Srednja škola „Ivan Goran Kovačić“ šk.god.2014/15. Kiseljak

Komercijalna

Završni rad PREDMET: Špedicija TEMA: TELEKOMUNIKACIJSKE USLUGE

Učenik: Mentor: Vlatko Knežević Tomislav Boro

Kiseljak,ožujka 2015.

SADRŽAJ

1. UVOD..........................................................................................................................................2

2. KVALITET USLUGE.................................................................................................................3

2.1. IMS koncept..................................................................................................................4

2.2.IMS arhitektura..............................................................................................................9

2.3. Podrška kvalitetu usluge u IMS-u...............................................................................15

2.4.IMS ekosistem.............................................................................................................17

1

UVOD

Multimedijske usluge u novoj generaciji mreža su vrlo složene, integrirane medijske komponente

(audio, video, 3D grafika, tekst). Komunikacija se odvija u stvarnom vremenu između više

korisnika. Zahtijeva se podrška za kvalitetu usluge „s kraja na kraj“ (eng. end to end). Novi

standardi su postavljeni za mrežne parametre: prijenosnu brzinu, kašnjenje, kolebanje kašnjenja,

pouzdanost i gubitke.

Današnji multimedijalni komunikacijski kanali koji uključuju video telefoniju,

multimedijalno poručivanje MMS (Multimedia Messaging Service), kratke tekstualne poruke

SMS (Short Message Service), govorno i video poručivanje, konferencijsku vezu i druge,

tretiraju se u industriji kao pojedinačne sesije. Multimedijalne usluge obuhvataju puno više od

tradicionalnih govornih usluga: one uključuju video, audio, slike, poruke, dijeljenje sadržaja,

grupne pozive i usluge namijenjene grupama korisnika. Osobine današnjih mreža neće biti

dovoljne kako bi se postigla zadovoljavajuća globalna interoperabilnost multimedijalnih usluga.

Komunikacijske usluge nužne su kako bi se postiglo pravo multimedijalno iskustvo u

fiksnom i mobilnom okruženju više operatora, te osigurala saradnja između operatora, Interneta i

medijske industrije. Komunikacijske usluge su standardizirane vrste komunikacije (npr.,

govorna, putem poruka ili push-to-talk komunikacija). Sve ove vrste komunikacije imaju

karakteristične osobine koje su raspoložive na strani terminala i na strani servera te omogućavaju

brži razvoj novih privlačnih usluga.

Grupirajući usluge u različite tipove komunikacijskih usluga, može se izolirati nekoliko

standardiziranih usluga kombiniranjem kojih je moguće razviti čitav niz nestandardiziranih

usluga. S obzirom na složenost i vremensku ovisnost sadržaja te interakciju s korisnikom,

poznato je da se takve usluge ne mogu riješiti “samo” većim brzinama, već su potrebna i nova

2

rješenja za opis usluga, kvalitetu usluge QoS (Quality of Service) i signalizaciju.

Nestandardizirane usluge su posebno zahtjevne jer mogu obuhvatiti raznovrsne multimedijalne

komponente, što ih – uz potrebe za (potencijalno vrlo velikim) prijenosnim kapacitetima – čini i

izuzetno osjetljivima na mrežno kašnjenje, varijaciju kašnjenja i gubitke.

Dva pitanja koja se nameću su: kako opisati nestandardizirane usluge sa stajališta

korisnika i kako osigurati kvalitetu usluge koju pruža mreža? Složenost problema opisivanja

nestandardiziranih usluga proizilazi iz različitih mjerila “kvalitete” s aspekta korisnika i s aspekta

mreže. Naime, korisnik usluge ne “vidi” mrežu, već samo prikaz na terminalu, dok se stajališta

mreže treba efikasno međusobno uskladiti korisnikove izborne mogućnosti s jedne strane te

karakteristike terminala, pristupne i središnje mreže s druge, kako bi se postigla najbolja moguća

kvaliteta usluge s kraja na kraj (end-to-end QoS). Važno je uočiti da “krajevi” između kojih se

pruža kvaliteta usluge “s kraja na kraj”, odnosno, korisnički terminal(i) i/ili aplikacijski server(i),

moraju imati sposobnost specifikacije i signalizacije svojih zahtjeva prema mreži. Da bi se

moglo provesti usklađivanje, skupine prihvatljivih vrijednosti parametara mogu se opisati

strukturama podataka, nazvanim “profili”, i preslikati na standardne klase kvalitete usluge.

Važno je uočiti i da se parametri mogu mijenjati tokom izvođenja usluge, što znači da treba

omogućiti da se signalizacija i prilagođenje kvalitete usluge odvijaju u skladu s promjenama, tj.

dinamički.

2. KVALITET USLUGE

Pojam kvalitete usluge odnosi se na pružanje podrške aplikacijama prema njihovim

karakteristikama i zahtjevima. Postoji mnogo definicija kvalitete usluge, a jedna od njih kaže da

se pod kvalitetom usluge smatra “kolektivni uticaj performansi usluge koje određuju stepen

zadovoljstva korisnika usluge”.

