Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
IP Multimedia Subsystem или IP Multimedia Subsystem базовой сети ( IMS ) является архитектурной основой для доставки IP мультимедийных услуг. Исторически мобильные телефоны предоставляли услуги голосовых вызовов по сети с коммутацией каналов, а не строго по IP - сети с коммутацией пакетов . Альтернативные методы доставки голоса ( VoIP ) или других мультимедийных услуг стали доступны на смартфонах, но они не стали стандартизированными в отрасли. [ необходима цитата ] IMS - это архитектурная структура, обеспечивающая такую стандартизацию.
IMS изначально была разработана с помощью беспроводной стандарты тела 3 проекта Generation Partnership (3GPP), в качестве части видения эволюции мобильных сетей за пределами GSM . Его первоначальная формулировка (3GPP Rel-5) представляла подход к предоставлению интернет-услуг через GPRS . Это видение было позже обновлено 3GPP, 3GPP2 и ETSI TISPAN , требуя поддержки сетей, отличных от GPRS , таких как беспроводная локальная сеть , CDMA2000 и фиксированные линии.
IMS по возможности использует протоколы IETF , например протокол инициации сеанса (SIP). Согласно 3GPP, IMS не предназначена для стандартизации приложений, а скорее для облегчения доступа к мультимедийным и голосовым приложениям с беспроводных и проводных терминалов, то есть для создания формы конвергенции фиксированной и мобильной связи (FMC). [1] Это достигается за счет наличия горизонтального уровня управления, который изолирует сеть доступа от уровня обслуживания . С точки зрения логической архитектуры сервисы не обязательно должны иметь свои собственные функции управления, поскольку уровень управления является общим горизонтальным уровнем. Однако при реализации это не обязательно приводит к снижению стоимости и сложности.
Альтернативные и перекрывающиеся технологии для доступа и предоставления услуг в проводных и беспроводных сетях включают комбинации общей сети доступа , программных коммутаторов и «голого» протокола SIP.
Поскольку становится все проще получить доступ к контенту и контактам с использованием механизмов, не зависящих от традиционных операторов беспроводной / фиксированной связи, интерес к IMS ставится под сомнение. [2]
Примерами глобальных стандартов, основанных на IMS, являются MMTel, который является основой для передачи голоса через LTE ( VoLTE ), вызовов Wi-Fi (VoWIFI), видео через LTE (ViLTE), SMS / MMS через Wi-Fi и LTE, USSD через LTE и Rich. Службы связи (RCS), также известные как joyn или Advanced Messaging, теперь RCS - это реализация оператора. RCS также дополнительно добавил функциональность Presence / EAB (расширенная адресная книга). [3]
История [ править ]
- IMS, определенная отраслевым форумом под названием 3G.IP, образованным в 1999 году. Компания 3G.IP разработала первоначальную архитектуру IMS, которая была передана в проект партнерства третьего поколения ( 3GPP ) в рамках их работы по стандартизации для систем мобильных телефонов 3G в UMTS. сети. Впервые он появился в Release 5 ( эволюция от сетей 2G к 3G ), когда были добавлены мультимедиа на основе SIP. Также была предоставлена поддержка старых сетей GSM и GPRS . [4]
- 3GPP2 (организация, отличная от 3GPP) основала свой мультимедийный домен CDMA2000 (MMD) на 3GPP IMS, добавив поддержку CDMA2000 .
- В версии 6 3GPP добавлено взаимодействие с WLAN , взаимодействие между IMS с использованием различных сетей IP-подключения, идентификаторы групп маршрутизации, множественная регистрация и разветвление, присутствие, распознавание речи и услуги с поддержкой речи ( Push to Talk ).
- В версии 7 3GPP добавлена поддержка фиксированных сетей за счет совместной работы с TISPAN версии R1.1, функции AGCF (функция управления шлюзом доступа) и PES ( PSTN).услуги эмуляции) вводятся в проводную сеть ради наследования услуг, которые могут быть предоставлены в сети PSTN. AGCF работает как мост, соединяющий сети IMS и сети Megaco / H.248. Сети Megaco / H.248 предлагают возможность подключения терминалов старых унаследованных сетей к сетям нового поколения, основанным на IP-сетях. AGCF действует как пользовательский агент SIP по отношению к IMS и выполняет роль P-CSCF. Функциональность SIP User Agent включена в AGCF, но не на устройстве клиента, а в самой сети. Также добавлена непрерывность голосовых вызовов между коммутацией каналов и доменом коммутации пакетов ( VCC ), фиксированное широкополосное соединение с IMS, взаимодействие с сетями без IMS, управление политикой и оплатой ( PCC).), экстренные сеансы. Также добавлены SMS через IP. [5]
- В версии 8 3GPP добавлена поддержка LTE / SAE , непрерывности мультимедийных сеансов, расширенных сеансов экстренной помощи, SMS через SG [5] и централизованных услуг IMS.
