Universidad Carlos III de Madrid

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1 Servicios en Redes 3G Javier Gavilán Dirección de Alianzas Tecnológicas TELEFONICA MOVILES ESPAÑA 1 Índice Modelo de provisión de servicios en redes 3G Servicios en UMTS: Servicios portadores Teleservicios Servicios suplementarios Arquitectura de servicios Conceptos Generales.OSA, VHE OSA Parlay. Gateway OSA Estudio Funcionalidades de Red WebServices Terminales 3G Ejemplos de servicios 3G 2 1

2 Servicios en redes 1G y 2G Servicios en redes 1G Concepto cerrado: voz Servicios en redes 2G Concepto algo más abierto Servicios estandarizados: voz, fax, datos, servicios suplementarios (desvío de llamadas, presentación de identidades, etc.) Aparición de servicios de IN (CAMEL) para dar más flexibilidad a los operadores en la creación de nuevos servicios (buzón de voz, localización,...) La competencia entre operadores en base a servicios es limitada... 3 CONCEPTO DE SERVICIOS EN 2G SERVICIOS PLENAMENTE ESTANDARIZADOS Voz, servicios suplementarios, fax, servicios de datos TODOS LOS OPERADORES OFRECEN LOS MISMOS SERVICIOS Diferenciación por precio, cobertura y calidad de servicio CAMEL SE IDENTIFICA COMO HERRAMIENTA DE DIFERENCIACIÓN Desarrollo de servicios específicos del operador Ofrecer estos mismos servicios en roaming 4 2

3 OBJETIVO DE MODELO DE SERVICIOS EN 3G Diferenciación de operadores en base a servicios No se estandarizan los servicios finales sino las interfaces para ofrecerlos y crearlos Flexibilidad y rapidez en la creación de servicios Servicios personalizados Movilidad de servicios Uso del modelo cliente/servidor procedente de Internet (UMTS = Internet Móvil) Todo esto provoca un cambio en el modelo de negocio de los servicios 3G... 5 MODELO DE PROVISIÓN DE SERVICIOS EN 3G...que provocan un cambio en el modelo de provisión y que afecta a toda la cadena de valor del servicio Proveedor de Contenidos Proveedor de Contenidos Proveedor de Contenidos Nivel de Provisión de Contenidos Proveedor de Servicios Proveedor de Servicios Proveedor de Servicios Nivel de Creación de Servicios Operador de Red Operador de Red Nivel de Proveedor de Red Usuario final Usuario final Usuario final Usuario final 6 3

4 VISIÓN DE SERVICIOS 3G CREACIÓN DE SERVICIOS Más fácil y rápido que en 2G Servicios Personalizados Diferenciación de Servicios entre operadores PORTABILIDAD Independiente de la plataforma ROAMING Disponer de los mismos servicios independientemente de la localización MODELO DE ARQUITECTURA CLIENTE-SERVIDOR Siguiendo el modelo imperante en Internet No se estandarizan servicios de usuario final Se estandarizan herramientas para la creación de servicios 7 TIPOLOGIA DE SERVICIOS EN UMTS Servicios portadores Proporcionan capacidad de transmisión de señales entre puntos de acceso al servicio Teleservicios Proporcionan capacidad completa de comunicación entre usuarios finales Servicios suplementarios Modifican o complementan a los básicos pero no se ofrecen de forma separada Servicios de usuario final Servicios que percibe el usuario final, ofrecidos por el operador o mediante aplicaciones en el terminal (chat, correo electrónico, etc.). No están estandarizados sino que el operador o terceros deben definirlos. Representan el cambio respecto a 2G. 8 4

5 Índice Modelo de provisión de servicios en redes 3G Servicios en UMTS: Servicios portadores Teleservicios Servicios suplementarios Arquitectura de servicios Conceptos Generales.OSA, VHE OSA Parlay. Gateway OSA Estudio Funcionalidades de Red Terminales 3G Ejemplos de servicios 3G WebServices 9 SERVICIOS UMTS Teleservicios Servicios Portadores Servicios estandarizados UMTS (R99) Voz Datos SMS Fax Servicios Suplementarios Portadores de datos GSM/GPRS Portadores de datos UMTS Servicio Multillamada Mensajería Multimedia UMTS soportará los servicios estandarizados GSM/GPRS existentes Service Capabilities en UE y CN CAMEL, MExE y USAT Mecanismos para construir nuevos Servicios 10 5

6 Servicios en UMTS: Teleservicios No se especifican servicios concretos sino mecanismos y herramientas que permitan desarrollar servicios a medida, tanto por operadores como por proveedores de servicios Teleservicios que deben ser ofrecidos: Los existentes en GSM: Voz, interacción con RDSI y PSTN, llamada de emergencia, servicio de mensajes cortos (SMS-PaP y SMS-CB), etc. Mensajería multimedia Servicio nuevo: almacenamiento y reenvío de mensajes con múltiples formatos Acceso a Internet/Intranet Interacción con redes externas IP 11 Servicios en UMTS: Servicios Portadores Conmutación de circuitos Simétricos Representación digital de audio. Información digital no restringida (UDI): transferencia punto a punto y bidireccional de una secuencia de bits a una determinada velocidad binaria. Conmutación de paquetes Asimétricos Punto a punto Punto a multipunto 12 6

