NGN e IMS II Funcoes Aplicacoes NGN e Arquitetura IMS

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Description of NGN terms and concept as well as IMS Architecture

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  • 5/26/2018 NGN e IMS II Funcoes Aplicacoes NGN e Arquitetura IMS

    NGN e IMS II: Funes e Aplicaes NGN e Arquitetura IMS

    NGN e IMS II: Introduo

    O tutorial parte I apresentou um histrico das telecomunicaes no mundo, e os fatores que levaram transio de um modelobaseado em redes dependentes das suas aplicaes que se baseavam em chaveamento de circuitos, para voz, chaveamento depacotes, para dados, para o modelo de redes convergentes, onde aplicaes de voz e dados podem conviver harmoniosamente.

    Ainda conforme apresentou o tutorial parte I, as redes convergentes foram denominadas Redes NGN (Next Generation Networks), e

    sua padronizao iniciou-se separadamente e em vrios rgos que focavam na pesquisa e desenvolvimento de novos serviosdirecionados as suas reas de atuao, ou seja, seguindo o modelo vertical habitual.

    Mas com a nova tendncia de integrao e convergncia de servios exigida pelos usurios e as necessidades de reduo de custos, oconceito logo mudou e ento passaram a compartilhar as pesquisas e unir foras para chegarem padronizao de protocolos,interfaces e arquiteturas comuns e que interoperem com todas as demais j existentes para proporcionar a maior flexibilidadepossvel.

    Figura 1: Integrao dos rgos de padronizao [1].

    Observou-se que para controlar e possibilitar a entrega de diversos contedos e servios a qualquer tipo de acesso fazia-senecessrio um core bem definido e estruturado. Assim surgiu o IMS (IP Multimdia Subsystem) com o propsito de prover aintegrao completa das redes e servios como ilustrado na figura a seguir.

    Figura 2: Arquitetura IMS como controle central de todas as redes [5].

    Este tutorial parte II tem por objetivo detalhar as entidades funcionais da arquitetura NGN e a sua aplicao em redes convergentesque podem ser at totalmente IP. A seguir, detalhada a arquitetura IMS, considerando os fatores motivadores que levaram ao seudesenvolvimento, a sua padronizao e elementos funcionais.

  • 5/26/2018 NGN e IMS II Funcoes Aplicacoes NGN e Arquitetura IMS

    NGN e IMS II: Entidades Funcionais NGN

    As entidades funcionais so entidades lgicas que compe a arquitetura de referncia e, portanto, no necessariamente soequipamentos fsicos distintos, pois os fornecedores podem agregar vrias funes co-relacionadas em um nico produto.

    H virtualmente um nmero ilimitado de maneiras de empacotar as vrias funes em entidades fsicas. A figura 3 mostra 12diferentes funes que so importantes compreender suas caractersticas e autonomias.

    Figura 3: Entidades funcionais NGN [11].

    MGC-F

    O MGC-F (Media Gateway Controller Function), tambm conhecido como Call Agentou Call Controller, fornece a mquina de estadoda chamada para os endpoints. Seu papel preliminar fornecer a lgica da chamada e o controle da sinalizao da chamada para umou mais Media Gateways.

    Caractersticas do MGC-F:

    Mantm ativas todas as chamadas que passam pelos Media Gateways.

    Estabelece a comunicao entre dois MG-Fs para troca de mensagens, assim como com telefones IP ou terminais.

    Atua como canal para a negociao de parmetro de mdias.

    Origina e termina as mensagens de sinalizao dos endpoints, de outros MGC-Fs e de redes externas.

    Pode interagir com o AS-F com a finalidade de fornecer um servio ou uma caracterstica ao usurio.

    Pode controlar alguns recursos da rede (por exemplo, portas de MG-F, largura de faixa etc.).

    Relaciona com R-F/A-F para roteamento de chamadas, autenticao e tarifao.

    Pode participar em tarefas de gerncia em um ambiente mvel (a gerncia da mobilidade geralmente parte do CA-F).

    Os protocolos aplicveis incluem H.248 e MGCP.CA-F e IW-F

    O CA-F (Call Agent Function) e o IW-F (Interworking Function) so subconjuntos do MGC-F. A funo de agente de chamada (CA-F)existe quando o MGC-F tem a responsabilidade do controle das chamadas e da manuteno do estado das chamada. Exemplos deprotocolos de CA-F e API's incluem:

    SIP, SIP-T, BICC, H.323, Q.931, Q.SIG, INAP, ISUP, TCAP, BSSAP, RANAP, MAP e CAT (mveis).

    API's abertas (JAIN, Parlay, etc.).A funo interworking (IW-F) existe quando o MGC-F executa interao de sinalizao entre redes com diferentes padres desinalizaes (por exemplo, SS7 e SIP). Exemplos de protocolos de IW-F incluem H.323/SIP e IP/ATM.

    R-F e A-F

    O R-F (Call Routing Function) fornece a informao de roteamento da chamada ao MGC-F, enquanto que o A-F (Call AccountingFunction) coleta informao com a finalidade de faturamento da chamada. O A-F pode tambm ter um papel maior se embutido coma funcionalidade comum ao AAA de autenticao, autorizao e faturamento em redes de acesso remoto. O papel preliminar deambas as funes responder aos pedidos de um ou mais MGC-F's, dirigindo a chamada ou sua bilhetagem aos endpoints(outroMGC-F's) ou servios (AS-F's).

    Caractersticas do R-F/A-F:

    Fornece a funo de roteamento para Call Routingsinternos e externos a rede (R-F).

