Подсистема ims - внедрение сервисных платформ для дополнительных услуг ng

Одним из базовых элементов новой NGN-архитектуры, определенной 3GPP Rel 5, стала подсистема IMS (IP Multimedia Subsystem). Ниже мы остановимся на основных элементах подсистемы IMS, которая без преувеличения концептуально изменила взгляд на построение телекоммуникационной сети.

Как следует из названия, IMS предназначена для предоставления абонентам мультимедийных услуг на основе протокола IP. Очевидно, что по мере развития услуг на базе IP роль IMS будет возрастать, в то время как значение доменов CS и PS начнет снижаться. По определению, предложенному 3GPP, IMS - это подсистема, в которой транспорт и услуги по переносу трафика отделены от сигнальной сети и функций управления сессией. В определенном смысле это совпадает с идеями, положенными в основу идеологии Softswitch.

Отметим, что применительно к IMS 3GPP стандартизирует не блоки подсистемы, а ее функции. Таким образом, архитектура IMS воспринимается как набор функций и стандартизованных интерфейсов. В IMS предусмотрено несколько функциональных уровней: User Plane (пользовательский), Control Plane (управления), Application Plane (приложений). На рис. 9 показано взаимодействие подсистемы IMS с функциональными элементами сети UMTS как на уровне радиоподсистемы, так и уровнях управления (Softswitch) и приложений.

С введением новой подсистемы резко возрастает роль качества предоставляемых услуг (QoS) и его контроля. Это особенно актуально для мультисервис-ных сетей, к которым все более приближаются СПС. Здесь большую роль играет использование протокола SIP.

Ориентация на IMS/SIP позволяет оператору задать качество связи для конкретного абонента, дифференцировав услуги.

Наличие открытых интерфейсов позволяет внедрять услуги, разработанные различными производителями, а также интегрировать их друг с другом. Резко возрастают возможности персонализа-ции услуг. Отметим, что наличие IMS подразумевает горизонтальную архитектуру сервисного уровня, что, кроме всего прочего, позволяет абоненту получить доступ к различным услугам в рамках одной сессии. Благодаря поддержке семейства IP-протоколов IMS позволяет устанавливать мультимедийные сессии с различными службами. При этом сохраняется возможность взаимодействия с сетями, реализованными на базе коммутации каналов (2G или классические ССОП).

Первая редакция IMS (3GPP Rel 5) содержит ряд подсистем и соответственно протоколов, ориентированных на GPRS. В следующем варианте (3GPP Rel 6) разработчикам стандарта удалось отделить функции доступа от ядра сети, что позволяет говорить о создании службы доступа, названного IP Connectivity Access (доступ для транспортировки IP-трафика между подсистемами IMS и оборудованием абонентов). Взаимодействие систем связи на основе пакетной коммутации с сетями на основе коммутации каналов реализовано с помощью функций MGCF, SGW и IMS-MGW. Отметим, что по проекту TISPAN возможно использование как протокола IP v.4, так и IP v.6.

Как указывалось выше, подсистема IMS определена как совокупность функций, среди которых можно выделить следующие:

• CSCF (Call Session Control Function) обеспечивает управление сеансами связи. В случае применения SIP-протокола CSCF обрабатывает SIP-запросы для организации сеансов мультимедиасвязи между абонентами;

• HSS (Home Subscriber Server) - база данных абонентов. В случае сети СПС кроме набора стандартной информации HSS включает данные о местонахождении, доступности и т.п.;

• MRF (Media Resource Function) - ресурс обработки медиапотоков. Обеспечивает воспроизведение голосовых сообщений, преобразование информационных потоков в зависимости от передающей/принимающей схем кодирования, объединение голосовой и видеоинформации при организации видеоконференций и т.п.;

• MGCF (Media Gateway Control Function). Основная задача - управление медиашлюзами. У ряда производителей функции MGCF выполняет гибкий коммутатор, но в соответствии с предложением 3GPP MGCF выделена в отдельный узел.

Отдельно следует выделить и проблему роуминга при использовании IMS. Кроме GPRS-роуминга, предстоит отработать IMS-роуминг, когда поддержку необходимой функциональности обеспечивает домашняя сеть абонента. Наиболее сложный вопрос - CS-роуминг (между сетью с коммутацией каналов и IMS-сетью).

Взаимодействие элементов подсистемы IMS в структуре сети СПС 2,5/3G представлено на рис. 10. Среди основных элементов: СРД - сеть радиодоступа; БС - базовая станция; КБС - контроллер базовой станции; КРС - контроллер радиосети; SGSN -Serving GPRS Support Node, SN - Gateway GPRS Support Node - функциональные элементы сети GPRS; AT - абонентский терминал.

Необходимо также отметить, что для реализации платформы IMS аппаратура сети СПС должна поддерживать протокол SIP, обеспечивающий взаимодействие приложений на уровне пользователя. Основная идея доставки приложений до абонента и его интерактивного взаимодействия на основе SIP представлена на рис. 11.

Миграция транспортной NGN-сети к идеологии all IP будет происходить на основе протокола IP v.6, который обеспечит поддержку мультимедийных услуг нового поколения. В этом случае станет возможным реализовать QoS на всех уровнях, вплоть до конечного пользователя.

Как уже говорилось выше, MSC Server в 3GPP Rel 5 будет реализовывать две функции: Media Gateway Control Function (MGCF) и Call SESSION Control Function (CSCF), но это по-прежнему будет идеология SoftSwitch. Отметим, что управление мультимедийным вызовом существенно отличается от управления голосовым вызовом. Тем не менее все управление и обслуживание вызова (как голосового, так и мультимедийного) будет поддерживаться SIP-протоколом (на уровне SIP-команд).

Существенно, что платформа IMS предполагает конвергенцию сетей различной природы. Так, на общей IMS-платформе (IMS-Core) можно будет развернуть сети 2G/3G/Wi-Fi (рис. 12).