View
38
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
maturski rad vlatko knezevic komercijalna
Citation preview
Srednja škola „Ivan Goran Kovačić“ šk.god.2014/15. Kiseljak
Komercijalna
Završni rad PREDMET: Špedicija TEMA: TELEKOMUNIKACIJSKE USLUGE
Učenik: Mentor: Vlatko Knežević Tomislav Boro
Kiseljak,ožujka 2015.
SADRŽAJ
1. UVOD..........................................................................................................................................2
2. KVALITET USLUGE.................................................................................................................3
2.1. IMS koncept..................................................................................................................4
2.2.IMS arhitektura..............................................................................................................9
2.3. Podrška kvalitetu usluge u IMS-u...............................................................................15
2.4.IMS ekosistem.............................................................................................................17
1
UVOD
Multimedijske usluge u novoj generaciji mreža su vrlo složene, integrirane medijske komponente
(audio, video, 3D grafika, tekst). Komunikacija se odvija u stvarnom vremenu između više
korisnika. Zahtijeva se podrška za kvalitetu usluge „s kraja na kraj“ (eng. end to end). Novi
standardi su postavljeni za mrežne parametre: prijenosnu brzinu, kašnjenje, kolebanje kašnjenja,
pouzdanost i gubitke.
Današnji multimedijalni komunikacijski kanali koji uključuju video telefoniju,
multimedijalno poručivanje MMS (Multimedia Messaging Service), kratke tekstualne poruke
SMS (Short Message Service), govorno i video poručivanje, konferencijsku vezu i druge,
tretiraju se u industriji kao pojedinačne sesije. Multimedijalne usluge obuhvataju puno više od
tradicionalnih govornih usluga: one uključuju video, audio, slike, poruke, dijeljenje sadržaja,
grupne pozive i usluge namijenjene grupama korisnika. Osobine današnjih mreža neće biti
dovoljne kako bi se postigla zadovoljavajuća globalna interoperabilnost multimedijalnih usluga.
Komunikacijske usluge nužne su kako bi se postiglo pravo multimedijalno iskustvo u
fiksnom i mobilnom okruženju više operatora, te osigurala saradnja između operatora, Interneta i
medijske industrije. Komunikacijske usluge su standardizirane vrste komunikacije (npr.,
govorna, putem poruka ili push-to-talk komunikacija). Sve ove vrste komunikacije imaju
karakteristične osobine koje su raspoložive na strani terminala i na strani servera te omogućavaju
brži razvoj novih privlačnih usluga.
Grupirajući usluge u različite tipove komunikacijskih usluga, može se izolirati nekoliko
standardiziranih usluga kombiniranjem kojih je moguće razviti čitav niz nestandardiziranih
usluga. S obzirom na složenost i vremensku ovisnost sadržaja te interakciju s korisnikom,
poznato je da se takve usluge ne mogu riješiti “samo” većim brzinama, već su potrebna i nova
2
rješenja za opis usluga, kvalitetu usluge QoS (Quality of Service) i signalizaciju.
Nestandardizirane usluge su posebno zahtjevne jer mogu obuhvatiti raznovrsne multimedijalne
komponente, što ih – uz potrebe za (potencijalno vrlo velikim) prijenosnim kapacitetima – čini i
izuzetno osjetljivima na mrežno kašnjenje, varijaciju kašnjenja i gubitke.
Dva pitanja koja se nameću su: kako opisati nestandardizirane usluge sa stajališta
korisnika i kako osigurati kvalitetu usluge koju pruža mreža? Složenost problema opisivanja
nestandardiziranih usluga proizilazi iz različitih mjerila “kvalitete” s aspekta korisnika i s aspekta
mreže. Naime, korisnik usluge ne “vidi” mrežu, već samo prikaz na terminalu, dok se stajališta
mreže treba efikasno međusobno uskladiti korisnikove izborne mogućnosti s jedne strane te
karakteristike terminala, pristupne i središnje mreže s druge, kako bi se postigla najbolja moguća
kvaliteta usluge s kraja na kraj (end-to-end QoS). Važno je uočiti da “krajevi” između kojih se
pruža kvaliteta usluge “s kraja na kraj”, odnosno, korisnički terminal(i) i/ili aplikacijski server(i),
moraju imati sposobnost specifikacije i signalizacije svojih zahtjeva prema mreži. Da bi se
moglo provesti usklađivanje, skupine prihvatljivih vrijednosti parametara mogu se opisati
strukturama podataka, nazvanim “profili”, i preslikati na standardne klase kvalitete usluge.
Važno je uočiti i da se parametri mogu mijenjati tokom izvođenja usluge, što znači da treba
omogućiti da se signalizacija i prilagođenje kvalitete usluge odvijaju u skladu s promjenama, tj.
dinamički.