- 3GPP выпуск 9 добавлена поддержка IMS экстренных звонков через GPRS и ЭПС , усовершенствование мультимедийной телефонию , IMS медиа плоскость безопасности, усовершенствование централизации услуг и непрерывность.
- В версии 10 3GPP добавлена поддержка передачи между устройствами, улучшения непрерывности голосовых вызовов по одной радиосвязи (SRVCC), улучшения сеансов экстренной помощи IMS.
- В версии 11 3GPP добавлена услуга моделирования USSD , информация о местоположении, предоставляемая сетью для IMS, отправка и доставка SMS без MSISDN в IMS и контроль перегрузки.
Некоторые операторы выступали против IMS, потому что она считалась сложной и дорогой. В ответ на это урезанная версия IMS - достаточного количества IMS для поддержки голоса и SMS по сети LTE - была определена и стандартизирована в 2010 году как Voice over LTE (VoLTE). [6]
Архитектура [ править ]
Каждая из функций на схеме объясняется ниже.
Подсистема базовой сети IP-мультимедиа представляет собой набор различных функций, связанных стандартизованными интерфейсами, которые сгруппированы в одну административную сеть IMS. [7] Функция не является узлом (аппаратным блоком): разработчик может объединить две функции в одном узле или разделить одну функцию на два или более узлов. Каждый узел также может присутствовать несколько раз в одной сети для определения размеров, балансировки нагрузки или организационных вопросов.
Доступ к сети [ править ]
Пользователь может подключиться к IMS различными способами, большинство из которых использует стандартный IP-адрес. Терминалы IMS (например, мобильные телефоны , карманные персональные компьютеры (КПК) и компьютеры) могут регистрироваться непосредственно в IMS, даже если они находятся в роуминге в другой сети или стране (посещаемой сети). Единственное требование - они могут использовать IP и запускать пользовательские агенты SIP. Фиксированный доступ (например, цифровая абонентская линия (DSL), кабельные модемы , Ethernet ), мобильный доступ (например, W-CDMA , CDMA2000 , GSM , GPRS ) и беспроводной доступ (например, WLAN , WiMAX) все поддерживаются. Другие телефонные системы, такие как обычная старая телефонная служба (POTS - старые аналоговые телефоны), H.323 и несовместимые с IMS системы, поддерживаются через шлюзы .
Базовая сеть [ править ]
HSS - Home абонентский сервер: абонентский сервер (HSS), или функцию сервера профиля пользователя (УПСФ), представляет собой базу данных пользователей мастер , который поддерживает сетевые объекты IMS , которые на самом деле обрабатывать вызовы . Он содержит информацию, относящуюся к подписке ( профили подписчиков ), выполняет аутентификацию и авторизацию пользователя и может предоставлять информацию о местонахождении подписчика и информацию об IP. Он похож на регистр домашнего местоположения GSM (HLR) и центр аутентификации (AuC).
Функция определения местоположения абонента (SLF) необходима для сопоставления адресов пользователей при использовании нескольких HSS.
Идентификаторы пользователя:
С IMS могут быть связаны различные идентификаторы: частный идентификатор мультимедийного IP (IMPI), общедоступный идентификатор мультимедиа IP (IMPU), глобально маршрутизируемый URI агента пользователя (GRUU), общедоступный идентификатор пользователя с подстановочными символами. И IMPI, и IMPU не являются телефонными номерами или другими сериями цифр, а представляют собой единый идентификатор ресурса (URI), который может быть цифрами (Tel URI, например tel: + 1-555-123-4567 ) или буквенно-цифровыми идентификаторами (SIP URI, например sip: [email protected] ").
IP Multimedia Private Идентичность: IP Multimedia Private Идентичность (IMPI) является уникальной постоянно выделяются глобальная идентичность , присвоенный оператором домашней сети, он имеет форму идентификатор доступа к сети (NAI) т.е. user.name@domain, и используется, например, для целей регистрации, авторизации, администрирования и учета. У каждого пользователя IMS должен быть один IMPI.
IP Multimedia Public Identity: IP Multimedia Public Identity (IMPU) используются любым пользователем для запроса сообщений других пользователей (например , это может быть включено в визитной карточке ). Также известен как адрес записи (AOR). Для одного IMPI может быть несколько IMPU. IMPU также можно использовать совместно с другим телефоном, так что оба могут быть доступны с одним и тем же идентификатором (например, один номер телефона для всей семьи).
URI глобально маршрутизируемого пользовательского агента: URI
глобально маршрутизируемого пользовательского агента (GRUU) - это идентификатор, который идентифицирует уникальную комбинацию IMPU и экземпляра UE . Есть два типа ГРУУ: Публичное ГРУ (П-ГРУУ) и Временное ГРУ (Т-ГРУУ).
- P-GRUU раскрывают IMPU и живут очень долго.
- T-GRUU не раскрывают IMPU и действительны до тех пор, пока контакт не будет явно отменен или текущая регистрация не истечет.
