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Arquitetura da Rede
IMS

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Conteúdo
1. Visão Geral IMS
2. Arquitetura da Rede IMS
3. Solução de Acesso do Usuário IMS
4. Vantagens e Evolução da Rede IMS

IP
Multi-
media
FMC
Web
IP é a base para a totalidade dos serviços o qual
habilita Telecom ao mesmo estágio da Internet
TDM IP
De serviços de voz para capacidades multimídia
em ordem para atingir o potencial da rede
Voz  Multimídia
Necessidades do cliente envolvem a convergencia
fixo e móvel
Fixo ou Móvel  FMC
Equipado com capacidade baseada em Web na
rede Telecom
Telecom  Web
Tendências Típicas nas Redes Atuais

Serviços multimídia IP
Serviço de Sessão:
Chamada de voz e vídeo
Conferencia
Mensagem
Serviços sem Sessão:
IPTV, Mídia e Web
Vários modos de acesso
Rede móvel:
WiMax
LTE/ SAE
GSM/ WCDMA/
CDMA/ TD-SCDMA
Rede fixa:
LAN, WLAN e xDSL
O que é IMS?
IMS é IP Multimedia Subsystem
 Baseado na rede IP
 Usa o protocolo SIP como protocolo de controle de sessão principal
 Suporta acesso independente e assim oferece pacotes de serviços mais
competitivos

Conclusões do IMS
 É reconhecido pelas principais organizações de normatização
que o IMS convergirá as redes fixa e móvel no futuro.
Normas IMS já estão estáveis e maduras. Futuras normas do IMS
concentrarão em como otimizar e melhorar umas poucas funções.
 Os principais fornecedores podem oferecer produtos IMS em
conformidade com 3GPP e podem prover capacidades de
integração de produtos fim-a-fim.

Conteúdo
1. Visão Geral IMS

Conteúdo
2.1 Arquitetura da Rede IMS
2.2 Funções das Entidades IMS
2.3 Pontos de Referência e Protocolos no IMS
2.4 Nomeação e Conceitos de Endereçamento

Gaming Conference
3rd Party
ApplicationsSCP
MGCF
I-CSCF
AGCFP-CSCF
S-CSCF
HSS
Bearer Control Layer
AG
IAD
PSTN/PLMN
MGW
SIP H.248
xDSL/LAN access
WiFi access
AP
SGSN
2G/3G RAN
SIP Terminals
SIP
SIP
Bearer Core NetworkGGSN AC
Arquitetura da Rede IMS
CGP
OSS
BGCF
IM-SSF OSA Presence PTT IM Group
MRFC
MRFP
Bearer
Control and
Access
Session
control
Service
capability
Application
A-RACF
CCF
SPDF
PCRF
H.248
NACF CLF

Arquitetura da Rede IMS – Camada
Acesso/Portadora
Application
Session Control
Service capability
Access
 Acesso e portadora
 Acesso usuário --
GPRS/UMTS/CDMA/ WiFi/xDSL/LAN
 Conecta IMS a rede legada --
PSTN/PLMN/H.323/SIP VoIP
 Controla os recursos de portadora
 Camada controle sessão
 Funções – Controle chamada,
gerenciamento usuário, disparo de
serviços, controle de recursos,
integração com redes atuais.
IP Bearer
P/I/S-CSCF, MRFC
AGCF/MGCF
ARACF/ SPDF/
PCRF

Arquitetura da Rede IMS – Camada de Capacidade
de Serviço e Camada de Aplicação
IP Bearer and Access
Application
Session Control
Service capability
 Camada de Capacidade de Serviço
 Provê as diferentes capacidades de
serviço, que são principalmente servidores
de aplicação e servidores de recursos.
 Como : Mensagem instantanea/ Presença/
Grupo/ PoC/ Serviços suplementares
 Camada de Aplicação
 Provê aplicativos desenvolvidos por
terceiros
 Como : Central de jogos, centro de
conferencia, aplicação empresarial, etc.
3rd party AS,
gaming center,
enterprise center
General telephony
AS, IM, PoC,
Presence, Group

