Servicii Beltelecom IMS ce este? Un sistem și o metodă pentru specificarea accesului cu comutare de circuite în timpul înregistrării ims.

Standardul IP Multimedia Subsystem (IMS) este element cheieîn timpul tranziției către servicii 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, bandă largă prin cablu și WLAN.

Standardul IP Multimedia Subsystem (IMS) definește o arhitectură de bază dinamică pentru Voice over 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 mijloacele de furnizare a serviciilor și funcții normale poate fi utilizat în mod repetat pentru diferite aplicații. Arhitectura orizontală IMS definește, de asemenea, interoperabilitatea și roamingul și oferă controlul canalului, facturarea și securitatea. În plus, este strâns integrat cu rețelele de voce și date existente și are multe avantaje IT cheie. Acest lucru face ca IMS să fie instrumentul principal pentru îmbinarea liniilor fixe și rețelele mobile comunicatii. De aceea, IMS va fi soluția 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 pentru comunicare telefonică legate, de exemplu, de calitatea serviciului (QoS) și scalabilitate, autentificare și facturare.

IMS oferă o arhitectură de servicii în care multe funcții pot fi utilizate cu diferite aplicații și diferiți 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 implementat ca servicii pe serverul de aplicații SIP.

Planul de control include servere de gestionare a rețelei pentru a gestiona stabilirea, modificarea sau anularea 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, facturare, operațiuni și management (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, Voice over Internet Protocol (VoIP) prin sistemele de Internet fixe a atins niveluri acceptabile de calitate și multe întreprinderi mari folosesc sau iau în considerare trecerea la serviciu. 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

Managerul de liste de grupuri permite utilizatorilor să creeze și să gestioneze definiții grup de rețea pentru utilizare de către orice serviciu implementat în rețea. Sunt mecanisme generale pentru a vă anunța cu privire la modificările aduse definițiilor 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 relații diferite 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 serviciile multimedia bazate pe tehnologia existentă au fost disponibile în trecut, au existat întotdeauna provocări 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, precum 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 servicii mesaje text tastați SMS. 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 o rată de penetrare foarte mare (>90%) a serviciilor walkie-talkie, ceea ce a determinat alți jucători de pe piață să exploreze posibilitatea de a crea servicii concurente.

Garantarea succesului acestui serviciu este compatibilitatea acestuia, similară cu compatibilitatea actuală cu SMS-uri, care permite clienților să comunice între ei indiferent de furnizorul de servicii specific. Interoperabilitatea rețelelor și tehnologiilor este astăzi factor cheie pentru clienți, deoarece este imposibil să se stabilească o conexiune între doi abonați folosind pachete diferite servicii mobile, poate încetini extinderea acestui serviciu. Acesta este motivul pentru care IMS a devenit baza pentru PoC.

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

definit în RFC 2486. PrUI arată astfel: [email protected]

Pentru abonații UMTS, PrUI este stocat într-un modul de identificare logică

cation a abonaților de telefonie mobilă IMS ISIM (IP Multimedia Services Identity Module), precum și în HSS, și este utilizat pentru autentificarea și înregistrarea utilizatorilor în IMS. PrUI nu poate fi modificat în terminalul utilizatorului, este valabil pe toată durata abonamentului utilizatorului la serviciile IMS și nu este utilizat pentru rutarea mesajelor SIP. După înregistrarea și autentificarea utilizatorului, PrUI trebuie să fie stocat și în S-CSCF.

3GPP Versiunea 5 a cerut fiecărui utilizator să aibă un PrUI, dar Versiunea 6 a eliminat această restricție și un utilizator poate acum să aibă mai multe PrUI.

Pentru fiecare identificator PrUI, operatorul asociază cel puțin un identificator PuUI în formatul SIP URI (RFC 3261) și nu mai mult de unul în format URL tel (RFC 3966). În IMS, identificatorul PuUI este utilizat pentru a direcționa mesajele de semnalizare SIP și ca informații de contact pentru alți utilizatori.

Format PuUI:

 înghițitură: [email protected]

 înghiţitură: [email protected];utilizator=telefon

Utilizatorul are de obicei nevoie de două PuUI-uri diferite - unul pentru rețeaua de date, celălalt pentru rețeaua publică de telefonie.

