul planului utilizatorului, P-CSCF gestionează gateway-ul rețelei de acces, care oferă modificarea IP la nivelul planului utilizatorului.

• Detectare apel de urgență.

Sarcina P-CSCF în acest caz este să detecteze o cerere de apel de urgență și să selecteze un E-CSCF pentru a gestiona acest apel de urgență.

b) Funcția de control al sesiunii de apel de interogare (I-CSCF)

I-CSCF este punctul din rețeaua operatorului pentru toate conexiunile de intrare către abonați al acestui operator. Sarcina principală îndeplinită de I-CSCF este de a atribui S-CSCF pe baza datelor primite de la HSS.

Atribuirea S-CSCF are loc atunci când un utilizator se înregistrează sau într-o situație în care un utilizator neînregistrat primește o solicitare SIP pentru un serviciu legat de o stare neînregistrată (de exemplu, mesagerie vocală).

c) Servirea funcției de control al sesiunii de apel (S-CSCF)

S-CSCF este punctul central al IMS. Acesta oferă procedura de înregistrare, deciziile de rutare, gestionarea mașinii de stare a sesiunii și stocarea profilului utilizatorului.

Când un utilizator trimite o cerere de înregistrare, aceasta este în cele din urmă direcționată către S-CSCF, care inițiază procedura de autentificare și descarcă profilul utilizatorului din HSS. După ce a primit și verificat datele, S-CSCF confirmă înregistrarea, după care utilizatorul poate genera și accepta solicitări IMS.

S-CSCF folosește informațiile conținute în profilul utilizatorului pentru a decide când și care AS să se conecteze atunci când primește o solicitare SIP de la utilizator. În plus, profilul utilizatorului poate conține instrucțiuni despre tipul de politici media pe care ar trebui să le aplice S-CSCF. De exemplu, poate indica faptul că numai componentele audio sunt disponibile pentru utilizator, dar componentele video nu sunt disponibile.

După ce S-CSCF primește o cerere de sesiune de ieșire (originată de UE) sau de intrare (terminată de UE), S-CSCF este responsabilă pentru luarea deciziilor cu privire la rutarea sa ulterioară. De exemplu, la primirea unei cereri de sesiune de ieșire (originată din UE), S-CSCF decide dacă trebuie să se conecteze AS înainte de a dirija cererea în continuare. După interacțiunea cu AS, S-CSCF fie va continua sesiunea în domeniul IMS, fie o va redirecționa către alt domeniu (CS sau IMS al altui operator). Dacă UE folosește MSISDN pentru a se adresa părții apelate, atunci S-CSCF convertește MISISDN în formatul SIP URI înainte de a-l redirecționa în continuare, deoarece IMS nu direcționează cererile pe baza numerelor MSISDN. În mod similar, S-CSCF acceptă toate cererile care vor fi terminate la UE. Chiar dacă S-CSCF știe adresa IP a UE (după procedura de înregistrare), direcționează toate cererile numai prin P-CSCF, deoarece P-CSCF poate impune politici de securitate a accesului.

În plus, S-CSCF poate trimite informații de taxare către OCS pentru a oferi taxare online.

d) Funcția de control al sesiunii de apel de urgență (E-CSCF)

E-CSCF este o funcționalitate dedicată procesării cererilor de urgență - apelarea poliției, pompierilor, ambulanței.

Sarcina principală a E-CSCF este de a selecta punctul de răspuns adecvat pentru siguranța publică (PSAP) către care ar trebui să fie transmisă cererea primită. De obicei, criteriile de selecție pentru un PSAP sunt locația utilizatorului și tipul de serviciu apelat.

2. Servere de aplicații (Server de aplicații – AS)

Strict vorbind, Application Servers (AS) oferă servicii multimedia cu valoare adăugată și nu sunt obiecte IMS, deoarece sunt situate în modelul de interacţiune la un nivel superior. AS sunt găzduite fie de un operator în rețeaua de domiciliu a utilizatorului, fie de un furnizor de servicii. Principalele funcții ale AS:

• capacitatea de a procesa sesiuni SIP primite de la IMS;
• capacitatea de a crea o cerere SIP de ieșire;
• capacitatea de a genera date tarifare.

