Introducción a la red y servicios IMS

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1 Introducción a la red y servicios IMS Rogelio Martínez Perea Presentación en la ETSIT de la Universidad Politécnica de Madrid Madrid, 26 Noviembre 2014

2 Presentación Rogelio Martínez Perea Ingeniero Telecomunicaciones ETSIT UPM 1995 Executive-MBA EOI Jefe de Ingeniería Servicios Avanzados Sur Europa, Vodafone Vodafone Distinguised Engineer Autor del libro Internet Multimedia Communications using SIP publicado por Elsevier (The Morgan Kaufmann series on networking) 2

3 Un poco de historia sobre IMS ETSI define GSM al final de los 80, principios de los : se forma el 3GPP con organismos de estandarización de Europa, Japón, Corea del Sur, Estados Unidos y China 3GPP Release WCDMA, Iu, RNC 3GPP Release 4. MSC server, MGW 3GPP Release 5 and 6. IMS is introduced 3GPP Release IMS is enhanced 3GPP Release 8. LTE is introduced 2010: GSMA publishes IR.92 VoLTE based on IMS 2011: GSMA publishes RCSe 1.1 IP comm services 2013: GSMA publishes RCS 5.1 v3 IP comm services 3

4 Qué es IMS IMS: Internet protocol Multimedia Subsystem Es una arquitectura para ofrecer servicios IP multimedia Aspectos clave de IMS: Basado en protocolos Internet: SIP, DNS, Diameter, RTP, etc Proporciona convergencia de red Proporciona convergencia de servicios Facilita la aplicación de calidad de servicio a las sesiones multimedia Facilita la aplicación de diferentes políticas de tarificación Facilita la integración de servicios 4

5 Repaso de SIP (1) SIP: Session Initiation Protocol. RFC 3261 Protocolo de aplicación para la gestión de sesiones multimedia Protocolo de señalización, agnóstico de la aplicación/media. Puede ser utilizado para voz, video, mensajería, gaming, transferencia ficheros, etc. Basado en texto. Similar a HTTP Reutiliza otros protocolos Internet: DNS, SDP Forma parte de la arquitectura para servicios multimedia del IETF 5

6 Repaso de SIP (2) ESTABLECIMIENTO DE LA SESIÓN MODIFICACIÓN DE LA SESIÓN TERMINACIÓN DE LA SESIÓN 6

7 Identidades SIP y registro Identidades SIP: SIP URI sip: TEL URI tel: REGISTRO LLAMADA ENTRANTE 7

8 La red SIP: el trapezoide 8

9 Ejemplo de flujo de llamada en SIP 9

10 De una red SIP a IMS Identidades de usuario y perfiles de servicio Invocación de servicios Control de calidad de servicio Tarificación. Seguridad Intercepción legal 10

11 De una red SIP a IMS HSS AS I-CSCF S-CSCF S-CSCF server 1 server 2 P-CSCF P-CSCF MGCF IP IM-MGW PSTN sip: sip: 11

12 IMS como red independiente del acceso SCPs Application Servers CS IMS CN SBC IP SBC PS Domain DSL access WLAN 12

13 Elementos de la red IMS: S-CSCF HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF IM-MG Serving Call Session Control Function Punto central de IMS Gestiona los registros: descarga datos de autenticación, genera el challenge y verifica respuesta. Supervisa el estado de registro. Descarga y almacena los perfiles de servicio del HSS. Proporciona información de usuario al UE. Realiza el control del servicio: gestiona la interacción con los AS. Toma decisiones de encaminamiento Genera información de accounting 13

14 Elementos de la red IMS: I-CSCF HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF IM-MG Interrogating Call Session Control Function Punto de contacto dentro de la red del operador para todas las conexiones destinadas a un cliente de ese operador Asigna un S-CSCF durante el proceso de registro Interroga al HSS para determinar la dirección del S-CSCF destino Encamina las peticiones entrantes al S-CSCF correspondiente 14

15 Elementos de la red IMS: P-CSCF HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF IM-MG Proxy Call Session Control Function Primer punto de contacto para los usuarios dentro de IMS Realiza compresión de los mensajes SIP Mantiene las relaciones de seguridad Interacciona con el PCRF 15

16 PCRF HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF PCRF IM-MG Policy and Charging Rules Function Toma decisiones de políticas y tarificación basado en información recibida del PCSCF Se comunica con el GGSN, P-GW para aplicar las reglas (autorizar los flujos, reglas de charging) Recibe reportes de eventos en el plano de usuario y comunica al P-CSCF. Permite realizar correlación entre los CDRs de la red de acceso y la red IMS. 16