U skladu s trendom razvoja telekomunikacijskih sistema prema konvergiranoj mreži nove

generacije, dolazi do izgradnje temeljne mreže zasnovane na protokolu IP (internet protocol) i

jedinstvene paketske domene za mobilni i fiksni paketski promet. Takva mreža mora biti u stanju

zadovoljiti stroge zahtjeve kvalitete usluge različitih vrsta usluga i unutar mreže osigurati

3

mehanizme koji upravljaju resursima i njihovim dodjeljivanjem. Pružanje podrške za kvalitetu

usluge s kraja na kraj zahtijeva koordinaciju resursa i mehanizme upravljanja kvalitetom u svim

dijelovima sistema. Cilj je osigurati traženu klasu usluge (Service Class) i prioritet usluge tokom

trajanja multimedijalne sesije. Klasa usluge se može opisati pomoću parametara kao što su

kašnjenje, varijacija kašnjenja i gubici.

Napredne multimedijalne usluge se često sastoje od više medijskih tokova od kojih svaki

tok može imati svoje zahtjeve nad parametrima kvalitete usluge i time se svrstati u različitu

klasu. Zato je za takve usluge ključno promatrati zahtjeve kvalitete usluge na različitim nivoima,

s kraja na kraj, te ih međusobno povezati. Kvaliteta se može promatrati na tri nivoa:

• Nivo aplikacije: “korisnik” je čovjek te se zahtjevi izražavaju pomoću kvalitativnih parametara

(npr. subjektivna, percepcijska ocjena kvalitete pojedinog medija).

• Nivo sistema: “korisnik” je aplikacija te se zahtjevi izražavaju pomoću kvantitativnih i

kvalitativnih parametara (npr. vrijeme odziva, sistem posluživanja).

• Nivo mreže: “korisnik” je sistem te se zahtjevi izražavaju pomoću mjerljivih kvantitativnih i

kvalitativnih parametara (npr. kašnjenje, varijacija kašnjenja, gubici).

Ostvarivanje potencijala naprednih multimedijalnih usluga ovisi o zadovoljavanju

zahtjeva kvalitete usluge.

Nakon analize zahtjeva kvalitete usluge naprednih multimedijalnih usluga s kraja na kraj,

promatraju se mehanizmi u mreži neophodni za zadovoljavajuću podršku takvim uslugama. U

arhitekturi mreže nove generacije (Slika 1) se – prema specifikacijama organizacije 3GPP –

podrška kvalitete usluge vezuje za IMS (IP Multimedia Subsystem).

4

Slika 1. Konvergirana mreža nove generacije

2.1. IMS koncept

Prema 3GPP (Third Generation Partnership Project), IP Multimedia System (IMS)

obuhvaća sve elemente jezgrene mreže za pružanje višemedijskih usluga. IMS nije usluga sam

po sebi, već IMS omogućava usluge (eng. Service enabler). Protokol SIP (Session Initiation

Protocol) je signalizacijski protokol na aplikacijskom nivou koji se koristi za uspostavu,

modifikaciju i raskidanje višemedijskih sesija u IP mrežama. SIP je glavni signalizacijski

protokol za pružanje usluga u 3G sistemima. Utemeljen je na HTTP transakcijskom modelu

zahtjeva i odgovora. Tijelo SIP poruke nosi karakteristike sesije za čiji se opis koristi protokol za

opis sesije SDP (Session Description Protocol).

U najširem smislu riječi, IMS spaja telekomunikacije s računarstvom, odnosno Internet s

mobilnom mrežom, pružajući različite multimedijalne usluge u paketskoj domeni preko različitih

pristupnih tehnologija.

5

Planira se da će višemedijska komunikacija zasnovana na IMS-u postati ključan način

komunikacije među ljudima. Kao spoj Interneta i mobilne mreže, omogućit će IP pristup svim

internetskim uslugama uvijek i na bilo kojem mjestu. Nudi se širok sprektar usluga neovisnih o

pristupu.

Trenutne usluge koje se nude u IMS-u su:

- push-to-talk

- prisutnost

- komunikacija porukama

- WeShare - kombinacijske usluge

Push-to-Talk je usluga poput “walkie-talkie” usluge i jedna je od prvih IMS baziranih

aplikacija koja je dostupna u bežičnim mrežama. Karakteriše je jednostavna i brza uspostava

veze, bez zvonjave. Moguća je uspostava veze između dva i više korisnika. Push-to-talk čini

popularni dvosmjerni radio servis dostupnim na savremenim, naprednim mobilnim telefonima,

na taj način poboljšavajući mobilne servise i donoseći nove poslovne prilike u domeni glasovne

komunikacije u realnom vremenu. PoC (Push-to-Talk over Cellular) rješenje se bazira na

tehnologiji polu-dupleksa. Mrežni resursi su korišteni jednosmjerno samo za vrijeme trajanja

govora, umjesto da budu korišteni dvosmjerno za čitavo trajanje pozivne sesije.

