ewolucja usług - instytut telekomunikacjimareks/ute/ute-1-color.pdfewolucja architektury usług...

Ewolucja usług telekomunikacyjnych.

Od IN do Common IMS

Marek Średniawa

Semestr zimowy 2017 /2018

2UTE – Marek Średniawa

Program wykładu Wprowadzenie

Usługi i zastosowania IN

Architektura i model koncepcyjny IN

CAMEL – IN w sieciach mobilnych

Ewolucja ku konwergencji

Nowe modele świadczenia usług– MNVO/MVNE

– Parlay OSA API, Parlay X, JAIN API, inne API

– Konwergencja usług

Ewolucja NGN, IMS, EPS …

Podsumowanie

Wprowadzenie

Ewolucja architektury usług telekomunikacyjnych

4

INAP, CAMEL, GSM

SIP, OSA/PARLAY, JAIN, UMTS

INSCP & CSE

Switching system software

3G, NGN, IMS

Inteligencjawbudowana

Inteligencjawbudowana

Inteligencjaw współdziałających

składnikach

PSTN, ISDN IP TV, One API, REST, 4G/5G

4G, LTE, EPC, SDP, Web RTC

KonwergencjaKomunikacjawbudowana

5UTE – Marek Średniawa

Model NGNpodział horyzontalny:sieć wielousługowa

Model Tradycyjnypodział wertykalny: oddzielne

sieci

Sieć

mo

biln

a

UsługaC

ATV

Usługa

PST

N/I

SDN

Usługa

Dan

e/IP

Usługa

Serwery aplikacji i aplikacje

APIPlatformy usługowe

Sieć szkieletowaTransport

(Internet/IP)

API

Sieci dostępowe

Ewolucja sieci

6UTE – Marek Średniawa

Zmiana modelu: Spaghetti -> Lasagna

Sieci typu spaghetti

układ wertykalny

Sieci typu lasagna

układ horyzontalny

Siec

i pry

wat

ne

Siec

i i s

tacj

on

arn

e

Siec

i i a

plik

acje

mo

biln

e Aplikacje i treść

Wspólne funkcje usługowe

Dostęp i transport

7UTE – Marek Średniawa

Ewolucja modelu ku sieciom konwergentnym

Model tradycyjny Model NGN „SoftSwitch”

Fizyczny transport

Sterowanie zgłoszeniami i

komutacja

Usługi i Aplikacje

Fizycznytransport

Sterowanie sesjami (połączeniami)multimedialnymi

Usługi i aplikacje +funkcje zarządzania

API

API

Model zamknięty – implementacja specyficzna dla dostawcy

Rozwiązania otwarte (API) z możliwością budowania usług z komponentów pochodzących od różnych

dostawców

Interfejs usługowy

Interfejs sieciowy

8UTE – Marek Średniawa

Techniki realizacji usług – fazy rozwoju

Wejście Wzrost Dojrzałość Schyłek

NGN,IMS, 5G

Webservices

Parlay

IN

Dojrzała technologia,powszechna eksploatacja

Wdrożenia komercyjne,akceptacja rynku

Wdrożenia komercyjne,

akceptacja rynku

Powszechnie dostępne i popularne aplikacje

Rosnąca liczba wdrożeń

9UTE – Marek Średniawa

Ewolucja podejścia do definicji, implementacji i konfiguracji usług

Precyzyjnie zdefiniowany zestaw usług

i funkcji usługowych

Otwarta lista usług;

usługi referencyjne

Otwarta lista usług;

usługi referencyjne

Model zamknięty

np.GSM, ISDN, PSTN

Model otwarty – ograniczony

np. IN

Model otwarty – partycypacyjny

np. Internet, Parlay, JAIN, IMS, SIP

10UTE – Marek Średniawa

„Konwergencja” - słowo wytrych …

Termin nadużywany i wieloznaczny – wiele odmian

Głos – dane– Wspólna sieć szkieletowa dla głosu i danych

FMC – integracja sieci stacjonarnych i mobilnych– Adaptacja architektury IMS do obsługi dostępu stacjonarnego (normalizacja ETSI TISPAN,

ATIS, …)

Konwergencja w terminalach - jeden telefon - komunikator– Wielosystemowe urządzenie: obsługa dostępu GSM/UMTS i WiFi

– Gładkie przekazywanie i roaming

– Jeden numer – adres (ENUM)