Serviciile furnizate nu se limitează la servicii SIP pure. Operatorul poate oferi, inclusiv. Servicii CAMEL (aplicații personalizate pentru logica îmbunătățită a rețelei mobile) și OSA (arhitectură de servicii deschise) pentru abonații săi IMS, în conformitate cu 3GPP TS 23.228.

Astfel, prin AS înțelegem SIP AS, OSA service capability server (SCS) și funcția de comutare a serviciului multimedia CAMEL IP (IM-SSF).

Din punct de vedere S-CSCF, elementele SIP AS, OSA SCS și IM-SSF sunt de același tip de module. Deoarece un utilizator poate avea mai multe servicii, pot exista mai multe AS-uri în profilul fiecărui utilizator. Unul sau mai multe AS pot fi implicate într-o singură sesiune. De exemplu, un operator poate avea un AS pentru a furniza servicii suplimentare de voce (de exemplu, serviciul de redirecționare a tuturor apelurilor vocale primite de la 17:00 la 19:00 către mesageria vocală) și un alt AS pentru a furniza serviciul de continuitate a apelurilor vocale (predarea VoLTE în apel 2G/3G CS).

3. Controler și procesor de resurse multimedia (Media Resource Function Controller - MRFC, Media Resource Function Processor - MRFP)

MRFC și MRFP oferă servicii precum apeluri conferință, redarea mesajelor vocale (anunț), transcodarea fluxurilor media. MRFC – procesează semnalizarea SIP către/de la S-CSCF/AS și gestionează MRFP. MRFP - furnizează resurse în planul utilizatorului în conformitate cu comenzile primite de la MRFC:

• amestecarea fluxurilor media (pentru mai multe părți);
• generarea de mesaje vocale (anunț);
• procesarea fluxului media (transcodare, analiză,...)

Pentru a direcționa un apel către un domeniu cu comutare de circuite (domeniu CS), S-CSCF redirecționează cererea SIP către BGCF, care selectează domeniul CS corespunzător. În acest caz, domeniul CS poate fi selectat atât pe nodul curent (în funcție de locația utilizatorului care a efectuat apelul), cât și pe o altă rețea. Dacă domeniul CS este selectat într-o altă rețea, BGCF transmite cererea către BGCF din această rețea. Solicitarea este apoi trimisă de la BGCF la MGCF. Opțiunea descrisă vă permite să direcționați semnalul și fluxul media prin rețeaua IMS cât mai aproape posibil de abonatul apelat.

Când o solicitare SIP ajunge la MGCF, acesta efectuează conversia protocolului (protocolul SIP pe o parte și partea utilizator ISDN - ISUP pe cealaltă) și apoi trimite mesajul convertit către SGW CS al domeniului. SGW efectuează conversie de semnalizare a stratului de transport bidirecțional (SIGTRAN IP/SCTP/MxUA pe o parte și SS7 MTP pe cealaltă parte). SGW nu se ocupă de semnalizarea la nivel de aplicație (ISUP). În fig. 2 SGW face parte din IM-MGW.

MGCF controlează, de asemenea, IM-MGW. IM-MGW oferă o legătură în planul utilizatorului între domeniile IMS și CS. Acesta termină canalele TDM ale domeniului CS pe de o parte și fluxul media al domeniului IMS pe de altă parte; efectuează conversia acestora, transcodarea (dacă este necesar) și procesarea semnalizării utilizatorului.

În plus, IM-MGW poate genera tonuri și anunțuri pentru utilizatorii din domeniul CS.

Semnalizarea legată de apelurile primite din domeniul CS (ISUP) către utilizatorii IMS este trimisă către MGCF unde este convertită în cereri SIP, care sunt apoi redirecționate către I-CSCF pentru terminare.

Gateway pentru mesaje scurte IP (IP-SM-GW) conectează cea mai comună tehnologie de mesagerie mobilă SMS cu mesageria IMS. Când un SMS este trimis unui utilizator IMS, SMS-ul este direcționat prin rețeaua de semnalizare SS7 către IP-SM-GW, care plasează SMS-ul primit ca tip special de conținut în MESAJUL SIP și îl redirecționează către S-CSCF. pentru rutarea ulterioară. Acest lucru vă permite să livrați mesaje SMS utilizatorilor care sunt înregistrați în rețele IP mobile non-3GPP (Wi-Fi, WiMAX) și poate fi, de asemenea, considerată o alternativă la metodele tradiționale de livrare a mesajelor SMS (CS, GPRS).

