IP Multimedia Subsystem

         Seminário
 MAC5743 – Computação Móvel


                  Rogério Augusto Rondini
      ...
Introdução
●   Evolução da tecnologia
     –   Circuit-switched -> Packet-switched



         Internet
    ● Padrões aber...
Comutação por circuitos
●   Circuit-Switched
●   PSTN – Public Switched Telephone
    Network
●   Inicialmente telefonia f...
Comutação por pacotes
●   Transmissão por pacotes
●   Canal compartilhado
●   Melhor largura de banda
●   Duas abordagens
...
GPRS
●   General Packet Radio Service
●   Evolução GSM
●   Melhor taxa de transferência
●   Internet móvel em alta velocid...
3G
●   Chamada para proposta feita em 1998
    pelo ITU-R (International Telecommunication Union -
    Radiocomunication S...
3G
●   Cenário
    –   Mercado de voz baseado em comutação por
        circuitos deixou de ser atrativo p/
        operado...
IMS



   Arquitetura unificada de rede para
 oferecimento de serviços IP multimídia

Elemento chave para prover acesso ub...
Novos negócios
●   PoC – Push to Talk over Celullar
●   Adição de mídia durante uma sessão
●   Serviços baseados em locali...
Novos negócios (exemplo)
●   Empresa taxi                  ●   Taxista inicia trabalho
     –   Precisa saber             ...
Novos negócios
●   Algumas questões
    –   Como integrar diferentes plataformas ?

    –   Como manter a sessão ativa

  ...
Novos negócios
●   IMS oferece
    –   Sessões IP Multimídia
    –   Interfaces e protocolos padronizados
    –   QoS
    ...
IMS - Arquitetura




Fonte: Khlifi, H.; Gregoire, J.-C., "IMS Application Servers: Roles, Requirements, and Implementatio...
IMS – controle de sessão




Fonte: http://www.3gdb.org/doc/overview-summary.html




                                    ...
IMS - controle de sessão




Fonte: http://pcquest.ciol.com/content/technology/2004/104013102.asp




                    ...
IMS – base de dados
●   HSS – Home Subscriber Server
    –   Mantém informações de usuários
●   SLF – Subscription Locator...
IMS - AAA
●   Autentication, Autorization and
    Accounting




        Fonte: G. Camarillo and M. García-Martín. The 3G ...
IMS - AAA
●   Protocolo Diameter
    –   Evolução do protocolo Radius
    –   Consiste de um protocolo base, com a
       ...
IMS – controle de mídia
●   MRFC – Media Resource Function
    Controller
●   MRFP – Media Resource Function
    Processor...
IMS – application server
●   SIP-AS executa
    serviços baseados em
    SIP
●   OSA-SCS Open
    Service Access –
    Ser...
IMS – arquitetura cobrança
●   CGF – Charging
    Gateway Function
●   CCF – Charging
    Collecton Functon
●   SCF – Sess...
Resumo
●   3G oferece banda larga móvel de longo
    alcance
●   Necessidade de novos serviços
●   Novo cenário
    Operad...
Minha pesquisa




Infraestrutura distribuída para execução de
              aplicações IMS




                          ...
Estágio atual
●   Protocolo SIP descentralizado
●   Arquitetura baseada em Espaço de
    Tupla
●   Objetivos:
    –   Gere...
Motivação
●   SIP: natureza centralizada
●   SipServlet: principal implementação de
    SIP
●   Pandey et.el,Performance S...
Proposta
                                                                Espaço de Tupla
                                 ...
Referências
[1] G. Camarillo and M. García-Martín. The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS): Merging the Internet
 and the Cel...
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IP Multimedia Subsystem - Seminário Computação Móvel

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Apresentação para a disciplina MAC5743-2008 (IME-USP)

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IP Multimedia Subsystem - Seminário Computação Móvel