Konwergencja aplikacji– Inicjowanie połączeń telefonicznych z aplikacji poczty elektronicznej i komunikatorów

– Wbudowanie informacji o obecności i statusie dostępności w aplikacje

Konwergencja jako sprzymierzeniec użytkownika

Każdy może (prawie) wszystko …

11

Internet

TV

Telefonia mobilna

Telefonia stacjonarna

Internet

TV

Telefonia mobilna

Telefonia stacjonarna

Internet

TV

Telefonia mobilna

Telefonia stacjonarna

Internet

TV

Telefonia mobilna

Telefonia stacjonarna

Regulacje prawne (LLU, BSA, ...) + modele biznesowe (MVNO/MVNE, sieciowe usługi IT…) + współdzielenie zasobów (włókna, lambdy, dukty, maszty, serwery, …)

12UTE – Marek Średniawa

Web 2.0+

Semantic web

Mobilnośći dostęp

bezprzewodowy

WirtualizacjaNFV

Szerokopasmowość

Konwergencja

Bezpieczeństwo CloudComputing

Obecnośći kontekst

Multimedia

Kluczowe czynniki

IT

Telekomunikacja

13UTE – Marek Średniawa

Konwergencja … próba usystematyzowania

Obszary – płaszczyzny konwergencji

SieciUsługi

i aplikacjeTerminale Taryfikacja

Trend - zerwanie pętów PSTN

InfrastrukturaPSTN

Głos

Aplikacja głosowa wbudowana w infrastrukturę

Infrastruktura IP -uwzględnienie

kontekstukomunikacji

Różnorodność i elastyczność terminali

Wideo

Głos

Wymianawiadomości

Głos jako jedna z aplikacji

Wyższa elastycznośćUwolnienie innowacji

Sieci inteligentne

16UTE – Marek Średniawa

Wprowadzenie

Koncepcja techniczna scentralizowanej realizacji usług o elastycznych scenariuszach, dostosowanych do indywidualnych wymagań abonentów, np.:– FPH, SPL, UAN - usługi translacji numeru

• „800” – linia bezpłatna

• „801” – linia ulgowa

• „804” – linia firmowa

– VOT - teległosowanie („400”)

– PN - numer osobisty

– VPN - wirtualna sieć wydzielona

– LNP / SNP (zachowywanie numeru po zmianie operatora)

IN wykorzystywany do realizacji usług w sieciach stacjonarnych i mobilnych (CAMEL)

17UTE – Marek Średniawa

IN - przykład usługi „800”

SCP

SSP/CT

CK CK

800 123456

800 123456 ? 52 9876543

52 9876543

18UTE – Marek Średniawa

Ewolucja ku sieci inteligentnej

Model “inteligencji” sieci

– zdecentralizowany (usługi ISDN i dodatkowe)

– scentralizowany (IN)

– rozproszony (sieć nowej generacji - IN + IP)

Przeniesienie sygnalizacji i sterowania do oddzielnej sieci

– sygnalizacja: wewnątrzpasmowa / pozapasmowa

– SS 7 (ISDN, IN, GSM, UMTS)

19UTE – Marek Średniawa

PSTN / ISDN - INodmienne podejście do realizacji usług

ISDN– klasyczna, zdecentralizowana

koncepcja realizacji usług

– zamknięty, znormalizowany zestaw usług bazowych, teleusług i usług dodatkowych

– ewolucja sieci uwarunkowana postępem technicznym

– wymagany dostęp BA/PRA (sygnalizacja DSS1)

IN– scentralizowana koncepcja

realizacji usług

– otwarty zestaw usług

– ewolucja sieci uwarunkowana czynnikami pragmatycznymi -szybkie wprowadzanie nowych usług

– usługi dostępne dla wszystkich kategorii abonentów

UTE – Marek Średniawa

Separacja usług IN od usług podstawowych i dodatkowych

Węzeł A Węzeł B Węzeł C

Scenariusze usług IN

Usługi podstawowe

i dodatkowe oferowane

klientomBCP BCP BCP

„haki” „haki” „haki”

BCP - Basic Call Processing – Podstawowy proces obsługi zgłoszenia

21UTE – Marek Średniawa

Tradycyjny sposób wprowadzania nowych usług

Centrale

końcowe

Centrale

tranzytowe

Logika usługi

CTG CTG

CT CT CT CT

22UTE – Marek Średniawa

Wprowadzanie nowych usług za pomocą IN

SSP

SCP

SSP

SMP Platforma IN

Scenariusze usług

SCE

CTG CTG

CT CT CT CT

INAP

ISUP

ISUP ISUP

INAP

O_BCSM / T_BCSM

CK CK CK CK

23UTE – Marek Średniawa

Co to jest IN (1/5) ?