Prisutnost (presence) omogućava da korisnik vidi informacije o prisutnosti, dostupnosti,

te komunikacijskim mogućnostima drugih korisnika prije nego što pokrene poziv. Predviđa se da

će ova usluga biti sastavni dio mnogih drugih usluga.

6

Slika 2. Prikaz usluge prisutnosti

Komunikacija porukama je usluga koja dopušta krajnjim korisnicima da trenutno šalju i

primaju poruke. Poruke mogu sadržavati bilo koju vrstu medijskog sadržaja, kao što su: glas,

slika, audio ili video klipovi, aplikacioni podaci ili neku njihovu kombinaciju. Poruka se šalje

kroz paketsku podatkovnu mrežu prema IMS-u, koji locira krajnji IP klijent i usmjerava poruku

do primaoca.

Slika 3. Prikaz usluge komunikacije porukama

7

Kombinacijske usluge omogućavaju korisniku da trenutno i interaktivno dijeli

informacije kao što su slike, živi video ili web sadržaj sa osobama sa kojima komunicira. Ovaj

kombinovani pristup se oslanja na ustaljeno ponašanje korisnika, kombinujući tradicionalni

telefonski poziv sa bilo kojim tipom medija.

Na slici 4. je prikazan IMS koncept. U središnjoj mreži koristi se protokol IP, neovisno o

pristupnoj tehnologiji, dok protokol SIP (Session Initiation Protocol) omogućava konvergenciju

različitih pristupnih tehnologija.

Slika 4. IMS koncept

Slika 5. i Slika 6. prikazuju položaj IMS-a unutar postojeće mrežne arhitekture. Poznato

je da već od uvođenja GPRS-a (General Packet Radio Service) postoji spoj Interneta i mobilne

mreže, te da već unatrag nekoliko godina gotovo svaki mobilni korisnik može pristupiti

internetskim sadržajima preko paketske domene. Postoje tri važna razloga zbog kojih se uvodi

IMS, a to su: kvaliteta usluge, naplata te integracija različitih usluga.

8

Slika 5. IMS u postojećoj mrežnoj arhitekturi

Slika 6. IMS u postojećoj arhitekturi mreže

IMS rješava pitanje kvalitete usluge, čije je nepostojanje glavni problem klasične

paketske domene. Tako se parametri kvalitete usluge mogu unaprijed dogovoriti te korisnik

koristiti uslugu s predvidljivim ponašanjem.

9

IMS rješava pitanje jednostavnije i kvalitetnije naplate. U klasičnom modelu, naplata

internetskog prometa se provodi isključivo na temelju količine prenesenih podataka. Zbog

diferencijacije prometa koju donosi IMS, svaka usluga se može naplatiti posebno.

Slika 7. IMS u očima krajnjeg korisnika

Primjer IMS scenarija: Alma u biznisu

Dok se vozi u taksiju sa aerodroma, Alma poziva Damira, kolegu sa posla, na njegov

mobilni telefon da prodiskutuju o nekim aspektima važnog konstrukcionog projekta. Alma

aktivira video mod na svom mobilnom telefonu kako bi Damiru mogla pokazati o čemu tačno

govori. Damir pregledava slike na svom mobinom telefonu dok diskutuju kako na najbolji način

da krenu naprijed. Njih dvoje odlučuju da im je potrebna mala pomoć njihovih poslovnih kolega.

Alma odabire radnu grupu projekta iz svoje liste prijatelja, vidi ko je dostupan, te inicira pushto-

talk grupnu sesiju. Amer i Goran odgovaraju da i oni takođe razmišljaju o istom problemu, i da

imaju nekoliko ideja za koje bi željeli da ih Alma pogleda. Kada Alma stigne u hotel pali svoj

laptop, otvara svoju ličnu listu prijatelja i poziva Damira, a Amer i Goran se pridružuju video

konferenciji. Amer startuje prezentaciju i razmjenjuje je sa kolegama. Na početku video

konferencije Damir je još uvijek na putu nazad u kancelariju i participira u konferenciji preko

10

svog mobilnog telefona, ali se prebacuje na PC čim stigne do svog radnog stola, nekoliko minuta

kasnije.