Безразличная Public User Идентичность: безразличный идентификатор пользователя выражает набор IMPU сгруппирован вместе.
База данных абонентов HSS содержит IMPU, IMPI, IMSI , MSISDN , профили абонентских услуг, триггеры услуг и другую информацию.
Функция управления сеансом вызова (CSCF) [ править ]
Несколько ролей SIP-серверов или прокси-серверов, вместе называемых функцией управления сеансом вызова (CSCF), используются для обработки пакетов сигнализации SIP в IMS.
- Прокси-CSCF (P-CSCF) представляет собой SIP - прокси - сервер , который является первой точкой контакта для IMS терминала. Он может быть расположен либо в гостевой сети (в полных сетях IMS), либо в домашней сети (когда посещаемая сеть еще не соответствует требованиям IMS). В некоторых сетях для этой функции может использоваться пограничный контроллер сеанса (SBC). P-CSCF по своей сути является специализированным SBC для интерфейса « пользователь – сеть», который защищает не только сеть, но и терминал IMS. Использование дополнительного SBC между терминалом IMS и P-CSCF не нужно и невозможно из-за шифрования сигнализации на этом участке. Терминал обнаруживает свой P-CSCF с помощью DHCP, или он может быть сконфигурирован (например, во время начальной инициализации или через объект управления IMS 3GPP (MO)), или в ISIM, или назначен в контексте PDP (в общей услуге пакетной радиосвязи (GPRS)).
- Он назначается терминалу IMS перед регистрацией и не изменяется в течение регистрации.
- Он находится на пути всей сигнализации и может проверять каждый сигнал; терминал IMS должен игнорировать любую другую незашифрованную сигнализацию.
- Он обеспечивает аутентификацию подписчика и может устанавливать безопасную ассоциацию IPsec или TLS с терминалом IMS. Это предотвращает атаки спуфинга и повторного воспроизведения и защищает конфиденциальность подписчика.
- Он проверяет сигнализацию и гарантирует, что терминалы IMS не ведут себя неправильно (например, изменяют нормальные маршруты сигнализации, не подчиняются политике маршрутизации домашней сети).
- Он может сжимать и распаковывать сообщения SIP с помощью SigComp , что сокращает кругооборот по медленным радиоканалам.
- Он может включать в себя функцию принятия решения о политике (PDF), которая разрешает ресурсы медиаплоскости, например качество обслуживания (QoS) в медиаплоскости. Он используется для контроля политик, управления полосой пропускания и т. Д. PDF также может быть отдельной функцией.
- Он также генерирует записи о зарядке.
- Опрашивающая-CSCF (I-CSCF) другая функция SIP расположена на краю административного домена. Его IP-адрес публикуется в системе доменных имен (DNS) домена (с использованием записей DNS типа NAPTR и SRV ), чтобы удаленные серверы могли его найти и использовать в качестве точки пересылки (например, регистрации) для SIP-пакетов. в этот домен.
- он запрашивает HSS, чтобы получить адрес S-CSCF и назначить его пользователю, выполняющему регистрацию SIP
- он также пересылает SIP-запрос или ответ на S-CSCF
- До версии 6 его также можно было использовать для сокрытия внутренней сети от внешнего мира (шифрование частей сообщения SIP), и в этом случае он называется межсетевым шлюзом, скрывающим топологию (THIG). Начиная с версии 7 и далее эта функция «точки входа» удалена из I-CSCF и теперь является частью функции пограничного контроля межсоединений (IBCF). IBCF используется в качестве шлюза для внешних сетей и обеспечивает функции NAT и межсетевого экрана ( фиксация контактов ). IBCF - это пограничный контроллер сеанса, специализированный для межсетевого интерфейса (NNI).
- Обслуживающая CSCF (S-CSCF) является центральным узлом плоскости сигнализации. Это SIP-сервер, но он также выполняет управление сеансом. Он всегда находится в домашней сети. Он использует интерфейсы Diameter Cx и Dx для HSS для загрузки профилей пользователей и выгрузки ассоциаций пользователя с S-CSCF (профиль пользователя кэшируется только локально для обработки и не изменяется). Вся необходимая информация профиля абонента загружается из HSS.
- он обрабатывает SIP-регистрации, что позволяет ему связывать местоположение пользователя (например, IP-адрес терминала) и SIP-адрес
- он находится на пути всех сигнальных сообщений локально зарегистрированных пользователей и может проверять каждое сообщение
- он решает, на какой сервер приложений будет перенаправлено сообщение SIP, чтобы предоставлять свои услуги.
- он предоставляет услуги маршрутизации, обычно используя поиск по электронной нумерации (ENUM).
- он обеспечивает соблюдение политики оператора сети
- в сети может быть несколько S-CSCF по причинам распределения нагрузки и высокой доступности . HSS назначает S-CSCF пользователю, когда его запрашивает I-CSCF. Для этой цели существует несколько вариантов, включая обязательные / необязательные возможности для согласования между абонентами и S-CSCF.