2. KVALITET USLUGE
Pojam kvalitete usluge odnosi se na pružanje podrške aplikacijama prema njihovim
karakteristikama i zahtjevima. Postoji mnogo definicija kvalitete usluge, a jedna od njih kaže da
se pod kvalitetom usluge smatra “kolektivni uticaj performansi usluge koje određuju stepen
zadovoljstva korisnika usluge”.
U skladu s trendom razvoja telekomunikacijskih sistema prema konvergiranoj mreži nove
generacije, dolazi do izgradnje temeljne mreže zasnovane na protokolu IP (internet protocol) i
jedinstvene paketske domene za mobilni i fiksni paketski promet. Takva mreža mora biti u stanju
zadovoljiti stroge zahtjeve kvalitete usluge različitih vrsta usluga i unutar mreže osigurati
3
mehanizme koji upravljaju resursima i njihovim dodjeljivanjem. Pružanje podrške za kvalitetu
usluge s kraja na kraj zahtijeva koordinaciju resursa i mehanizme upravljanja kvalitetom u svim
dijelovima sistema. Cilj je osigurati traženu klasu usluge (Service Class) i prioritet usluge tokom
trajanja multimedijalne sesije. Klasa usluge se može opisati pomoću parametara kao što su
kašnjenje, varijacija kašnjenja i gubici.
Napredne multimedijalne usluge se često sastoje od više medijskih tokova od kojih svaki
tok može imati svoje zahtjeve nad parametrima kvalitete usluge i time se svrstati u različitu
klasu. Zato je za takve usluge ključno promatrati zahtjeve kvalitete usluge na različitim nivoima,
s kraja na kraj, te ih međusobno povezati. Kvaliteta se može promatrati na tri nivoa:
• Nivo aplikacije: “korisnik” je čovjek te se zahtjevi izražavaju pomoću kvalitativnih parametara
(npr. subjektivna, percepcijska ocjena kvalitete pojedinog medija).
• Nivo sistema: “korisnik” je aplikacija te se zahtjevi izražavaju pomoću kvantitativnih i
kvalitativnih parametara (npr. vrijeme odziva, sistem posluživanja).
• Nivo mreže: “korisnik” je sistem te se zahtjevi izražavaju pomoću mjerljivih kvantitativnih i
kvalitativnih parametara (npr. kašnjenje, varijacija kašnjenja, gubici).
Ostvarivanje potencijala naprednih multimedijalnih usluga ovisi o zadovoljavanju
zahtjeva kvalitete usluge.
Nakon analize zahtjeva kvalitete usluge naprednih multimedijalnih usluga s kraja na kraj,
promatraju se mehanizmi u mreži neophodni za zadovoljavajuću podršku takvim uslugama. U
arhitekturi mreže nove generacije (Slika 1) se – prema specifikacijama organizacije 3GPP –
podrška kvalitete usluge vezuje za IMS (IP Multimedia Subsystem).
4
Slika 1. Konvergirana mreža nove generacije
2.1. IMS koncept
Prema 3GPP (Third Generation Partnership Project), IP Multimedia System (IMS)
obuhvaća sve elemente jezgrene mreže za pružanje višemedijskih usluga. IMS nije usluga sam
po sebi, već IMS omogućava usluge (eng. Service enabler). Protokol SIP (Session Initiation
Protocol) je signalizacijski protokol na aplikacijskom nivou koji se koristi za uspostavu,
modifikaciju i raskidanje višemedijskih sesija u IP mrežama. SIP je glavni signalizacijski
protokol za pružanje usluga u 3G sistemima. Utemeljen je na HTTP transakcijskom modelu
zahtjeva i odgovora. Tijelo SIP poruke nosi karakteristike sesije za čiji se opis koristi protokol za
opis sesije SDP (Session Description Protocol).
U najširem smislu riječi, IMS spaja telekomunikacije s računarstvom, odnosno Internet s
mobilnom mrežom, pružajući različite multimedijalne usluge u paketskoj domeni preko različitih
pristupnih tehnologija.
5
Planira se da će višemedijska komunikacija zasnovana na IMS-u postati ključan način
komunikacije među ljudima. Kao spoj Interneta i mobilne mreže, omogućit će IP pristup svim
internetskim uslugama uvijek i na bilo kojem mjestu. Nudi se širok sprektar usluga neovisnih o
pristupu.
Trenutne usluge koje se nude u IMS-u su:
- push-to-talk
- prisutnost
- komunikacija porukama
- WeShare - kombinacijske usluge
Push-to-Talk je usluga poput “walkie-talkie” usluge i jedna je od prvih IMS baziranih
aplikacija koja je dostupna u bežičnim mrežama. Karakteriše je jednostavna i brza uspostava
veze, bez zvonjave. Moguća je uspostava veze između dva i više korisnika. Push-to-talk čini
popularni dvosmjerni radio servis dostupnim na savremenim, naprednim mobilnim telefonima,
na taj način poboljšavajući mobilne servise i donoseći nove poslovne prilike u domeni glasovne
komunikacije u realnom vremenu. PoC (Push-to-Talk over Cellular) rješenje se bazira na
tehnologiji polu-dupleksa. Mrežni resursi su korišteni jednosmjerno samo za vrijeme trajanja
govora, umjesto da budu korišteni dvosmjerno za čitavo trajanje pozivne sesije.