Ovaj scenario nam pokazuje kako ovako bogate komunikacije mogu biti jednostavne

ukoliko su podržane IMS-om. IMS nije samo tehnologija koja će diktirati evoluciju prema ovim

funkcionalnostima; potrebe krajnjeg korisnika i preduzeća će biti nosioci zahtjeva

multimedijalnih servisa i za mobilne i za fiksne operatore. Kakvu ulogu IMS igra u Alminoj

interakciji sa poslovnim kolegama? Komunikacija započinje tradicionalnim telefonskim

pozivom. Tokom konverzacije se pojavljuje potreba za pokazivanjem i dijeljenjem određenih

sadržaja, te se poziv obogaćuje videom. Ovo je servis koji se bazira na realnom ponašanju i lako

se obogaćuje kako bi ispunio korisničke potrebe (kako se one mijenjaju). Alma se kreće i u

danom trenutku se nalazi u zoni pokrivanja mreže drugog operatora. To što Alma koristi mrežu

drugog operatora nema nikakvog uticaja na njenu komunikaciju; ona i dalje ima pristup istim

servisima, bez obzira na njenu trenutnu lokaciju. Alma i dalje koristi svoju listu prijatelja i može

pozvati unaprijed definisanu radnu grupu u push-to-talk sesiju. Ova funkcionalnost zahtijeva

interoperabilnost servisa, koja je podržana od strane IMS-a. Upravljanje prisustvom i grupama

lista je sastavni dio komunikacije i daje podršku različitim servisima; ista lista prijatelja je

prisutna, bez obzira na vrstu servisa. Servisi nisu svojstveni tipu pristupa ili terminalu.

Videokonferencija ima učesnike koji koriste i fiksne i mobilne uređaje. IMS omogućava ovu

konvergenciju podržavajući servise koji su nezavisni od pristupa. Sa slikama, video-telefonijom i

kombinovanim multimedijalnim servisima, korisnici će biti u stanju mijenjati načine

komunikacije, korištenjem bilo koje kombinacije komunikacionih medija. Da ovo bilo doživilo

realnu primjenu, IMS je nužnost.

IMS omogućava integraciju usluga. Kod klasičnih mreža s vertikalnom arhitekturom,

svaka usluga se uvodi posebno i to za svaku vrstu mreže. Horizontalna i slojevita arhitektura

IMS-a (Slika 8.) pruža generičke zajedničke funkcionalnosti kojima se može koristiti više usluga

te tako smanjuje nepotrebno ponavljanje istih funkcionalnosti u mreži. To dovodi do smanjenja

troškova operatora i potencijalno jeftinijih usluga za korisnika. Isto tako, svaki operator se ne

mora ograničiti na skup usluga koje je sam razvio, odnosno koje je razvio dobavljač njegove

opreme, već će zbog standardno definiranih interface-a, moći koristiti usluge treće strane.

11

Slika 8. IMS slojevita struktura

2.2. IMS arhitektura

Na slici 9. su elementi, protokoli i inteface-i u IMS arhitekturi. U slojevitoj arhitekturi

IMS-a, aplikacijski sloj se sastoji od aplikacijskih i podatkovnih servera koji omogućavaju

usluge s dodatnom vrijednošću. Postoje tri vrste aplikacijskih servera u IMS-u:

• SIP AS (SIP Application Server) je aplikacijski server na kojem se izvode usluge zasnovane na

protokolu SIP. Očekuje se da će se sve nove usluge u IMS-u nalaziti upravo na SIP AS-u.

• OSA-SCS (Open Service Access – Service Compatibility Server) je aplikacijski server koji

pruža interface prema uslugama zasnovanim na otvorenom pristupu uslugama. Ideja je pružiti

uslugama pristup mrežnoj funkcionalnosti putem standardnog aplikacijskog programskog

interface-a.

• IM-SSF (IP Multimedia – Service Switching Function) je server za povezivanje IMS-a s

uslugama u sistemu aplikacija za poboljšanje mreže prilagođenih korisniku CAMEL

(Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic). Radi se o uslugama koje su bile

12

razvijene za GSM (Global System for Mobile Communications) mrežu, a pomoću IM-SSF

servera će se ponovno moći koristiti u IMS-u.

Slika 9. IMS arhitektura

Upravljački sloj u IMS-u sastoji se od elemenata za uspostavljanje i upravljanje sesijom,

što uključuje i podršku za kvalitetu usluge. Elementi IMS arhitekture su:

• Elementi baze podataka: domaći pretplatnički server HSS (Home Subscriber Server);

• Elementi upravljanja: funkcija za upravljanje sesijom poziva CSCF (Call Session Control

Function), funkcija upravljanja medijskim pristupnikom MGCF (Media Gateway Control

Function), funkcija upravljanja pristupnikom za prebacivanje veze BGCF (Breakout Gateway

Control Function), signalizacijski pristupnik SGW (Signaling Gateway);

• Elementi resursa: funkcija medijskih resursa MRF (Media Resource Function);

• Elementi interface-a na nivou mreže: medijski pristupnik MGW (Media Gateway).

13

Element baze podataka

Cvor HSS se može smatrati bazom korisničkih podataka koji su potrebni za upravljanje

multimedijalnim sesijama. Ti podaci uključuju korisničke profile, sigurnosne informacije, poput

autentifikacijskog i autorizacijskog koda te ostale podatke.