Conteúdo

Entidades da Rede IMS – Camada
Controle de Sessão
 Elementos de rede na camada de controle de sessão :
Função NE Função NE
Controle de
chamada
P－CSCF
Interconexão
de rede
MGCF
I－CSCF IM－MGW
S－CSCF BGCF
Gerenciamento
de usuário
HSS
Recursos de
mídia
MRFC
SLF MRFP

CSCF - Call Session Control Function
CSCF Funções Principais
P-CSCF
(Proxy)
1:O primeiro ponto de contato para a rede IMS
no domínio visitado ou no domínio local.
2: Controle da rede de acesso.
3: Controle de QoS, controle NAT e controle de
segurança.
I-CSCF
(Interrog
ating)
1: Primeira entrada para a rede IMS de uma
operadora.
2: Designar S-CSCF e roteamento de sessão.
3: Ocultar topologia
S-CSCF
(Serving)
1: Autenticação de registro de usuário.
2: Controle de roteamento de sessão (Normal,
interconexão, chamada de emergencia)
3: Disparo de serviço
SCP SIP AS
HSS
database
S-CSCF
P-CSCFAGCF
MSAN
SIP Phone
MGCF
I-CSCF
Broadband WIFI
Legacy
network
3rd party AS
IP Bearer
NASS Subsystem RACS Subsystem

Função da Base de Dados – HSS e SLF
NE Funções Principais
HSS
Home
Subscriber
Server
1: Identificação de usuário, informação de
numeração e endereçamento;
2: Informação de segurança de usuário :
informação de controle de acesso de rede
para autenticação e autorização;
3: Informação de localização de usuário no
nível entre-sistemas;
4: Informação de perfil de usuário (iFC, etc).
SLF
Subscription
Locator
Função
Quando um operador tem mais que um HSS,
SLF é usado para selecionar o HSS
relacionado, e normalmente o SLF é
combinado com o HSS.
SCP SIP AS
HSS/SLF
database
S-CSCF
P-CSCFAGCF
MSAN
SIP Phone
MGCF
I-CSCF
Broadband WIFI
Legacy
network
3rd party AS
IP Bearer

Nós de Interconexão
MGCF Media Gateway Control Função
1: Controla o IMS-MGW para estabelecer/modificar/deletar
canais de mídia.
2: Seleciona o I-CSCF para chamadas de entrada da
PSTN/CS.
3: Realiza conversão de protocolo entre ISUP e SIP.
IM-MGW IM-MGW-- IMS-Media Gateway Função
1: Terminação de canais portadores da rede de comutação
de circuitos e fluxos de mídia de uma rede de pacotes.
BGCF Breakout Gateway Control Função
1: Seleciona um MGCF apropriado para interconexão com o
domínio PSTN/CS.
SGW Signaling Gateway
1: Completa a transição de ISUP sobre IP para ISUP sobre
TDM, porque o MGCF suporta somente IP.
SCP SIP AS
MSAN
SIP Phone
Broadband WIFI
Legacy
network
3rd party AS
IP Bearer
HSS
S-CSCF
P-CSCFAGCF
MGCF
I-CSCF
MGW SGW
BGCF

IMS Função de Recursos Multimídia
MRFC Multimedia Resource Função Controller
1: Controla os recursos de fluxo de mídia no MRFP.
2: Interpreta informação vinda de um AS e S-CSCF
(ex.: identificador de sessão) e controla MRFP
adequadamente.
MRFP Multimedia Resource Função Processor
1: Fornece os recursos a serem controlados pelo
MRFC.
2: Mistura fluxos de mídia entrantes (ex: para
conferencia).
3: Processa fluxos de mídia (ex: codificação de
audio, análise de mídia).
SCP SIP AS
HSS/SLF
database
S-CSCF
P-CSCF
MSAN
SIP Phone
MGCF
I-CSCF
Broadband WIFI
Legacy
network
3rd party AS
IP Bearer
MRFC
MRFP