IP-SM-GW vă permite, de asemenea, să livrați SMS-uri în direcția opusă (de la abonații rețelei IMS la utilizatorii rețelei CS 2G/3G). Când un abonat IMS trimite un mesaj SIP care conține SMS ca tip de conținut special, IP-SM-GW îl extrage și îl transmite către centrul SMS (SMSC) pentru livrare ulterioară prin rețelele SS7. Acest tip de interacțiune vă permite să furnizați toate cele existente Servicii SMS(inclusiv servicii cu plată suplimentară) către abonații înregistrați în rețelele IMS. Această funcționalitate se numește SMS prin IP (3GPP TS 23.204).

În plus, IP-SM-GW poate suporta serviciul „nativ” pentru interacțiunea dintre SMS și aplicațiile bazate pe SIP. În acest caz, SMS-ul este convertit într-o solicitare SIP nativă și IMS UE nu necesită suport pentru tehnologia SMS.

Există un factor limitativ care trebuie luat în considerare, și anume, dimensiunea mesajului SIP (RFC3428) trebuie să fie cu cel puțin 200 de octeți mai mică decât MTU (unitatea de transmisie maximă). Dacă IP-SM-GW primește un mesaj SMS concatenat (un grup de mesaje de lungime standard care formează împreună un mesaj lung) și dimensiunea MESAJULUI SIP depășește limita posibilă, IP-SM-GW trebuie să utilizeze modul sesiune.

Modul sesiune implică stabilirea inițială a unei sesiuni între IMS UE și IP-SM-GW, pentru care IP-SM-GW trimite o INVITARE SIP. Odată ce o sesiune este stabilită, protocolul de retransmisie a sesiunii de mesaje (MSRP) este utilizat pentru a livra mesajul IMS către UE.

Funcția de interacțiune între rețelele IMS ale diferiților operatori de telecomunicații este implementată prin Interconnection Border Control Function (IBCF) și Transit Gateway (TrGW). Următoarele sarcini sunt rezolvate:

• Traducere între diferite versiuni de IP (IPv4, IPv6) utilizate în rețelele de operator. În acest caz, IBCF modifică datele SIP și SDP, permițând utilizatorilor care folosesc diferite versiuni IP să comunice între ei.
• Transcodarea într-o situație în care aplicațiile utilizatorului final nu au un codec comun care poate fi utilizat (de exemplu, transcodarea între AMR și G.722). Serviciul de transcodare poate fi activat proactiv (înaintea unei cereri de stabilire a unei sesiuni cu abonatul apelat) sau reactiv (după ce sesiunea este întreruptă de abonatul apelat) - 3GPP TS 23.228.
• Ascunderea topologiei rețelei. În acest caz, IBCF realizează criptarea/decriptarea tuturor antetelor mesajelor care conțin informații despre topologia rețelei.
• Filtrarea informațiilor din mesajele SIP. În acest caz, IBCF elimină sau modifică unele anteturi SIP înainte de a direcționa mesajele către rețele terțe.
• Alegerea unei direcții.
• generarea CDR.
• Traducere NAT/Port – TrGW efectuează modificarea antetelor IP ale pachetelor de trafic utilizator (RTP, etc.)

7. IMS Access Gateway (IMS-AGW – Access Gateway)

În rețelele fixe private (de exemplu, acasă și la birou), terminalul de abonat (UE) poate fi situat în spatele NAT și firewall-ul instalat pe dispozitivele de rețea care sunt puncte de acces la astfel de rețele (echipamentul clientului - CPE). În același timp, NAT nu modifică/informația nativă la niveluri SIP/SDP.