Prisutnost (presence) omogućava da korisnik vidi informacije o prisutnosti, dostupnosti,
te komunikacijskim mogućnostima drugih korisnika prije nego što pokrene poziv. Predviđa se da
će ova usluga biti sastavni dio mnogih drugih usluga.
6
Slika 2. Prikaz usluge prisutnosti
Komunikacija porukama je usluga koja dopušta krajnjim korisnicima da trenutno šalju i
primaju poruke. Poruke mogu sadržavati bilo koju vrstu medijskog sadržaja, kao što su: glas,
slika, audio ili video klipovi, aplikacioni podaci ili neku njihovu kombinaciju. Poruka se šalje
kroz paketsku podatkovnu mrežu prema IMS-u, koji locira krajnji IP klijent i usmjerava poruku
do primaoca.
Slika 3. Prikaz usluge komunikacije porukama
7
Kombinacijske usluge omogućavaju korisniku da trenutno i interaktivno dijeli
informacije kao što su slike, živi video ili web sadržaj sa osobama sa kojima komunicira. Ovaj
kombinovani pristup se oslanja na ustaljeno ponašanje korisnika, kombinujući tradicionalni
telefonski poziv sa bilo kojim tipom medija.
Na slici 4. je prikazan IMS koncept. U središnjoj mreži koristi se protokol IP, neovisno o
pristupnoj tehnologiji, dok protokol SIP (Session Initiation Protocol) omogućava konvergenciju
različitih pristupnih tehnologija.
Slika 4. IMS koncept
Slika 5. i Slika 6. prikazuju položaj IMS-a unutar postojeće mrežne arhitekture. Poznato
je da već od uvođenja GPRS-a (General Packet Radio Service) postoji spoj Interneta i mobilne
mreže, te da već unatrag nekoliko godina gotovo svaki mobilni korisnik može pristupiti
internetskim sadržajima preko paketske domene. Postoje tri važna razloga zbog kojih se uvodi
IMS, a to su: kvaliteta usluge, naplata te integracija različitih usluga.
8
Slika 5. IMS u postojećoj mrežnoj arhitekturi
Slika 6. IMS u postojećoj arhitekturi mreže
IMS rješava pitanje kvalitete usluge, čije je nepostojanje glavni problem klasične
paketske domene. Tako se parametri kvalitete usluge mogu unaprijed dogovoriti te korisnik
koristiti uslugu s predvidljivim ponašanjem.
9
IMS rješava pitanje jednostavnije i kvalitetnije naplate. U klasičnom modelu, naplata
internetskog prometa se provodi isključivo na temelju količine prenesenih podataka. Zbog
diferencijacije prometa koju donosi IMS, svaka usluga se može naplatiti posebno.
Slika 7. IMS u očima krajnjeg korisnika
Primjer IMS scenarija: Alma u biznisu
Dok se vozi u taksiju sa aerodroma, Alma poziva Damira, kolegu sa posla, na njegov
mobilni telefon da prodiskutuju o nekim aspektima važnog konstrukcionog projekta. Alma
aktivira video mod na svom mobilnom telefonu kako bi Damiru mogla pokazati o čemu tačno
govori. Damir pregledava slike na svom mobinom telefonu dok diskutuju kako na najbolji način
da krenu naprijed. Njih dvoje odlučuju da im je potrebna mala pomoć njihovih poslovnih kolega.
Alma odabire radnu grupu projekta iz svoje liste prijatelja, vidi ko je dostupan, te inicira pushto-
talk grupnu sesiju. Amer i Goran odgovaraju da i oni takođe razmišljaju o istom problemu, i da
imaju nekoliko ideja za koje bi željeli da ih Alma pogleda. Kada Alma stigne u hotel pali svoj
laptop, otvara svoju ličnu listu prijatelja i poziva Damira, a Amer i Goran se pridružuju video
konferenciji. Amer startuje prezentaciju i razmjenjuje je sa kolegama. Na početku video
konferencije Damir je još uvijek na putu nazad u kancelariju i participira u konferenciji preko
10
svog mobilnog telefona, ali se prebacuje na PC čim stigne do svog radnog stola, nekoliko minuta
kasnije.
