Üldine arhitektuur ja standardiseerimine -...

32
IMS Üldine arhitektuur ja standardiseerimine Viktor Saarniit 06.10.2009 General architecture and standardisation; Access to IMS, PLMN, WLAN, wireline, wireless 1

Upload: duongdan

Post on 03-Apr-2018

220 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IMSÜldine arhitektuur ja standardiseerimine

Viktor Saarniit

06.10.2009

General architecture and standardisation; Access to IMS, PLMN, WLAN, wireline, wireless

1

Page 2: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

Sisu ülevaade

IMS motivatsioonIMS olemus ja ülesehitusIMS põhiprotokollidIMS standardid ja juurdepääsuvõrgudStandardiseerimisalane koostöö

2

Page 3: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IP põhineteenusvõrk

Fix

Mobiil

Internet

1970 1980 1990 2000

AnalogVoice GSM SMS CAPGPRS

WiFiUMTS

WAP

PC

TelnetFTP

WebemailSSL

WebSrvcsVoIP

SCPCS1 ADSL Cable

VoIP

CallingCard

Jaamapõhisedteenused

Mainframe

QoS

DialIP

IMS motivatsioon

3

Page 4: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

4

Täna kasutatakse erinevate teenuste pakkumiseks erinevaid võrke.

GSMPSTN InternetC

entral F

unct

ions

Transport

Control

Services

Transport

Control

Services

Transport

Control

Services

Access

Cen

tral

Func

tions

Transport

Control

Services

Transport

Control

Services

Transport

Control

Services

Access

fiks. kõne ahelkommutatsioon monostruktuur

mobiilne kõne ahelkommutatsioon monostruktuur

erinevad teenused pakettkommutatsioon modulaarne ülesehitus

IMS motivatsioon

4

Page 5: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

Fiksvõrk: telefonivõrgu areng peatunud: uut pole midagi pakkuda, samas seadmed vananevad, puudub motivatsioon samaväärsete vastu vahetamiseks; kõneside liigub mobiilivõrkudesse, vaja asemele midagi uut; areneb IP põhine andmesidevõrk; uus IP põhine TV kohaletoimetamise tehnoloogia – ähvardab järjekordse võrgu ehitus.

Mobiilivõrk: mobiilside jõudnud „igaühel on mobiiltelefon“ staadiumi, kvantitatiivne juurdekasv arenenud riikides peatunud; kõneside hinnad langevad, kõned asenduvad osaliselt Internetikõnedega või alternatiivsete suhtlusvahenditega. standardite erinevus teeb tehnoloogia omahinna õigustamatult kõrgeks, piirab pakutavate teenuste valikut - väljaspool koduvõrku ei saa kliendid kasutada kõiki oma teenuseid; uute teenuste arendus ja turuletoomine on kallis ning majanduslikult põhjendatud ainult suurele kliendimassile suunatud teenuste korral, selliseid teenuseid aga napib.

IMS motivatsioon

5

Page 6: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

Release '99Bearer services

64 kbit/s circuit switched384 kbit/s packet switched

Location servicesCall services: GSM-compatible, USIM-based

Release 4Edge radio

Multimedia messagingMeXe levels

Improved location services

Release 5IP Multimedia Subsystem (IMS)

IPv6, IP transport in utranImprovements in Geran, Mexe, etc.

3GPP - The 3rd Generation Partnership Projectwww.3gpp.org

asutatud 1998 ARIB - Association of Radio Industries and Businesses (Japan)ATIS - Alliance for Telecommunications Industry SolutionsCCSA - China Communications Standards Association (China)ETSI - European Telecommunications Standards InstituteTTA - Telecommunications Technology Association (Korea)TTC - Telecommunications Technology Committee (Japan)

