IMS в стационарных сетях

Хорошо проработанные спецификации IMS, а также успешное внедрение IMS рядом Операторов мобильных сетей, привлекли внимание специалистов в области стационарных сетей к этой архитектуре. Основным моментом, выгодно отличающим IMS от других концепций построения сетей NGN, является как раз нали­чие стандартов, которые дают возможность иметь единообразные и поэтому способные эффективно взаимодействовать сети. До появления архитектуры IMS в 3GPP определенные работы велись и в других упоминавшихся в книге стандартизующих организаци­ях. В ETSI и в ITU-T разрабатывались элементы архитектуры NGN, в IETF стандартизировались протоколы, в MSF и в IPCC решались вопросы, необходимые рынку, DSL Forum создавал спецификации для своей области, но никто не брался за создание целостной сис­темы. В это время в 3GPP «почти случайно» создали завершенную систему NGN, включая архитектуру, начисление платы и биллинг,

22. Б.С. Гольдштейн

управление, причем все это - с использованием исключительно от­крытых стандартных интерфейсов. Технический прогресс на этом, разумеется, не останавливается. В области применения IMS в стационарных сетях можно выделить два направления дальнейших исследований: использование IMS для предоставления новых услуг пользователям в качестве альтернативы Softswitch и использова­ние IMS как основы для конвергенции стационарных и мобильных сетей FMC (Fixed-Mobile Convergence). Практической реализацией тех или иных решений в том и другом направлении производители и Операторы занимаются на свой страх и риск, а стандартизация использования IMS в стационарных сетях и построения NGN на базе IMS-архитектуры ведется по упомянутому в начале главы проекту TISPAN комитета ETSI.

Аналогично процессу стандартизации и развития концепции UMTS-сети в 3GPP, в TISPAN стандартизация делится на этапы, ре­зультатом каждого из которых в 3GPP и в TISPAN является очередной Release. Завершение первого Release в проекте TISPAN планирова­лось на середину 2005 года, но потом было отодвинуто к концу года. Этот Release должен решить вопросы мобильности пользователей стационарной сети и доступа к IMS с использованием проводных технологий. В дальнейшем Release 2 должен будет решить задачу оптимизации ресурсов сети доступа, а Release 3 - обеспечить меж­сетевую мобильность пользователей и увеличение ширины полосы пропускания в технологиях доступа (VDSL, FTTH, Wi-max).

Основной упор в Release 1 делается на использование для досту­па к IMS технологий ADSL и WLAN. Он базируется на 3GPP Release 6, на наработках по Release 7 и на исследованиях, выполненных в про­екте TISPAN. В TISPAN решено сохранить принцип деления функций сети на подсистемы, как это определено в 3GPP, что позволяет до­бавлять для поддержки изменяющихся требований и наборов услуг новые подсистемы, в частности, подсистемы, специфицированные другими организациями.

Поддержку разнотипного доступа в Release 1 обеспечивают две новые подсистемы:

• Network Attachment Subsystem (NASS) производит: назначение IP-адресов (например, используя DHCP - Dynamic Host Configura­tion Protocol); аутентификацию на уровне IP, авторизацию доступа к сети, определение местонахождения на уровне IP и др.;

• Resource and Admission Control Subsystem (RACS) выполняет уп­равление доступом.

Благодаря совместным усилиям TISPAN и 3GPP, архитектура IMS адаптируется к xDSL-доступу, для которого поддерживаются муль­тимедийные услуги, и обеспечивается симуляция услуг PSTN/ISDN, перечень которых приведен в табл. 11.1. Определены те из этих

услуг, симуляция которых обязательна, которых - рекомендована, которых - опциональна. В таблице показано также соответствие услуг, предоставляемых в IMS, аналогичным услугам в ТфОП/ISDN, причем, во избежание путаницы, названия всех услуг даны в ори­гинальном англоязычном варианте, поскольку устоявшиеся русско­язычные названия есть не у всех услуг ТфОП/ISDN, не говоря уж об услугах IMS.

Таблица 11.1. Услуги IMS по TISPAN и 3GPP

Приоритет	Симулируемая в IMS услуга	Эквивалентная услуга ТфОП/ISDN
Обязательно	Originating Identification Presentation (OIP)	Calling Line Identification Presentation (CLIP)
Обязательно	Originating Identification Restriction (OIR)	Calling Line Identification Restriction (CLIR)
Обязательно	Terminating Identification Presentation (TIP)	Connected Line Identification Presentation (COIP)
Обязательно	Terminating Identification Restriction (TIR)	Connected Line Identification Restriction (COIR)
Обязательно	Malicious Communication Identification (MCID)	Malicious Call Identification (MCID)
Обязательно	Anonymous Communication Rejection (ACR)	Anonymous Call Rejection (ACR)
Рекомендовано	Communication Diversion (CDiv)	Call Diversion (CDiv)
Рекомендовано	Communication Forwarding Unconditional (CFU)	Call Forwarding Unconditional (CFU)
Рекомендовано	Communication Forwarding on Busy user (CFB)	Call Forwarding Busy (CFB)
Рекомендовано	Communication Forwarding on no Reply (CFNR)	Call Forwarding No Reply (CFNR)
Рекомендовано	Communication Deflection (CD)	Call Deflection (CD)
Рекомендовано	Communication Forwarding on Not-Logged On (CFNL)	Call Forwarding on Mobile Subscriber Not Reachable
Рекомендовано	Communication Waiting (CW)	Call Waiting (CW)
Рекомендовано	Communication Hold (HOLD)	Call Hold (HOLD)
Рекомендовано	Communication Barring (CB) (Outgoing CB, Selective Outgoing CB, Incoming CB)	Outgoing Call Barring (OCB)
Рекомендовано	Completion of Communications to Busy Subscriber (CCBS)	Completion of Calls to Busy Subscriber (CCBS)
Рекомендовано	Follow Me (FM)	Follow Me (FM)
Рекомендовано	Message Waiting Indicator (MWI)	Message Waiting Indicator (MWI)
Опционально	Conferencing (CONF)	Conference Calling (CONF)
Опционально	Advice of Charge (AoC)	Advice of Charge (AoC)
Опционально	Closed User Group (CUG)	Closed User Group (CUG)
Опционально	Fixed Destination Communication
Опционально	Inhibition of Incoming Forwarded Communications (IIFC)
Опционально	Direct Dial In (DDI)	Direct Dial In (DDI)
Опционально	Explicit Communication Transfer (ECT)	Explicit Call Transfer (ECT)
Опционально	Trunk Hunting (TH)