Серверы приложений [ править ]
Серверы приложений SIP (AS) размещают и выполняют службы , а также взаимодействуют с S-CSCF с помощью SIP. Примером сервера приложений, который разрабатывается в 3GPP, является функция непрерывности голосового вызова (сервер VCC). В зависимости от фактического сервиса AS может работать в режиме прокси-сервера SIP, режиме SIP UA ( пользовательского агента ) или режиме SIP B2BUA . AS может располагаться в домашней сети или во внешней сторонней сети. Если он расположен в домашней сети, он может запрашивать HSS с интерфейсами Diameter Sh или Si (для SIP-AS).
- SIP AS: размещение и выполнение специальных служб IMS
- Функция переключения мультимедийных IP-служб (IM-SSF): связывает SIP с CAP для связи с серверами приложений CAMEL.
- Сервер возможностей службы OSA (OSA SCS): связывает SIP с платформой OSA;
Функциональная модель [ править ]
AS-ILCM (Сервер приложений - Модель управления входящей веткой) и AS-OLCM (Сервер приложений - Модель управления исходящей веткой) хранят состояние транзакции и могут дополнительно сохранять состояние сеанса в зависимости от конкретной выполняемой службы. AS-ILCM взаимодействует с S-CSCF (ILCM) для входящего участка, а AS-OLCM взаимодействует с S-CSCF (OLCM) для исходящего участка. Логика приложения предоставляет услуги и взаимодействует между AS-ILCM и AS-OLCM.
Идентификация государственной службы [ править ]
Идентификаторы публичных услуг (PSI) - это идентификаторы, которые идентифицируют услуги, размещенные на серверах приложений. В качестве идентификатора пользователя PSI принимает форму SIP или Tel URI. PSI хранятся в HSS либо как отдельный PSI, либо как PSI с подстановочными символами:
- отдельный PSI содержит PSI, который используется в маршрутизации
- PSI с подстановочными символами представляет собой набор PSI.
Медиа-серверы [ править ]
Функция Media Resource (ТБС) предоставляет средства массовой информации , связанные функции , такие как манипуляции средств массовой информации (например , голосовой поток смешивания) и воспроизведение тонов и объявлений.
Каждый ТБС дополнительно разделен на контроллер медиа - ресурсов функции (MRFC) и функции медиа - ресурсов процессора (MRFP).
- MRFC - это узел плоскости сигнализации, который интерпретирует информацию, поступающую от AS и S-CSCF, для управления MRFP.
- MRFP - это узел медиаплоскости, используемый для микширования, источника или обработки медиапотоков. Он также может управлять правами доступа к общим ресурсам.
Media Resource Broker (МРБ) является функциональным объектом , который отвечает как для сбора соответствующей информации опубликовано MRF и подачи соответствующей информации MRF для потребляющих объектов , таких как AS. MRB можно использовать в двух режимах:
- Режим запроса: AS запрашивает MRB для мультимедиа и устанавливает вызов, используя ответ MRB.
- Встроенный режим: AS отправляет сообщение SIP INVITE в MRB. MRB устанавливает вызов
Шлюз прорыва [ править ]
Функция Возвратный управления шлюзом (BGCF) представляет собой SIP - прокси , который обрабатывает запросы для маршрутизации от S-CSCF , когда S-CSCF определяет , что сеанс не может быть направлен с помощью DNS или ENUM / DNS. Он включает в себя функцию маршрутизации на основе телефонных номеров.
Шлюзы PSTN [ править ]
Шлюз PSTN / CS взаимодействует с сетями PSTN с коммутацией каналов (CS). Для сигнализации сети CS используют часть пользователя ISDN (ISUP) (или BICC ) поверх части передачи сообщений (MTP), в то время как IMS использует SIP поверх IP. Для мультимедиа в сетях CS используется импульсно-кодовая модуляция (PCM), а в IMS используется транспортный протокол реального времени (RTP).
- Шлюз сигнализации (SGW) взаимодействует с плоскостью сигнализации CS. Он преобразует протоколы нижнего уровня как протокол передачи управления потоком (SCTP, протокол IP) в часть передачи сообщений (MTP, протокол системы сигнализации 7 (SS7)) для передачи пользовательской части ISDN (ISUP) из MGCF в сеть CS.
- Функция контроллера медиашлюза (MGCF) - это оконечная точка SIP, которая выполняет преобразование протокола управления вызовами между SIP и ISUP / BICC и взаимодействует с SGW через SCTP. Он также управляет ресурсами в медиа-шлюзе (MGW) через интерфейс H.248 .
- А медиа - шлюз интерфейсы (MGW) с медиа - плоскостью сети CS, путем преобразования между RTP и PCM . Он также может перекодировать, когда кодеки не совпадают (например, IMS может использовать AMR , PSTN может использовать G.711 ).
