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IMS (IP Multimedia Subsystem) y
la convergencia
Francisco R. Flores
Octubre, 2010.
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¿Qué es IMS?• El “IP Multimedia Subsystem (IMS)” es una arquitectura para el
desarrollo y operación de servicios basados en el protocolo IP(Wikipedia)
• EL “IP multimedia Subsystem (IMS)” es una arquitectura funcional dered que aparece como una solución promisoria para facilitar la creación
y despliegue de servicios multimedia, así como también para viabilizarla convergencia e interoperabilidad de redes. (Gilles Bertrand, IEEE)
• IMS es una arquitectura de conectividad IP y control de servicios global,independiente del acceso y basada en estándares que permitediversidad de servicios multimedia para usuarios finales utilizandoprotocolos comunes de Internet (Miikka Poikselka y Georg Mayer, “The
IMS: IP Multimedia Concepts and Services, Third Edition”)
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SIP… IMS versus P2P
P2P IMS • IMS
Arquitectura en capas
Capa de conectividadprácticamente soportacualquier tipo de acceso
Basado en SIP (gran cantidadde desarrolladores)
QoS
• P2P
Marketing viral (volumen)
Desarrollos propietarios?(tiempo de despliegue oTTM?)
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La convergencia• Se refiere a la “unificación” de
distintos medios tales comotelefonía, Internet, dentro de
interfaces comunes endispositivos únicos.
• Concepto que ya era utilizado por AT&T en 1928, pero haevolucionado al siglo 21 paradominar el posicionamiento de
mercado de los operadores detelecomunicaciones.
• Generalmente hablamos de: Convergencia de Redes
Convergencia de Servicios
Convergencia de dispositivos
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Mil imágenes y mil palabras…
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Los estándares…• Surge el concepto de “All
IP” en Release 4 de 3GPP
• Release 5 introduce elconcepto de IMS
• TISPAN, 3GPP2 y CableLabs trabajaron enparalelo en laestandarización de IMS
• En 3GPP Release 8
convergen los distintoscaminos de normalizaciónen el llamado “CommonIMS”
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Requerimientos de diseño• Sesiones IP Multimedia
• Conectividad IP
• Aseguramiento de QoS paraservicios Multimedia IP
• Control de políticas IP (uso derecursos)
• Comunicaciones seguras
• Mecanismos de facturación
• Soporte para roaming• Interworking con otras redes
• Modelo de Control de servicio
• Diseño en capas eindependencia de red de
acceso
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La arquitectura | Generall
•3 capas bien definidas:•Servicio•Control•Conectividad
• Los distintos elementos sepueden clasificar como:
•CSCF’s
•Bases de datos•Elementos de Servicios•Funciones de IW •Funciones de apoyo
•Tarificación•Interfaces o “puntos dereferencia” estándares
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La arquitectura | CSCFsl• Responsabilidad en:
Establecimiento de sesiones y Registración
• Cuatro tipos de CSCF’s:
P CSCF Compresión de SIP Asociación de seguridad IP Sec Interacción con PCRF Detección de sesiones de emergencia
I CSCF Obtener del HSS el nombre del “next hop” Asignar el S CSCF correspondiente Enrutar solicitudes hacia el S CSCF
S CSCF Responsable del proceso de registración Elemento clave en el proceso de ruteo (hacia AS y/o Otros dominios o redes) Envía información de tarificación a sistema de cobro en línea
E CSCF Enruta sesiones de emergencia hacia (Public Safety Answering Points)
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La arquitectura | Databasesl• HSS (Home Subscriber Server) Almacena los datos de usuario y
servicios: Identidades (públicas o privadas)
información de registro Información de disparo de
servicios Contiene funcionalidades de
HLR/AUC• SLF (Subscription Locator
Function) En redes con mas de un HSS el
SLF es el mecanismo deresolución que permite al I CSCF,S CSCF y AS determinar cual es elHSS relevante.