Elementi upravljanja

Ključni čvor u IMS-u je CSCF, koji je zadužen za obradu cjelokupne SIP signalizacije u

IMSu. Uloge CSCF-a se mogu podijeliti u tri kategorije, pa tako postoje tri vrste CSCF-a: P-

CSCF (Proxy-CSCF), I-CSCF (Interrogating-CSCF) i S-CSCF (Serving-CSCF).

P-CSCF je posrednik između korisničkog terminala i mreže. U kontekstu SIP

signalizacije, PCSCF je granični SIP posrednik te je to prva dodirna tačka između korisničkog

terminala i IMS-a. Uloge P-CSCF-a većim dijelom su vezane uz sigurnost (npr. vrši

autentikaciju primljenih i poslanih poruka između korisničkog terminala i ostatka mreže). Unutar

P-CSCF-a može se nalaziti PDF (Policy Decision Function). Radi se o entitetu koji je zadužen za

autorizaciju resursa i upravljanje kvalitetom usluge na nivou medija. Ostale funkcije uključuju

kompresiju i dekompresiju SIP poruka te generiranje podataka za naplatu.

Kako je P-CSCF posrednik između korisničkog terminala i IMS-a, tako je I-CSCF

posrednik između različitih administrativnih domena IMS-a. I-CSCF ima interface prema HSS-

u, preko kojeg može saznati lokaciju korisnika te tako proslijediti poruke prema odgovarajućem

S-CSCF.

S-CSCF je središnji funkcionalni entitet kod signalizacije jer sva signalizacija koju prima

ili generira korisnički terminal ide preko dodijeljenog S-CSCF-a. Slično kao I-CSCF, S-CSCF je

preko Diameter interface-a povezan s HSS-om, pomoću kojeg dobiva podatke potrebne

usmjeravanje signalizacijskog toka. Tako dobiva korisničke profile te informacije potrebne za

autentifikaciju korisnika. S-CSCF provjerava svaku SIP poruku i određuje hoće li poruku

usmjeriti na jedan ili više aplikacijskih servera koji ce pružiti određenu uslugu korisniku.

14

MGCF je interface za IMS signalizaciju prema mrežama sa starom signalizacijom

(legacy signaling). MGCF pridjeljuje element mreže (MGW) za kontrolu interface-a na nivou

nosača informacije. MGCF inicira akcije uspostave, modifikacije i oslobađanja veza na

pojedinim MGW-a kao i rezervaciju resursa potrebnih za sesiju.

Cvor BGCF na zahtjev S-CSCF-a izabire mrežu i čvor za interface s PSTN/CS (Public

Switched Telephone Network/Circuit-Switched) domenom, ako je ona unutar iste mreže kao i

BGCF čvor ili zahtjev prosljeđuje BGCF čvoru (SIP protokolom) u drugoj mreži.

Signalizacijski pristupnik SGW se koristi ako nakon tačke međusobne saradnje treba

promijeniti transportnu metodu za signalizaciju u mreži.

Elementi resursa

Čvor MRF objedinjuje funkcije za obradu toka podataka. One se dijele na MRFC (MRF

Control) i MRFP (MRF Processing) funkcije. MRFC obavlja upravljanje vezama s više učesnika,

tj. omogućava konferencije. Jedan MRFC upravlja jednim ili s više MRFP čvorova na osnovu

naredbi dobivenih od aplikacijskog servera i S-CSCF-a, a daje ispis tarifnih podataka za

medijacijski sistem. Taj čvor završava SIP signalizaciju te radi kao SIP korisnički agent. MRFP

je distributer medija prema mreži. Može se koristiti kao izvor podataka u domaćoj mreži ili za

provođenje raznih operacija nad tokom podataka (obavlja miješanje dolaznih medijskih tokova

za veze s više učesnika, izvor je medijskog toka za multimedijalne obavijesti, obrađuje medijske

tokove obavljajući funkcije analize medija i transkodiranje, daje tarifne podatke potrebne MRFC

funkciji, nadgleda prijenosnu brzinu).

Elementi interface-a na nivou mreže

Medijski pristupnik MGW osigurava interface na nivou nosača informacije, što na prvom

mjestu znači saradnju između različitih mehanizama transporta kao što su TDM (Time- Division

Multiplexing) i IP, ali i transkodiranje, ako dva kraja veze podržavaju različiti kodek.

Između elemenata IMS arhitekture definirane su referentne tačke od kojih je važno izdvojiti:

15

• Referentna tačka MGCF – CSCF (Mg referentna tačka): omogućava MGCF-u da prosljeđuje

dolazno signaliziranje pri sesiji (iz PSTN mreže) prema CSCF-u u svrhu postizanja

interoperabilnosti sa PSTN mrežom. Za Mg referentnu tačku se koristi protokol SIP.

• Referentna tačka CSCF – MRFC (Mr referentna tačka): omogućava S-CSCF-u da prenosi

signalne poruke između aplikacijskog servera i MRFC-a. Za Mr referentnu tačku se koristi

protokol SIP.