Un alt motiv pentru a avea mai multe PuUI este capacitatea de a folosi numere diferite pentru diferite contacte sau servicii. Cardul de identificare al terminalului IMS ISIM stochează un PrUI și cel puțin un PuUI. Înainte de începerea instalării sau în timpul unei sesiuni, PuUI trebuie să fie înregistrat prin procesul de înregistrare.

Structura completă a relației dintre mai multe PrUI și PuUI-uri este stocată în profilul utilizatorului HSS (Fig. 1.2). Un profil de utilizator constă de obicei din informații necesare pentru a vă abona la serviciile IMS, cum ar fi un PrUI. Un abonament la serviciu IMS conține unul sau mai multe Profiluri de servicii (un set de servicii și date asociate utilizatorului). Operatorul atribuie un singur profil de serviciu fiecărui identificator PuUI.

UICC (Universal Integrated Circuit Card) este un termen care înseamnă schimbare-

o nouă carte de identitate care are o interfață standardizată cu terminalul. Cardul UICC poate conține mai multe aplicații logice precum SIM (GSM), USIM (UMTS) și ISIM - cea mai importantă aplicație deoarece servește la identificarea, autorizarea și configurarea terminalului atunci când funcționează pe o rețea IMS.

Orez. 1.2. Identificarea utilizatorului IMS

ÎN 3GPP Versiunea 6 a introdus Identitatea Serviciului Public (PSI),

ÎN Spre deosebire de identificatorii descriși mai sus, PSI este atribuit nu utilizatorilor, ci serviciilor găzduite pe serverele de aplicații. La fel ca PuUI, ID-urile PSI pot fi în format sip url sau tel url.

1.5. Arhitectura IMS

Subsistemul IMS este specificat ca arhitectură stratificatăîmpărțit în trei niveluri (planuri):

User Plane – avion de transport; Control Plane – plan de control; Application Plane – plan de aplicare.

Parteneriatul 3GPP nu specifică echipamentele de rețea, ci mai degrabă funcțiile care trebuie îndeplinite de elementele rețelei. Astfel, arhitectura IMS (Fig. 1.3) este un set de funcții logice care interacționează folosind protocoale standard.

Dezvoltatorii au dreptul de a combina mai multe funcții într-un singur obiect fizic sau, dimpotrivă, de a implementa o funcție într-o manieră distribuită, dar cel mai adesea arhitectura fizică este potrivită cu cea funcțională și fiecare funcție este implementată într-un element separat.

Semnalizare

Datele utilizatorului

Orez. 1.3. Arhitectura IMS

Stratul de transport

Nivelul de transport este responsabil de procedura de conectare a utilizatorilor la rețeaua IMS (substratul de control) și de transportul datelor utilizator (funcții de transfer). Elementele funcționale ale stratului de transport sunt:

Subsistemul de atașare la rețea NASS (subsistemul atașament la rețea) este utilizat pentru utilizatorii de acces non-3GPP și aparține substratului de control al stratului de transport. NASS oferă alocarea dinamică a adreselor IP și a altor parametri de configurare a echipamentului utilizatorului, autentificarea utilizatorului înainte sau în timpul procedurii de atribuire a adresei IP, autorizarea și configurarea accesului la rețea pe baza profilului utilizatorului, gestionarea locației;

Subsistemul de control al accesului RACS (subsistemul de control al resurselor și al admiterii) este utilizat pentru utilizatorii de acces non-3GPP și aparține substratului de control al stratului de transport. RACS asigură controlul accesului, rezervarea resurselor, oferă acces la serviciile furnizate de gateway-ul edge, inclusiv managementul gateway-ului și traducerea adreselor de rețea;

gateway multimedia IM–MGW (IP Multimedia Media GateWay)

convertește informațiile utilizatorului unei rețele cu comutare de circuite TDM în pachete de rețea IP și invers și schimbă informațiile despre utilizator între porturile de gateway;

TrGW (Transition Gateway) împreună cu funcția IBCF (Interconnection Border Control).

Funcție) este responsabil pentru interacțiunea dintre rețelele IP ale diferitelor versiuni de IP și operatori. Gateway-ul de interfață TrGW coordonează rețelele la nivelul transmiterii informațiilor utilizatorului;

Funcția MRFP (Media Resource Function Processor) oferă, sub controlul controlerului de resurse media MRFC, o gamă largă de funcții pentru a susține sesiuni multimedia, inclusiv configurarea resurselor, amestecarea diferitelor fluxuri media din mai multe surse, generarea de reclame multimedia, procesare a fluxurilor multimedia (transcodare), gestionarea drepturilor de acces la resursele media atunci când se organizează o conferință.