Ovaj scenario nam pokazuje kako ovako bogate komunikacije mogu biti jednostavne
ukoliko su podržane IMS-om. IMS nije samo tehnologija koja će diktirati evoluciju prema ovim
funkcionalnostima; potrebe krajnjeg korisnika i preduzeća će biti nosioci zahtjeva
multimedijalnih servisa i za mobilne i za fiksne operatore. Kakvu ulogu IMS igra u Alminoj
interakciji sa poslovnim kolegama? Komunikacija započinje tradicionalnim telefonskim
pozivom. Tokom konverzacije se pojavljuje potreba za pokazivanjem i dijeljenjem određenih
sadržaja, te se poziv obogaćuje videom. Ovo je servis koji se bazira na realnom ponašanju i lako
se obogaćuje kako bi ispunio korisničke potrebe (kako se one mijenjaju). Alma se kreće i u
danom trenutku se nalazi u zoni pokrivanja mreže drugog operatora. To što Alma koristi mrežu
drugog operatora nema nikakvog uticaja na njenu komunikaciju; ona i dalje ima pristup istim
servisima, bez obzira na njenu trenutnu lokaciju. Alma i dalje koristi svoju listu prijatelja i može
pozvati unaprijed definisanu radnu grupu u push-to-talk sesiju. Ova funkcionalnost zahtijeva
interoperabilnost servisa, koja je podržana od strane IMS-a. Upravljanje prisustvom i grupama
lista je sastavni dio komunikacije i daje podršku različitim servisima; ista lista prijatelja je
prisutna, bez obzira na vrstu servisa. Servisi nisu svojstveni tipu pristupa ili terminalu.
Videokonferencija ima učesnike koji koriste i fiksne i mobilne uređaje. IMS omogućava ovu
konvergenciju podržavajući servise koji su nezavisni od pristupa. Sa slikama, video-telefonijom i
kombinovanim multimedijalnim servisima, korisnici će biti u stanju mijenjati načine
komunikacije, korištenjem bilo koje kombinacije komunikacionih medija. Da ovo bilo doživilo
realnu primjenu, IMS je nužnost.
IMS omogućava integraciju usluga. Kod klasičnih mreža s vertikalnom arhitekturom,
svaka usluga se uvodi posebno i to za svaku vrstu mreže. Horizontalna i slojevita arhitektura
IMS-a (Slika 8.) pruža generičke zajedničke funkcionalnosti kojima se može koristiti više usluga
te tako smanjuje nepotrebno ponavljanje istih funkcionalnosti u mreži. To dovodi do smanjenja
troškova operatora i potencijalno jeftinijih usluga za korisnika. Isto tako, svaki operator se ne
mora ograničiti na skup usluga koje je sam razvio, odnosno koje je razvio dobavljač njegove
opreme, već će zbog standardno definiranih interface-a, moći koristiti usluge treće strane.
11
Slika 8. IMS slojevita struktura
2.2. IMS arhitektura
Na slici 9. su elementi, protokoli i inteface-i u IMS arhitekturi. U slojevitoj arhitekturi
IMS-a, aplikacijski sloj se sastoji od aplikacijskih i podatkovnih servera koji omogućavaju
usluge s dodatnom vrijednošću. Postoje tri vrste aplikacijskih servera u IMS-u:
• SIP AS (SIP Application Server) je aplikacijski server na kojem se izvode usluge zasnovane na
protokolu SIP. Očekuje se da će se sve nove usluge u IMS-u nalaziti upravo na SIP AS-u.
• OSA-SCS (Open Service Access – Service Compatibility Server) je aplikacijski server koji
pruža interface prema uslugama zasnovanim na otvorenom pristupu uslugama. Ideja je pružiti
uslugama pristup mrežnoj funkcionalnosti putem standardnog aplikacijskog programskog
interface-a.
• IM-SSF (IP Multimedia – Service Switching Function) je server za povezivanje IMS-a s
uslugama u sistemu aplikacija za poboljšanje mreže prilagođenih korisniku CAMEL
(Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic). Radi se o uslugama koje su bile
12
razvijene za GSM (Global System for Mobile Communications) mrežu, a pomoću IM-SSF
servera će se ponovno moći koristiti u IMS-u.
Slika 9. IMS arhitektura
Upravljački sloj u IMS-u sastoji se od elemenata za uspostavljanje i upravljanje sesijom,
što uključuje i podršku za kvalitetu usluge. Elementi IMS arhitekture su:
• Elementi baze podataka: domaći pretplatnički server HSS (Home Subscriber Server);
• Elementi upravljanja: funkcija za upravljanje sesijom poziva CSCF (Call Session Control
Function), funkcija upravljanja medijskim pristupnikom MGCF (Media Gateway Control
Function), funkcija upravljanja pristupnikom za prebacivanje veze BGCF (Breakout Gateway
Control Function), signalizacijski pristupnik SGW (Signaling Gateway);
• Elementi resursa: funkcija medijskih resursa MRF (Media Resource Function);
• Elementi interface-a na nivou mreže: medijski pristupnik MGW (Media Gateway).
13
Element baze podataka
Cvor HSS se može smatrati bazom korisničkih podataka koji su potrebni za upravljanje
multimedijalnim sesijama. Ti podaci uključuju korisničke profile, sigurnosne informacije, poput
autentifikacijskog i autorizacijskog koda te ostale podatke.