7 Servicios en UMTS: Servicios Suplementarios Los ofrecidos por GSM: Redirección de llamada, presentación y ocultación de identidades, desvío de llamadas, llamada en espera o retenida, llamada compartida, restricción de llamadas, etc. Uno nuevo: Multillamada: El usuario puede tener varias llamadas CS simultáneamente cada una con su servicio portador Ejemplo de uso: tener una llamada de voz y de datos (CS) simultánea, combinar varias llamadas CS para conseguir a nivel de aplicación más de 64kbps 13 SERVICIOS SUPLEMENTARIOS EN R99 Servicios Suplementarios Desvios Restricciones Identificación de llamadas Multillamada Servicios Suplementarios En GSM los servicios de call waiting, call hold, call transfer y multiparty comparten un único canal de tráfico En UMTS permite a un móvil tener varias llamadas en el dominio de la conmutación de circuitos 14 7

8 SERVICIOS MENSAJERÍA MULTIMEDIA (MMS) Primer servicio nuevo introducido en UMTS Abarca transmisión en tiempo no-real de mensajes multimedia entre usuarios móviles y fijos Concepto de mensajería unificada Estandarizado en 3GPP y WAP Forum MMEG Release 99 aprobada en Marzo 00 Formatos de MMS Conjunto mínimo de formatos de texto. Recomendación para Audio, Video e Imágenes. Aplicable a los servicios 2,5G 15 Índice Modelo de provisión de servicios en redes 3G Servicios en UMTS: Servicios portadores Teleservicios Servicios suplementarios Arquitectura de servicios Conceptos Generales.OSA, VHE OSA Parlay. Gateway OSA Estudio Funcionalidades de Red WebServices Terminales 3G Ejemplos de servicios 3G 16 8

9 Arquitectura de servicios. Conceptos En UMTS las partes de la arquitectura que ofrecen y controlan los servicios se separan de los elementos de red encargados de aspectos propios de las comunicaciones. A su vez, dentro de la parte de la arquitectura que ofrece, controla y gestiona los servicios, se diferencia entre las funcionalidades y mecanismos (capacidades) que permiten la creación de servicios y las entidades o servidores en la red que realizarán las funciones físicas correspondientes a esas capacidades. SCF: Service Capability Features, funcionalidad de las capacidades de servicio que es accesible a través de una interfaz estandarizada. Permiten a las aplicaciones (incluso externas) utilizar las capacidades de servicio de la red de una forma segura y abierta, independizando de la tecnología que la red emplee SCS: Service Capability Servers entidades lógicas en las que residen las SCFs, y que proporcionan por tanto el acceso a las funcionalidades de las respectivas SCFs a las aplicaciones. 17 Arquitectura de servicios. OSA OSA: Open Service Architecture (R99) / Access (R4) define la API estándar que las SCFs ofrecen a las aplicaciones Permite la aparición de VASPs (Value Added Service Providers). Proveedores de servicios independientes del operador de red: Tendrán un acuerdo con el operador para ofrecer servicios a sus clientes utilizando las capacidades portadoras y recursos del operador 18 9

10 Arquitectura de servicios Las SCFs se dividen en dos grupos: SCFs marco (framework): proporcionan utilidades que son independientes del tipo de servicio. Por ejemplo, autentificación, autorización, registro (de capacidades no marco), consulta de capacidades de servicio, etc. SCFs no-marco: permiten a las aplicaciones hacer uso de la funcionalidad de las capacidades de la red subyacente (por ejemplo, servicios de localización de un usuario, servicios de control de llamada, mensajería, etc.). 19 Arquitectura de servicios. Aplicaciones / Lógica de servicios Servidor de aplicaciones Servidor de aplicaciones Servidor de aplicaciones Interfaz estándar: OSA Características de capacidades de servicio Servidor de capacidad de servicio SCS Servidor de capacidad de servicio SCS Servidor de capacidad de servicio marco Interfaz no estándar Servidor localización Servicio CAMEL Gateway WAP Capacidades portadoras Servidores MExE / SAT HLR Capacidades de servicio CAP WAP ISUP SIP MAP Estándar UMTS 20 10

11 Partes lógicas de OSA OSA como una arquitectura paraguas de las funcionalidades presentes en redes móviles y redes inteligentes, se reconoce: Capabilities: corresponden directamente a funcionalidades de la red móvil, i.e. mensajería, identifiación, WAP, localización, MExE y SIM Toolkit Features: unidades funcionales que se forman a base de la funcionalidad ofrecida por los capabilities Applications: se construyen por la combinación de features 21 Esquema lógico OSA. Ejemplo ARQUITECTURA DE SERVICIOS ABIERTA Aplicaciones Enviar mensaje Establecer llamada Localizar usuario Evento Facturación MSC WAP HLR SCP MxME SMSC Red de conmutación móvil 22 11

12 Objetivos de OSA Esta arquitectura debe ser usada con dos propósitos: Creación de servicios: la arquitectura está diseñada con el fin de ofrecer las características de la red o aplicación (los servicios básicos del operador o features) a terceras partes Ejecución de servicios: la arquitectura debe soportar el uso de los diferentes servicios básicos (features). Los servidores de aplicaciones usarán las capabilities/ features de la red a través de las interfaces estándar. 23 OSA Y VHE Tener en cuenta el ámbito de OSA: Arquitectura de definición para el concepto de Virtual Home Enviroment (VHE) en comunicaciones 3G VHE como entorno de servicios único independiente de la red. Cada usuario final tendrá un entorno de servicios en su móvil y estos servicios deberán poder ser ejecutados desde cualquier red (la propia o ajena i.e. Roaming) Así, OSA debe dar una solución del API standard para interconexión de redes y servicios

