View
51
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Tjenester og arkitektur i GSM og i framtidas multimediatelefoni (UMTS rel. 5). Dr. Scient. Lill Kristiansen. Innhold. IP / dataverdenen (ICQ, kalender o.a.) Repetisjon fra GSM-tjenester roaming, viderekopling og voicemail Rollene til visited network og home network . - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 1
Tjenester og arkitektur i GSM
og i framtidas multimediatelefoni (UMTS rel. 5)
Dr. Scient. Lill Kristiansen
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 2
• IP / dataverdenen (ICQ, kalender o.a.)
• Repetisjon fra GSM-tjenester– roaming, viderekopling og voicemail– Rollene til visited network og home network.
• Eks. på nye tjenester i UMTS rel.5. – tilgjengelighetstjenester– Rollene til home network, access network og
eksterne tjenestetilbydere
Innhold
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 3
Om / (ikke-) om
• Ikke om radio-interfacet
• Ikke om multipleksing og link-laget
• Lite om media-strømmene (fete linjer )
• Mye om signallering (stipla linjer - - - - )– call set-up inkl. roaming– tilleggstjenester– andre tjenester og relaterte applikasjoner
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 4
Bakgrunn
• Fagområdet:– Distribuerte sanntidsplattformer og
nomadisk kommunikasjon
• Tittel: Tjenester og arkitektur i GSM og i framtidas multimediatelefoni (UMTS rel. 5)
• SM /MS står for ’mobile’ + ’system’
• UMTS rel.5 er IP-basert, støtter multimedia
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 5
‘Types’ of multimedia services• Interactive conversational services
– realtime 2 (or n-) way human speech, very low latency
– multimedia call/conferences (even more QoS/BW req.)
– voice telephony is one example here
• Interactive games– may allow more latency in some cases
• Streaming videoclips, – allowing some delay
• Downloading music, films, files, logoes, ringtones
• chat, SMS, email
QoS
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 6
What is MMoIP / multimedia tel.
• It is Voice over IP and more! Multimedia!– It is NOT scheduled video broadcasting, email,
• It is ‘instant personal communication’, – audio+ video call between 2 parties– audio + data (shared applic.)– hybrid services
• ‘call + browsing’ or ‘browsing + call’
– etc etc
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 7
Nomadisk, mobil og trådløs
• Trådløs og mobil er ikke det samme!– Dagbladet / WLAN-oppslag:
• trådløse brukerene, lettere bevegelige til fots innendørs (bak låste dører)
• Mobile nett som GSM og UMTS støtter:– global roaming, rask handover + ’telefoni’
• Nomadisk? Pakk ned, flytt, pakk opp?– PC+LAN?? - PC+GSM-data?, - PDA/telefon med GPRS ’always on’?
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 8
Referansemodell trådløs, mobil, nomadisk
(f.eks. trådløs telefon hjemme)
trådløst netttrådløst nett
fast nettfast nett
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 9
Eksempler fra IP / web / telefoni
• ’buddy’-tjeneste (ICQ o.l.) – ’active address book’ + click2dial (fra AT&T):
OK, urgent only, leave mail, away (dnd) )
• ComPage: en web-side + IP-telefoni fra PC– viser min tilgjengelighet, email, tel.nr osv.– kan styres fra PC og WAP– inkluderer ’click-to-call’ fra web-sida til IP-tel
+ @ -!
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 10
ComPage, (Abid Ali Teepo, UiO)
2) Click-to-call
Web-brow-ser
3)
CallsetupH.323 / SIP
1)
E.g.Net-meeting
IP-based tel. netw.
Web-server withe.g. preferences / presence
PSTN-GW
webIP-netw
PSTN netw.