Nivel de management

Nivelul de control este un set de funcții IMS care efectuează toate acțiunile pentru a gestiona sesiunile de comunicare și înregistrarea utilizatorilor în rețeaua IMS.

Elemente logice de bază ale nivelului de control.

Obiectul funcțional de control al sesiunii CSCF (Call/Session Control Function) este o parte centrală a sistemului IMS, folosind protocolul SIP, îndeplinește funcții care oferă diverse serviciiîn timp real prin transport IP. CSCF include trei funcții principale:

Proxy CSCF (P-CSCF) – îndeplinește funcția de intermediar (la nivel de semnalizare) pentru interacțiunea dintre rețeaua IMS și terminalul IMS utilizator. Tot traficul de semnalizare SIP este direcționat de la terminalul utilizatorului către P-CSCF și apoi către punctul de intrare în rețeaua de domiciliu (I-CSCF) dacă utilizatorul se află într-un IMS invitat sau către S-CSCF dacă utilizatorul se află în casă. reţea. Adresa S-CSCF este determinată în timpul procesului de înregistrare a utilizatorului. Putem spune că P-CSCF implementează funcțiile entității agent utilizator SIP UA ( Agent utilizator). P-CSCF participă la înregistrarea utilizatorilor, determină adresa I-CSCF situat în rețeaua de domiciliu, generează conturi și le transferă către serverul de taxare și, de asemenea, verifică construcția corectă a mesajelor SIP transmise de terminalul IMS. Terminalul utilizator deservit este alocat obiectului funcțional P-CSCF atunci când se înregistrează în rețea pentru întreaga perioadă de înregistrare. Adresa P-CSCF pentru întreaga durată a sesiunii este stocată în S-CSCF pentru transmiterea datelor către utilizator;

Interrogating CSCF (I-CSCF) – acționează ca un intermediar cu care să interacționeze rețele externe. I-CSCF stabilește primul punct de contact al rețelei de domiciliu IMS la nivelul de semnalizare în timpul procesului de înregistrare a utilizatorilor aflați în rețeaua vizitată la stabilirea conexiunilor între utilizatorii aflați în rețeaua vizitată.

diverse rețele de domiciliu, pentru toate conexiunile externe cu utilizatorii acestei rețele sau utilizatori invitați aflați temporar în această rețea. Pe lângă îndeplinirea funcțiilor unui proxy SIP, I-CSCF interacționează prin protocolul Diameter cu baza de date a utilizatorilor HSS pentru:

o determinarea prezenței sau posibilității de înregistrare a utilizatorului

in aceasta retea,

o obţinerea de informaţii despre un obiect funcţional S-CSCF

o dacă S-CSCF nu a fost încă atribuit, I-CSCF îl selectează în timpul procesului de înregistrare a utilizatorului,

o determinarea capacităţii utilizatorului de a accesa servicii. I-CSCF generează și conturi de taxare;

Servire CSCF (S-CSCF) – o funcție de servire care oferă controlul sesiunilor multimedia. Pe lângă funcția de server SIP, S-CSCF îndeplinește funcția de server de înregistrare a rețelei SIP (SIPregistrar), adică stochează toate informațiile despre utilizator primite de la I-CSCF și HSS: adresa IP a terminalului din care utilizatorul a accesat rețeaua, PuUI, PrUI, capabilități utilizator pentru accesarea serviciilor, adrese P-CSCF, I-CSCF. La rândul său, S-CSCF informează serverul de date utilizator HSS că utilizatorul îi este alocat pe durata înregistrării sale și că cronometrul de înregistrare a expirat. Toate informațiile de semnalizare SIP trimise și primite de terminalul IMS trec prin S-CSCF la care este atașat utilizatorul. S-CSCF menține sesiunea atâta timp cât aceasta continuă și interacționează cu platformele de servicii și cu funcțiile de încărcare după cum este necesar. S-CSCF este întotdeauna localizat în rețeaua de domiciliu a utilizatorului.