Медиа-ресурсы [ править ]
Медиа-ресурсы - это те компоненты, которые работают на медиаплоскости и находятся под контролем основных функций IMS. В частности, медиа-сервер (MS) и медиа-шлюз (MGW)
Взаимосвязь СПП [ править ]
Существует два типа сетевого взаимодействия следующего поколения :
- Сервисно-ориентированное соединение ( SoIx ): физическое и логическое соединение доменов СПП, которое позволяет операторам связи и поставщикам услуг предлагать услуги через платформы СПП (т. Е. IMS и PES) с управлением, сигнализацией (т. Е. На основе сеанса), которая обеспечивает определенные уровни функциональной совместимости. Например, это случай голосовых и / или мультимедийных услуг операторского уровня через IP-соединение. «Определенные уровни взаимодействия» зависят от услуги, QoS, безопасности и т. Д.
- Межсоединение, ориентированное на соединение ( CoIx ): физическое и логическое соединение операторов связи и поставщиков услуг на основе простого IP-соединения независимо от уровней взаимодействия. Например, IP-соединение этого типа не учитывает конкретную сквозную услугу, и, как следствие, производительность сети, специфическая для услуги, требования QoS и безопасности не обязательно гарантируются. Это определение не исключает, что некоторые службы могут обеспечивать определенный уровень взаимодействия. Однако только SoIx полностью удовлетворяет требованиям совместимости NGN.
Режим присоединения к СПП может быть прямым или косвенным. Прямое соединение означает соединение между двумя сетевыми доменами без какого-либо промежуточного сетевого домена. Косвенное соединение на одном уровне относится к соединению между двумя сетевыми доменами с одним или несколькими промежуточными сетевыми доменами, действующими как транзитные сети . Промежуточный сетевой домен (-ы) обеспечивает транзитную функциональность к двум другим сетевым доменам. Для переноса сигнализации уровня услуг и медиа-трафика могут использоваться различные режимы межсоединения .
Зарядка [ править ]
Автономная оплата применяется к пользователям, которые платят за свои услуги периодически (например, в конце месяца). Онлайн-тарификация , также известная как тарификация на основе кредита, используется для предоплаченных услуг или контроля кредита в режиме реального времени для постоплатных услуг. Оба могут применяться к одному и тому же сеансу.
Адреса функции начисления платы - это адреса, распределяемые по каждому объекту IMS и обеспечивающие общее местоположение для каждого объекта для отправки информации о начислении платы. Адреса функции тарификации данных (CDF) используются для офлайн-биллинга, а онлайн- тарификация (OCF) - для онлайн-биллинга.
- Автономная оплата: все сетевые объекты SIP (P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF, BGCF, MRFC, MGCF, AS), участвующие в сеансе, используют интерфейс Diameter Rf для отправки учетной информации в CDF, расположенный в том же домене. . CDF соберет всю эту информацию и создаст детальную запись вызова (CDR), которая будет отправлена в биллинговую систему (BS) домена.
Каждый сеанс несет идентификатор начисления платы IMS (ICID) в качестве уникального идентификатора, сгенерированного первым объектом IMS, участвующего в транзакции SIP, и используемого для корреляции с CDR. Межоператорский идентификатор(IOI) - это глобальный уникальный идентификатор, совместно используемый отправляющей и принимающей сетями. У каждого домена своя сеть зарядки. Биллинговые системы в разных доменах также будут обмениваться информацией, чтобы можно было взимать плату за роуминг . - Онлайн-тарификация: S-CSCF обращается к функции шлюза IMS (IMS-GWF), которая выглядит как обычный сервер приложений SIP. IMS-GWF может сигнализировать S-CSCF о завершении сеанса, когда у пользователя заканчиваются кредиты во время сеанса. AS и MRFC используют интерфейс Diameter Ro по отношению к OCF.
- Когда используется немедленная оплата по событию (IEC), количество кредитных единиц немедленно списывается со счета пользователя ECF, и MRFC или AS затем получают право предоставлять услугу. Услуга не авторизуется, если доступно недостаточно кредитных единиц.
- При использовании тарификации по событию с резервированием единиц (ECUR) функция ECF (функция начисления платы по событию) сначала резервирует некоторое количество кредитных единиц в учетной записи пользователя, а затем авторизует MRFC или AS. По окончании обслуживания количество потраченных кредитных единиц регистрируется и списывается со счета; затем зарезервированные кредитные единицы очищаются.
Архитектура PES на основе IMS [ править ]
PES на основе IMS (система эмуляции PSTN) предоставляет услуги IP-сетей аналоговым устройствам. PES на основе IMS позволяет устройствам, не поддерживающим IMS, отображаться в IMS как обычные пользователи SIP. Аналоговый терминал, использующий стандартные аналоговые интерфейсы, может подключаться к PES на основе IMS двумя способами:
- Через A-MGW (Access Media Gateway), который связан и контролируется AGCF. AGCF размещается в сети операторов и контролирует несколько A-MGW. A-MGW и AGCF обмениваются данными с использованием H.248 .1 ( Megaco) над контрольной точкой P1. Телефон POTS подключается к A-MGW через интерфейс z. Сигнализация преобразуется в H.248 в A-MGW и передается в AGCF. AGCF интерпретирует сигнал H.248 и другие входные данные от A-MGW для форматирования сообщений H.248 в соответствующие сообщения SIP. AGCF представляет себя как P-CSCF для S-CSCF и передает сгенерированные сообщения SIP в S-CSCF или на границу IP через IBCF (функция контроля границ межсоединений). Услуга, представленная S-CSCF в сообщениях SIP, запускает PES AS. AGCF также имеет определенную логику, не зависящую от услуг, например, при получении события снятия трубки от A-MGW, AGCF запрашивает A-MGW для воспроизведения тонального сигнала ответа станции.