Elementi upravljanja
Ključni čvor u IMS-u je CSCF, koji je zadužen za obradu cjelokupne SIP signalizacije u
IMSu. Uloge CSCF-a se mogu podijeliti u tri kategorije, pa tako postoje tri vrste CSCF-a: P-
CSCF (Proxy-CSCF), I-CSCF (Interrogating-CSCF) i S-CSCF (Serving-CSCF).
P-CSCF je posrednik između korisničkog terminala i mreže. U kontekstu SIP
signalizacije, PCSCF je granični SIP posrednik te je to prva dodirna tačka između korisničkog
terminala i IMS-a. Uloge P-CSCF-a većim dijelom su vezane uz sigurnost (npr. vrši
autentikaciju primljenih i poslanih poruka između korisničkog terminala i ostatka mreže). Unutar
P-CSCF-a može se nalaziti PDF (Policy Decision Function). Radi se o entitetu koji je zadužen za
autorizaciju resursa i upravljanje kvalitetom usluge na nivou medija. Ostale funkcije uključuju
kompresiju i dekompresiju SIP poruka te generiranje podataka za naplatu.
Kako je P-CSCF posrednik između korisničkog terminala i IMS-a, tako je I-CSCF
posrednik između različitih administrativnih domena IMS-a. I-CSCF ima interface prema HSS-
u, preko kojeg može saznati lokaciju korisnika te tako proslijediti poruke prema odgovarajućem
S-CSCF.
S-CSCF je središnji funkcionalni entitet kod signalizacije jer sva signalizacija koju prima
ili generira korisnički terminal ide preko dodijeljenog S-CSCF-a. Slično kao I-CSCF, S-CSCF je
preko Diameter interface-a povezan s HSS-om, pomoću kojeg dobiva podatke potrebne
usmjeravanje signalizacijskog toka. Tako dobiva korisničke profile te informacije potrebne za
autentifikaciju korisnika. S-CSCF provjerava svaku SIP poruku i određuje hoće li poruku
usmjeriti na jedan ili više aplikacijskih servera koji ce pružiti određenu uslugu korisniku.
14
MGCF je interface za IMS signalizaciju prema mrežama sa starom signalizacijom
(legacy signaling). MGCF pridjeljuje element mreže (MGW) za kontrolu interface-a na nivou
nosača informacije. MGCF inicira akcije uspostave, modifikacije i oslobađanja veza na
pojedinim MGW-a kao i rezervaciju resursa potrebnih za sesiju.
Cvor BGCF na zahtjev S-CSCF-a izabire mrežu i čvor za interface s PSTN/CS (Public
Switched Telephone Network/Circuit-Switched) domenom, ako je ona unutar iste mreže kao i
BGCF čvor ili zahtjev prosljeđuje BGCF čvoru (SIP protokolom) u drugoj mreži.
Signalizacijski pristupnik SGW se koristi ako nakon tačke međusobne saradnje treba
promijeniti transportnu metodu za signalizaciju u mreži.
Elementi resursa
Čvor MRF objedinjuje funkcije za obradu toka podataka. One se dijele na MRFC (MRF
Control) i MRFP (MRF Processing) funkcije. MRFC obavlja upravljanje vezama s više učesnika,
tj. omogućava konferencije. Jedan MRFC upravlja jednim ili s više MRFP čvorova na osnovu
naredbi dobivenih od aplikacijskog servera i S-CSCF-a, a daje ispis tarifnih podataka za
medijacijski sistem. Taj čvor završava SIP signalizaciju te radi kao SIP korisnički agent. MRFP
je distributer medija prema mreži. Može se koristiti kao izvor podataka u domaćoj mreži ili za
provođenje raznih operacija nad tokom podataka (obavlja miješanje dolaznih medijskih tokova
za veze s više učesnika, izvor je medijskog toka za multimedijalne obavijesti, obrađuje medijske
tokove obavljajući funkcije analize medija i transkodiranje, daje tarifne podatke potrebne MRFC
funkciji, nadgleda prijenosnu brzinu).
Elementi interface-a na nivou mreže
Medijski pristupnik MGW osigurava interface na nivou nosača informacije, što na prvom
mjestu znači saradnju između različitih mehanizama transporta kao što su TDM (Time- Division
Multiplexing) i IP, ali i transkodiranje, ako dva kraja veze podržavaju različiti kodek.
Između elemenata IMS arhitekture definirane su referentne tačke od kojih je važno izdvojiti:
15
• Referentna tačka MGCF – CSCF (Mg referentna tačka): omogućava MGCF-u da prosljeđuje
dolazno signaliziranje pri sesiji (iz PSTN mreže) prema CSCF-u u svrhu postizanja
interoperabilnosti sa PSTN mrežom. Za Mg referentnu tačku se koristi protokol SIP.
• Referentna tačka CSCF – MRFC (Mr referentna tačka): omogućava S-CSCF-u da prenosi
signalne poruke između aplikacijskog servera i MRFC-a. Za Mr referentnu tačku se koristi
protokol SIP.