Telcoproperties
Service layerweb-basedlittle telco properties
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 11
Vurdering av ComPage
+ Enkelt å lage!+ En bruker kan ha
+ flere terminaler og rute mellom dem * manuelt eller via profiler
+ Oppdatering fra PC og mobil (via WAP)
+ Hvis alle bruker det før de ringer:+ mindre forstyrrelser
+ mindre ’bom-ringer’
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 12
Først om fast-telefoni
• Call og connection er ikke adskilt– de følger samme vei i nettet
• Etablerer en media strøm (’voice-stream’)A_X_
LE _X_B2
BLE _X_
LE _X_ ---- signalling
media (voice)_X_ switch/es
(exchange/s)LE Local ExchangeUNI User-Netw. InterfaceNNI Netw.-Netw. I/fUNI
NNI
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 13
GSM (2), (fra SIE5010 foil-sett)
Systemstruktur:
En korrigering: det ligger ofte PSTN nett mellom disse 2 mobil-nettene
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 14
2 ’like’ mobiloperatører
• Både Norsk-Nett og Svensk-Nett har:– aksessnett (BSS: base station subsystem)– Kjernenett bestående av MSC (for alle kunder)
• VLR for roamende / tilstedeværende kunder
• HLR for egne kunder
• Nett-operatørene (var) ikke konkurrenter– Roaming-avtale når jeg er utenfor eget land– Standardiserte tjenester så som CFNR, etc
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 15
Ny konkurranse
• NetCom og Telia har nå samme eier. – Dvs. at TelenorMob. og TeliaMob. nå er
konkurrenter i Norden
• CFNR og andre tjenester er standardiserte– CFNR utføres alltid i MSC’en, etter at profil-
info er brakt fra HLR til VLR • f.eks. ved registrering / ved aktivering fra mobilen
– CFU utføres isteden for oppslag til HLR
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 16
Til ’roamende nordmann i Sverige’
Fra fastnettet
MSC
MS
A
B
’Svensk Nett’’Norsk Nett’
BTS
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 17
Roaming + viderekopling CFNR
Fra fastnettet
MSC
MS
A
B
V-mail
CFNR aktivert i MSC(via VLR)
For å illustrere rekkefølgen.Strømmen er 2-veis uansett
MSC
’Svensk Nett’’Norsk Nett’
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 18
Mobile tjenester ogtjenester for mobile brukere
• CFU, CFNR tjenestene er standardiserte– eksekveres i serving MSC av stasjonær kode– dvs. ofte i visited MSC
• For ’ikke-forstyrr-meg-hvem-som-helst’ så vi ikke dette virke slik
• tjenesten er ikke standardisert,
• må eksekveres i mobilen, eller i hjemmenettet
• Eller vi må ha mobil kode som kan eksekveres i visiting MSC -ikke designa for dette.
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 19
Idag: mange nett
• PSTN 22 37 xx xx
• GSM 97 72 xx xx
• Og nn@hotmail.com
• Og +++ TV
• Men jeg kan IKKE bruke ADSLen hjemme som aksess for GSM / UMTS
Dat
a/IP
Net
wo
rks
Dat
a/IP
Net
wo
rks
PL
MN
/ GS
MP
LM
N/ G
SM
PS
TN
/ISD
NP
ST
N/IS
DN
CA
TV
CA
TV
Separate Services
Separate users
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 20
UMTS rel.5: IP-based telco netw.
• Same Core network
• Same User on different accesses
• Same Services
• I can use WLAN, ADSL, LAN, UTRAN (GPRS) etc. as accesses in ONE system
• I can have several devices and move between them
Servers
Users
Backbone Network
AccessAccess
Communication Control
Content Content
Access
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 21
UMTS rel.5: architecture
P-SCSFP-SCSFVisited B
S-CSCFS-CSCF
Home A
P-CSCFP-CSCFVisited A
A
B
GGSNGGSNSGSNSGSN
Radio Access NetworkRadio Access Network
S-CSCFS-CSCF
Home B
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
LAN Access NetworkLAN Access Network
HSS: HomeSubscriberServices
CSCF: ’Call Server’Call/SessionControl Function
P-CSCF Proxy-
I-CSCF Interrogating-
S-CSCF Serving-
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 22
UMTS rel.5: basic call flow
P-SCSFP-SCSFVisited B
S-CSCFS-CSCF
Home A
P-CSCFP-CSCFVisited A
AB
GGSNGGSNSGSNSGSN
Radio Access NetworkRadio Access Network
GGSNGGSNSGSNSGSN
Radio Access NetworkRadio Access Network
S-CSCFS-CSCF
Home B
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
Her er det tegnet GPRS med QoS som aksessnett.Annet enn GPRS er lista i 3GPP som’for further study’
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 23
Rollene for ’home’ og ’visited’ nettverk i UMTS rel.5
• Ikke lenger symmetri• Visited network er nå en aksess-leverandør
med en Proxy call server (P-CSCF)• S-CSCF Home network
– koord. tjenestene– inkl. nye ikke-standardiserte presence-tjenester
• P-CSCF – leverer lokalt nødnummer
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 24
Precence/context: en ny tjeneste
P-SCSFP-SCSF Visited B
S-CSCFS-CSCF
Home A
1
2
7
1517
P-CSCFP-CSCFVisited A
18
AB
GGSNGGSNSGSNSGSN
Radio Access NetworkRadio Access Network
GGSNGGSNSGSNSGSN
Radio Access NetworkRadio Access Network
S-CSCFS-CSCF
Home B
8
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
9
14
6
34
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
5
16
B’s presence service GUI via e.g. Outlook
9B)
Personlig call-håndtering basert på kalender info + A-nr etc. (lokasjon,..)Retur f.eks. avpeker til en web-side for B tilbake til A.Forskjellig info på web-siden avhengig av A-nr.Nesten som ComPage, men bedre integrert.
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 25
En bruker: samme tjenester
Endpoint access H-nw. H-nw. Access Endpoint
S-CSCFS-CSCFP-SCSFP-SCSF P-SCSFP-SCSFS-CSCFS-CSCF
My service-pack!