17 Elementos de la red IMS: HSS HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF IM-MG Home Subscriber Server Principal repositorio de datos de cliente y relativo a los servicios Almacena: Identidades de usuario (privada y publica) Parámetros de acceso a IMS Información de disparo de servicios 17

18 Elementos de la red IMS: AS HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF IM-MG Application Server Función encima de IMS que proporciona servicios multimedia de valor añadido Capacidad para procesar e impactar las sesiones entrantes desde la red IMS Capacidad para originar peticiones SIP Capacidad de enviar información de accounting a las funciones de tarificación 18

19 Elementos de la red IMS: MRF HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF IM-MG Media Resource Function Proporciona servicios de media Funciones: Mezclado de flujos de media entrantes Fuente de flujos de media Procesamiento de media 19

20 Elementos de la red IMS: MGCF HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF IM-MG Media Gateway Control Function Realiza conversión de protocolos entre SIP y ISUP/BICC Encamina las peticiones desde IMS hacia el dominio CS Encamina las peticiones desde el dominio de CS hasta el I-CSCF El IM-MGW proporciona enlaces de plano de usuario entre CS y IMS El IM-MGW termina los canales portadores y los flujos de media, convierte y realiza el procesamiento de señal y transcodificación necesario 20

21 Elementos de la red IMS: BGCF HSS AS MRF I-CSCF S-CSCF BGCF MGCF CS UE P-CSCF IM-MG Breakout Gateway Control Function Realiza conversión de protocolos entre SIP e ISUP/BICC El breakout puede producirse en la red propia o en otra red Encamina la sesión hacia el MGCF o BGCF apropiado 21

22 Servicios en una red IMS IMS es una red de servicios diseñada para soportar servicios multimedia (voz, video, mensajería, juegos, etc) basados en IP Especialmente orientado a servicios de comunicaciones IP. Servicios de de voz enriquecida, de comunicaciones unificadas, etc. Clasificamos los servicios : el punto lógico en la comunicación midpoint endpoint el lugar respecto a la red internal external (C2B, B2B) device 22

23 Aplicaciones midpoint internas Situadas lógicamente en medio del flujo de llamada Ofrecidas por Application Servers situados dentro de la red Invocación a través de perfiles en el HSS. La red invoca los servicios en nombre del usuario origen o destino cuando se realiza un intento de comunicación desde o hacia el usuario 23

24 RCS Iniciativa de la industria para definir un conjunto interoperable de servicios de comunicaciones IP. Servicios nativos en los terminales. Persigue la universalidad del servicio de comunicaciones IP. Foco en la interoperabilidad entre diferentes proveedores de terminales, y entre operadores de red. Esta basado en IMS e incluye nuevos servidores de aplicaciones para gestionar la mensajería (IM-AS) o la auto-configuración (ACS) Incluye servicios como: chat, chat en grupo, transferencia de ficheros, compartición de video, compartición de imágenes, compartición de localización, voz IP, integración con mensajería legacy, integración con VoLTE, etc 24

25 RCS- Ejemplo de flujo 25

26 Aplicaciones endpoint Situadas en un extremo del flujo de comunicaciones Acceso total a las capacidades del endpoint para la gestión de la señalización y el media Cuando son aplicaciones de voz a veces se llaman aplicaciones de first-party call control Pueden ser de cuatro tipos: Basadas en red Basadas en dispositivo Externas red dispositivo externas 26

27 Aplicaciones externas Las aplicaciones externas pueden ser proporcionadas por terceros en Internet, utilizando tecnologías web Su invocación se realiza a través de pasarelas conectadas a la red que ofrecen acceso a los recursos de red desde aplicaciones situadas en la Web Ejemplos OSA Parlay-X, OMA REST NW OMA Rich Comms, WebRTC 27

28 Aplicaciones externas Especificaciones generadas por 3GPP y OMA: OSA Parley-X, OMA NW Restful GSMA ha definido pérfil de las especificaciones OMA para facilitar la adopción de las APIs Definen APIs en varios dominios (call control, sms, mms, location, payment, device capability, etc) 28

29 Aplicaciones externas- OMA Rich Comms Requisitos definidos por GSMA OMA proporciona especificaciones de profiling que se refieren a varias de las especificaciones base OMA NW Restful API Proporciona funcionalidades de mensajeria, compartición de video, transferencia de ficheros, etc. 29

30 Gracias

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