Odpowiedź zależy od punktu widzenia:

– operator (operator, network provider)

– usługodawca (service provider)

– abonent usługi (service subscriber)

– użytkownik (service user)

– dostawca treści / zawartości usługi (contents provider)

24UTE – Marek Średniawa

Co to jest IN (2/5) ?

Znormalizowana koncepcja uniwersalnej architektury, polegająca na uzupełnieniu podstawowej sieci telefonicznej o niewielką liczbę dodatkowych węzłów, które umożliwiają szybkie wprowadzanie nowych usług o elastycznych - “inteligentnych” - scenariuszach działania.

25UTE – Marek Średniawa

Co to jest IN (3/5) ?

Realizacja techniczna “inteligencji” rozumianej jako:

– “… zdolność rozumienia otaczających sytuacji i znajdowaniana nie właściwych, celowych reakcji ...”

Usługi o indywidualnie definiowanych, elastycznychscenariuszach uwzględniających kontekst komunikacji

– lokalizacja, pora dnia, dzień tygodnia, identyfikacja, status

26UTE – Marek Średniawa

Co to jest IN (4/5) ?

Zasady działania:

– Oddzielenie funkcji komutacyjnych od funkcji sterowania usługami

– Otwartość zestawu i profili usług• kreacja nowych usług

• samodzielne zarządzanie usługami przez abonenta

– Uniezależnienie implementacji usług od charakterystyki sieci bazowej (PSTN, ISDN, B-ISDN, GSM)

– Wykorzystanie SS7: TCAP, INAP, CAP

27UTE – Marek Średniawa

Co to jest IN (5/5) ?

Znormalizowana koncepcja obejmująca:

– model koncepcyjny IN - IN CM

– zestaw usług i funkcji usługowych

– zbiór uniwersalnych modułów usługowych SIB i zasady konstruowania z nich scenariuszy usług

– architekturę funkcjonalną i fizyczną sieci

– definicję elementów architektury wraz z definicją procesów i procedur charakteryzujących ich działanie oraz protokołów i interfejsów

28UTE – Marek Średniawa

SSP

SCP SDP

IP

SSP

SDF

SDF

SCF

SRF

CCF

SSF

CCF

SSF SSP

CCF

SSF

Sieć SS7

CKCTCKAb A Ab B

IN: zarys architekturyfunkcjonalnej i fizycznej

STP STP

29UTE – Marek Średniawa

Uniwersalność koncepcji IN

Platforma IN

Zasoby sieci bazowej

(PSTN, N-ISDN, B-ISDN, GSM, ...

Architektura fizyczna

IN: SCP, SSP, IP

Usługi IN

SIBSIB

SIBSIB

Niezależność od typu sieci

Niezależność usługowa

30UTE – Marek Średniawa

Podmioty INUżytkownicy usług IN

Inicjują połączenia do usług IN

Usługodawca IN

- Kreacja, udostępnianie i eksploatacja usług

- Pozyskiwanie i pomoc dla klientów (abonentów usług)

- Kontrakty z abonentami usług (billing, funkcje usługowe, ...)

Operator sieci IN

- Udostępnianie i eksploatacja infrastruktury sieci IN

- Kontrakty z usługodawcami IN

Abonenci usług IN

Klienci którzy zamówili usługi IN dla własnych potrzeb (np..VPNlub udostępniają usługę dla swoich klientów (np. połączenie bezpłatne)

PSTN ISDN PLMN

SSP

SS7

X.25

SCP A1420

SMP A1430

SCE A1452

IP A1410

Ethernet

31UTE – Marek Średniawa

Relacje między podmiotami IN

Abonent usługi

Użytkownik usługi

Usługi IN

Platforma IN

Sieć bazowa

Usługodawca

Abonent usługi

Użytkownik usługi

Operator sieciAb A Ab B

Dostawca treści

32UTE – Marek Średniawa

Dlaczego IN ?