IMS olemus ja ülesehitusIMS olemus ja ülesehitus

6

Page 7: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

TE

TE

MTBSS/

GERAN

R Um

MT UTRAN

R Uu

SGSN GGSN

MGW MGW

MSC server GMSC server

HSS

HSS

EIR

CSCF

CSCF

MRF MGCF SGW

PSTN/Legacy/External

SGW

Other PLMN

sSGSN

Applications &Services

MultimediaIP Networks

Applications &Services

Other AccessNetworks

Signalling

Signalling and/or data

Iu

Iu

Iu Mc

Nb

Nc

MAP MhMAP

Mc

Gi

Gp

Gn

Gf

Gr

CxCAP

GcMr

Gi

Gi

Mc

Gi

MwMm

Nb

Mg

Circuit Switched Domain

IP MultimediaDomain (IMS)

Packet Switched Domain

3GPP Release 5 arhitektuur

IMS olemus ja ülesehitus

7

Page 8: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

GPRS/UMTSGSM

PSTN

AAA

VoIP

OSA/Parlay Gateway

IN Platform

Application

SIP Application

Stored ProgramControl Services

IN / CAMEL Services

3rd Party Application

Services

INAP / CAP

OSA / Parlay

Multimedia Services

IMS

IMS olemus ja ülesehitus

8

Parlay X

Web Application

SIP

Page 9: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IP networkIP

accessIP

access

Sessioncontrol

ApplicationServer

IMS

VideoVoiceData

Session

IMS olemus ja ülesehitus

9

Page 10: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IMS olemus ja ülesehitus

Page 11: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IMS on 3GPP poolt kirjeldatud võrgusõlme ARHITEKTUUR multimeedia teenuste pakkumiseks võrgus

IMS ülesehituse üldpõhimõtted:•horisontaalne arhitektuur;•põhineb eksisteerivatel IETF protokollidel SIP, Diameter ning mitmed teised (RTP, RTCP, jne);•kasutatakse standardseid service enabler-d•modulaarne ülesehitus ning avatud liidesed

3GPP poolt on kirjeldatud:• üldine ülesehitus;• funktsionaalsed sõlmed ja nende funktsioonid;• funktsonaalsete sõlmede vahelised liidesed;• liidesed rakenduste ja võrgu suunas.

Baasspetsifikatsioonid:3GPP TS 22.228: IMS stage 1 (service requirements)3GPP TS 23.228: IMS stage 2 (architecture)3GPP TS 24.229: IMS stage 3 (protocols)3GPP TS 24.228: IMS signalling flows

Põhiprotokollideks on SIP (sessioon) RFC 3261 ja Diameter (AAA) RFC 3588 Paljud IMS funktsioonid on standardiseeritud IETF raamides:Update (RFC331), PRACK (RFC3262), Offer/Answer (RFC 3264), QoS/Media Authorization (RFC 3313), Tel-URIs (RFC 2806), 3GPP P-Headers (RFC3455), Service-Route (RFC3608), Asserted ID (RFC3325), DNS-Support (RFC 3263), ENUM (RFC2916, RFC2915), Path-Header (RFC 3327), Security-Mechanism-Agreement (RFC3329), jne;

3GPP on spetsifitseerinud ka mõned service enabler-id, näiteks enabler-id Presence ja Group ManagementTeenuste standardiseerimine pole IMS subjekt

Rakenduste osas on tähtis roll OMA-l ja Parlay Group-lOMA on spetsifitseerinud ja standardiseerinud IMS rakendusi: Presence, Push to Talk, Instant Messaging, jt Parlay Group tegeleb teenuste arendamise keskkonna ja vahenditega

IMS olemus ja ülesehitus

11

Page 12: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IMS (IP Multimeedia Subsystem) arhitektuur

IMS olemus ja ülesehitus

12

Page 13: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IMS põhilised eesmärgid

Teenusepakkujate ja seadmete ja tootjate osas;eesmärgiks on luua teenustele võimalikult võimekas, paindlik ning odav keskkond,ehk luua Telekommunikatsiooni operaatoritele teenuste pakkumiseks ECOSÜSTEEM, mis ühendaks arvukad avalikus Internetis pakutavad teenused traditsiooniliste telekommunikatsiooniteenustega, võimaldades teenuste konkurentsivõimelise maksumuse juures teenuste GLOBAALSE kasutatavuse koos KVALITEEDI tagamisega .