• Referentna tačka CSCF – CSCF (Mw referentna tačka): omogućava komunikaciju i
prosljeđivanje signalizacijskih poruka između CSCF funkcionalnih entiteta, tj. za vrijeme
registracije terminala, te tokom kontrole sesije. Za Mw referentnu tačku se koristi protokol SIP.
• Referentna tačka CSCF – BGCF (Mi referentna tačka): omogućava poslužujućem CSCF
funkcionalnom entitetu da proslijedi signalizaciju sesije prema BGCF-u u svrhu
interoperabilnosti sa PSTN mrežom. Za Mi referentnu tačku se koristi protokol SIP.
• Referentna tačka S-CSCF – aplikacijski server (SIP AS, OSA SCS, IM SSF) (ISC (IMS
Session Control) referentna tačka): omogućava komunikaciju aplikacija sa SCSCF-om. Za ISC
referentnu tačku se koristi protokol SIP.
• Referentna tačka HSS – aplikacijski server (Sh referentna tačka): omogućava komunikaciju
aplikacija sa HSS-om. Za Sh referentnu tačku se koristi protokol Diameter.
• Referentna tačka CSCF – HSS (Cx referentna tačka): omogućava CSCF da zatraži potrebne
autorizacijske podatke od HSS-a, radi potvrde korisničke registracije te kako bi prikupio ostale
korisničke podatke. Za Cx referentnu tačku se koristi protokol Diameter.
Primjer: Damir želi pozvati Almu koristeći svoj SIP telefon
Kada Damir želi pozvati Almu koristeći svoj SIP telefon nije poznato kako Damirov
telefon može znati adresu Alminog telefona, obzirom da se IP adrese mijenjaju od konekcije do
konekcije (dinamička dodjela adresa). Postojeći telefonski sistem osigurava da telefon ima stalni
fiksni ili mobilni broj, a cijena ove funkcionalnosti je dodatna kompleksnost sistema. U slučaju
Internet telefonije stalni elemenat je simboličko korisničko ime, npr. „alma@operatorB.ba", dok
16
se IP adresa mijenja. Svaki put kad se telefon povezuje na mrežu, on šalje svoje ime u direktorij
koji tada može ažurirati njegovu ime↔adresa tabelu. Za iniciranje poziva Damirov telefon šalje
Almi SIP poruku invite preko S-CSCF-a, koji „Alma“ zamijenjuje sa IP adresom Alminog
telefona; ovaj postupak je poznat i kao rezolucija adrese. Za izvođenje ove operacije, S-CSCF
vrši odabir koju će aplikaciju aktivirati (proslijeđivanje, glasovna pošta, legal intercept,...). U
slučaju običnog glasovnog poziva, S-CSCF traži od HSS-a IP adresu Alminog telefona, nakon
čega SIP poruku invite proslijeđuje na tu adresu. Bitno je napomenuti da u zavisnosti od njegove
centralne lokacije i slova „S“, S-CSCF nije komutaciona već serverska funkcija. Osnovni zadaci
S-CSCF-a su:
• Strana pozivaoca: Identificira servisne privilegije pozivaoca i S-CSCF pozvane osobe;
• Strana pozivanog: Zamjenjuje simboličko ime pozvane osobe sa njegovom/njenom IP adresom
(u nekim specijalnim slučajevima, on proslijeđuje poruku aplikacionom serveru, izvodi operacije
nad SIP porukama,...).
U daljnjem razmatranju se nameće pitanje gdje je direktorij lociran1. Microsoft MSN,
Yahoo i AOL koriste centralizovani pristup, tako da svaki od njih koristi vlastiti direktorij. Jedan
„operator“ je dovoljan za cijeli svijet!. Skype distribuira besplatni softver za Windows, MacOS,
Linux i PocketPC operativne sisteme, koji rade sa decentralizovanim direktorijem. Skype koristi
FastTrack p2p tehnologiju, kao i poznatu aplikaciju za dijeljenje fajlova KaZaA-u. Svaki PC
memoriše i ažurira dio "direktorija cijelog svijeta" korištenjem DHT (DHT – Distributed Hash
Table) algoritma. Ažuriranja i pretrage se izvršavaju u kooperaciji. U ovom pristupu nema
uključenih operatora. Kako su naprijed pobrojani pristupi nekompatibilni, Alma i Damir moraju
koristiti zajedničkog operatora. S druge strane, operatori preferiraju arhitekturu sa podijeljenim
odgovornostima za direktorij. Koriteći takav pristup, svaki operator upravlja sistemom
direktorija, a odgovarajući mehanizmi zauzimaju mjesto u omogućavanju korisniku da poziva
telefon kojeg opslužuje neki drugi operator. Poruka invite pozvanom telefonu se prenosi pomoću
mrežnih sistema iz domene pozivaoca i domene pozvanog na način sličan e-mailu. IMS se može
grubo opisati kao IETF RTP/SIP sa e-mailom sličan adresiranju po domeni, kako bi se ostvarilo
upravljanje interoperabilnošću.