    Produz detalhes de cada sesso para finalidades de faturamento e planejamento (A-F). Fornece a gerncia de sesso e gerncia da mobilidade.

    Pode aprender informaes de roteamento de fontes externas.

    Pode interagir com o AS-F para finalidades de fornecer um servio ou uma caracterstica ao usurio.

    Pode operar transparentemente s outras entidades do nvel de sinalizao.

  • 5/26/2018 NGN e IMS II Funcoes Aplicacoes NGN e Arquitetura IMS

    Muitos R-F's e A-F's podem ser agrupados seqencialmente ou hierarquicamente.

    O R-F/A-F freqentemente integrado com o MGC-F. Entretanto, como o caso com o AS-F, um R-F/A-F/MGC-F integradopode tambm pedir servios de um R-F/A-F externo.

    O A-F coleta e emite informaes de contabilidade por chamada. O AS-F emite informaes de contabilidade para serviosavanados, tais como informao de servios de conferncias e premium.

    Os protocolos aplicveis ao R-F incluem ENUM e TRIP.

    Os protocolos aplicveis ao A-F incluem RADIUS e AuC (para redes mveis).SPS-F

    A incorporao mais comum do R-F e do A-F como um SIP Proxy Server, por esta razo a funo est mostrada separada.

    SG-F e AGS-F

    O SG-F (Signaling Gateway Function) fornece uma traduo da sinalizao entre uma rede IP e a PSTN, se baseada em SS7/TDM ouBICC/ATM. Para redes mveis sem-fio, o SG-F fornece tambm uma traduo da sinalizao entre uma rede com o core baseado emIP e a PLMN que tambm baseado em SS7/TDM ou em BICC/ATM. O papel preliminar do SG-F encapsular e transportar protocolosde sinalizao da PSTN (ISUP ou INAP) ou da PLMN (MAP ou CAP) sobre o protocolo IP.

    O AGS-F (Access Gateway Signaling Function) fornece uma traduo da sinalizao entre uma rede IP e uma rede de acesso porcomutao de circuito, independentemente se baseada em V5 ou ISDN. Para redes mveis sem-fio, o AGS-F fornece tambm umatraduo da sinalizao entre uma rede com o core baseado em IP e a PLMN que tambm baseada em TDM ou ATM. O papelpreliminar do AGS-F encapsular e transportar protocolos sinalizao V5 ou ISDN (sem-fio), BSSAP ou RANAP (cabeado) sobre oprotocolo IP.

    Caractersticas do SG-F:

    Encapsular e transportar os protocolos de sinalizao da PSTN (por exemplo, SS7) usando o SIGTRAN ao MGC-F ou a outroSG-F.

    Para redes mveis, encapsular e transportar os protocolos de sinalizao da PSTN/PLMN (por exemplo, SS7) usandoSIGTRAN ao MGC-F ou a outro SG-F.

    A interface de comunicao do SG-F com as outras entidades utilizada quando o SG-F e o MGC-F no so co-localizados(por exemplo, SIGTRAN).

    Um SG-F pode servir a mltiplos MGC-F's.

    Os protocolos aplicveis incluem SIGTRAN, TUA, SUA e M3UA sobre SCTP.AS-F

    O AS-F (Application Server Function) a entidade de execuo da aplicao. Seu papel preliminar fornecer a lgica de servio e aexecuo para uma ou mais aplicaes e/ou servios.

    Caractersticas do AS-F:

    Pode requisitar ao MGC-F terminar as chamadas/sesses para determinadas aplicaes (por exemplo, correio de voz ouponte de conferncia).

    Pode requisitar ao MGC-F reiniciar caractersticas de chamada (por exemplo, ache-me/siga-me ou carto de chamada pr-pago).

    Pode modificar a descrio de mdia usando o SDP (Service Delivery Platform).

    Pode controlar um MS-F para funes de mdia.

    Pode ser ligado a aplicaes Web ou ter interface Web.

    Pode ter uma API para a criao de servio.

    Pode ter interface de back-ende registro da sesso, de poltica e faturamento.

    Pode relacionar com MGC-F's ou MS-F's.

    Pode invocar outro AS-F para servios adicionais ou para construir aplicaes complexas e orientadas a componentes. Pode usar os servios de um MGC-F para controlar recursos externos.

    Os protocolos aplicveis incluem o SIP, o MGCP, o H.248, o LDAP, o HTTP, o CPL e o XML.

    API's abertas aplicveis incluindo JAIN e Parlay.Freqentemente a combinao do AS-F e do MGC-F fornece servios avanados de controle de chamada, tais como anncios de rede,chamada a 3, chamada em espera e assim por diante. Melhor que fazer a conexo dos blocos AS-F e MGC-F por protocolo, osfornecedores usam freqentemente uma API entre eles quando so executados em um nico sistema. Nesta combinao o AS-F conhecido como um Feature Server.

    SC-F

    A funo de controle do servio existe quando o AS-F controla a lgica do servio de uma funo, e por esta razo a funo apareceseparada. Os exemplos de protocolos de SC-F (Service Control Function) incluem INAP, CAT e MAP; API's abertas JAIN e Parlay.

    MG-F

    O MG-F (Media Gateway Function) a interface da rede IP com o endpointde acesso ou com a rede de troncos, ou com uma coleode endpointse/ou de troncos. Os servidores de MG-F so os portais entre as redes externas, de pacotes, das redes mveis, etc. Por

  • 5/26/2018 NGN e IMS II Funcoes Aplicacoes NGN e Arquitetura IMS

    exemplo, o MG-F poderia fornecer a passagem entre uma rede IP e de circuito (IP a PSTN), ou entre duas redes

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