1. üks globaalne tehnoloogia, ühed standardid ( TOOTJATELE ODAVAM);2. standardiseeritud sisearhitektuur - funktsionaalsed sõlmed, nende funktsioonid ning omavaheline suhtlus , mis

võimaldab Operaatoril kasutada süsteemis erinevate tootjate komponente, (SEADMETE TURG);3. arhitektuur näeb ette kõigi teenuste juures korduvate toimingute teostamist juhttasandil (IMS Core) ning

enimkasutatavate funktsioonide realiseerimist rakenduste ühiskasutuses olevate komponentidena, mis kokkuvõttes võimaldab rakenduste kirjutamisel keskenduda teenuse sisulisele osale (VÄIKSEMAD ARENDUSKULUD)

4. standardiseeritud liides rakenduste suunas , mis võimaldab kasutada kolmandate osapoolte rakendusi (RAKENDUSTE TURG);

5. sisseehitatud vahendid erinevate teenuste omavaheliseks integratsiooniks, mis võimaldab teenusepakkujal lisada täiendavaid kulutus tegemata tootjapoolsetele teenustele uusi omadusi või ehitada olemasolevatest rakendustest keerulisemaid integreeritud teenuseid.

6. Ühtne signalisatsioon, juurdepääsu tehnoloogia erisused elimineeritakse sisenemisel transpordikeskkonda (KLIENDISEADMETE TURG)

Klientide osas;Eesmärgiks on luua globaalne teenuste keskkond.

Peamised põhimõtted:

1. ühtne kontaktipõhine suhtluskeskkond, mis hõlmab peale internetis enim levinud omaduste ka kõiki telekommunikatsiooni teenuseid;

2. teenused on kliendile saadaval tagatud kvaliteediga sõltumata asukohast ning juurdepääsutehnoloogiast kliendiseadmega, mis kliendil hetkel on kasutada.

IMS olemus ja ülesehitus

13

Page 14: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

OMA

Parlayworld

3rd Partyworld

IMS rakendused

HSS

PGM

IP Backbone PSTN/PLMN

SBG ISMGW

CSCF

BS- CS

MRF

Hotsip

SPS

Elion AS

PABX AS

PTT

We share

SIP AS SIP/Parlay

3rd Party Applications

SP Applications

IMS olemus ja ülesehitus

14

Page 15: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

Näide teenustele uute omaduste lisamisening erinevate teenuste omavahelise

integreerimisevõimalustest IMS keskkonnas

IMS olemus ja ülesehitus

15

Page 16: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IP Backbone

PSTN/PLMN

ABG

CSCF

SIP sõnumi liikumine IMS-sHelistaja helistab PSTN-i, helistaja numbrina näidatakse tema telefoninumbrit

HSS

1

2

5

6

3

4

7

IP Centrex Elion AS Salvest AS

IMS Core

Kutse numbrilt6xxxxxx

IMS olemus ja ülesehitus

16

Page 17: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IP Backbone

PSTN/PLMN

ABG

CSCF

Elion AS

TeS

SIP sõnumi liikumine IMS-sHelistaja helistab PSTN-i, helistaja numbrina näidatakse teenusnumbrit

HSS

1

2

5

6

3

4

78

9

IP Centrex

Kutse numbrilt800xxxxx

Salvest AS

IMS Core

IMS olemus ja ülesehitus

17

Page 18: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IP Backbone

PSTN/PLMN

ABG

CSCF

Elion AS

TeS

HSS

1

2

56

3

4

7

89

IP Centrex

Kutse numbrilt800xxxxx

Salvest AS

10

Kõne salvestamine

Media Proxy

IMS Core

SIP sõnumi liikumine IMS-sHelistaja helistab PSTN-i, helistaja numbrina näidatakse teenusnumbrit, kõne salvestatakse

IMS olemus ja ülesehitus

18

Page 19: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IMS põhiprotokollidSIP, Session Initiation Protocol

TCP/IP Application layer protocol

SIP on tekstipõhine universaalne avatud protokoll sessioonide ülalpidamiseks, baasdokument on RFC3261 Põhiomadused:• hästi struktureeritud modulaarse ülesehitusega, mistõttu lihtsalt laiendatav;• koosneb meetoditest (method), infokandjaks on header, mis sisaldab parameetreid ning nende väärtusi;• kasutatakse ISO 10646 sümboleid UTF-8 kodeeringus.