• Referentna tačka CSCF – CSCF (Mw referentna tačka): omogućava komunikaciju i

prosljeđivanje signalizacijskih poruka između CSCF funkcionalnih entiteta, tj. za vrijeme

registracije terminala, te tokom kontrole sesije. Za Mw referentnu tačku se koristi protokol SIP.

• Referentna tačka CSCF – BGCF (Mi referentna tačka): omogućava poslužujućem CSCF

funkcionalnom entitetu da proslijedi signalizaciju sesije prema BGCF-u u svrhu

interoperabilnosti sa PSTN mrežom. Za Mi referentnu tačku se koristi protokol SIP.

• Referentna tačka S-CSCF – aplikacijski server (SIP AS, OSA SCS, IM SSF) (ISC (IMS

Session Control) referentna tačka): omogućava komunikaciju aplikacija sa SCSCF-om. Za ISC

referentnu tačku se koristi protokol SIP.

• Referentna tačka HSS – aplikacijski server (Sh referentna tačka): omogućava komunikaciju

aplikacija sa HSS-om. Za Sh referentnu tačku se koristi protokol Diameter.

• Referentna tačka CSCF – HSS (Cx referentna tačka): omogućava CSCF da zatraži potrebne

autorizacijske podatke od HSS-a, radi potvrde korisničke registracije te kako bi prikupio ostale

korisničke podatke. Za Cx referentnu tačku se koristi protokol Diameter.

Primjer: Damir želi pozvati Almu koristeći svoj SIP telefon

Kada Damir želi pozvati Almu koristeći svoj SIP telefon nije poznato kako Damirov

telefon može znati adresu Alminog telefona, obzirom da se IP adrese mijenjaju od konekcije do

konekcije (dinamička dodjela adresa). Postojeći telefonski sistem osigurava da telefon ima stalni

fiksni ili mobilni broj, a cijena ove funkcionalnosti je dodatna kompleksnost sistema. U slučaju

Internet telefonije stalni elemenat je simboličko korisničko ime, npr. „alma@operatorB.ba", dok

16

se IP adresa mijenja. Svaki put kad se telefon povezuje na mrežu, on šalje svoje ime u direktorij

koji tada može ažurirati njegovu ime↔adresa tabelu. Za iniciranje poziva Damirov telefon šalje

Almi SIP poruku invite preko S-CSCF-a, koji „Alma“ zamijenjuje sa IP adresom Alminog

telefona; ovaj postupak je poznat i kao rezolucija adrese. Za izvođenje ove operacije, S-CSCF

vrši odabir koju će aplikaciju aktivirati (proslijeđivanje, glasovna pošta, legal intercept,...). U

slučaju običnog glasovnog poziva, S-CSCF traži od HSS-a IP adresu Alminog telefona, nakon

čega SIP poruku invite proslijeđuje na tu adresu. Bitno je napomenuti da u zavisnosti od njegove

centralne lokacije i slova „S“, S-CSCF nije komutaciona već serverska funkcija. Osnovni zadaci

S-CSCF-a su:

• Strana pozivaoca: Identificira servisne privilegije pozivaoca i S-CSCF pozvane osobe;

• Strana pozivanog: Zamjenjuje simboličko ime pozvane osobe sa njegovom/njenom IP adresom

(u nekim specijalnim slučajevima, on proslijeđuje poruku aplikacionom serveru, izvodi operacije

nad SIP porukama,...).

U daljnjem razmatranju se nameće pitanje gdje je direktorij lociran1. Microsoft MSN,

Yahoo i AOL koriste centralizovani pristup, tako da svaki od njih koristi vlastiti direktorij. Jedan

„operator“ je dovoljan za cijeli svijet!. Skype distribuira besplatni softver za Windows, MacOS,

Linux i PocketPC operativne sisteme, koji rade sa decentralizovanim direktorijem. Skype koristi

FastTrack p2p tehnologiju, kao i poznatu aplikaciju za dijeljenje fajlova KaZaA-u. Svaki PC

memoriše i ažurira dio "direktorija cijelog svijeta" korištenjem DHT (DHT – Distributed Hash

Table) algoritma. Ažuriranja i pretrage se izvršavaju u kooperaciji. U ovom pristupu nema

uključenih operatora. Kako su naprijed pobrojani pristupi nekompatibilni, Alma i Damir moraju

koristiti zajedničkog operatora. S druge strane, operatori preferiraju arhitekturu sa podijeljenim

odgovornostima za direktorij. Koriteći takav pristup, svaki operator upravlja sistemom

direktorija, a odgovarajući mehanizmi zauzimaju mjesto u omogućavanju korisniku da poziva

telefon kojeg opslužuje neki drugi operator. Poruka invite pozvanom telefonu se prenosi pomoću

mrežnih sistema iz domene pozivaoca i domene pozvanog na način sličan e-mailu. IMS se može

grubo opisati kao IETF RTP/SIP sa e-mailom sličan adresiranju po domeni, kako bi se ostvarilo

upravljanje interoperabilnošću.