- Через VGW (VoIP-шлюз) или SIP-шлюз / адаптер на территории клиента. Телефоны POTS через шлюз VOIP подключаются к P-CSCF напрямую. Операторы в основном используют контроллеры границы сеанса между шлюзами VoIP и P-CSCF для обеспечения безопасности и скрытия топологии сети. Связь шлюза VoIP с IMS с использованием эталонной точки SIP через Gm. Преобразование службы POTS через интерфейс z в SIP происходит в шлюзе VoIP в помещении клиента. Сигнализация POTS преобразуется в SIP и передается в P-CSCF. VGW действует как пользовательский агент SIP и отображается в P-CSCF как терминал SIP.
Ни A-MGW, ни VGW не знают об услугах. Они только ретранслируют сигнализацию управления вызовом на терминал PSTN и обратно. Управление сеансом и обработка выполняются компонентами IMS.
Описание интерфейсов [ править ]
Имя интерфейса | Сущности IMS | Описание | Протокол | Техническая спецификация |
---|---|---|---|---|
Cr | MRFC, AS | Используется MRFC для получения документов (например, сценариев, файлов объявлений и других ресурсов) из AS. Также используется для команд, связанных с управлением мультимедиа. | Каналы TCP / SCTP | |
Сх | (I-CSCF, S-CSCF), HSS | Используется для отправки данных подписчика в S-CSCF; включая критерии фильтрации и их приоритет. Также используется для предоставления адресов CDF и / или OCF. | Диаметр | TS29.229, TS29.212 |
Dh | AS (SIP AS, OSA, IM-SSF) <-> SLF | Используется AS для поиска HSS, содержащего информацию профиля пользователя, в среде с несколькими HSS. DH_SLF_QUERY указывает IMPU, а DX_SLF_RESP возвращает имя HSS. | Диаметр | |
Dx | (I-CSCF или S-CSCF) <-> SLF | Используется I-CSCF или S-CSCF для поиска правильного HSS в среде с несколькими HSS. DX_SLF_QUERY указывает IMPU, а DX_SLF_RESP возвращает имя HSS. | Диаметр | TS29.229, TS29.212 |
Gm | UE, P-CSCF | Используется для обмена сообщениями между пользовательским оборудованием (UE) SIP или шлюзом Voip и P-CSCF | ГЛОТОК | |
Идти | PDF, GGSN | Позволяет операторам контролировать QoS в плоскости пользователя и обмениваться информацией о корреляции тарификации между IMS и сетью GPRS. | COPS (Rel5), диаметр (Rel6 +) | |
Gq | P-CSCF, PDF | Используется для обмена информацией, связанной с политическими решениями, между P-CSCF и PDF | Диаметр | |
Gx | PCEF, PCRF | Используется для обмена информацией, связанной с политическими решениями, между PCEF и PCRF | Диаметр | TS29.211, TS29.212 |
Гр | PCEF, OCS | Используется для начисления платы за предъявителя в режиме онлайн. Функционально эквивалентно интерфейсу Ro | Диаметр | TS23.203, TS32.299 |
ISC | S-CSCF <-> КАК | Контрольная точка между S-CSCF и AS. Основные функции:
| ГЛОТОК | |
Ici | IBCF | Используется для обмена сообщениями между IBCF и другим IBCF, принадлежащим другой сети IMS. | ГЛОТОК | |
Изи | TrGWs | Используется для пересылки медиапотоков от TrGW к другому TrGW, принадлежащему другой сети IMS. | RTP | |
Ма | I-CSCF <-> КАК | Основные функции:
| ГЛОТОК | |
Mg | MGCF -> I, S-CSCF | Сигнализация ISUP для сигнализации SIP и пересылка сигнализации SIP на I-CSCF | ГЛОТОК | |
Ми | S-CSCF -> BGCF | Используется для обмена сообщениями между S-CSCF и BGCF | ГЛОТОК | |
Mj | BGCF -> MGCF | Используется для взаимодействия с доменом PSTN / CS, когда BGCF определил, что в той же сети IMS должен произойти прорыв для отправки сообщения SIP от BGCF к MGCF. | ГЛОТОК | |
Mk | BGCF -> BGCF | Используется для взаимодействия с доменом PSTN / CS, когда BGCF определил, что соединение должно произойти в другой сети IMS для отправки сообщения SIP из BGCF в BGCF в другой сети. | ГЛОТОК | |
Мм | I-CSCF, S-CSCF, внешняя IP-сеть | Используется для обмена сообщениями между IMS и внешними IP-сетями. | ГЛОТОК | |
Mn | MGCF, IM-MGW | Позволяет управлять ресурсами пользовательского уровня | H.248 | |
Mp | MRFC, MRFP | Позволяет MRFC управлять ресурсами медиапотока, предоставляемыми MRFP. | H.248 | |