INVITE sip:[email protected] SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 192.xxx.xxx.xxx:5060;branch=z9hG4bK-5bc17944From: “Viktor Sarniit" <sip:[email protected]>;tag=78866253e691c6c3o0To: sip:[email protected]: [email protected]: 101 INVITEMax-Forwards: 70Contact: "3726391xxx" sip:[email protected]:5060Expires: 240User-Agent: Cisco/SPA525G-7.1.7Content-Length: 292Allow: ACK, BYE, CANCEL, INFO, INVITE, NOTIFY, OPTIONS, REFERSupported: replacesContent-Type: application/sdpv=0o=- 17648251 17648251 IN IP4 192.xxx.xxx.xxxs=-c=IN IP4 192.xxx.xxx.xxxt=0 0m=audio 53844 RTP/AVP 8 18 0 2 101a=rtpmap:8 PCMA/8000a=rtpmap:18 G729a/8000a=rtpmap:0 PCMU/8000a=rtpmap:2 G726-32/8000a=rtpmap:101 telephone-event/8000a=fmtp:101 0-15a=ptime:20a=sendrecv

REGISTER sip:elion.ee SIP/2.0Via: SIP/2.0/UDP 192..xxx.xxx.xxx:5060;branch=z9hG4bK-d5aea58From: “Viktor Saarniit" <sip:[email protected]>;tag=73291b641a7e3422o0To: “Vktor Saarniit" sip:[email protected]: [email protected]: 68078 REGISTERMax-Forwards: 70Authorization: Digestusername="[email protected]",realm="elion.ee",nonce="1b0e98445b6cac9e9c6ef4f5a9ad0483",uri="sip:elion.ee",algorithm=MD5,response="b22552e91f90df2ba17663d274a13e45",qop=auth,nc=0000000a,cnonce="f07c631e“Contact: “Viktor Saarniit" <sip:[email protected]:5060>;expires=60User-Agent: Cisco/SPA525G-7.1.7 BSDContent-Length: 0Allow: ACK, BYE, CANCEL, INFO, INVITE, NOTIFY, OPTIONS, REFERSupported: replaces

Vastavalt vajadustele on võimalik luua uus method, uus header, või lisada olemasolevale header-le uusi parameetreid. Sõnumite kehas (body) edasiantav info võib olla teine protokollMethod on vastav sõnum koos selle kasutamise reeglistikuga, sealhulgas sõnumile vastamise reeglistik, näiteks: REGISTER, INVITE, UPDATE,, CANCEL, jne Header on loogiliselt seotud info kogum, näiteks: From, To, Contact, Content-Type, jne

IMS põhiprotokollid, SIP

19

Page 20: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

Header fields

Method References

ACK RFC 3261

BYE RFC 3261

CANCEL RFC 3261

INFO RFC 2976

INVITE RFC 3261

MESSAGE RFC 3428

NOTIFY RFC 3265

OPTIONS RFC 3261

PRACK RFC 3262

PUBLISH RFC 3903

REFER RFC 3515

REGISTER RFC 3261

SUBSCRIBE RFC 3265

UPDATE RFC 3311

SIP methods

Header field ReferencesAccept RFC 3261Accept-Contact RFC 3841Accept-Encoding RFC 3261Accept-Language RFC 3261Accept-Resource-Priority RFC 4412Alert-Info RFC 3261-- - - - - - - - -P-Access-Network-Info RFC 3455P-Answer-State RFC 4964P-Asserted-Identity RFC 3325P-Associated-URI RFC 3455P-Called-Party-ID RFC 3455P-Charging-Function-Addresses RFC 3455

P-Charging-Vector RFC 3455

P-DCS-Billing-Info RFC 5503

- - - - - - - - - -User-Agent RFC 3261Via RFC 3261Warning RFC 3261WWW-Authenticate RFC 3261

Code Description References400 Bad request.401 Unauthorized.-------433 Anonymity Disallowed. RFC 5079436 Bad Identity-Info. RFC 4474437 Unsupported Certificate. RFC 4474438 Invalid Identity Header. RFC 4474-------487 Request terminated.488 Not acceptable here.489 Bad event. RFC 3265491 Request pending.493 Undecipherable.494 Security agreement required. RFC 3329

4xx: Client error.The request contains bad syntax or cannot befulfilled at this server.