13 Arquitectura de servicios: VHE Concepto de HE: Entorno personal de usuario, describe unívocamente el modo en el que éste desea percibir e interactuar con los servicios que tiene subscritos. En UMTS se materializa en el perfil de usuario: Perfil de servicios del usuario: características asociadas a los servicios, condiciones y preferencias Perfil de interfaz del usuario: características asociadas al modo en que los servicios se personalizan para su presentación al usuario Un usuario puede tener más de un perfil (por ejemplo, en horas laborables un perfil de entorno de trabajo; en horas de ocio un perfil de ocio, con otras opciones y servicios) El control del perfil se puede realizar de forma estática (petición expresa del usuario) o dinámica (cambio automático siguiendo ciertos criterios como la localización, la hora, el terminal en uso, etc.) 25 Arquitectura de servicios: VHE 26 VHE (Virtual Home Environment) Concepto consistente en proporcionar al usuario un entorno de servicios personalizado independientemente de la red desde la que se accede y el terminal. Permite la prestación universal de servicios personalizados VHE requiere: Construir servicios a través de una API estándar Recuperación del entorno de servicios personal ante pérdidas o fallos del terminal o la USIM Tecnologías: CAMEL, WAP, MExE, La red visitada: No tienen por qué conocer los servicios que se prestan a un usuario Debe garantizar el acceso a los servicios subscritos por un usuario a través del HE Tanto el usuario como el HE pueden solicitar a la red visitada funcionalidades de red Ha de informar al HE de todos los eventos tarificables y tarificar de acuerdo con las instrucciones que le proporcione el HE 13

14 VHE. Funcionalidades Funcionalidades VHE ofrece servicios personalizados a cada usuario. VHE ofrece servicio seamless al usuario, independientemente de la red de acceso (fija, móvil ) VHE ofrece disponibilidad de servicios a nivel global VHE se desarrolla a partir de una combinación de capacidades localizadas en el proveedor de servicios, en el operador (CAMEL), y en los terminales (MExE and USIM toolkit) GSM Phase 2+ services Teleservicios Serv. Suplementarios Service features Desarrollo VHE Serv. Poradores (CS,PS) Capacidades de Servicio Mecanismos CAMEL Portadores GPRS MExE UMTS USIM TK 27 VHE. IMPLANTACIÓN Acceder a los servicios independientemente de la situación del usuario (incluso en roaming) y del terminal utilizado. Implantación de VHE en UMTS supone: Soportar teleservicios, servicios portadores y servicios suplementarios soportados por GSM Introducir capabilities necesarias para desarrollar nuevos servicios CAMEL USAT MExE Estas capacidades ofrecen un interfaz estandarizados (APIs) para el desarrollo de aplicaciones externas

15 Capacidades de servicio: USAT USAT: UMTS SIM Application Toolkit Proporciona un entorno de ejecución estandarizada para aplicaciones almacenadas en la tarjeta USIM USAT está basado en una arquitectura cliente/servidor con la que, mediante unos mecanismos de transporte definidos (como SMS, GPRS, o Cell Broadcast), es posible descargar y actualizar aplicaciones en la USIM desde servidores basados en el estándar (servidores OTA, over the air) Ventajas: El operador controla y actualiza aplicaciones en la tarjeta USIM. Permite realizar funciones de autentificación en base a la información personal contenida en el USIM (claves secretas y manejo de algoritmos de cifrado) 29 Capacidades de servicio: USAT Funcionalidad del USAT: Permite a la USIM explorar las funcionalidades soportadas por el terminal, interactuar con la pantalla, enviar mensajes cortos, establecer llamadas salientes de voz y datos, generar tonos, capturar información local almacenada en el terminal, creación de menús y control de aplicaciones, etc. Por ejemplo, se puede construir un menú desplegable asociando acciones diferentes a cada opción del menú (acceso a una página WAP, acceso mediante voz al centro de atención al cliente,...) El operador podría usar USAT para cambiar parámetros de subscripción de los usuarios ( incluso el IMSI!) 30 15

16 Capacidades de servicio: WAP Estándar para el envío de contenido tipo Web a teléfonos móviles El navegador WAP está situado en el terminal, que es capaz de recibir información de servidores en la red Desarrollado por el WAP Forum (creado por Motorola, Nokia, Ericsson, y Phone.com; y ahora con más de 350 compañías miembros) Utiliza protocolos diferentes de los que se usan en Internet: WML y WMLScript para la creación de páginas, WSP, WTP, WTLS y WDP. El motivo es las limitaciones de ancho de banda y capacidades de los terminales en redes móviles Es independiente del servicio portador de datos (por conmutación de circuitos GSM, por SMS, por GPRS, por UMTS, por TDMA,...) La gateway WAP es el núcleo del servicio WAP. Traduce entre protocolos WAP y protocolos HTTP/SSL/TCP 31 Capacidades de servicio: WAP UE U u I ubis 4 1 WAP Gateway 2 3 Servidor Web WML Nodo B RNC I u PS Troncal Red IP privada HTTP SGSN G n G n G i Internet GGSN 32 16

