Функциональные возможности IMS

В этом параграфе мы постараемся последовательно рассмот­реть задачи, стоявшие перед разработчиками, и причины появления IMS. Это поможет лучше понять роль, которую IMS должна играть в глобальной инфокоммуникационной структуре. Из определения IMS следует, что она предназначена для того, чтобы предоставлять Интернет-услуги повсюду и в любое время с использованием тех­нологий сотовых сетей.

Но дело в том, что современные сотовые сети уже и так могут предоставлять достаточно широкий спектр Интернет-ориентиро­ванных услуг. В сетях UMTS существует два домена обслуживания трафика: домен коммутации каналов и домен коммутации пакетов. Домен коммутации каналов в UMTS является эволюционным раз­витием технологий, уже использующихся в 2G, и ориентирован на передачу речи и видео.

Домен коммутации пакетов предоставляет IP-доступ в Интернет. С использованием этих двух доменов пользователь уже может по­лучить различные мультимедийные услуги, в том числе и Интернет- ориентированные. Зачем же тогда разрабатывать IMS? Ответ можно дать такой: чтобы обеспечить QoS, начисление платы, интеграцию и персонализацию различных услуг. Поясним это.

Предоставление разнообразных услуг на базе единой пакетной сети требует гибкой поддержки качества этих услуг. IMS, устанавли­вая каждое соединение, следит, чтобы пользователям было обеспе­чено соответствующее качество обслуживания.

Другой предпосылкой IMS является усложнение системы начис­ления платы за мультимедийные сеансы связи. Если Оператор не принимает во внимание характер трафика мультимедийного сеан­са, он может начислить плату за него только очень поверхностно - на основании объема переданных данных. При этом пользователю не выгодно пользоваться одними услугами (создающими большой объем трафика, например видео), а Оператору не выгодно пре­доставлять другие (создающие незначительный объем трафика, например Instant Messaging). Если Оператор осведомлен о харак­тере передаваемого трафика, то он может использовать в системе начисления платы более эффективные бизнес-модели, несущие выгоду и ему, и пользователям.

21. Б.С. Гольдштейн

В IMS применен новый подход к предоставлению услуг, позво­ляющий Оператору внедрять услуги, созданные сторонними раз­работчиками или даже самим Оператором, а не производителями телекоммуникационного оборудования. Это позволяет интегри­ровать различные услуги и предоставляет широкие возможности персонализации и увеличения количества услуг

В настоящее время, до внедрения IMS, в мобильных сетях ис­пользуются так называемые «вертикальные сервисные платфор­мы», показанные на рис. 11.1, которые успешно справляются с предоставлением небольшого числа ключевых услуг

Подход IMS предполагает горизонтальную архитектуру (рис. 11.2), позволяющую Оператору просто и экономично внед­рять новые персонализованные услуги, причем пользователи могут в рамках одного сеанса связи получить доступ к разным услугам.

Рис. 11.1. Вертикальные сервисные платформы

Узлы IN

Биллинг

11.3.1. Мультимедийные IP-сеансы IMS может предоставлять широкий спектр услуг, но одна из них безусловно сохраняет ведущую роль - двусторонняя аудио/видео связь. Для этого архитектура IMS должна поддерживать сеансы мультимедийной связи в IP сетях, причем такая связь должна быть доступна пользователям как в домашней, так и в гостевой сети. Мультимедийная связь была стандартизована уже в ранних доку­ментах 3GPP, еще до появления IMS, но предоставлялась только доменом коммутации каналов.

Перечислим некоторые функциональные возможности IMS.

11.3.2. Качество обслуживания

Поддержка QoS является фундаментальным требованием к IMS. При организации сеанса пользовательское оборудование извеща­ет IMS о своих возможностях и своих требованиях к QoS. Как было показано в главе 4, при помощи протокола SIP возможно учесть такие параметры, как тип и направление передачи данных, битовая скорость, размер пакетов, использование RTP, требуемая ширина полосы пропускания. IMS позволяет управлять качеством связи, которое получит тот или иной пользователь, и таким образом диф­ференцировать пользователей и услуги.