17

Operator, na primjer, može razdvojiti svoje korisnike na dvije podskupine: potrošače i

profesionalce, obje sa različitim S-CSCF-ovima i aplikacijama. Pošto operator pokreće nekoliko

S-CSCF-ova, neophodno je ponovo uvesti jedinstvenu ulaznu mrežnu tačku koja može

proslijediti SIP poruku relevantnom S-CSCF-u. Ovo je zadatak ispitujućeg CSCF-a (I-CSCF –

Interrogating CSCF). SIP poruka poslana sa Damirovog telefona se prenosi do I-CSCF-a, koji je

proslijeđuje do relevantnog S-CSCF-a. Bitno je zapamtiti da, ako je Alma korisnik drugog

operatora, S-CSCF koji je zadužen za Damira proslijeđuje SIP poruku prema I-CSCF-u Alminog

operatora. Obogaćena komunikacija i unaprijeđena interakcija između glasa i podataka su važni

aspekti za osoba↔osoba komunikaciju.

2.3. Podrška kvalitetu usluge u IMS-u

Kod opisivanja zahtjeva kvalitete usluge za sesiju u IMS-u, 3GPP specifikacija navodi

kako IMS arhitektura treba omogućiti podršku za pregovaranje o kvaliteti usluge s kraja na kraj

te dodjelu potrebnih mrežnih resursa. Sa stajališta krajnjeg korisnika, to znaći mogućnost

prihvata, odbijanja, ili modifikacije parametara sesije te mogućnost zahtijevanja određenog nivoa

kvalitete usluge. Pregovaranje se izvodi pomoću SIP signalizacije, gdje je pri tom potrebno

provesti usklađivanje između “profila korisnika” koji opisuje korisničke mogućnosti/želje, te

zahtjeva same usluge. Uz heterogenu okolinu mreže nove generacije, cilj je korisniku pružiti

prilagođenu i personaliziranu uslugu kako bi se postigla “najbolja moguća” kvaliteta usluge.

Ključni faktori koje treba uzeti u obzir su:

• mogućnosti korisničkog terminala i pristupne mreže;

• raspoloživost i autorizacija mrežnih resursa;

• cijena dodijeljenih resursa s obzirom na korisnički budžet;

• želje krajnjega korisnika s obzirom na komponente aplikacije;

• preslikavanje zahtjeva korisnika/aplikacije na transportne parametre kvalitete usluge.

18

Ranije je spomenuto kako je važno uočiti da se parametri usluge, te uslovi u kojima se

ona odvija, mogu mijenjati tokom sesije. Različiti scenariji promjene parametara uključuju, na

primjer, promjene u korisničkom profilu, promjene u zahtjevima usluge, te promjene u

raspoloživosti ili cijeni mrežnih resursa. Dok 3GPP specifikacije opisuju procedure dinamičkoga

pregovaranja o medijima i kodecima, ostaje za odrediti koji bi to tačno bili događaji (events) i

pragovi (thresholds) koji bi uzrokovali, odnosno, pokrenuli ponovno pregovaranje i

prilagođavanje promijenjenim uslovima tokom sesije.

Mehanizmi opisani u postojećim specifikacijama zadovoljavaju potrebe IMS usluga

poput onih zasnovanim na prisutnosti (presence), komunikaciji porukama (messaging) ili

strujanju multimedijalnih sadržaja (streaming), ali postavlja se pitanje zadovoljavaju li ti

mehanizmi potrebe naprednih multimedijalnih usluga. Pomoću SIP signalizacije, krajnje tačke

razmjenjuju podatke o parametrima sesije, ali nekada je potrebno više od samoga dogovora oko

kodeka i formata koje podržavaju obje strane (Slika 10.). Na primjer, ako korisnik ima ograničen

ukupni prijenosni pojas, treba odrediti kako optimalno raspodijeliti raspoložive resurse različitim

medijskim komponentama usluge tako da se postigne najbolja moguća kvaliteta u zadanim

uslovima.

Slika 10. Arhitektura kvaliteta usluge u IMS-u

19

Kvalitet servisa (QoS) za Damirov poziv prema Almi

Kada Damir poziva Almu, njegov telefon šalje SIP poruku invite prema P-CSCF-u mreže

koja obezbjeđuje pristup. Pozvana mreža zna da je poziv iniciran i tada je u stanju podešavati

pristup kako bi se poboljšao kvalitet poziva. P-CSCF ekstraktira (iz poruke invite) opis medijskih

mogućnosti terminala i proslijeđuje tu informaciju prema PDF-u (PDF – Policy Decisio

Function). PDF, koji je povezan na pristupnu opremu (linija, radio), može tada podešavati mrežu

kako bi poboljšao QoS.