Baza de date de utilizatori HSS (Home Subscriber Server) este o stocare centralizată a informațiilor despre utilizatorii și serviciile rețelei IMS și este o dezvoltare evolutivă a HLR (Home Location Register) din arhitectura de rețea GSM/UMTS. HSS stochează informații despre identificatorii de utilizator PuUI public și privat PrUI IMS, numele funcției de control al sesiunii de servire S-CSCF, parametrii de autentificare și criptare, informații despre serverul de aplicații, despre serviciile la care este abonat utilizatorul și denumirea funcției de contabilitate a costurilor.

HSS comunică cu CSCF și serverele de aplicații folosind protocolul Diameter. Dacă numărul de utilizatori este prea mare pentru a fi stocat într-un singur HSS, rețeaua poate conține mai multe HSS. O astfel de rețea, împreună cu mai multe HSS-uri, include funcția

Un obiect național SLF (Subscriber Location Function) care stochează date și maparea adreselor HSS la adresele utilizatorilor. Nodul care a trimis o solicitare cu adresa utilizatorului către SLF primește informații despre

Funcția de control al gateway-urilor media (MGCF), sarcina sa principală este controlul gateway-urilor media (IM-MGW), precum și direct și conversie inversă semnalizarea rețelelor SS7 (protocol ISUP) în semnalizarea rețelei IMS (protocol

SGW (Signaling Gateway) convertește protocoalele de nivel inferior pentru a furniza semnalizare bidirecțională între o rețea IP și o rețea TDM, înlocuind subsistemele MTP cu protocolul SIGTRAN. În acest caz, protocoalele la nivel de aplicație (ISUP, MAP, CAP și altele) sunt difuzate prin SGW fără analiză.

Media Resource Function Controller MRFC (Media Resource Function Controller). Controlerul de resurse media MRFC comunică cu S-CSCF prin SIP și, folosind informațiile primite de la S-CSCF, controlează MRFP utilizând protocolul MEGACO (H.248). De exemplu, difuzarea semnalelor acustice și a anunțurilor, transcodarea și recodificarea, combinarea fluxurilor media atunci când gestionați conferințe.

Obiect funcțional de gestionare a porții de frontieră

BGCF (Breakout Gateway Control Function) implementează funcții de control al selecției rețelei, efectuează rutarea pe baza informațiilor despre numere de telefon obtinute din mesaje de protocol SIP, informatii administrative si/sau prin acces la baze de date. BGCF este utilizat numai atunci când se stabilește o sesiune între utilizatorii rețelei IMS și un abonat de rețea cu comutare de circuite. BGCF selectează rețeaua IMS pe care rețeaua cu comutare de circuite va interfuncționa sau MGCF dacă BGCF se află în rețeaua IMS care va interfuncționa cu rețeaua cu comutare de circuite. Echipamentele BGCF rutează și traficul de semnalizare de tranzit.

IBCF Boundary Interaction Object Functional

(Funcția de control al frontierei de interconectare) asigură interacțiunea cu IP

retelelor. IBCF, furnizează implementarea stivei de protocoale SIP/SDP pentru stabilirea interconectarii între aplicațiile SIP bazate pe IPv6 și aplicațiile SIP bazate pe IPv4, ascunderea topologiei rețelei, gestionarea gateway-urilor TrGW folosind protocolul MEGACO la stabilirea conexiunilor cu alte IMS sau alte rețele care operează pe baza protocolului IP. IBCF realizează, de asemenea, funcții de rutare de tranzit.

Stratul de aplicare

Stratul de aplicație este stratul superior al arhitecturii de rețea IMS. La acest nivel există servere de aplicații AS, pre-

oferind acces atât la aplicații IMS, cât și la aplicații bazate pe alte platforme (cum ar fi OSA și CAMEL).

La acest nivel, serverele de aplicații sunt responsabile pentru deservirea utilizatorilor finali.