Entidades de Rede IMS – Outras Camadas
 Os Elementos de Rede na camada de acesso e portadora :
Função NE Função NE
Controle
Recursos
PCRF Tarifação CCF
SPDF+A-RACF Gerencia NE OMS
Controle Acesso
NACF SBC ABGF
CLF Nome e endereço DNS/ENUM

Funções das Entidades da Camada de
Acesso e Portadora
SCP SIP AS
HSS/SLF
database
S-CSCF
P-CSCFAGCF
MSAN
MGCF
I-CSCF
Broadband
Legacy
network
3rd party AS
IP Bearer
Private
Network
SBC
PCRF/
SPDF
Realiza função de controle de QoS na rede IMS
DNS/
ENUM
1: DNS (Domain Name System) é responsável por
traduzir URL para endereço IP para roteamento de
sessão
2: ENUM (E.164 Number URI Mapping) é usado para
traduzir o tel URI para SIP URI
NAT/
SBC
1: SBC pode realizar funções tais como: NAT
traversal, segurança, conversão IPv4/IPv6.
2: Proxy de mídia, controle de QoS na rede fixa e
segurança

Camada de Capacidade de Serviço do IMS
 AS: Application Server
 Um AS oferece serviços IM de valor agregado e reside ou na rede local do usuário ou
em uma localização de terceiros
 Função principal é processar as mensagens SIP da rede IMS e iniciar as mensagens
SIP
AS
OSA AS CAMEL/SCP
S-SCSF
SIP SIP
CAP/INAPOSA API
OSA SCSSIP AS IM-SSF
 Tipos de servidores de aplicação
IMS
 OSA-SCS: Open Service Access
– Service Capability Server
 IM-SSF: IP Multimedia service
switching Função
 SIP AS: Implementa serviços
para usuários IMS

Conteúdo

As Interfaces na Rede IMS
Page20
Sh/Dh
UE
Access
network
NAT
P-CSCF
PCRF
I-CSCF S-CSCF
CLF
CCF NP ServerASHSS/SLF OCS
MRFP
Other
IMS
network
IM-MGW
Gm
Mw
Rx
Mw Mg
Mx
Mw
Rf
e2
ISC
Cx/Dx
Mr
SIP
Diameter
DNS&ENUM
H.248
Mm
SBC
Gm
DNS
ENUM
Server
Mm
I-BCF
Mx
Rf
Ro
Gm
AGCF
Ma
PLMN/PSTN
MGCF
Mn
outro
I-BGF
MRFC
Mr
Mp
DNS
ENUM
Ix
ISC

Conteúdo

Numeração e Endereçamento
 SIP URI, Tel URI
 IMPI, IMPU
 Nome do Host ＋
Domínio
 Endereço IP
 SIP URI , Tel URI
User ID NE ID Service ID

Identificador no Sistema IMS
Tel URI
Baseado nas regras E.164 :
Exemplo：tel:＋867552220001
SIP URI
SIP Uniform Resource Identifier
SIP URI consiste de nome de
usuário e domínio :
 Nome de usuário pode ser a parte
do número E.164, domínio é o
domínio da rede.
 Exemplo：
SIP:+867552220001@huawei.com

Identificador de Usuário－IMPI
 Identidade Privada de Usuário (IMPI) :
 Uma identidade única global definida pelo Operador da Rede Local.
 O IMPI é usado para registro, autenticação, gerencia e tarifação.
 Formato NAI : username + @ + domain name.
 Armazenada no HSS e ISIM, dinamicamente armazenado no S-CSCF.
1 +867552220001@ims2.com
2 leo_private@aaa.cn
Identidade privada do usuário Leo
Um usuário IMS terá
uma ou mais IMPIs

Identificador de Usuário －IMPU
 Identidade pública de usuário (IMPU)：
 É usado por qualquer usuário para fazer chamada para outros usuários,
cada usuário IMS terá um ou mais IMPU.
 IMPU pode usar 2 tipos de formatos :
 Formato SIP URI : sip: + informaçao usuário + @ + host
 Formato TEL URI : tel: + CC - AC- numero
 Uma ou mais IMPUs podem ser associadas com um perfil de serviço.
 Armazenado no HSS, e ISIM, dinamicamente armazenado no S-CSCF.
No. SIP URI Tel URI
1 sip:zhangsan@aaa.cn Tel:+86-139-1234-5678
2 sip:leo@aaa.cn Tel:+86-134-1234-5678
3 sip:cheeselover@aaa.cn