17 Capacidades de servicio: MExE MExE: Mobile Application Execution Environment Estandariza un entorno de ejecución de aplicaciones en el teléfono móvil, y ofrece al usuario la posibilidad de personalizar, de acuerdo a sus necesidades, el formato de presentación de los resultados de su acceso a servicios Las aplicaciones pueden ser ofrecidas por el operador o por proveedores de aplicaciones Requiere capacidad de proceso en el terminal y medidas de seguridad para evitar acceso remoto a los datos del usuario Independiente del servicio portador de datos (desde SMS hasta GPRS y UMTS) 33 Capacidades de servicio: MExE Es, básicamente: una máquina virtual Java y un mecanismo para permitir al terminal indicar su capacidad MExE a los proveedores de servicio MExE. La plataforma de servicios MExE utiliza esa información para proporcionar el nivel de servicio adecuado Classmark 1: MExE basado en WAP, terminales limitados en pantalla y teclado, posibilidad de usar redes de datos lentas Classmark 2: el terminal soporta Java, pantalla en color, teclado completo, y un perfil que se almacena en la USIM y en el que el usuario define la configuración del terminal en cuanto a la presentación de información (interfaz de usuario) 34 17

18 Capacidades de servicio: MExE La API Java de MExE permite: Manejar una libreta de direcciones Gestionar el perfil de usuario Envío y recepción de mensajes Instalación y eliminación de aplicaciones Acceso a funciones telefónicas... J2ME: Java 2 Platform Micro Edition MIDP 1.0. Funcionalidades básicas, sin interacción con las capacidades de transmisión del terminal (o propietarias) MIDP NG. Funcionalidades avanzadas con cierto control sobre algunas capacidades de transmisión, interfaz gráfico mejorado, etc 35 Estación móvil MExE Capacidades de servicio: MExE Nodo B U u I ubis RNC I u PS SGSN Troncal Red IP privada G n GGSN G i UE G n Internet 1: solicitud servicio MExE 2: capacidad del terminal? 3: el terminal puede... 4: envío de applet Plataforma de Servicios MExE 36 18

19 Capacidades de servicio: CAMEL Concepto: Aplicación de técnicas de IN (red inteligente) a redes móviles. Consiste en separar la lógica de los servicios (procesado de llamadas) de los elementos de conmutación que dan soporte físico a las llamadas Cuando una llamada requiere un tratamiento especial (ej. redirigir a un buzón de voz) el control de los recursos necesarios se hace desde un elemento independiente Los servicios son proporcionados por el operador, CAMEL permite que estén accesibles incluso a usuarios en itinerancia (cuando hay acuerdos de interconexión CAMEL) Funciones: Control centralizado de red Capacidades de valor añadido como reducción de costes, mejora en el despliegue de servicios, mejora en la calidad y variedad de servicios, y rápida creación y despliegue de servicios Ejemplos: buzón de voz, servicios prepago, de localización, de gestión de llamadas, Capacidades de servicio: CAMEL Tecnología: CAMEL (Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic) Tecnología de red inteligente para redes móviles Elementos de red para CAMEL: SCF (Service Control Function) Implementa servicios específicos de operador que luego pueden ser usados en diferentes switches. Contiene la lógica de los servicios SSF (Service Switching Function) Comunica los (G)MSC con el SCF, puede estar en el propio MSC o el MSC usar un SSF remoto SRF (Service Resource Function) Proporciona recursos especializados. Por ejemplo implementa emisión de locuciones, recogida de dígitos marcados por el usuario, etc. HLR MAP CAP SCF CAP SSF MSC VLR SRF 38 19

20 Capacidades de servicio: CAMEL Servicio en itinerancia: La lógica del servicio reside en una SCF en la red del operador del usuario El usuario recibe servicio de una red cuyos MSCs contienen SSFs El SCF controla cómo actúa el MSC a través del SSF, de esta manera se puede ofrecer al usuario un servicio al que está acostumbrado, que es creación de su operador, a pesar de que está visitando una red que no tiene la lógica del servicio CAMEL requiere una subscripción al servicio por parte del usuario y acuerdos de itinerancia con soporte CAMEL entre operadores CAMEL consume recursos de señalización y pone nodos de un operador bajo el control de otros 39 Índice Modelo de provisión de servicios en redes 3G Servicios en UMTS: Servicios portadores Teleservicios Servicios suplementarios Arquitectura de servicios Conceptos Generales.OSA, VHE OSA Parlay. Gateway OSA Estudio Funcionalidades de Red Terminales 3G Ejemplos de servicios 3G WebServices 40 20

21 Gateway Parlay/OSA Interface SCF SCS EL GW Parlay/OSA está formado por varios Service Capability Servers (SCS): entidades funcionales que proveen a las aplicaciones de los interfaces Parlay/OSA. Cada SCS está compuesto por uno o más Service Capability Features (SCF): abstracciones de la funcionalidades ofrecidas por la red, accesibles vía el API Parlay/OSA. Cada SCF está especificado mediante interfaces de clases y métodos asociados 41 Gateway Parlay/OSA Servidor de aplicaciones Aplicación Descubrimiento de servicios y métodos framework Localización de usuarios Gestión de llamadas Service capability server(s) API OSA Interfaces de clase SCF HSS CSE S-CSCF Servidores APIs internas de OSA Ejemplos de servidores: -Servidor de localización -Servidor de SAT (SIM application Toolkit) -Servidor de MExE (Mobile Station (Application) Execution Environment) -Servidores de facturación 42 21

22 Especificaciones Parlay (1/3) 43 Especificaciones Parlay (2/3) Las especificaciones de Parlay son publicadas conjuntamente por 3GPP & Parlay & ETSI. Parlay 3.0 o ETSI ES v1.1.1 Publicadas en Noviembre de 2001 Parlay 3.2 o ETSI ES v1.3.1 Publicadas el 30 de Julio de 2002 Parlay 4.0 o ETSI ES Disponibles para los miembros de Parlay el 11 de Agosto de 2002 Publicación prevista para finales de 2002 o 1Q de