Г- н г- н | S-CSCF, MRFC AS, MRFC | Используется для обмена информацией между S-CSCF и MRFC. Используется для обмена элементами управления сеансом между AS и MRFC. | Сервер приложений отправляет сообщение SIP в MRFC для воспроизведения тонального сигнала и объявления. Это сообщение SIP содержит информацию, достаточную для воспроизведения тонального сигнала и объявления или предоставления информации MRFC, чтобы он мог запрашивать дополнительную информацию у сервера приложений через интерфейс Cr. | ГЛОТОК |
Mw | P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF, AGCF | Используется для обмена сообщениями между CSCF. AGCF отображается как P-CSCF для других CSCF | ГЛОТОК | |
Mx | BGCF / CSCF, IBCF | Используется для взаимодействия с другой сетью IMS, когда BGCF определил, что в другой сети IMS должен произойти разрыв, чтобы отправить сообщение SIP от BGCF к IBCF в другой сети. | ГЛОТОК | |
P1 | AGCF, A-MGW | Используется AGCF для служб управления вызовами для управления H.248 A-MGW и бытовыми шлюзами. | H.248 | |
P2 | AGCF, CSCF | Контрольная точка между AGCF и CSCF. | ГЛОТОК | |
Rc | MRB, AS | Используется AS для запроса назначения медиаресурсов для вызова при использовании встроенного режима MRB или в режиме запроса. | SIP, в режиме запроса (не указано) | |
Rf | P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF, BGCF, MRFC, MGCF, AS | Используется для обмена информацией о зарядке в автономном режиме с CDF | Диаметр | TS32.299 |
Ro | AS, MRFC, S-CSCF | Используется для обмена информацией о начислении платы онлайн с OCF | Диаметр | TS32.299 |
Rx | P-CSCF, PCRF | Используется для обмена информацией о политике и начислении платы между P-CSCF и PCRF Замена опорной точки Gq. | Диаметр | TS29.214 |
Ш | AS (SIP AS, OSA SCS), HSS | Используется для обмена информацией профиля пользователя (например, данными, относящимися к пользователю, списками групп, информацией о пользовательских услугах, информацией о местоположении пользователя или адресами функции начисления платы (используется, когда AS не получил сторонний РЕГИСТР для пользователя)) между AS (SIP AS или OSA SCS) и HSS. Также разрешить AS активировать / деактивировать критерии фильтрации, хранящиеся в HSS, для каждого абонента. | Диаметр | |
Si | IM-SSF, HSS | Транспортирует информацию о подписке CAMEL, включая триггеры для использования информацией служб приложений на основе CAMEL. | КАРТА | |
Sr | MRFC, AS | Используется MRFC для получения документов (скриптов и других ресурсов) из AS | HTTP | |
Ut | UE и SIP AS (SIP AS, OSA SCS, IM-SSF) PES AS и AGCF | Облегчает управление информацией об абонентах, связанной с услугами и настройками. | HTTP (s), XCAP | |
z | POTS, аналоговые телефоны и шлюзы VoIP | Преобразование услуг POTS в сообщения SIP |
Обработка сеанса [ править ]
Одна из наиболее важных функций IMS, позволяющая запускать приложение SIP динамически и дифференцированно (на основе профиля пользователя), реализована как механизм сигнализации с фильтром и перенаправлением в S-CSCF.
S-CSCF может применять критерии фильтрации для определения необходимости пересылки SIP-запросов в AS. Важно отметить, что услуги для исходящей стороны будут применяться в исходящей сети, в то время как услуги для конечной стороны будут применяться в конечной сети, все в соответствующих S-CSCF.
Критерии начального фильтра [ править ]
An исходные критерии фильтрации (IFC) является XML - формат , основанным используется для описания логики управления. iFC представляют собой подготовленную подписку пользователя на приложение. Они хранятся в HSS как часть профиля подписки IMS и загружаются в S-CSCF при регистрации пользователя (для зарегистрированных пользователей) или по запросу обработки (для услуг, действующих как незарегистрированные пользователи). iFC действительны в течение всего срока регистрации или до изменения профиля пользователя. [8]
IFC состоит из:
- Приоритет - определяет порядок проверки триггера.
- Точка срабатывания - логические условия, которые проверяются на основе начального диалога, создающего запросы SIP или автономные запросы SIP.
- URI сервера приложений - указывает сервер приложений, на который будет выполняться перенаправление при совпадении точки срабатывания.