Adjustedto the device
optionelle.g. WAP
-GW
N:M
Or executedlocally
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 26
Personlige data / tjenester:
• Hos ’home’, evt. lokalt, ikke i ’visited’
• Lagre personlige data i nettet– evt. cache lokalt midlertidig– ikke hard-kode personlige ting på PC’en
• Ikke anta at ting kan eksekveres i ende-pkt hvis det ikke er sant i alle tilfeller– husk trådløse terminaler kan være utenfor
dekning eller med flatt batteri
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 27
GSM vs UMTS rel.5
• Symmetri – home /visited
• Standardiserte tjenester:– CFU, CFNR, CFx, ..
– ikke f.eks. CF-2t
– lite flekibelt
– Disse er bundlet inn i signalleringen
• Ikke symmetri– visited /access P-CSCF
– serving S-CSCF
• Konkurranse på tjenester– presence
• Mere fleksibilitet– synkron / asynkron
integrert
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 28
Mere om UMTS rel.5
• På kursdagene 7.jan. kl. 15.00– Personlige multimediatjenester for mobile
brukere -Hvordan løses dette i SIP-systemet UMTS-All-IP
• Alle studenter som er her idag skal få gratis adgangstegn dit
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 29
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 30
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 31
Tips for nomader: spar penger
• bruk CFU, ikke CFNR når du roamer i utlandet
• kjøp evt. lokalt kontant-kort for noe lengre opphold i utlandet
• Lag evt. ditt egen presence / ’mobility management system’ via web / email Se:– www.nr.no/~lill– heima.olivant.fo/~styrheim/kontakt.no.html
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 32
Til ’roamende nordmann i Sverige’
Fra fastnettet
MSC
MS
A
B
’Svensk Nett’’Norsk Nett’
BTS
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 33
Roaming:Betaling: 2 x utenlandstakst
• A ringer +47... dvs. et norsk nummer ==>– A betaler utenlandstakst til Norge ’calling leg’– (A veit heller ikke hvor B: Ola Normann er, og
ønsker ikke å betale for at B er f.eks. i USA)
• B ’roamer’ til Sverige– B betaler for videre-rutingen ’roaming leg’
dvs. utenlandstakst til Sverige
• OBS:Selv om A og B sitter vegg i vegg
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 34
Roaming + viderekopling CFNR
Fra fastnettet
MSC
MS
A
B
V-mail
CFNR aktivert i MSC(via VLR)
For å illustrere rekkefølgen.Strømmen er 2-veis uansett
MSC
’Svensk Nett’’Norsk Nett’
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 35
CFNR gir 3 utenlandssamtaler
• calling leg som før
• roaming leg som før
• ’forwarding leg’– fra visited network til forwarding network– her: tilbake til Norge og voice-mail-boksen
• Dette kan unngås ved CFU isteden for CFNR– vil skje fra HLR direkte: se neste foil
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 36
CFU (Call Forward Unconditional)ingen utgift for A når B ringer
Fra fastnettet
MS
A
B
V-mail
CFU aktivert i MSC fra HLR
MSC MSC
’Norsk Nett’ ’Svensk Nett’
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 37
GW-MSCBSC MSC
HLR
VLR
PSTN-GW
BTSMS
MSBSC
BTS
VLR/MSC
HLR
BSCBTSMS
VLR/MSC
’Kladdeark’
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 38
GW-MSCBSC MSC
HLR
VLR
PSTN-GW
BTSMS
MSBSC
BTS
VLR/MSC
HLR
BSCBTSMS
VLR/MSC
’Kladdeark’
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 39
GW-MSCBSC MSC
HLR
VLR
PSTN-GW
BTSMS
MSBSC
BTS
VLR/MSC
HLR
BSCBTSMS
VLR/MSC
’Kladdeark’
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 40
UMTS rel.5: architecture
P-SCSFP-SCSFVisited B
S-CSCFS-CSCF
Home A
P-CSCFP-CSCFVisited A
A
B
GGSNGGSNSGSNSGSN
Radio Access NetworkRadio Access Network
S-CSCFS-CSCF
Home B
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
LAN Access NetworkLAN Access Network
HSS: HomeSubscriberServices
CSCF: ’Call Server’Call/SessionControl Function
P-CSCF Proxy-
I-CSCF Interrogating-
S-CSCF Serving-
Lill Kristiansen SIE5010 Gjesteforelesning 41
UMTS rel.5: architecture
P-SCSFP-SCSFVisited B
S-CSCFS-CSCF
Home A
P-CSCFP-CSCFVisited A
A
B
GGSNGGSNSGSNSGSN
Radio Access NetworkRadio Access Network
S-CSCFS-CSCF
Home B
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
I-CSCFI-CSCF
HSSHSS
LAN Access NetworkLAN Access Network
HSS: HomeSubscriberServices
CSCF: ’Call Server’Call/SessionControl Function
P-CSCF Proxy-
I-CSCF Interrogating-
S-CSCF Serving-
Recommended