23 Especificaciones Parlay (3/3) Las especificaciones de Parlay se dividen en las siguientes clases: API OSA Externo Lo forman los interfaces con los que tienen que interactuar las aplicaciones: Interfaces entre las aplicaciones y el framework Interfaces entre las aplicaciones y las SCFs API OSA Interno Interfaz interno de OSA, invisible para las aplicaciones pero estandarizado Lo forman los interfaces entre el framework y las SCFs 45 Índice Modelo de provisión de servicios en redes 3G Servicios en UMTS: Servicios portadores Teleservicios Servicios suplementarios Arquitectura de servicios Conceptos Generales.OSA, VHE OSA Parlay. Gateway OSA Estudio Funcionalidades de Red Terminales 3G Ejemplos de servicios 3G WebServices 46 23

24 API OSA Externo (1/2) INTERFACES DESCRIPCIÓN Parlay 3 Parlay 4 General? Contiene la introducción y metodología usada ES ES Datos comunes? Contiene datos genéricos usados en las especificaciones Framework? Cómo las aplicaciones se autentican en la red Control de llamadas Interacción de usuario Localización Capacidad de terminales? Cómo las aplicaciones descubren las facilidades disponibles en la red ES ES ES ES ? Gestión de fallos? Cómo las aplicaciones invocan las operaciones ES ES propias del API de control de llamadas? Cómo las aplicaciones dialogan con el usuario ES ES ? Cómo las aplicaciones piden la localización de un terminal? Cómo las aplicaciones solicitan recibir notificaciones cuando cambia la localización de un terminal? Cómo una aplicación obtiene las capacidades de los terminales ES ES ES ES API OSA Externo (2/2) INTERFACES DESCRIPCIÓN Parlay 3 Parlay 4? Cómo las aplicaciones gestionan las ES ES Control de sesión de datos sesiones de datos iniciadas desde los terminales Mensajería? Cómo las aplicaciones interactúan con los ES ES sistemas de mensajería Gestión de conectividad? Cómo las aplicaciones gestionan la calidad ES ES de servicio (QoS) y la configuración de las redes privadas virtuales (VPNs) Gestión de cuentas? Cómo las aplicaciones pueden consultar las ES ES cuentas de usuario y su histórico de cargos Tarificación? Cómo las aplicaciones solicitan el pago por ES ES los servicios (tarificación basada en contenido)? Cómo las aplicaciones reservan un pago para un servicio futuro Gestión de presencia y disponiblidad Gestión de políticas? Cómo las aplicaciones gestionan la presencia y la disponibilidad? Cómo las aplicaciones interactúan con redes con políticas ya establecidas ES ES

25 Framework (1/5) El framework es un SCS, siempre ha de estar presente y debe existir uno por red. Dispone de dos interfaces, uno público hacia las aplicaciones y otro interno hacia los servidores del resto de SCSs. Aplicaciones Framework Call Control Mobility UI Registered Services 49 Framework (2/5) Interfaces entre las aplicaciones y el framework: Autenticación Interfaz que permite que las aplicaciones se autentifiquen con el framework y viceversa. Es necesario realizar este proceso antes de poder usar otro servicio. Autorización Interfaz que permite verificar que una aplicación previamente autentificada tiene acceso a un SCF concreto. Descubrimiento de los servicios de red disponibles Requiere previa autorización de la aplicación. Interfaz que posibilita que las aplicaciones obtengan las funcio nes disponibles del framework y los SCFs de la red a los que tienen acceso. Gestión de la integridad Interfaz que permite la gestión de errores y situaciones anómalas entre las aplicaciones y el framework

26 Framework (3/5) Contrato de establecimiento de nivel de servicio Interfaz que permite establecer acuerdos de servicio entre la aplicación y el framework. Estos acuerdos pueden ser de dos tipos: Off-line: mediante intercambio de documentos de papel. On-line: se requiere firma electrónica por parte de la aplicación. Acceso a los servicios de red disponibles Funciones de control de acceso para los SCF de cada SCS con la especificación de nivel de seguridad, del contexto, del dominio... Notificación de eventos Interfaz que permite notificar a una aplicación de un evento asociado al servicio del que está haciendo uso. Gestión del nivel de carga Interfaz que permite a la aplicación requerir al framework información sobre su nivel de carga y el de sus servicios. 51 Framework (4/5) Interfaces entre el resto de los SCSs y el framework Registro de los SCFs de red Los servicios que ofrece un SCS deben registrarse en el framework. El framework puede informar a la aplicación sobre los servicios que hay disponibles. Se utilizará en el caso de instalación o actualización de un nuevo SCS. Notificación de eventos y gestión de carga La instalación de un nuevo SCF accesible por un tercero implica la invocación al sistema de registro anteriormente descrito y la notificación al mismo del nuevo servicio de red. Es el operador quien inicia el intercambio de información

27 Framework (5/5) Framework Aplicación 4: authentication 5: request Discovery interface 7: Select Service + sign SLA 6: discover Service 10: return Service Manager 11: Use service 1: authentication 2: request Registration interface 3: register factory 8: create Service Manager 9: return Service Manager Service / SCS 53 Control de Llamadas (1/2) El objetivo de este interfaz es proporcionar a las aplicaciones la posibilidad de controlar y monitorizar las llamadas tanto para conmutación de circuitos como de paquetes. Dispone de las siguientes interfaces: Control de llamada básico. Permite: Las funciones básicas del control de llamada Establecer llamadas Requerir notificaciones ante determinados eventos de llamada Cambios de control ante determinados criterios para una llamada Enrutamiento e información de llamada. Permite: Enrutar la llamada Consultar la información de la llamada Liberar y supervisar la llamada 54 27