Отдельно TISPAN определяет для IMS подсистему эмуляции услуг ТфОП/ISDN, которая позволяет заменить TDM-оборудование коммутации каналов средствами IMS, сохранив в сети традицион­ные абонентские терминалы. Здесь разница между симуляцией и эмуляцией следующая. Симуляция заключается в предоставлении ТфОП/ISDN услуг на базе IMS только интеллектуальным термина­лам (например, IP-телефонам).

Рис. 11.11. Архитектура NGN сети в проекте TISPAN

При этом не обязательно строго выполнять все требования, предъявляемые к этим услугам, и не предоставлять весь спектр услуг, а ограничиться лишь некоторыми из них, наиболее популяр­ными, возможно, с иными эргономическими характеристиками.

Эмуляция же заключается в том, что IP-сеть создает для оконеч­ного оборудования видимость того, что она является ТфОП/ISDN сетью. Пользователи не ощущают того, что они подключаются к IP- сети, а не к ТфОП/ISDN, и следовательно, обеспечивается возмож­ность использования и интеллектуальных, и не интеллектуальных терминалов.

Существует два подхода к созданию подсистемы эмуляции ТфОП/ISDN в современных IP-сетях. Один - применение Softswitch, требующего стандартизации не внутренней структуры, а лишь

внешних интерфейсов. Этот подход и используется в TISPAN NGN Release 1. Второй подход - использование (полностью или частич­но) функциональной архитектуры IMS для определения внутренней структуры подсистемы эмуляции ТфОП/ISDN.

В реальных сетях и, возможно, в будущих стандартах, могут применяться компромиссные варианты, например стандартизация внешних интерфейсов IMS; к тому же, функциональная архитектура IMS позволяет создавать реальную физическую архитектуру сети на оборудовании Softswitch (MGC) и медиа-шлюзах (MG).

В TISPAN NGN Release 2, все же, будет, скорее всего, использо­ван второй подход. Но для обоих подходов уже определен сигналь­ный протокол - SIP-I.

Еще одна новая подсистема - NASS, по сути, замещает функции домена коммутации пакетов 3GPP и GPRS-процедуры аутентифи­кации и управления определением местоположения. При создании этой подсистемы еще предстоит решить ряд проблем - взаимо­действия с механизмами аутентификации на уровне SIP, соблюде­ния соответствия стандартам Форума DSL, использования одной NASS для каждой из сетей доступа или одной NASS для нескольких сетей доступа.

Рис. 11.12. Изменения структуры 3GPP IMS в проекте TISPAN

Серым цветом показаны функциональные элементы, которые были определены проектом TISPAN, штриховкой отмечены элемен­ты, подвергшиеся изменению, остальная структура IMS осталась прежней, как она описана в стандартах 3GPP.

Функция IBCF(Interconnect Border Control Function) обеспечива­ет полную управляемость на границе между сетями разных провай­деров. Она может содержать в себе THIG, выполняет согласование IPv4 и IPv6, может, в случае необходимости, обращаться к функции IWF, может управлять доступом и назначать полосу пропускания в соответствии с собственной политикой или обращаясь к подсис­теме RACS.

Функция IWF (Inter-Working Function) обеспечивает взаимодейс­твие протокола SIP сети IMS с сигнальными протоколами IP-сетей других провайдеров, такими как H.323 или другие реализации SIP.

Функция I-BGF (Interconnect Border Gateway Function) управляет передачей данных на 3 и 4 уровнях через границу провайдерских се­тей. Эта функция играет роль межсетевого экрана и NAT, она защи­щает ядро сети провайдера, фильтруя пакеты на основании инфор­мации транспортного уровня. Она использует NAPT для сокрытия транспортных адресов элементов ядра сети IMS.

Опциональными возможностями I-BGF являются: маркировка трафика в целях обеспечения QoS, реализация заданной политики управления шириной полосы пропускания и объемом сигнальной информации, измерение загрузки ресурсов и определение пара­метров QoS.

Различия между мобильными и стационарными сетями в плане реализации IMS в проекте выглядят следующим образом: сущес­твует разница в ширине полосы, безопасности, задержках при передаче; к терминалам стационарной сети предъявляются менее строгие требования (такие как поддержка IPv6, USIM/ISIM, неко­торых кодеков); оборудование пользователя не должно хранить информацию о его местонахождении, в терминалах стационарной сети нет явного резервирования сетевых ресурсов; терминалы жестко не привязаны к пользователям; не реализуется сжатие сиг­нальной информации; индикация ширины полосы RTCP в SDP обыч­но не требуется; аутентификация производится без UISC (Universal Integrated Service Card).