  1. 1. IP Multimedia Subsystem Seminário MAC5743 – Computação Móvel Rogério Augusto Rondini rarondini@usp.br 1
  2. 2. Introdução ● Evolução da tecnologia – Circuit-switched -> Packet-switched Internet ● Padrões abertos Convergência Celular ● Grande número ● Mobilidade de serviços 2
  3. 3. Comutação por circuitos ● Circuit-Switched ● PSTN – Public Switched Telephone Network ● Inicialmente telefonia fixa analógica ● Atualmente digital, incluíndo celulares ● Qualidade p/ transmissão de voz, pois um circuito é reservado durante toda a ligação ● Imprópria para dados 3
  4. 4. Comutação por pacotes ● Transmissão por pacotes ● Canal compartilhado ● Melhor largura de banda ● Duas abordagens – Circuito virtual: estabelece caminho virtual fixo, com garantia de entrega – Datagrama: pacotes enviados independentemente 4
  5. 5. GPRS ● General Packet Radio Service ● Evolução GSM ● Melhor taxa de transferência ● Internet móvel em alta velocidade ● Voz e dados no mesmo canal ● Transição para redes 3G 5
  6. 6. 3G ● Chamada para proposta feita em 1998 pelo ITU-R (International Telecommunication Union - Radiocomunication Standardization Sector) – Primeiros resultados GSM, W-CDMA ● Comutação por pacotes nativa ● Banda larga de longo alcance ● Convergência Celular/Internet 6
  7. 7. 3G ● Cenário – Mercado de voz baseado em comutação por circuitos deixou de ser atrativo p/ operadoras – Comutação por pacotes pouco utilizada – Necessidade de criar serviços para atrair o usuário 7
  8. 8. IMS Arquitetura unificada de rede para oferecimento de serviços IP multimídia Elemento chave para prover acesso ubíquo à Internet 8
  9. 9. Novos negócios ● PoC – Push to Talk over Celullar ● Adição de mídia durante uma sessão ● Serviços baseados em localização ● Transferência de chamadas em andamento ● Terminal único fixo/móvel ● ... Surge o papel do provedor de serviços 9
  10. 10. Novos negócios (exemplo) ● Empresa taxi ● Taxista inicia trabalho – Precisa saber – Registra presença e disponibilidade e localização localização dos taxis ● Cliente contacta empresa – Utiliza comunicação individual e/ou grupo ● Empresa ● Taxista – localiza cliente – Recebe OS, mapas e – Identifica taxi próximo localização do cliente – Envia mapa e instruções ● Taxista – Aceita OS – Se comunica via PoC com empresa e outros taxistas 10
  11. 11. Novos negócios ● Algumas questões – Como integrar diferentes plataformas ? – Como manter a sessão ativa – Como cobrar dos usuários ? – Como pagar os provedores de serviços ? 11
  12. 12. Novos negócios ● IMS oferece – Sessões IP Multimídia – Interfaces e protocolos padronizados – QoS – Roaming – Integração/Composição diferentes serviços – Novos serviços – Controle de pagamento (Charging) 12
  13. 13. IMS - Arquitetura Fonte: Khlifi, H.; Gregoire, J.-C., "IMS Application Servers: Roles, Requirements, and Implementation Technologies," Internet Computing, IEEE , vol.12, no.3, pp.40-51, May-June 2008 13
  14. 14. IMS – controle de sessão Fonte: http://www.3gdb.org/doc/overview-summary.html 14
  15. 15. IMS - controle de sessão Fonte: http://pcquest.ciol.com/content/technology/2004/104013102.asp 15
  16. 16. IMS – base de dados ● HSS – Home Subscriber Server – Mantém informações de usuários ● SLF – Subscription Locator Function – Utilizado quando infraestrutura implementa mais de um HSS – Armazena o mapeamente entre Usuário e HSS específico 16
  17. 17. IMS - AAA ● Autentication, Autorization and Accounting Fonte: G. Camarillo and M. García-Martín. The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS): Merging the Internet and the Cellular Worlds, 2.ed. John Wiley & Sons, 2004. 17
  18. 18. IMS - AAA ● Protocolo Diameter – Evolução do protocolo Radius – Consiste de um protocolo base, com a possibilidade de estensões para atender necessidades específicas – Utiliza TCP – Escalável para padrões atuais (campo de identificação suporte 2^32 requisições simultâneas) 18
  19. 19. IMS – controle de mídia ● MRFC – Media Resource Function Controller ● MRFP – Media Resource Function Processor 19
  20. 20. IMS – application server ● SIP-AS executa serviços baseados em SIP ● OSA-SCS Open Service Access – Service Capability Server ● IM-SSF IP Multimedia Service Switching Fonte: G. Camarillo and M. García-Martín. The 3G IP Multimedia Function Subsystem (IMS): Merging the Internet and the Cellular Worlds, 2.ed. John Wiley & Sons, 2004. 20
  21. 21. IMS – arquitetura cobrança ● CGF – Charging Gateway Function ● CCF – Charging Collecton Functon ● SCF – Session Charging Function ● ECF – Event Charging Function Fonte: H. Oumina and D. Ranck. Towards a Real Time Charging Framework for Complex Application in 3GPP IP Multimedia Subsystem Environment. in International Conference on Next Generation Mobile Applications, Services and Technologies (NGMAST 2007), 2007. 21
  22. 22. Resumo ● 3G oferece banda larga móvel de longo alcance ● Necessidade de novos serviços ● Novo cenário Operadoras/Parceiros/Clientes ● IMS – Arquitetura unificada – Chave para acesso ubíquo à Internet 22
  23. 23. Minha pesquisa Infraestrutura distribuída para execução de aplicações IMS 23
  24. 24. Estágio atual ● Protocolo SIP descentralizado ● Arquitetura baseada em Espaço de Tupla ● Objetivos: – Gerenciamento de sessões distribuídas – Escalabilidade e tolerância a falhas – Eficiência na localização de dispositivos – Gerenciamento de mobilidade 24
  25. 25. Motivação ● SIP: natureza centralizada ● SipServlet: principal implementação de SIP ● Pandey et.el,Performance Study of IMS Signaling Plane – Maximum call processing delay takes place at CSCF – Efficiency of the SIP Server to large extent determine the throughput of the IMS network 25
  26. 26. Proposta Espaço de Tupla 4 INVITE REGISTER REGISTER 2 Maior Capacidade de REGISTER SIP Session Processamento Surrogate Host 3 ERB ERB Dispositivos CLDC 1 26
  27. 27. Referências [1] G. Camarillo and M. García-Martín. The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS): Merging the Internet and the Cellular Worlds, 2.ed. John Wiley & Sons, 2004. [2] J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, M. Handley, and E. Schooler. SIP: Session Initiation Protocol. IETF – RFC3261, 2002. http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt. [3] http://www.3gpp.org/ [4] M. Poikselkä and G. Mayer and H. Khartabil and A. Niemi. The IMS: IP Multimedia Concepts and Services. John Wiley & Sons, 2006. 27

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