28 Control de Llamadas (2/2) Dispone de las siguientes interfaces (cont) Control de llamada múltiple. Permite: El control de llamadas múltiples. Crear llamadas y habilitar y deshabilitar las monitorizaciones sobre llamadas Control de llamada múltiple con manejo de conexiones individuales. Permite: Controlar el enrutamiento de llamadas Pedir información sobre las llamadas Controlar la tarificación de la llamada Liberar y supervisar la llamada Enrutamiento y manejo de conexiones individuales. Permite: La asociación lógica de una llamada con una dirección para permitir manejar conexiones dentro de una llamada 55 Interacción de Usuario Usado por las aplicaciones para interactuar con el usuario enviando o recibiendo información. Dispone de las siguientes interfaces: Gestión de la interacción con el usuario. Permite: Crear usuarios Crear, borrar o informar sobre notificaciones Interacción con usuario genérico. Permite: Interaccionar con el usuario final, por ejemplo, enviar mensajes cortos vía SMS o USSD Interacción con llamada de usuario. Permite: Enviar u obtener información del usuario que esté cursando una llamada y del resto de participantes de la misma 56 28

29 Localización Permite a una aplicación interrogar a la red por el estado y la localización de un usuario o grupo de ellos. Dispone de las siguientes interfaces: Localización de usuario. Permite: Solicitar la localización de un usuario o grupo de ellos Notificación Localización Usuario. Permite: Pedir notificaciones de cambio de localización de un usuario Los cambios pueden ser de coordenadas geográficas, celdas o áreas de localización Enrutamiento e información de llamada. Permite: Solicitar información sobre el estado de conexión de un usuario o grupo de usuarios 57 Capacidad de Terminales Permite a la aplicación interrogar a la red sobre las capacidades de un determinado terminal. Dispone de una única interfaz que permite: Preguntar sobre las capacidades de un terminal dando su identidad. Se le responde indicando si dichas capacidades están disponibles en red y cuáles son en caso de estar disponibles

30 Control de Sesión de Datos Permite a las aplicaciones el control y la monitorización de las sesiones GPRS. Dispone de una interfaz que permite: Activar y controlar un contexto PDP Liberar un contexto PDP Se debe indicar la causa de liberación Monitorizar un contexto PDP Suscripción de la aplicación ante ciertos eventos para recibir una notificación cuando esos eventos se produzcan 59 Mensajería Permite a las aplicaciones enviar, recibir y almacenar mensajes. Dispone de una interfaz que permite: Gestionar el servicio Activar y desactivar la notificación de eventos Gestionar los buzones Gestionar las carpetas Gestionar los mensajes 60 30

31 Gestión de Conectividad Permite que la aplicación establezca los parámetros referentes a la calidad de servicio QoS de sus comunicaciones de datos a través de circuitos virtuales permanentes CPV previamente definidos en la red del operador. Dispone de las siguientes interfaces: Creación de CPVs La aplicación puede crear nuevos CPVs dentro de una VPN existente. Cada circuito se asocia con una QoS especificada dentro de la gama predefinida por el operador(gold service, silver service...) Consulta de las medidas de QoS relativas a sus conexiones y comunicaciones de datos a través de los CPV. 61 Gestión de Cuentas Permite a la aplicación la gestión y monitorización tanto de las cuentas como de los usuarios asociados a las mismas. Dispone de un interfaz que permite: Capturar el histórico de transacciones del usuario: permite a la aplicación poder conocer los últimos movimientos realizados por el usuario sobre su cuenta. Manejar peticiones: permite por ejemplo conocer el saldo de una cuenta de un usuario. Recibir notificaciones estándar. Las aplicaciones pueden utilizar este interfaz para solicitar la notificación de eventos relativos a tarificación y para solicitar balances sobre las cuentas de sus usuarios

32 Tarificación (1/2) Permite a la aplicación imputar los costes por la compra de un bien o el uso de un recurso a un usuario. El interfaz propone dos casos de uso básico: Reserva/pago por partes: permite pagos incrementales en los que se le cobra al usuario a medida que consume el bien o el recurso, por una cantidad proporcional a ese consumo. Cargo inmediato: la aplicación solicita un descuento en tiempo real de una cantidad y recibe la confirmación. 63 Tarificación (2/2) El interfaz permite a las aplicaciones: Consultar saldos: consultar el saldo de los usuarios a los que quieren imputar un coste. Reservar porciones de saldo: reservar e inmovilizar una parte del saldo de un usuario para asegurar el cobro. Descontar saldos: el descuento puede hacerse directamente al saldo o a la reserva previamente hecha. Gestionar la reserva hecha: extender, cancelar, verificar el tiempo restante de una reserva, subscribirse a ciertos eventos... Conocer los resultados de las peticiones cursadas 64 32

33 Estandarización Parlay/OSA /OSA (1/5) En la estandarización y especificación de OSA han participado las siguientes entidades: 3GPP CN5 ETSI SPAN12 Parlay Group El objetivo es proveer de unos interfaces estándares, extensibles y escalables para toda la comunidad de desarrolladores. 65 Estandarización Parlay/OSA /OSA (2/5) 3GPP 3 rd Generation Partnership Project Lleva el peso de la estandarización para las especificaciones OSA. El grupo CN WG5 es el encargado de especificar lo referente a OSA. 66 ETSI European Telecommunications Standards Institute Es el foro de estandarización en telecomunicaciones para Europa. Miembro fundador del 3GPP. Adopta todas las especificaciones de OSA como estándares europeos. El grupo dentro de ETSI que gestiona las especificaciones OSA es el SPAN