Arhitectura IMS și semnalizarea SIP oferă suficientă flexibilitate pentru a suporta o varietate de aplicații de telefonie și alte aplicații:

SCIM (Service Capability Interaction Manager) – asigură gestionarea interacțiunii dintre planul de aplicație și nucleul IMS;

SIP AS (SIP Application Server) este un server de aplicații folosit pentru a efectua servicii bazate pe protocolul SIP. Este de așteptat ca toate serviciile noi din IMS să fie localizate în serverul SIP AS;

OSA-SCS (Open Service Access – Service Capability Server) – server

activator de servicii care oferă o interfață pentru servicii bazate pe acces deschis (OSA). Scopul său este de a permite serviciilor să acceseze funcțiile de rețea printr-o interfață standard de programare a aplicațiilor;

IM-SSF (IP Multimedia – Funcție de comutare a serviciului) – server com-

mutații de serviciu, servește pentru a permite utilizarea serviciilor IMS

Dezvoltat CAMEL (Aplicații personalizate pentru rețeaua mobilă Enhanced Logic).

tocilar pentru rețelele mobile;

TAS (Telephony Application Server) – server de aplicații telefonice

Acesta primește și procesează mesajele SIP și determină cum ar trebui inițiat un apel de ieșire. Logica serviciului TAS oferă servicii de bază de procesare a apelurilor, inclusiv analiza cifrelor, rutarea, stabilirea apelurilor, așteptarea și redirecționarea apelurilor și conferințe.

1.6. Tehnologii de acces la rețea IMS

Datorită conceptului de invarianță de acces, chiar și cele care nu sunt destinate să interacționeze cu subsistemul IMS dispozitivele utilizatorului poate accesa rețeaua de bază și serviciile bazate pe IMS.

Inițial (în specificațiile 3GPP Release 5), IMS sa concentrat pe lucrul cu rețele mobile 2.5G (GSM/GPRS), care au tehnologie de acces radio GERAN și 3G (UMTS) - tehnologia de acces radio UTRAN. Standardele consorțiului 3GPP2 descriu capacitatea de a accesa rețeaua de acces radio IMS CDMA2000.

Versiunile ulterioare ale 3GPP Release 6, 7 și ETSI TISPAN abordează problemele de interacțiune a IMS cu rețelele care au tehnologii de acces WLAN/Wi-Fi, xDSL (Fig. 1.4). Și în versiunile 8 și 10 ale specificațiilor 3GPP, a fost adăugat suport pentru infrastructurile HSPA și LTE.

Prezență AS Mesaje AS

Nivel de aplicare

Orez. 1.4. Organizarea accesului la rețeaua IMS

Pentru a accesa IMS-ul utilizatorilor rețelelor de acces radio GERAN/UTRAN se folosesc noduri GPRS (SGSN, GGSN) (Fig. 1.4).

Pentru accesul utilizatorului Echipament WLAN PDG (Packet Data Gateway) și gateway-ul de acces fără fir răspund la rețeaua IMS.

stupid WAG (Wireless Access Gateway).

Multiplexorul DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) și gateway-ul de frontieră A-BGF/BAS (Access Border Gateway Function/Broadband Access Switch) oferă acces în bandă largă la rețeaua IMS pentru utilizatorii fixe.

1.7. Protocoale IMS de bază

După cum am menționat mai devreme, arhitectura IMS este un set de obiecte funcționale conectate prin interfețe standard (Fig. 1.5). Interacțiunea obiectelor funcționale IMS se realizează folosind protocoalele Internet definite de organizație

Protocoalele subsistemului IMS asigură managementul sesiunilor multimedia (SIP, SDP), transmiterea traficului utilizatorului (RTP și RTCP), înregistrarea, autentificarea, autorizarea, suportul pentru mobilitatea utilizatorului (Diametru). Protocolul MEGACO/H.248 este utilizat pentru

Orez. 1.5. Elemente funcționale și interfețe ale arhitecturii IMS

Lista de interfețe posibile (externe și interne) și protocoale de interacțiune implementate în arhitectura IMS este prezentată în Tabel. 1.1.

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 se utilizează protocolul canalului de control IMS (ICCP) între dispozitivul abonatului(UE) și interfața IMS Control Channel Function (ICCF) și Session Initiation Protocol (SIP) (între ICCF, Call Session Control Function și Application Server) 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 diferite 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 precis, şi nu cu titlu de limitare, prezenta invenţie se referă la un sistem şi o metodă pentru simplificarea procesului de înregistrare a utilizatorilor cu un IMS.

De ultimă oră

Următoarea este o listă a abrevierilor 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 neacceptate în semnalizarea CS (de exemplu ISUP), cum ar fi înregistrarea IMS, semnalizarea în apel, informații suplimentare pentru semnalizarea de configurare a apelului (de ex. 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 invers. 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 comportamentul TAS în funcție de faptul dacă utilizatorul este înscris în acces CS sau acces PS (de exemplu, o căsuță poștală video-video cu redirecționare a apelurilor dacă utilizatorul este înscris în acces CS unde video nu poate fi sprijinit).