Pentru a rezolva această problemă, P-CSCF conține funcționalitatea SIP ALG (gateway la nivel de aplicație), care oferă controlul IMS-AGW. O solicitare SIP INVITE de la un UE cu o adresă IP privată ajunge la P-CSCF, a cărei funcționalitate ALG atribuie o adresă IP publică, o leagă la o sesiune SIP, efectuează NAT (înlocuirea adreselor IP private la toate nivelurile de protocol, inclusiv IP , SIP, SDP), își realizează rutarea ulterioară și informează gateway-ul de acces despre conexiunea creată. Când un flux media ajunge între două terminale de utilizator (UE), gateway-ul de acces va NAT pachetele RTP către/de la spațiile de adrese publice/private.

8. Gateway de securitate (SEG)

Poarta de securitate se află la limita zonei de domeniu a operatorului și asigură protecția acestuia. Tot traficul dintre domenii trebuie să treacă prin SEG. SEG oferă confidențialitate, integritatea datelor și autentificare în conformitate cu 3GPP TS 33.203.

9. Funcția de recuperare a locației (LRF)

LRF asistă E-CSCF în procesarea IMS a apelurilor de urgență prin furnizarea de informații despre locație despre terminalul utilizatorului (UE) care a inițiat apelul de urgență, care este utilizat pentru a selecta furnizorul de servicii de urgență (PSAP) către care ar trebui să fie redirecționată sesiunea. Pentru a obține informații despre locația utilizatorului, LRF poate avea un server de locație încorporat sau poate avea funcționalitatea GMLC (centrul de locație mobilă gateway) - o interfață cu un server de locație extern.

Pentru a selecta PSAP-ul adecvat, LRF poate conține o funcție RDF (funcție de determinare a rutei), care este utilizată pentru a selecta adresa PSAP pe baza informațiilor despre locația utilizatorului.

LRF poate oferi suport pentru alți parametri locali de reglementare, cum ar fi numărul de rutare a serviciului de urgență, numărul locației, URI PSAP SIP, URI PSAP TEL,...

10. Centru de comutare mobil îmbunătățit - Server MSC îmbunătățit (eMSS)

eMSS este un MSC 2G/3G care are funcționalitate P-CSCF în direcția IMS.

Când un utilizator se înregistrează într-o rețea 2G/3G, eMSS efectuează înregistrarea în domeniul IMS în numele utilizatorului, ceea ce permite unui utilizator de rețea CS care nu are acces la rețeaua de pachete să obțină acces la serviciile IMS.

Când un utilizator efectuează un apel de origine mobilă, eMSS convertește apelul CS moștenit într-o solicitare de sesiune IMS și o redirecționează către sistemul IMS. În mod similar, atunci când cineva efectuează un apel către un utilizator deservit de eMSS, apelul primit (apel de terminare mobil) este direcționat către platforma IMS, care efectuează procedura stabilită de control al apelului de intrare, inclusiv interogarea HSS, și redirecționează cererea SIP către eMSS, care la rândul său convertește protocolul de gestionare a sesiunii IMS în protocolul de control al apelurilor CS.

eMSS vă permite să furnizați un serviciu care este cu adevărat independent de tipul de acces (CS, IP-CAN, moștenire), deoarece furnizarea serviciului este întotdeauna asigurată de platforma IMS. Acest lucru permite utilizatorilor să migreze de la rețelele 2G/3G CS la IMS și înapoi.

11. Funcția de control al gateway-ului de acces (AGCF)

AGCF – este un punct de intrare pentru utilizatorii rețelelor PSTN/ISDN (telefoane analogice și ISDN). Îndeplinește următoarele funcții:

• control gateway media gateway (MGW) de acces;
• interacțiunea cu subsistemul de gestionare a resurselor și accesului;
• interacțiunea cu subsistemul de conexiune la rețea pentru a obține informații despre profilul liniei;
• asigurarea interacțiunii de semnalizare între semnalizarea SIP, pe de o parte, și semnalizarea telefonică analogică / ISDN, pe de altă parte.

Din punctul de vedere al platformei IMS, AGCF arată ca P-CSCF și oferă funcționalitatea corespunzătoare (managementul procedurii de înregistrare SIP etc.).

Informațiile necesare pentru încărcare sunt colectate de funcțiile de încărcare ale diferitelor module IMS din cererea SIP. În acest caz, este posibilă facturarea online (în acest caz, funcția de facturare solicită permisiunea sistemului de facturare pentru a procesa cererea SIP) și facturarea offline (în acest caz, funcția de facturare permite întotdeauna procesarea cererii SIP, trimițând informații de facturare către sistemul de facturare pentru a genera înregistrări CDR).