34 Estandarización Parlay/OSA /OSA (3/5) JAIN Java Applications for Integrated Networks Iniciativa de SUN Mycrosystems + suministradores y operadores. Pretenden definir unos interfaces abiertos basados en JAVA para permitir la portabilidad de servicios y aplicaciones en las redes de tercera generación. Comparte el objetivo de OSA en la capa de servicios, y va más allá en el campo de aplicación. PARLAY Consorcio privado, creada por varios suministradores en Su objetivo es desarrollar APIs abiertas, independientes de la tecnología, para permitir a terceras partes un fácil acceso a las funcionalidades de la red, principalmente de red inteligente. Actualmente es un foro abierto y sus especificaciones son referencia y entrada para las especificaciones OSA dentro de 3GPP. 67 Estandarización Parlay/OSA /OSA (4/5) PARLAY, 3GPP y ETSI Responden a organismos y a foros diferentes. Compartían el principal objetivo de especificar unos APIs abiertos estándar para desarrollar servicios y aplicaciones sobre las facilidades que permite la red. Han creado un grupo conjunto, The APIs join working group encargado de desarrollar unas especificaciones que engloban los requisitos de cada grupo. La primera versión publicada corresponde con las especificaciones OSA Rel.4, PARLAY 3.0 y ETSI OSA. Este grupo mantiene una colaboración con JAIN para alinear las especificaciones en lo referente a los módulos de control de llamadas

35 Estandarización Parlay/OSA /OSA (5/5) JAIN JCC/JCAT 1.0 Parlay 1.2 Parlay 2.0 Parlay 2.1 Parlay 3.0 APIs join working group subset ETSI OSA VS1 OSA Rel.99 OSA Rel.4 69 Conclusiones OSA El API OSA es un interfaz abierto y estandarizado que permite a las aplicaciones usar las capacidades de las redes de los operadores sin necesidad de conocer sus tecnologías. Se compone de: Un framework: con funciones de autenticación y descubrimiento de funciones. Service Capability Features (SCFs): representan las funcionalidades de red. Especificado y estandarizado por el Joint API Group: 3GPP, ETSI y el Grupo Parlay. La primera versión de este API está alineado en las especificaciones 3GPP OSA Rel4, Parlay 3 and ETSI ver

36 Índice Modelo de provisión de servicios en redes 3G Servicios en UMTS: Servicios portadores Teleservicios Servicios suplementarios Arquitectura de servicios Conceptos Generales.OSA, VHE OSA Parlay. Gateway OSA Estudio Funcionalidades de Red WebServices Terminales 3G Ejemplos de servicios 3G 71 Pero... OSA tiene el peligro de no convertirse en el estándar de facto por la aparición de otras tecnologías no estándares, pero empujadas por fabricantes de software muy potentes: Microsoft SUN HP La evolución en los próximos meses será crítica

37 Qúe es un Web Service? (I) Es una pequeña aplicación capaz de ejecutar una lógica de negocio de forma eficiente y establecer un intercambio con otros Web Services. Su principal misión es la de ofrecer una comunicación B2B donde la interacción con el usuario es muy reducida. 73 Qúe es un Web Service? (II) Desde el punto de vista técnico un Web Service es: Un componente software Capaz de comunicarse con otros componentes pasándose mensajes XML en protocolo SOAP (Simple Object Accesss Protocol) y enviando esos mensajes a través de las capas estándar de comunicación existentes para internet como HTTP

38 TECNOLOGÍA La tecnología Web Services se divide en cuatro capas diferenciadas: 1.Representación de datos 2.Transmisión de datos. Protocolos de mensaje. 3.Descripción de servicios. 4.Descubrimiento de servicios. 75 Representación de datos El envío y recepción de datos entre Web Services debe ser representado en un formato reconocible por todas las partes implicadas en la comunicación. Para este propósito se emplea el lenguaje XML (extensible Markup Language)

39 Transmisión de datos.protocolos de mensaje Los clientes utilizan los Web Services intercambiando mensajes de petición y respuesta. SOAP (Simple Object Access Protocol) es el protocolo estándar de intercambio de mensajes XML sobre protocolos de bajo nivel como HTTP y SMTP. 77 Descripción de Servicios Para utilizar un Web Service, las aplicaciones deben tener conocimiento detallado del propio Web Service (nombres, funciones ofrecidas..etc) Para ello se utiliza el lenguaje WSDL (Web Services Description Language). WSDL es un lenguaje XML que emplea esquemas XSD para la definición de tipos de dato y estrucutras, elementos de la conexión y requerimientos funcionales para los Web Services

40 Descubrimiento de Servicios Los clientes deben ser capaces de localizar los Web Services, para poder emplearlos. El protocolo universal de descubrimiento, descripción e integración (UDDI: Universal Discovery, Description and Integration) proporciona un repositorio estándar para registrar la localización de los Web Services 79 Tecnología. Visión Global CLIENTE SERVIDOR Cliente del Servicio Web HTTP DLLs SOAP DLLs HTTP SOAP request TCP/IP HTTP SOAP response Interfaz SOAP (Servicio Web) WEB App. Server... ASP.NET Base de Datos Base de Datos SERVLET dopost() response XML Parser SOAP Parser dopost() request Method call Method response DB call Connector call DB Connector Service Method DB Response Connector response 80 40