Code Description References

100 Trying. RFC 3261

--------

183 Session progress. RFC 3261

1xx: Provisional.Request received, continuing to process therequest.

Code Description References

200 OK.

202 Accepted. RFC 3265

2xx: Success.The action was successfully received, understood, and accepted.

Code Description References

300 Multiple choices. RFC 3261

-------

380 Alternative service.

3xx: Redirection.Further action needs to be taken in order tocomplete the request.

Code Description References

500 Server internal error.

501 Not implemented.

502 Bad gateway.

503 Service unavailable.

504 Server timeout.

505 Version not supported.

513 Message too large.

580 Precondition Failure. RFC 3312

5xx: Server error.The server failed to fulfill an apparently valid request.

Code Description

600 Busy everywhere.

603 Decline.

604 Does not exist anywhere.

606 Not acceptable.

6xx: Global failure.The request cannot be fulfilled at any server.

SIP Responce Codes

IMS põhiprotokollid, SIP

20

Page 21: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

Diameter Header =

AVP Header

DiameterTCP/IP Application layer protocol

R, Request. P, Proxiable. E, Error. T, Potentially retransmitted message.

V, Vendor specific..M, Mandatory. P,If set, encryption for end to end security is needed.

AVP, Attribute Value Pair

Diameter headerDiameter on avatud protokoll AAA ülesannete täitmiseks, baasdokumendiks on RFC 3588. Baasprotokoll toetab kõiki RADIUS-e funktsioone Diameter on laiendatav uute rakenduste (application), korralduste (command) ning uute AVP-de kasutuselevõtmise kaudu. Protokoll võimaldab ka tootjakohaseid laiendusi

Code Description References0 - 255 Radius command codes.257 CER; CEA.258 RAR, Re-Auth-Request; RAA, Re-Auth-Answer. RFC 4005260 AMR, AA-Mobile-Node-Request; AMA, AA-Mobile-Node-Answer. RFC 4004262 HAR, Home-Agent-MIP-Request; HAA, Home-Agent-MIP-Answer. RFC 4004265 AAR, AA-Request; AAA, AA-Answer. RFC 4005268 DER, Diameter-EAP-Request; DEA, Diameter-EAP-Answer. RFC 4072271 ACR, Accounting-Request; ACA, Accounting-Answer. RFC 4005272 CCR, Credit-Control-Request; CCA, Credit-Control-Answer. RFC 4006274 ASR, Abort-Session-Request; ASA, Abort-Session-Answer. RFC 4005

275 STR, Session-Termination-Request; STA, Session-Termination-Answer. RFC 4005

Code Description References1 - 255 Radius attributes.256257 Host-IP-Address. RFC 3588258 Auth-Application-Id. RFC 3588259 Acct-Application-Id. RFC 3588260 Vendor-Specific-Application-Id. RFC 3588261 Redirect-Host-Usage. RFC 3588- - -- - -486 MIP6-Agent-Info. RFC 5447487 Accounting-Sub-Session-Id. RFC 3588

488-0xFFFFFF

Diameter-i rakendus on Diameter baasprotokollil põhinev protokoll Rakendus võib sisaldada uusi korraldusi ja AVP-id

Mõned näited Diameter rakendustest:Diameter Mobile IPv4 Application (Mobile IP, RFC 4004) Diameter Network Access Server Application (NASREQ, RFC 4005) Diameter Extensible Authentication Protocol Application (RFC 4072) Diameter Credit-Control Application (DCCA, RFC 4006) Erinevad rakendused 3GPP IMS vajadusteks , näiteks:3GPP Cx (3GPP TS29.228, TS 29.229), appl id= 167772163GPP Sh (3GPP TS 29.328, TS 29.329), appl id= 16777217jne.