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La arquitectura | “ServiceFunctions”• MRFC (Multimedia Resource Function Controller)
Maneja la comunicación SIP con el S CSCF Controla al MRFP
• MRFP (Multimedia Resource Funtion Processor) Mezclado de flujos de medios entrantes (conferencias multipartitas) Fuente u origen de flujos de medios Procesamiento de flujos de medios (transcodificación, análisis, etc …)
• AS (Application Servers) Principales funciones:
Procesar e impactar sesiones SIP entrantes Originar peticiones SIP Enviar información de tarificación a sistemas de facturación
Servicios no limitados exclusivamente a SIP (CAMEL, CSE, OSA),entonces AS engloba: SIP AS, OSA SCS y CAMEL IP Multimedia ServiceSwitching Function (IM SSF)
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La arquitectura | “InterworkingFunctions”• Breakout Gateway Control
Function (BGCF) Invocado por el S CSCF cuando se
requiere “saltar” al dominio CS(por ejemplo para procesar unallamada de voz o
videoconferencia)• Media Gateway Control Function
(MGCF) Invocado por el BGCF si la sesión
será manejada en la propia red• Signalling Gateway (SGW) Ejecuta la conversión de
protocolos/señalización mostradaen la figura de la derecha
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La arquitectura | Entidadesde soporte• PCRF (Policy and Charging Rules Function)
Decisiones de aplicación de políticas Decisiones de tarificación Interactúa con el GGSN para la aplicación de las políticas
• IBCF (Interconnection Border Control Function) Requerido para manejar las operaciones entre dos operadores distintos Interoperabilidad en dominios IP (IPv4 e IPv6) Privacidad de la topología de red
• TrGW (Transition Gateway) NAT (network address translation)
Traducción de IPv4 e IPv6• SEG (Security Gateway) Seguridad del plano de control entre “dominios de seguridad” Confidencialidad e Integridad
• LRF (Location Retrieval Function) Asiste al E CSCF en la obtención de información de ubicación de los equipos de
usuario (UE) en sesiones de emergencia.
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La arquitectura | Entidadesde tarificación Posibilidad de cobrar basado en
sesiones, eventos o servicios. Métodos Off line & On line son
soportados (postpago & prepago)
• Billing System Encargado de generar facturas
• CDF (Charging Data Function) Interactúa con los elementos de red
para producir CDRs
• CGF (Charging Gateway Function) Correla, consolida y filtra CDRs y sus campos para enviar finalmenteal Billing System para producir lafactura.
• OCS (Online Charging System) Encargado de procesar el cobro en
línea
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Conceptos IMS | Identidades• IMPU (Identidades públicas)
Utilizadas para recibir comunicacionesde otros usuarios
Ej.: tel:+504 99908446;sip:[email protected]
• IMPI (Identidades privadas)
Identifica al usuario dentro de su red
Utilizadas en los procesos deautenticación, autorización, cobro,administración.
• GRUU (URI de Agente de usuarioruteable globalmente)
Identifican una combinación única deIMPU y Equipo de Usuario (UE)
• Identidad pública de usuario comodín
Grupo de IMPUs agrupadas (listas dedistribución)
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Conceptos IMS | Registración• Necesaria para poder utilizar cualquier servicio IMS• Antes de la registración el UE debe obtener conectividad IP en la red visitada así como la dirección
del P CSCF relevante• Proceso de dos fases (challenge response)• UE es responsable por mantener activa la registración• De registración implícita y explícita• Registración de múltiples identidades públicas en una sola operación
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Conceptos IMS | Sesiones• En informática, en networking en particular, una sesión es un intercambio interactivo de
información semi permanente, también conocido como un diálogo, una conversación ouna reunión, entre dos o más dispositivos/usuarios que se comunican, o entre unacomputadora y el usuario. Una sesión se crea o establece en un punto determinado en eltiempo, y termina en un momento posterior en el tiempo.
• La definición anterior es válida también en IMS
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IMS “Callflows” | Publicación depresencia
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IMS “Callflows” | Subscripción ainformación de presencia
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IMS “Callflows” | Mensajeríainstantánea
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IMS “Callflows” | Servicio PoC
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IMS “Callflows” | Establecimiento deSesión de Emergencia
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IMS “Callflows” | Desvío de“comunicación”
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