41 Tecnología. Visión Detallada (II) Proceso en el consumidor del servicio web Paquete SOAP Código cliente Llamada a método SOAP Serializer / Deserializer Conversión de la llamada a método en una solicitud SOAP-XML HTTP Encoding / Decoding Encapsulación de la solicitud SOAP-XML en una petición HTTP Petición HTTP al servidor SOAP (Valor de retorno) Conversión de la respuesta SOAP-XML en una respuesta al método Extracción de la respuesta SOAP-XML de la respuesta HTTP Respuesta HTTP desde el servidor SOAP Proceso en el proveedor del servicio web Paquete SOAP SERVLET Thread Petición HTTP desde el cliente SOAP Respuesta HTTP enviada al cliente SOAP HTTP Request Handler Canal de petición al SERVLET Canal de respuesta al CLIENTE SOAP SERVLET Enviar petición al decodificador Invocar al método del servicio web Enviar respuesta al codificador Enviar respuesta HTTP & SOAP Encoding / Decoding Decodificar la petición HTTP y extraer la solicitud SOAP-XML Convertir el resultado del método en una respuesta SOAP-XML y codificar la respuesta HTTP Código servicio Ejecución de la lógica del método 81 Índice Modelo de provisión de servicios en redes 3G Servicios en UMTS: Servicios portadores Teleservicios Servicios suplementarios Arquitectura de servicios Conceptos Generales.OSA, VHE OSA Parlay. Gateway OSA Estudio Funcionalidades de Red WebServices Terminales 3G Ejemplos de servicios 3G 82 41

42 Terminales 3G El tipo de terminal 2G es inadecuado para los servicios 3G Características de los terminales UMTS: Soporte de acceso radio: W-CDMA (FDD ó TDD) Posibilidad de modo dual: W-CDMA y GSM Modo CS, PS, o CS/PS, comunicación voz-datos simultánea Soporte de vídeo (equipo E/S, codificadores de vídeo: H.261, H.263, MPEG-4,...) Soporte de audio (equipo E/S, codificadores de audio: AMR, G.723.1,... Soporte de métodos de posicionamiento Sistema operativo: PALM OS, EPOC, Windows CE Soporte de tecnologías: J2ME, WAP, Bluetooth, tarjetas de memoria (para guardar ficheros de usuario tipo juegos, canciones MP3, etc) 83 Terminales 3G Terminales Ericsson y Alcatel. Fuente:

43 Universidad Carlos III de Madrid Terminales 3G Terminales Nokia, Siemens, Panasonic, NTT DoCoMo FOMA (Panasonic), Motorola. Fuente: 85 Índice Modelo de provisión de servicios en redes 3G Servicios en UMTS: Servicios portadores Teleservicios Servicios suplementarios Arquitectura de servicios Conceptos Generales.OSA, VHE OSA Parlay. Gateway OSA Estudio Funcionalidades de Red WebServices Terminales 3G Ejemplos de servicios 3G 86 43

44 Servicios 3G: ejemplos El modelo es diferente los servicios aparecerán: operadores y VASPs los usuarios los buscarán, elegirán, pedirán... Nuevos servicios de datos Oferta básica de servicios: Voz y mensajes cortos Llamadas de emergencia Servicios de fax Servicios suplementarios (GSM) Multillamada Interconexión con redes IP (acceso a Internet o Intranets con velocidades de 64kbps hasta 2Mbps) 87 Servicios 3G: ejemplos Vídeo y audio Videotelefonía, videoconferencia, vídeo bajo demanda, servicios streaming de audio y vídeo Descarga de imágenes Difusión de radio y televisión Juegos Descarga en el terminal y uso del teléfono como consola Jugar interactivamente con otros usuarios 88 44

45 Servicios 3G: ejemplos Mensajería multimedia Chat Servicios basados en localización Restaurante/cine/teatro/museo más cercano dónde está la estación de autobuses más cercana? Servicios de información (incluido tipo push): Noticias Viajes Información bancaria Bolsa Servicios 3G: ejemplos Tele-enseñanza Comercio electrónico móvil (m-commerce) Reserva y compra de billetes de viaje Reserva y compra de entradas de cine u otros espectáculos Pago de peajes, taxis, máquinas expendedoras, etc. Tele-control y tele-medida: Contadores, gestión de tráfico, control remoto de aparatos,

46 Universidad Carlos III de Madrid Servicios 3G: BT Manx 3G Project Fuente: 91 Conclusiones Las redes 3G ofrecen un modelo muy flexible para la creación de servicios tanto por parte del operador como de terceros: Estandarización de los mecanismos que permiten la creación de servicios, no de los servicios en sí mismos Interfaces abiertas para permitir acceder a la funcionalidad de la red de forma independiente a la tecnología con que la se proporciona Nuevas capacidades en la red que permiten un nuevo catálogo de servicios Nuevos terminales adecuados para los servicios que ahora son posibles 92 46

47 Referencias Relativo al desarrollo de las TS de OSA (Tecnical Specifications): ftp://ftp.3gpp.org/tsg_cn/wg5_osa/ Relativos a protocolos de desarrollo: Relativos a implementaciones de OSA/PARLAY: Moerdijk/sld001.htm 93 Bibliografía H. Kaaranen et al.; UMTS Networks: Architecture, Mobility, and Services. John Wiley & Sons, C. L. Mesquida, J. M. Hernando Rábanos; Comunicaciones móviles de tercera generación UMTS, volumen II, segunda edición. Telefónica Móviles España, GPP TS v3.3.0: Network Architecture (Release 1999). Mar GPP TS v5.0.0: Network Architecture (Release 5). Oct GPP TS : Service aspects; The Virtual Home Environment