În funcție de configurația IMS, sunt posibile diferite scheme tarifare pentru diferite servicii. În acest caz, logica prețurilor este controlată pe baza activării anumitor declanșatori. Declanșatorii pot fi:

• solicitări pentru crearea, modificarea și terminarea unei sesiuni (taxare bazată pe sesiune);
• orice tranzacție SIP, de exemplu, MESSAGE, PUBLISH, SUBSCRIBE (taxare bazată pe evenimente);
• anumite antete SIP și informații SDP.

Funcțiile de încărcare ale tuturor modulelor IMS, precum și modulele de acces, pot interacționa cu o entitate de încărcare offline (CDF) folosind o interfață Rf bazată pe diametru (3GPP TS 32.299).

Pe baza informațiilor primite de la blocurile funcționale de încărcare ale tuturor modulelor IMS, CDF creează înregistrări CDR care sunt redirecționate către funcția gateway de încărcare (CGF) prin interfața Ga (3GPP TS 32.295). Apoi, CGF procesează CDR-urile primite și le transmite către sistemul de facturare folosind interfața Bx (3GPP TS 32.240).

Serviciile preplătite necesită facturare online. Aceasta înseamnă că rețeaua IMS trebuie să solicite OCS înainte de a autoriza un utilizator să utilizeze un anumit serviciu. OCS este responsabilă de monitorizarea contului utilizatorului în timp real, autorizarea utilizatorului să utilizeze serviciul și debitarea soldului din contul utilizatorului pentru serviciile primite. Doar trei module IMS (S-CSCF, AS, MRFC) comunică cu OCS utilizând interfața Ro. Pe lângă modulele IMS, modulele non-IMS pot interacționa cu OCS. În special, SGSN utilizează partea de aplicație CAMEL (CAP). Pe lângă controlul creditului (încărcare on-line), OCS poate crea înregistrări CDR similare cu CGF.

HSS este un depozit de date legate de abonați și servicii. Conține funcționalitatea centrului de autentificare (AUC), funcționalitatea LTE (SAE-HSS), funcționalitatea GSM/UMTS (HLR), funcționalitatea IMS (IMS-HSS), funcționalitatea de depozit de date pentru încărcare și managementul politicii de calitate (SPR). HSS poate fi, de asemenea, utilizat pentru a stoca datele serverului de aplicații (AS).

PCRF este responsabil pentru generarea politicilor de calitate și gestionarea facturării pe baza informațiilor de sesiune primite de la P-CSCF.

Stabilirea sesiunii în IMS este asigurată de schimbul de mesaje de semnalizare folosind SIP și SDP, inclusiv negocierea caracteristicilor media (codec-uri, adrese IP, numere de porturi). Dacă operatorul folosește PCRF în rețeaua sa, P-CSCF îi transmite informațiile SDP necesare, pe baza cărora creează politici și reguli de taxare și, de asemenea, autorizează fluxurile IP ale componentelor media corespunzătoare, mapând datele SDP la parametrii IP QoS pentru gateway-ul rețelei de acces, de exemplu, P-GW/PCEF.

Pe baza informațiilor disponibile, PCRF aplică politici și reguli de taxare generate de PCC pe gateway-ul rețelei de acces (P-GW/PCEF), creează și modifică conexiuni virtuale pentru a transporta trafic media (purtător EPS). În plus, PCRF primește evenimente din stratul de transport, de exemplu, atunci când se pierde o conexiune radio, informând P-CSCF despre aceste evenimente, care utilizează informațiile primite atunci când generează date de încărcare și închide sesiunea IMS în numele utilizatorului.

În plus, PCRF poate fi utilizat pentru a schimba identificatori de taxare care permit operatorului să coreleze CDR-urile generate de rețeaua de acces și rețeaua IMS; livrarea metodei de încărcare (durată, volum, ambele) rețelei de acces; informații despre grupul de rating; comenzi de activare a încărcării on-line/off-line; adresele sistemelor tarifare on-line/off-line; nivelul necesar de raportare bazat pe serviciu și grup de rating.

• >>>Înainte >>