Damir poziva Almu, ali mreža ne može dosegnuti Almin telefon

S-CSCF treba da pošalje Damiru zvučnu poruku kako bi ga informisao o problemu. Da bi

to uradio, S-CSCF poziva MRFC (MRFC – Media Resource Function Controller), koji umjesto

Alminog telefona odgovara na SIP poruku invite koju je poslao Damirov telefon. MRFC

odgovara na način tako da se Damirov telefon povezuje na MRFP, a medijski sistem šalje audio

poruku: „Pozivani telefon ne može biti dosegnut, molimo pozovite kasnije“.

Damir poziva Almu na njen tradicionalni (fiksni) telefon

Ovo će biti najčešći slučaj obzirom da će se IMS uvoditi progresivno, dok će postojeće

telefonske mreže ostati u funkciji još dugo vremena. S-CSCF detektuje da je Almina adresa

klasični telefonski broj, i poziva BGCF (BGCF – Breakout Gateway Control Function). BGCF

odabire MGCF, koji tada:

• Izvodi translaciju između SIP poruka i ISDN ISUP (ISUP – ISDN User Part) poruka

• Kontrolira MGW (MGW – Media GateWay), koji izvodi translaciju između Internet glasovnog

toka (RTP) i tradicionalnog telefonskog toka glasa.

2.4. IMS ekosistem

20

Uspjeh novih telekomunikacijskih usluga će u velikoj mjeri zavisiti od toga koliko dobro

telekomunikacijski operatori mogu stvoriti ili iskoristiti postojeće usluge koje se koriste na

Internetu, i televizijskoj i filmskoj industriji, industriji igara ili bilo kojoj drugoj industriji te

omogućiti svojim korisnicima iskustveni doživljaj koji će ispuniti ili nadmašiti njihova

očekivanja. Njihov uspjeh u ovom nastojanju zahtjeva razvoj usluga koje su jednostavne za

korištenje i koje se mogu isporučiti na siguran način.

Telekomunikacijska industrija ne može samostalno zadovoljiti sve ove zahtjeve.

Kombiniranjem najboljeg što telekomunikacije, Internet i medijske industrije može se stvoriti

novi ekosistem koji će generirati privlačne i korisne usluge. Uspjehu IMS-a mogu doprinijeti

proizvođači mobilnih i fiksnih IMS terminala, razvijači aplikacija, standardizacijska i

regulacijska tijela te razne interesne skupine u industriji. Ovaj ekosistem će se temeljiti na IMS-u

i bit ce važan komplement Internetu kakvog danas poznajemo.

Kako bi se postigao pomenuti sinergijski efekt, predlaže se kooperativno okruženje u

kojem operatori, internetska i medijska industrija mogu na jednostavan način dogovarati

povezivanje standardiziranih i nestandardiziranih usluga. Primjer jedne takve nestandardizirane

usluge je neka zamišljena on-line igra, gdje se komunikacijski dio igre može riješiti

standardiziranom uslugom, u ovom slucaju IMS poručivanja (IMS messaging). IMS stoga pored

komunikacijskih usluga omogućuje i razvoj nestandardiziranih usluga koje će davaocu usluga

omogućiti diferencijaciju na tržištu i podizanje vrijednosti brenda, a koje se opet temelje na

skupu standardiziranih komunikacijskih usluga.

Da bi IMS ekosistem postao stvarnost, potrebne su sljedeće komunikacijske usluge (Slika

11.):

Komunikacijska usluga: MMtel (konverzacijska) omogućava komunikaciju za

multimedijalnu telefoniju te je zajednički standardizirana od strane 3GPP i TISPAN

(Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking)

standardizacijskih tijela. Standardizacija ove usluge optimizira isporuku glasovne, slikovne i

video komunikacije s kraja na kraj komunikacijskog kanala između dvije strane u komunikaciji.

21

Nadzor nad medijem u stvarnom vremenu te dodatne usluge bit će definirani u relevantnim

standardima. Sesije s više korisnika su podržane do određenog broja učesnika.

Komunikacijska usluga: PoC (push-to-talk over Cellular) koji je standardiziralo tijelo

OMA (Open Mobile Alliance). Komunikacija unutar grupe je glavna namjena, a uključeni su i

nadzor nad half-duplex medijem u stvarnom vremenu.

Komunikacijska usluga: Messaging omogućava komunikaciju kako je standardiziran u

3GPP i OMA tijelima. Fokusira se zagarantiranu isporuku poruka – istovremenu ako su

adresirane strane trenutno raspoložive, odgođenu u suprotnom. Usluge koje bi koristile

komunikacijsku uslugu Messaging su: Instant Messaging, Chatting, E-mail i Video-mail.

Kroz vrijeme će biti definirane dodatne IMS komunikacijske usluge koje će ostati

raspoložive kroz API (Application Programming Interface) i u mrežama operatora. Lokacijska

usluga bi mogla biti definirana kao jedna od pomoćnih komunikacijskih usluga.

Slika 11. Komunikacijske usluge

22