IMS põhiprotokollid, Diameter

21

Page 22: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

Version: 1Length: 352Flags: (0x40) Request: Not SetProxialbe: SetError: Not SetT(Potentially re-transmitted message): Not Set

Command Code: (506) Multimedia-Auth-Answer (MAA)Application-ID: 3GPP Cx/Dx interface application (3G 29.229) (16777216)Hop-by-Hop-ID: 0x2218E2E2 End-to-End-ID: 0x2218E2E3

Attribute Value PairsSession-Id: CSCFCX.xxxxxx.ee;4ac30469;0cdc67;74bc72e0Origin-Realm: xxxxxx.eeOrigin-Host: HSS.xxxxxx.eeVendor-Specific-Application-Id: (Grouped) 260Vendor-Id: (10415) 3GPP Auth-Application-Id: (16777216) 3GPP Cx/Dx interface application (3G 29.229)

Result-Code: (2001) DIAMETER_SUCCESS Auth-Session-State: (1) NO_STATE_MAINTAINED Number-Authentication-Items: (1) Auth-Data-Item: (Grouped) 1018Item-Number: (1) Authentication-Scheme: (2) DIGEST Authentication-Info: nextnonce="e11cfbb844e48886e9b83403bdebb153“

,qop=auth,rspauth="8ca3080e96b0f7ab3552e16cea74d43c",cnonce="f39e7e57", nc=00000009

Version: 1Length: 604Flags: (0xC0) Request: SetProxialbe: SetError: Not SetT(Potentially re-transmitted message): Not Set

Command Code: (506) Multimedia-Auth-Request (MAR)Application-ID: 3GPP Cx/Dx interface application (3G 29.229) (16777216)Hop-by-Hop-ID: 0x2218E2E2 End-to-End-ID: 0x2218E2E3

Attribute Value PairsSession-Id: CSCFCX.xxxxxx.ee;4ac30469;0cdc67;74bc72e0Origin-Host: CSCFCX.xxxxxx.eeOrigin-Realm: xxxxxx.eeDestination-Host: HSS.xxxxxx.eeDestination-Realm: xxxxxx.eeVendor-Specific-Application-Id: (Grouped) 260Vendor-Id: (10415) 3GPP Auth-Application-Id: (16777216) 3GPP Cx/Dx interface application (3G 29.229)

Auth-Session-State: (1) NO_STATE_MAINTAINED Public-Identity: sip:[email protected]: (1) Auth-Data-Item: (Grouped) 1018Item-Number: (0) Authentication-Scheme: (2) DIGEST Authorization: Digest username="[email protected]",realm=“xxxx.ee",

nonce="e11cfbb844e48886e9b83403bdebb153",uri=sip:xxxx.ee,algorithm=MD5, response="be6013b7264650493f6afbf0dfff46be",qop=auth,nc=00000009, cnonce="f39e7e57“

Authentication-Context: REGISTERSIP-Server-Name: (Grouped) 1012S-CSCF-Name-Originating: sip:192.xxx.xxx.xxx:yyyy:UDPS-CSCF-Name-Terminating: sip:192.xxx.xxx.xxx:yyyy:UDP

CSCF -> HSS Multimedia-Auth-Request (MAR) HSS -> CSCF Multimedia-Auth-Answer (MAA)

Näide:suhtlus CSCF< -> HSS (Cx-interface) kasutaja tuvastamisel, 3GPP Cx/Dx interface application (application id= 16777216)

IMS põhiprotokollid, Diameter

22

Page 23: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IP networkIP

accessIP

access

Sessioncontrol

ApplicationServer

IMS

VideoVoiceData

Session

IMS olemus ja ülesehitus

23

IMS standardid ja juurdepääsuvõrgud

Page 24: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

3GPP2 asutati 1998, asutajad International Telecommunication Union (ITU) ja International Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000) algatusel. Huviobjektiks CDMA2000-ga seonduvKoostööpartneriteks on:ARIB - Association of Radio Industries and Businesses (Japan)CCSA - China Communications Standards Association (China)TIA - Telecommunications Industry Association (North America)TTA - Telecommunications Technology Association (Korea)TTC - Telecommunications Technology Committee (Japan)

