1 Теоретическая часть
1.1 Описание технологии NGN\IMS
Именно услуги подтолкнули к разработке мультимедийной подсистемы IMS.IP Multimedia Subsystem — мультимедийная подсистема на базе интернет протокола IР, первоначально разработанная только для предоставления услуг и, как следствие, повышения ARPU оператора связи. Но в дальнейшем, принимая во внимание растущую популярность протокола SIP, а также интеграцию с интернетом, консорциум 3GPP решил поставить во главе сети протокол SIP и перевести на подсистему IMS контроль SIP сессий. Таким образом, подсистема IMS от простого предоставления услуг переросла в полноценную архитектору сетей следующего поколения NGN\IMS.
Конечно, архитектура IMS является продолжением сетей NGN\SS и перенимает многоуровневую архитектуру, более того, оборудование используемое в сетях NGN\SS может переиспользоваться в архитектуре IMS.
Благодаря тому, что в основе уровня управления сессией архитектуры IMS лежит протокол SIP, который простой по своей сути, а такие элементы как контроллер MGCF преобразуют его в сигнализацию сети доступа, сеть на базе IMS независима от типа сети доступа. В этом и заключается конвергентность, когда оператор связи может быть как оператором фиксированной, так и мобильной связи, имея при этом единую опорную сеть. Давайте посмотрим на отличия архитектуры традиционной сети от сети на базе IMS. (см. рисунки 1-2).
Рисунок 1- Архитектура традиционной сети
В традиционной, так называемой вертикальной архитектуре, различные типы доступа имеют независимые и никакие связанные между собой опорные сети, а также сервера приложений, предоставляющих услуги. Это накладывает на оператора серьезные ограничения и сложности, так как в данной ситуации процесс расширения сети либо добавления в слот является трудоемким и дорогостоящим.
В отличие от традиционной архитектуры, сеть на базе IMS — горизонтальна и разделение по типам сетей существует только на уровне доступа к сети, а далее сеть объединяется в единую опорную сеть. Значит, если вы добавляете услугу, то она сразу может быть предложена абоненту посредствам любого типа доступа данной сети—. Благодаря умной платформе услуг, возможно, предоставлять услуги с качеством, которое поддерживает терминал, чтобы не перегружать сеть. А это уже один из шагов к конвергенции сетей и услуг — Fixed Mobile Convergence
Рисунок 2 – Горизонтальная архитектура IMS
FMC дает оператору возможность предоставления людям тех или иных услуг независимо от типа сети доступа. Таким образом, где бы ни находился абонент: в офисе, дома: в транспорте либо на отдыхе, а также независимо от того какой сетью доступа он пользуется: мобильная либо фиксированная, он получает ту услугу, которую хочет. Причем предоставление услуги не прекращается, даже если человек меняет сеть доступа в процессе пользования услугой. К примеру, если это был телефонный звонок, то при смене типа сети доступа будет заметна только смена аудио кодека.
Итак, мы разобрали предпосылки, подтолкнувшие к появлению архитекторы IMS, которая:
использует протокол IР, а значит, обладает всеми преимуществами Аll-IР архитектуры;
позволяет оператору легче добавлять услуги, а также предоставлять услуги сторонних поставщиков;
несомненно, экономит средства операторам, благодаря более простой архитектуре и меньшему штату обслуживающего персонала:
сочетает в себе все критерии конвергентных сетей FMC.
На заметку: основной минус традиционной (вертикальной) архитектуры заключается в отсутствии принципа переиспользования. Что заставляет при добавлении оборудования доступа заново выстраивать вертикаль сети.
С каждым годом, все больше и больше операторов по всему миру заявляют о своем переходе на архитектуру NGN. Кто-то говорит о построении сети следующего поколения на базе программного коммутатора NGN\SS, а кто-то смело заявляет об архитектуре NGN на базе IMS. Так или иначе, большинство операторов совершают постепенный переход от традиционной архитекторы, стараясь сделать так, смена чтобы оборудования опорной сети не отразилась негативно на предоставлении услуг абонентам.
Опытным путем, операторы по всему миру, выбрали несколько стратегий по трансформации собственных сетей. Как правило, стратегия зависит от текущего состояния сети.
Если мы посмотрим на операторов СНГ, то увидим примерно следующее:
Координатные и декадно-шаговые АТС у операторов фиксированной связи, сеть на базе канальной коммутации у операторов мобильной связи и отсутствие четкой инфраструктуры у операторов широкополосного доступа. Как из сложившейся получить IMS. Различные производители предлагают различные варианты, давайте рассмотрим наиболее популярные. Как правило, сначала, предлагается построить сеть следующего поколения на базе программного коммутатора: а затем добавлением нового оборудования и обновлением уже существующего реализовать сеть IMS.
В зависимости от состояния оборудования оператора фиксированной связи, существует два варианта модернизации сети до NGN: замена устаревших АТС либо подключение АТС к медиашлюзу MGW. Первый вариант — в расположении оператора морально устаревшие АТС, которые подлежат замене. В данном случае оператору есть смысл заменить АТС мультисервисными точками доступа. MSAN, которые поддерживают как доступ традиционных абонентов, так и широкополосный доступ.
Рисунок 3 – Шаг 1: обновление сети до сети NGN/SS
Второй вариант — на сети оператора установлены современные АТС, поэтому замена, другим оборудованием нецелесообразна. Роль АТС в данном случае меняется, с коммутации абонентов на оборудование доступа.
Развитие обеих ситуаций дальше одинаково. На первом шаге: это добавление услуг для традиционных абонентов, благодаря платформе предоставления услуг, а также подключение SIP-абонентов.
Рисунок 5 – Шаг 2: Добавление платформы услуг и взаимодействия с SIP абонентами
Следующий шаг оператора фиксированной связи это добавление элементов опорной сети архитекторы IMS и обновление существующего оборудования. Как правило, решение производителей оборудования заключается в обновлении ПО программного коммутатора до выполнения функционала контроллера медиашлюза MGCF, либо контроля шлюза доступа AGCF. Конечно, некоторые производители предлагают обновить программный коммутатор до элемента P-CSCF, но это скорее исключение из правил.
Рисунок 6 – Обновление сети NGN/SS до сети NGN/IMS