 Identidades de usuário de Zhangsan
Relacionamento entre IMPI e IMPU
sip:zhangsan@aaa.cn
Zhang_private@aaa.cn
Tel:+86-13912345678
sip:tony@aaa.cn
Perfil
Serviço 2
Tel:+86-13412345678
Perfil
Serviço 1
Assinatura
IMS
IMPI
IMPU

Numeração e Endereçamento
 Identificação dos nós da rede
 Os nós CSCF, BGCF e MGCF serão identificados usando um SIP URI
válido (Nome de domínio do Host ou Endereço de Rede) nas
interfaces que suportam protocolo SIP.
 Ex.: sip:huawei.scscf1@ims2.com
sip:icscf@ims2.com
sip:hss@ims2.com
sip:pcscf@ims2.com
sip:scscf@ims2.com
I-CSCF
S-CSCF
P-CSCF
HSS

Conteúdo
1. Visão Geral IMS

Objetivo IMS – Convergencia ALL-IP
Arquitetura de Rede Legada
Bearer
Control
Service
Charging
Database
Internet
Bearer
Control
Service
Charging
Database
Mobile
Network
Bearer
Control
Service
Charging
Database
Fixed
Network
 Rede vertical, sobreposição no
hardware, serviço e base de dados
 Separação usuário e serviço
 Dificuldade redução OPEX/CAPEX
Multiple Application
IP Bearer
IMS Core
(Unified session control)
Unified Database/Charging
Arquit. Vários Serviços Convegentes
Multiple Access
 Rede horizontal, converge rede fixa,
móvel e serviços de dados.
 Unifica base de dados e serviços
 Acesso independente
Convergent
Overlapping Cost

Solução Conferência Convergente
 Restrições de conferências tradicionais
H.323
 Rede isolada
 Operações complexas
 Serviço único
 IMS conferencia convergente baseada
em SIP
 Convergencia (Conferencia voz, dados
e vídeo, convergente com redes
telecom)
 Arquitetura avançada
 Integração ICT
 Protocolo SIP aberto e simples
 Mobilidade
Page65
Voice conference
Conferencia
Video HD
Compartilhar
dados
Conferencia
Voz
Voice conference
Telepresença
Quadro branco
eletronico e
transferencia de
arquivos
Terminal HD
Terminal
telepresença tela
única ou tres
telas
Conferencia é um dos serviços que atendem as
necessidades de mercado das empresas
Conference
38%
UC
12%
PBX
50%
IMS Conferencia convergente
baseada em SIP se tornará uma
opção para as operadoras.

Telepresença : Experiencia True-to-life
 Transferencia panoramica: Video HD 1080p, audio Hi-Fi, participantes em tamanho natural, prover uma
excelente experiencia que é como se usuários falassem cara-a-cara com outros a kilometros de
distancia.
 Projeto de ambiente profissional: prover esquema de luz, acústica e mostrador profissional.
 Fluxo dinamico : Compartilhamento remoto de video e slides dinamicos
 Fácil de usar: toque sem fio, botão mudo e desktop com interface rede/VGA/audio
1080P

Agenda de
endereços
melhorada
Telefone
VoIP/video
Mensagem
instantanea
Compartilhar
conteúdo
Armazenagem
online
(backup e
restore da
agenda de
endereços)
Transferir
arquivo
Experiência de Comunicação Típica
Usando o RCS

Solução VoLTE
O que LTE traz para nós?
 Acesso broadband
 QoS
 SRVCC e voz HD
CTAS
CTAS
RCS AS
Convergent
database
(HLR/HSS/PCRF)
SingleCORE (IMS, CS)
EPC
2G/3G
LTE
MGW MSC-S
IMS
Core
SBC
FMC/ICT service for fixed and
mobile terminals
IM, presence, and sharing
UE Rede Serviço

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