Есть два типа iFC:
- Общий - при инициализации абоненту присваивается только ссылочный номер (общий номер iFC). Во время регистрации в CSCF отправляется только номер, а не все XML-описание. Полный XML будет предварительно сохранен в CSCF.
- Без общего доступа - при инициализации все XML-описание iFC назначается подписчику. Во время регистрации все описание XML отправляется в CSCF.
Аспекты безопасности ранних систем IMS и не-3GPP [ править ]
Предполагается, что безопасность, определенная в TS 33.203, может быть недоступна в течение некоторого времени, особенно из-за отсутствия интерфейсов USIM / ISIM и преобладания устройств, поддерживающих IPv4 . Для этой ситуации, чтобы обеспечить некоторую защиту от наиболее серьезных угроз, 3GPP определяет некоторые механизмы безопасности, которые неофициально известны как «ранняя безопасность IMS» в TR33.978. Этот механизм основан на аутентификации, выполняемой во время процедур сетевого подключения, которая связывает профиль пользователя и его IP-адрес. Этот механизм является слабым еще и потому, что сигнализация не защищена в пользовательско-сетевом интерфейсе .
CableLabs в PacketCable 2.0 , который также принял архитектуру IMS, но не имеет возможностей USIM / ISIM в своих терминалах, опубликовал дельты к спецификациям 3GPP, где Digest-MD5 является допустимым вариантом аутентификации. Позже TISPANтакже предприняли аналогичные усилия, учитывая объемы их фиксированных сетей, хотя процедуры отличаются. Чтобы компенсировать отсутствие возможностей IPsec, TLS был добавлен в качестве опции для защиты интерфейса Gm. Более поздние версии 3GPP включали метод Digest-MD5 для платформы Common-IMS, но в своем собственном и снова другом подходе. Хотя все 3 варианта аутентификации Digest-MD5 имеют одинаковые функциональные возможности и одинаковы с точки зрения терминала IMS, реализации интерфейса Cx между S-CSCF и HSS различны.
См. Также [ править ]
- 4G
- Универсальная сеть доступа
- Поделиться изображением
- Служба мгновенных сообщений и присутствия OMA
- Сеть доступа с IP-подключением
- Мобильного широкополосного доступа
- Мобильный VoIP
- Одноранговый обмен видео
- Менеджер по взаимодействию сервисных возможностей
- Эволюция системной архитектуры
- ПРОСТО
- Расширения SIP для мультимедийной IP-подсистемы
- Текст по IP
- Сверхмобильный широкополосный доступ
- Поделиться видео
- Непрерывность голосового вызова
Ссылки [ править ]
- ^ Технические спецификации групповых услуг и системных аспектов (2006), Мультимедийная подсистема IP (IMS), этап 2, TS 23.228 , проект партнерства третьего поколения
- ^ Александр Harrowell, Штатный сотрудник (октябрь 2006), бессмысленный Multimedia Subsystem? , Mobile Communications International, архивировано с оригинала в сентябре 2010 г.
- ^ Чжао, Пэн; Вэй, Цюнь; Ся, Хайлунь; Цзэн, Чжимин (2012), Тан, Хунхуа (редактор), «Новый механизм EAB в RCS» , « Обнаружение знаний и интеллектуальный анализ данных» , «Достижения в интеллектуальных и мягких вычислениях», Берлин, Гейдельберг: Springer, стр. 247–254, DOI : 10.1007 / 978-3-642-27708-5_33 , ISBN 978-3-642-27708-5, получено 2021-04-08
- ^ «Описания выпуска 3GPP» . 3GPP .
- ^ a b «Развенчание мифов о LTE» . www.3gpp.org . Проверено 8 апреля 2021 .
- ↑ Ян Пул, редактор. «Что такое передача голоса по LTE, VoLTE» .
- ^ 3GPP, 23.228. «Технические характеристики 3GPP Stage 2» .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
- ^ 3GPP, 29.228. «Технические характеристики 3GPP Stage 2» .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
Дальнейшее чтение [ править ]
- Камарильо, Гонсало; Гарсия-Мартин, Мигель А. (2007). Мультимедийная подсистема 3G IP (IMS): слияние Интернета и сотового мира (2-е изд.). Чичестер [ua]: Уайли. ISBN 0-470-01818-6.
- Poikselkä, Miikka (2007). IMS: концепции и услуги мультимедиа IP (2-е изд.). Чичестер [ua]: Уайли. ISBN 0-470-01906-9.
- Сайед А. Ахсон, Мохаммед Ильяс, изд. (2009). Справочник мультимедийной IP-подсистемы (IMS) . Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 1-4200-6459-2.
- Wuthnow, Марк; Стаффорд, Мэтью; Ши, Джерри (2010). IMS: новая модель для смешивания приложений . Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 1-4200-9285-5.
Внешние ссылки [ править ]
- Хороший учебник по IMS
- Многостраничное руководство по IMS
- Потоки вызовов IMS