17
Operator, na primjer, može razdvojiti svoje korisnike na dvije podskupine: potrošače i
profesionalce, obje sa različitim S-CSCF-ovima i aplikacijama. Pošto operator pokreće nekoliko
S-CSCF-ova, neophodno je ponovo uvesti jedinstvenu ulaznu mrežnu tačku koja može
proslijediti SIP poruku relevantnom S-CSCF-u. Ovo je zadatak ispitujućeg CSCF-a (I-CSCF –
Interrogating CSCF). SIP poruka poslana sa Damirovog telefona se prenosi do I-CSCF-a, koji je
proslijeđuje do relevantnog S-CSCF-a. Bitno je zapamtiti da, ako je Alma korisnik drugog
operatora, S-CSCF koji je zadužen za Damira proslijeđuje SIP poruku prema I-CSCF-u Alminog
operatora. Obogaćena komunikacija i unaprijeđena interakcija između glasa i podataka su važni
aspekti za osoba↔osoba komunikaciju.
2.3. Podrška kvalitetu usluge u IMS-u
Kod opisivanja zahtjeva kvalitete usluge za sesiju u IMS-u, 3GPP specifikacija navodi
kako IMS arhitektura treba omogućiti podršku za pregovaranje o kvaliteti usluge s kraja na kraj
te dodjelu potrebnih mrežnih resursa. Sa stajališta krajnjeg korisnika, to znaći mogućnost
prihvata, odbijanja, ili modifikacije parametara sesije te mogućnost zahtijevanja određenog nivoa
kvalitete usluge. Pregovaranje se izvodi pomoću SIP signalizacije, gdje je pri tom potrebno
provesti usklađivanje između “profila korisnika” koji opisuje korisničke mogućnosti/želje, te
zahtjeva same usluge. Uz heterogenu okolinu mreže nove generacije, cilj je korisniku pružiti
prilagođenu i personaliziranu uslugu kako bi se postigla “najbolja moguća” kvaliteta usluge.
Ključni faktori koje treba uzeti u obzir su:
• mogućnosti korisničkog terminala i pristupne mreže;
• raspoloživost i autorizacija mrežnih resursa;
• cijena dodijeljenih resursa s obzirom na korisnički budžet;
• želje krajnjega korisnika s obzirom na komponente aplikacije;
• preslikavanje zahtjeva korisnika/aplikacije na transportne parametre kvalitete usluge.
18
Ranije je spomenuto kako je važno uočiti da se parametri usluge, te uslovi u kojima se
ona odvija, mogu mijenjati tokom sesije. Različiti scenariji promjene parametara uključuju, na
primjer, promjene u korisničkom profilu, promjene u zahtjevima usluge, te promjene u
raspoloživosti ili cijeni mrežnih resursa. Dok 3GPP specifikacije opisuju procedure dinamičkoga
pregovaranja o medijima i kodecima, ostaje za odrediti koji bi to tačno bili događaji (events) i
pragovi (thresholds) koji bi uzrokovali, odnosno, pokrenuli ponovno pregovaranje i
prilagođavanje promijenjenim uslovima tokom sesije.
Mehanizmi opisani u postojećim specifikacijama zadovoljavaju potrebe IMS usluga
poput onih zasnovanim na prisutnosti (presence), komunikaciji porukama (messaging) ili
strujanju multimedijalnih sadržaja (streaming), ali postavlja se pitanje zadovoljavaju li ti
mehanizmi potrebe naprednih multimedijalnih usluga. Pomoću SIP signalizacije, krajnje tačke
razmjenjuju podatke o parametrima sesije, ali nekada je potrebno više od samoga dogovora oko
kodeka i formata koje podržavaju obje strane (Slika 10.). Na primjer, ako korisnik ima ograničen
ukupni prijenosni pojas, treba odrediti kako optimalno raspodijeliti raspoložive resurse različitim
medijskim komponentama usluge tako da se postigne najbolja moguća kvaliteta u zadanim
uslovima.
Slika 10. Arhitektura kvaliteta usluge u IMS-u
19
Kvalitet servisa (QoS) za Damirov poziv prema Almi
Kada Damir poziva Almu, njegov telefon šalje SIP poruku invite prema P-CSCF-u mreže
koja obezbjeđuje pristup. Pozvana mreža zna da je poziv iniciran i tada je u stanju podešavati
pristup kako bi se poboljšao kvalitet poziva. P-CSCF ekstraktira (iz poruke invite) opis medijskih
mogućnosti terminala i proslijeđuje tu informaciju prema PDF-u (PDF – Policy Decisio
Function). PDF, koji je povezan na pristupnu opremu (linija, radio), može tada podešavati mrežu
kako bi poboljšao QoS.