3GPP2The 3rd Generation Partnership Project 2

IMS standardid ja juurdepääsuvõrgud

24

3GPP2 koostööprojektiks on Multimedia Domain (MMD) - arhitektuur CDMA2000 võrgutehnoloogiale Põhiprortkollid on SIP, DIAMETER and Mobile IPMMD on oma olemuselt IMS + CDMA packet transport ning koosneb:– Packet Data Subsystem (PDS): korraldab pakettide transporti (general packet data service)– IP Multimedia Subsystem (IMS): korraldab multimeedia sessiooni (multimedia session capabilities)

Page 25: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

TISPANTelecommunication and Internet converged Services and

Protocols for Advanced Networking

TISPAN on ETSI loodud komitee võrguarhitektuuri loomiseks ahelkommutatsiooni põhise fiksvõrgu migreerimist paketipõhisele võrgule, võimaldades lisaks uutele IP põhise võrgu teenustele säilitada ka “vana” maailma teenused . Komitee on vastutav kõigi standardiseerimise aspektide eest, sealhulgas NGN (Next Generation Network) osas. TISPAN on aluseks võtnud 3GPP IMS –i multimeediateenuste võimaldamiseks “end to end” IP võrkudes ning lisanud uued sõlmed:• NASS (Network attachment Subsystem) kliendiseadmete initsialiseerimiseks ja registreerimiseks;• RACS (Resource and Admission Control Subsystem) kontrolliks juurdepääsuvõrgu ressursi üle;• PES (PSTN/ISDN EmulationSubsystem)•võimaldab sulandada PSTN/ISDN teenused vastavate liideste ja Gateway-de abil IP põhisesse teenuste- ja transpordikeskkonda., säilitades kasutaja vaates tema teenused.

Tegevusalad:• NGN arhitektuuri kirjeldus ning üldised nõuded.• RACS, NASS ja teiste mitte IMS alamsüsteemide spetsifikatsioonid.• märgib 3GPP IMS vajalikud laiendused.TISPAN keskendub pigem raamspetsifikatsioonidele, mitte tehnilistele spetsifikatsioonidele

IMS standardid ja juurdepääsuvõrgud

25

Page 26: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

IMS standardid ja juurdepääsuvõrgud

26

Page 27: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

CableLabs

ETSI TISPAN

3GPP 3GPP2

WiMAX ForumIMS3GPP

Fixed Access to IMS

MobileAccess to IMS

Broadband WirelessAccess to IMS

Cable Access to IMS

Tulemus: IMS –ga seotud spetsifikatsioonide hajumine erinevate standardiseerimisorganisatsioonide vahel, mis hakkas ohustama IMS spetsifikatsioonide terviklikkust

IMS standardid ja juurdepääsuvõrgud

27

Page 28: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

• 3GPP alustas IMS standardiseerimist aastal 2000, alguses mobiilse multimeedia suunas

• 3GPP Release 5, valmis 2002 ning sisaldas esimesi IMS spetsifikatsioone, toetus ainult IP põhisele juurdepääsuvõrgule (IP connectivity access network).

• 3GPP Release 6, koostöö tulemusel 3GPP2-ga sisaldas juba 3GPP2vajadusi

• mitmete valdkondade standardiseerimisorganisatsioonid avaldasid soovi võtta aluseks 3GPP IMS, tekkis uus mõiste Common IMS

• 2007 saavutati kokkulepe 3GPP üldvastutusest IMS spetsifikatsioonide eest, kuna see tagab IMS spetsifikatsioonide terviklikkuse

• ETSI TISPAN IMS spetsifikatsioonid anti üle 3GPP - le 2007)• kõik TISPAN Release 1 spetsifikatsioonid muudeti

osaks 3GPP Release 7• osa TISPAN Release 2 spetsifikatsioone seostati

3GPP Release 8• harmoneeriti 3GPP Rx ja TISPAN Gq’ liidesed

[TR23.822]• 3GPP2 MMD vajaduste kohased spetsifikatsioonid sulandatakse 3GPP

Release 8• Alates Release 9 –st on 3GPP-l kavas pidada ülal ühte ühist IMS

spetsifikatsioonide kogumit

IP transport network

IP Multimedia Subsystem

Application Servers

Service Logic

Charging

Security

QoS Control

...