Przesłanki:

– ekonomiczne

– techniczne

– marketingowe

– organizacyjne i inne

33UTE – Marek Średniawa

Przesłanki ekonomiczne (1/4)

Wzrost dochodu operatora dzięki:– wzbogaceniu oferty usług i poszerzeniu bazy klientów

• usługi opłacone z góry (pre-paid)

– integracji funkcjonalności sieci stacjonarnych i mobilnych

– zwiększeniu frakcji udanych połączeń (UM)

– stymulacji liczby połączeń (np. przez usługi FPH, VPN, PRM i VOT)

– poprawie wykorzystania istniejących zasobów sieci

– możliwości stosowania specjalnych stawek taryfowych (np. przez usługi PRM i VOT)

– otwarciu rynku dla usługodawców VAS

34UTE – Marek Średniawa

Przesłanki ekonomiczne (2/4)

Poprawienie konkurencyjności operatora– wzbogacenie listy usług

– elastyczność mechanizmów naliczania opłat

– środek różnicowania oferty usługowej

– personalizacja usług

Platforma IN– Efektywny sposób wdrażania usług

• O wartości dodanej – elastyczne scenariusze

• Opłacanych z góry (prepaid)

• Operatorskich

35UTE – Marek Średniawa

Przesłanki ekonomiczne (3/4)

Bezpieczeństwo inwestycji– powszechna akceptacja standardów

– zdefiniowane kierunki ewolucji (CS-2, CS-3)

– platforma IN przydatna w przyszłości w następujących kontekstach:

• implementacja LNP / SNP (wymuszona prawnie)

• GSM – CAMEL Fazy 1-3

• UMTS IMS– CAMEL Faza 4

• Usługi konwergentne– Internet call waiting

– “Click to call”, “Click to fax”...

36UTE – Marek Średniawa

Przesłanki ekonomiczne (4/4)

Zidentyfikowany podzbiór usług IN, przynoszący znaczące dochody operatorom i cieszący się zainteresowaniem klientów:– FPH - Freephone

– UAN - Universal Access Number

– SPL - Split Charging

– PRM - Premium Rate

– VPN - Virtual Private Network

– VCC - Virtual Card Calling

– VOT - Televoting

– PN - Personal Number

– UPT - Universal Personal Telecommunications

– PPC - Pre-paid Card Calling

37UTE – Marek Średniawa

Przesłanki techniczne (1/4)

Skuteczny sposób na szybkie udostępnianie nowych usług, przez uzupełnienie istniejącej infrastruktury sieci o niewielką liczbę “inteligentnych” węzłów

Możliwość dostosowywania profili usług do indywidualnych wymagań i preferencji abonentów

38UTE – Marek Średniawa

Przesłanki techniczne (2/4)

Jednolite procedury OA&M dla całego zestawu usług

Możliwość samodzielnej kreacji nowych usług przez operatora

Zgodność z normami ETSI i zaleceniami ITU-T zapewniająca bezpieczną drogę ewolucji

– CS1 CS2 CS3 CS4

39UTE – Marek Średniawa

Przesłanki techniczne (3/4)

Otwartość koncepcji architektury i usług:

– platforma IN wykorzystywana przez operatorów GSM do wzbogacania usług (VPN, PN, TCS)

– środek realizacji konwergencji sieci stacjonarnych i mobilnych (FMC)

– środek realizacji przenośności profilu usługi przy roamingu w GSM (CAMEL)

– środek techniczny realizacji wymogu zachowywania numeru przy zmianie operatora - LNP / SNP

40UTE – Marek Średniawa

Przesłanki techniczne (4/4)

Wirtualizacja terminala

– związanie profilu usługi z abonentem / użytkownikiem

Przygotowanie infrastruktury sieciowej do realizacji usług komunikacji personalnej

Elastyczne mechanizmy naliczania opłat

– wykorzystanie dla usług telekomunikacyjnych• naliczanie “off-line” - rekordy zaliczeniowe (CDR)

• naliczanie “on-line” - usługi opłacone z góry

– zastosowanie do realizacji mikropłatności

41UTE – Marek Średniawa

Przesłanki marketingowe

Poprawienie wizerunku i identyfikacji firmy– numery “złote” i “srebrne”

– obniżenie progu kontaktu - połączenie bezpłatne

Możliwość wykorzystania usług IN do telemarketingu i promocji

Poprawa jakości kontaktu z klientami

Komercyjne serwisy profesjonalne i rozrywkowe