Damir poziva Almu, ali mreža ne može dosegnuti Almin telefon
S-CSCF treba da pošalje Damiru zvučnu poruku kako bi ga informisao o problemu. Da bi
to uradio, S-CSCF poziva MRFC (MRFC – Media Resource Function Controller), koji umjesto
Alminog telefona odgovara na SIP poruku invite koju je poslao Damirov telefon. MRFC
odgovara na način tako da se Damirov telefon povezuje na MRFP, a medijski sistem šalje audio
poruku: „Pozivani telefon ne može biti dosegnut, molimo pozovite kasnije“.
Damir poziva Almu na njen tradicionalni (fiksni) telefon
Ovo će biti najčešći slučaj obzirom da će se IMS uvoditi progresivno, dok će postojeće
telefonske mreže ostati u funkciji još dugo vremena. S-CSCF detektuje da je Almina adresa
klasični telefonski broj, i poziva BGCF (BGCF – Breakout Gateway Control Function). BGCF
odabire MGCF, koji tada:
• Izvodi translaciju između SIP poruka i ISDN ISUP (ISUP – ISDN User Part) poruka
• Kontrolira MGW (MGW – Media GateWay), koji izvodi translaciju između Internet glasovnog
toka (RTP) i tradicionalnog telefonskog toka glasa.
2.4. IMS ekosistem
20
Uspjeh novih telekomunikacijskih usluga će u velikoj mjeri zavisiti od toga koliko dobro
telekomunikacijski operatori mogu stvoriti ili iskoristiti postojeće usluge koje se koriste na
Internetu, i televizijskoj i filmskoj industriji, industriji igara ili bilo kojoj drugoj industriji te
omogućiti svojim korisnicima iskustveni doživljaj koji će ispuniti ili nadmašiti njihova
očekivanja. Njihov uspjeh u ovom nastojanju zahtjeva razvoj usluga koje su jednostavne za
korištenje i koje se mogu isporučiti na siguran način.
Telekomunikacijska industrija ne može samostalno zadovoljiti sve ove zahtjeve.
Kombiniranjem najboljeg što telekomunikacije, Internet i medijske industrije može se stvoriti
novi ekosistem koji će generirati privlačne i korisne usluge. Uspjehu IMS-a mogu doprinijeti
proizvođači mobilnih i fiksnih IMS terminala, razvijači aplikacija, standardizacijska i
regulacijska tijela te razne interesne skupine u industriji. Ovaj ekosistem će se temeljiti na IMS-u
i bit ce važan komplement Internetu kakvog danas poznajemo.
Kako bi se postigao pomenuti sinergijski efekt, predlaže se kooperativno okruženje u
kojem operatori, internetska i medijska industrija mogu na jednostavan način dogovarati
povezivanje standardiziranih i nestandardiziranih usluga. Primjer jedne takve nestandardizirane
usluge je neka zamišljena on-line igra, gdje se komunikacijski dio igre može riješiti
standardiziranom uslugom, u ovom slucaju IMS poručivanja (IMS messaging). IMS stoga pored
komunikacijskih usluga omogućuje i razvoj nestandardiziranih usluga koje će davaocu usluga
omogućiti diferencijaciju na tržištu i podizanje vrijednosti brenda, a koje se opet temelje na
skupu standardiziranih komunikacijskih usluga.
Da bi IMS ekosistem postao stvarnost, potrebne su sljedeće komunikacijske usluge (Slika
11.):
Komunikacijska usluga: MMtel (konverzacijska) omogućava komunikaciju za
multimedijalnu telefoniju te je zajednički standardizirana od strane 3GPP i TISPAN
(Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking)
standardizacijskih tijela. Standardizacija ove usluge optimizira isporuku glasovne, slikovne i
video komunikacije s kraja na kraj komunikacijskog kanala između dvije strane u komunikaciji.
21
Nadzor nad medijem u stvarnom vremenu te dodatne usluge bit će definirani u relevantnim
standardima. Sesije s više korisnika su podržane do određenog broja učesnika.
Komunikacijska usluga: PoC (push-to-talk over Cellular) koji je standardiziralo tijelo
OMA (Open Mobile Alliance). Komunikacija unutar grupe je glavna namjena, a uključeni su i
nadzor nad half-duplex medijem u stvarnom vremenu.
Komunikacijska usluga: Messaging omogućava komunikaciju kako je standardiziran u
3GPP i OMA tijelima. Fokusira se zagarantiranu isporuku poruka – istovremenu ako su
adresirane strane trenutno raspoložive, odgođenu u suprotnom. Usluge koje bi koristile
komunikacijsku uslugu Messaging su: Instant Messaging, Chatting, E-mail i Video-mail.
Kroz vrijeme će biti definirane dodatne IMS komunikacijske usluge koje će ostati
raspoložive kroz API (Application Programming Interface) i u mrežama operatora. Lokacijska
usluga bi mogla biti definirana kao jedna od pomoćnih komunikacijskih usluga.
Slika 11. Komunikacijske usluge
22
Recommended