...

UMTSxDSL

Cable

CDMA WiMAX

IMS standardid ja juurdepääsuvõrgud

28

Page 29: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

NGN arhitecture

Access Networks

Transport Plane

Application Plane

Control Plane

Man

agem

ent P

lane

Value Added Service Creation

Packet Based Transport

Basic control service

Next Generation Network

IP

Access Network

…SDP …SDP …SDP …SDP

IMS

Transport Plane

Application Plane

Control Plane

Man

agem

ent P

lane

DSLAM Radio

IMS ja NGN

IMS standardid ja juurdepääsuvõrgud

29

Page 30: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

3rd Generation Partnership Project

IMS ülesehitus, funktsionaalsed sõlmed, liidesed

Arhitektuur

Rahvusvaheliste standardiseerimisorganisatsioonide koostöö

IETF (International Engineering Task Force)

Protokollid: baasprotokollid SIP,ja Diameter. koos arvukate täienduste ja laiendustega. Kaasnevad protokollid SDP, RTP, RTCP, jpm. SDP (RFC 2327) on SIP sõnumi kehas enim kasutatav protokoll. Uued protokollid, näiteks: RFC4825 XML Configuration Access Protocol (XCAP)

Vahendid

American National Standards InstituteT1.679 interworking ANSI ISUP ja SIP vahel

International Telecommunication UnionQ.1912.SIP interworking ITU-T ISUP ja SIP vahel

Sidusus vana võguga

Open Mobile AllianceKirjeldab IMS teenuseid, nt. Instant Messaging, Push-to-Talk

The Parlay GroupTeenuste arendamise vahendid

TeenusedNGN

TISPAN

–ETSI body on Next G

eneration Netw

orkA

lliance for Telecomm

unications Industry SolutionsC

JKC

hina Japan Korea

ITU-T N

GN

Focus Group

Standardiseerimisalane koostöö

30

Page 31: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

AAA: Authentication, Authorization, and AccountingABG: Access Border GatewayAS: Application ServerBGCF: Breakout Gateway Control FunctionCAMEL: Customised Applications for Mobile networks Enhanced LogicCAP: CAMEL Application PartCDMA: Code Division Multiple AccessCS: Circuit SwitchedCSCF: Call/Session Control FunctionGERAN: GSM EDGE Radio Access NetworkGGSN: Gateway GPRS Support NodeGMSC: Gateway Mobile Switching CentreGSN: GPRS Support NodeGPRS: General Packet Radio ServiceGSM: Global System for MobileHSS: Home Subscriber ServerIMS: IP Multimedia SubsystemIN: Intelligent NetworkINAP: IN Application PartMAP: Mobile Application PartMGCF: Media Gateway Control FunctionMGW: Media GatewayMMD: IP Multi-Media DomainMRF: Multimedia Resource FunctionMSC: Mobile Switching Center

31

NBG: Network Border GatewayPCF: Packet Control FunctionPDSN: Packet Data Serving NodePLMN: Public Land Mobile Network PS: Packet SwitchedPSTN: Public Switched Telephone Network QoS: Quality of ServiceRAN: Radio Access NetworkSBBC: Service Based Bearer ControlSBG: Session Border GatewaySGSN: Serving GPRS Support NodeSGW: Signalling GatewayUE: User EquipmentUMTS: Universal Mobile Telecommunications SystemUTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access NetworkWCDMA: Wideband CDMA

Kasutatud lühendid

Page 32: Üldine arhitektuur ja standardiseerimine - enos.itcollege.eeenos.itcollege.ee/~irokk/sissejuhatus_imsi_s09/IMS_loeng_1.pdf · PLMN s SGSN Applications & Services Multimedia IP Networks

32