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 cu tipul de acces se bazează pe politica locală din 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 de înregistrare a unui echipament de utilizator (UE) cu un subsistem multimedia IP (IMS), sistemul cuprinzând mijloace pentru trimiterea unei cereri de înregistrare la o funcție de control al sesiunii de apel 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; Şi

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; Şi

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. Distincția dintre UE-urile 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 următoarele:

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 ramificaţie conform unui 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 evaporare se poate baza pe o politică locală în S-CSCF și poate varia în funcție de ora din zi, de exemplu. 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); Şi

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

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); Şi

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); Şi

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.

FORMULA INVENŢIEI

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 contactelor asociate cu accesul cu comutare de circuite din 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 profilul abonatului.

5. Metodă conform revendicării 1, în care identificarea echipamentului utilizatorului este realizată prin utilizarea informațiilor incluse în cererea de înregistrare ICCP, informații incluzând un ID de dispozitiv, un contact alternativ sau o identitate sensibilă pentru subsistemul multimedia IP.

6. Metodă conform revendicării 5, în care ID-ul dispozitivului este o adresă IP a ICCF, contactul alternativ este informații stocate de S-CSCF cu adresa IP a contactului, iar informațiile sensibile de identitate pentru subsistemul IP multimedia sunt preluat din IMSI al UE.

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 identificarea echipamentului utilizatorului este realizată prin utilizarea informațiilor incluse în cererea de înregistrare ICCP, informații incluzând un ID de dispozitiv, un contact alternativ sau o identitate sensibilă pentru subsistemul multimedia IP.

12. Sistem conform revendicării 11, în care ID-ul dispozitivului este adresa IP a ICCF, contactul alternativ este informații stocate de S-CSCF cu adresa IP a contactului, 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 diferite tipuri retelelor
• Abilitatea de a dezvolta și implementa rapid noi servicii, inclusiv VoLTE
• Asigurarea calitatii serviciului (QoS)
• Facturare exactă
• Costuri de operare reduse
• Scalabilitatea soluțiilor

Condiții preliminare pentru implementarea IMS

Consolidarea operatorilor și capacitatea de a furniza servicii convergente

Concurenta intre operatori existenti comunicațiile mobile rămân foarte ridicate, pe piață au loc procese active de fuziuni și achiziții (M&A). Companii care furnizează diferite tipuri de servicii (telefonie fixă ​​și mobilă, telefonie mobilă și televiziune prin cablu etc.). 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 progresul 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 pe termen mediu și lung va permite operatorilor să reducă costurile de capital (CAPEX) și de operare (OPEX) prin utilizarea unei singure rețele IP și a arhitecturii 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 mare pentru servicii mobile de bandă largă necesită introducerea unor tehnologii LTE și LTE Advanced costisitoare. 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, doar o parte din centralele telefonice analogice au fost transferate în format digital, 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 o posibilă soluție pentru construirea rețelelor de ultimă generație 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 a tuturor interfețelor subsistemului IMS (inclusiv interfețe pentru interacțiunea cu rețeaua de acces LTE), iar Fig. Figura 1 prezintă arhitectura generală a rețelei.

Fig.1 (Arhitectura de rețea IMS):

Să luăm în considerare elemente 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 utilizarea 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 situate în spatele NAT, care se modifică nivel de rețea Informații IP/port ale tuturor pachetelor care trec prin acesta, apare o problemă din cauza faptului că tip clasic NATing nu ia în considerare informațiile IP la nivelurile 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 transmite mai departe, 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.

IP mesaj scurt gateway (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 serviciile SMS existente (inclusiv serviciile cu plată suplimentară) abonaților 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 cerere SIP nativă și nu este necesar de la IMS UE Suport SMS tehnologii.

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 (maximum unitate de transmisie). Dacă IP-SM-GW acceptă concatenat mesaj SMS(un grup de mesaje de lungime standard care formează împreună un mesaj lung) iar 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 mesaj 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 mobil 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. Avansat centru mobil comutare – 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, este posibil diverse scheme tarife pentru diverse 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 gestionarea politicilor de încărcare și 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.

Bazat pe informatii 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 transportul traficului 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; livra metoda de incarcare (durata, volum, ambele) la reteaua 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 >>