IMS англ IP Multimedia Subsystem мультимедійна підсистема на основі протоколу IP Спочатку архітектура розроблялась тільк

IMS (англ. IP Multimedia Subsystem) — мультимедійна підсистема на основі протоколу IP. Спочатку архітектура розроблялась тільки як мультимедійна платформа надання послуг (SDP — Service Delivery Platform). Але пізніше перетворилася на архітектуру, повністю контролює з'єднання і працює з різними мережами доступу. Мультимедійність архітектури дає можливість оператору надавати різноманітні послуги абонентам, підвищуючи тим самим середню виручку (ARPU). А використання в основі протоколу IP дає оператору можливість побудувати гнучку мережу з низькими операційними витратами. Крім того, в основі лежить горизонтальна архітектура, на відміну від традиційної — вертикальної.

Загальні відомості

Після того як ідея передачі голосу за допомогою мереж з пакетною комутацією і протоколу IP увінчалася успіхом, оператори всерйоз задумалися про зміну існуючих телекомунікаційних мереж. Розробкою взаємоз'єднання телекомунікаційних мереж з технологіями пакетної комутацією зайнялася група 3GPP. Появою пакетного доступу в стільникових мережах прийнято вважати 99 реліз 3GPP (3GPP R99) в якому з'явилася підтримка PS домену в існуючих мобільних мережах на базі технології GPRS. Але роботи продовжувалися і вже в 4 релізі, комутація абонентів лежала на програмному комутаторі (R4 3GPP). П'ятий реліз (R5 3GPP), ознаменував появу архітектури IMS, правда спочатку тільки в ролі підсистеми надання мультимедійних послуг, але надалі (R5 3GPP) архітектура стала ключовою і комутацію абонентів перемкнула на себе.

3GPP

Спочатку ідеєю побудови мобільної мережі на базі IP технологій займалася група . Саме вона розробила технологію GPRS, яка згодом поклала початок розробці архітектури .
Згодом була зібрана робоча група 3GPP, яка і представила в 2001 році реліз 4 (спочатку названий Release 2000) в якому з'явилися елементи архітектури. П'ятий реліз представив початковий варіант архітектури названої IMS і додалася технологія високошвидкісної пакетної передачі даних (HSDPA). У шостому релізі в архітектуру IMS були введені зміни, а також з'явилася підтримка Wireless LAN мереж. Завдяки роботі групи TISPAN, сьомий реліз 3GPP додав підтримку фіксованих мереж.

Також у даний момент робочою групою 3GPP2 розробляється підтримка технології CDMA2000 в архітектурі IMS.

Як основний протокол був обраний протокол установлення з'єднань (SIP). Важлива особливість SIP — розширюваність, яка полягає в можливості доповнення протоколу новими функціями за рахунок додавання нових заголовків та повідомлень, що дозволяє додавати новий функціонал в мережу без зміни протоколу.

Базовими елементами опорної мережі архітектури IMS є:

CSCF (Call Session Control Function) — елемент з функціями управління сеансами і маршрутизацією, складається з трьох функціональних блоків:
- P-CSCF — посередник для взаємодії з абонент ськими терміналами. Основні завдання — аутентифікація абонента та формування облікового запису;
- I-CSCF — посередник для взаємодії із зовнішніми мережами. Основні завдання — визначення привілеїв зовнішнього абонента з доступу до послуг, вибір відповідного сервера додатків і забезпечення доступу до нього;
- S-CSCF — центральний вузол мережі IMS, обробляє всі SIP-повідомлення, якими обмінюються кінцеві пристрої.
HSS — сервер домашніх абонентів, є базою для користувача даних і забезпечує доступ до індивідуальних даних користувача, пов'язаними з послугами. У разі якщо в мережі IMS використовується кілька серверів HSS, необхідно додавання SLF (Subscriber Locator Function) який займається пошуком HSS з даними конкретного користувача.
BGCF — елемент керуючий пересиланням викликів між домен ом комутації каналів і мережею IMS. Здійснює маршрутизацію на основі телефонних номерів і вибирає шлюз в домені комутації каналів, через який мережа IMS буде взаємодіяти з ТМЗК або GSM.
MGCF — керує транспортними шлюзами.
MRFC — управляє процесором мультимедіа ресурсів, забезпечуючи реалізацію таких послуг, як конференц-зв'язок, оповіщення, перекодування переданого сигналу.

TISPAN

Робоча група TISPAN допрацювала архітектуру від 3GPP, додавши елементи для взаємодії з широкосмуговими мережами. Підтримка широкосмугових мереж забезпечується наступними елементами:

— підсистема підключення мережі, в основні завдання якої входить: динамічне призначення IP-адрес, аутентифікація і авторизація, конфігурація мережі доступу, управління місцезнаходженням на рівні IP;
— підсистема управління ресурсами та доступом, забезпечує функції управління доступом на підставі інформації про доступні ресурсах та місцевої політики Session Admission Control, а також вхід в мережу за допомогою управління ;
PSTN / ISDN Emulation — емуляції мережі ТМЗК / ISDN, забезпечує формування набору послуг, які, з точки зору абонента, повністю відповідають послуг мережі ТМЗК.

Посилання

http://niits.ru/public/books/softswitch/ [ 20 квітня 2010 у Wayback Machine.] книга провідних російських фахівців в галузі інфокомунікацій, що розповідає про різні аспекти впровадження технологій Softswitch і IMS
http://sourceforge.net/projects/openblox/ [ 6 серпня 2011 у Wayback Machine.] интерфейсы IMS Diameter, Java/C++, Telco Grade
критика IMS
http://www.3gpp.org сайт 3GPP
3GPP специфікації
http://www.tech-invite.com/ [ 8 березня 2011 у Wayback Machine.] SIP/IMS технічний портал
http://www.rennes.enst-bretagne.fr/~gbertran/files/IMS_an_overview.pdf [ 2 березня 2008 у Wayback Machine.] короткий огляд архітектури IMS
IMS форум
http://www.sipknowledge.com/IMS_Specs.htm [ 21 квітня 2011 у Wayback Machine.] повний список специфікацій 3GPP IMS

Книги

«The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS): Merging the Internet and the Cellular Worlds» by Gonzalo Camarillo, Miguel-Angel García-Martín (John Wiley & Sons, 2006, )
«The IMS: IP Multimedia Concepts and Services» by Miikka Poikselka, Aki Niemi, Hisham Khartabil, Georg Mayer (John Wiley & Sons, 2006, )