11.3.3. Взаимодействие с другими сетями

CN

Рис. 11.2. Горизонтальная сервисная архитектура, применяемая в IMS

Функция поддержки взаимодействия с сетью Интернет очевид­на, т.к. благодаря общим протоколам пользователи IMS могут уста­навливать мультимедийные сеансы связи с разными службами гло­бальной сети. Поскольку переход к NGN и IMS будет постепенным и более или менее длительным, то IMS должна также иметь возмож­ность взаимодействия с сетями предыдущих поколений - стацио­нарными (ТфОП) и мобильными (2G) сетями с коммутацией каналов. Функции взаимодействия с сетями коммутации каналов не имеют, разумеется, дальней перспективы, но они абсолютно необходимы в течение долгого периода существования конвергентных сетей.

11.3.4. Инвариантность доступа

Функциональные возможности IMS инвариантны относительно разных технологий доступа к ней, отличных от GPRS, например, ис­пользующих WLAN, xDSL, HFC (Hybrid Fiber Coax), кабельный модем и т.п. Здесь нет ничего необычного. Как и любая IP-сеть, IMS инвариан­тна относительно протоколов нижних уровней и технологий доступа. Но поскольку 3GPP сконцентрировал свои усилия на эволюции GSM сетей, спецификация первой версии IMS (Release 5) содержала не­которые GPRS-ориентированные опции. В следующих версиях, уже с шестой, функции доступа были отделены от ядра сети, и началась разработка инвариантности доступа к IMS, получившая название IP connectivity access и предполагающая применение любой техноло­гии доступа, которая может обеспечить транспортировку IP-трафи- ка между пользовательским оборудованием и объектами IMS.

11.3.5. Создание услуг и управление услугами

Необходимость быстро внедрять разнообразные услуги, пос­кольку именно они должны стать основным источником доходов Оператора в XXI веке, потребовала пересмотреть процесс создания услуг в IMS. Чтобы уменьшить время внедрения услуги и обеспечить ее предоставление в гостевой сети, когда пользователь находится в роуминге, в IMS ведется стандартизация не услуг, а возможностей предоставления услуг (service capability). Таким образом, Оператор может внедрить любую услугу, соответствующую service capability, причем эта услуга будет поддерживаться и при перемещении поль­зователя в гостевую сеть, если эта сеть обладает аналогичными стандартизованными service capability.

Это достигается благодаря тому, что в IMS принято управление услугой из домашней сети, то есть устройство, имеющее доступ к базе данных пользователей и непосредственно взаимодействую­щее с сервисной платформой, всегда находится в домашней сети. Для управления услугами Оператор может применять разную об­щую политику сети, распространяющуюся на всех пользователей сети (например, ограничение использования в сети широкопо­лосных кодеков типа G.711), и разную индивидуальную политику, распространяющуюся на того или иного пользователя (например, запрет пользования видеосвязью).

11.3.6. Роуминг

Функции роуминга существовали уже в мобильных сетях 2G, и IMS, естественно, эти функции унаследовала. Однако само понятие «роуминг» теперь существенно расширилось и включает в себя:

• GPRS-роуминг - гостевая сеть предоставляет RAN и SGSN, а в

домашней находятся GGSN и IMS;

• IMS-роуминг - гостевая сеть предоставляет IP-соединение и точку входа (например P-CSCF), а домашняя сеть обеспечивает все остальные функции;

• CS-роуминг - роуминг между сетью IMS и сетью коммутации ка­налов.

11.3.7. Безопасность

Функции обеспечения безопасности необходимы каждой те­лекоммуникационной системе, и IMS предоставляет уровень бе­зопасности, по крайней мере, не меньший, чем GPRS-сети и сети коммутации каналов. IMS производит аутентификацию пользовате­лей перед началом предоставления услуги, предоставляет пользо­вателю возможность запросить конфиденциальность информации, передаваемой во время сеанса, и др.

11.3.8. Начисление платы

Как было отмечено выше, IMS позволяет Оператору или провай­деру услуг гибко назначать тарифы для мультимедийных сеансов. IMS сохраняет возможность начислять плату за сеанс наиболее простым способом - в зависимости от длительности сеанса или от объема трафика, но может также использовать более сложные схемы, учитывающие разную пользовательскую политику, компо­ненты медиа-данных, предоставляемые услуги и т.п. Требуется также, чтобы две IMS-сети при необходимости могли обмениваться информацией, нужной для начисления платы за сеанс связи. IMS поддерживает начисление платы в режиме как online, так и offline.