O documento discute o IP Multimedia Subsystem (IMS), uma arquitetura para redes de telefonia celular que integra voz e dados sobre IP. O IMS visa permitir novos serviços multimídia em resposta ao cenário competitivo no mercado de telefonia, com redução no crescimento de assinantes e receita. O documento explica a estrutura do IMS, protocolos como SIP, e serviços como push-to-talk, presença e mensagens instantâneas.

1. DCC/ICEX/UFMG
Especialização em Redes de Telecomunicações
IP Multimedia
Subsystem
Sérgio Cruz Passos
[scpassos@dcc.ufmg.br]
06/dez/2004

2. Agenda
 Motivação
 IP Multimedia Subsystem
 Estrutura e funcionalidades
 Desenvolvimento
 Serviços
 Evolução das redes atuais
 Conclusão
2

3. Motivação
 Cenário competitivo no mercado de
telefonia celular
 Redução no crescimento do número de
assinantes
 Redução da receita média por minuto nos
serviços de voz
 Crescimento da demanda por serviços
comutados por pacote
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4. Motivação
 Cenário competitivo no mercado de
telefonia celular
 Redução no crescimento do número de
assinantes
 Redução da receita média por minuto nos
serviços de voz
 Crescimento da demanda por serviços
comutados por pacote
4

5. Motivação
5

6. Motivação
 Cenário competitivo no mercado de
telefonia celular
 Redução no crescimento do número de
assinantes
 Redução da receita média por minuto nos
serviços de voz
 Crescimento da demanda por serviços
comutados por pacote
6

7. Motivação
7

8. Motivação
 Cenário competitivo no mercado de
telefonia celular
 Redução no crescimento do número de
assinantes
 Redução da receita média por minuto nos
serviços de voz
 Crescimento da demanda por serviços
comutados por pacote
8

9. Motivação
9

10. IP Multimedia Subsystem
 O IP Multimedia Subsystem ou IMS
é uma arquitetura especificada para
redes de telefonia celular de terceira
geração, que busca realizar a
convergência entre voz e dados
 Esta convergência se dá através da
substituição das redes comutadas por
circuito para redes comutadas por
pacotes, totalmente baseadas no
protocolo IP.
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11. IP Multimedia Subsystem
 Definido pelo 3GPP
 3GPP – 3rd Generation Partnership Project
 Definição dos elementos da rede
 E outras organizações
 IETF – Internet Engineering Task Force
 Definição de protocolos
 OMA – Open Mobile Alliance
 Definição dos serviços
11

12. IP Multimedia Subsystem
 Principais objetivos
 Comunicação multimídia em tempo real
 Integração de diferentes formas de
comunicação
 Facilidade na configuração de múltiplos
serviços e mídias, em uma mesma sessão
ou várias sessões simultâneas
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13. IP Multimedia Subsystem
 Principais vantagens
 Usuário
 Serviços inovadores e integráveis
 Operadora
 Redução de custos
 Aumento da receita
 Desenvolvedor
 Padronização das interfaces de
desenvolvimento
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14. Estrutura e funcionalidades
 Novos elementos da rede
• Proxy-CSCF*
• Interrogating-CSCF*
• Serving-CSCF*
• Breakout Gateway Control Function
AS
• Multimedia Resource Function
Controller
• Multimedia Resource Function
Processor
P-CSCF S-CSCF
• Media Gateway Control Function
• Application Servers
* CSCF = Call Session Control Function
I-CSCF BGCF
OUTRA REDE OUTRA REDE
S-CSCF HSS MGCF MGCF

15. Estrutura e funcionalidades
 Principais fluxos de dados
Application
Servers
5
1 5
P-CSCF S-CSCF
6
4 5
2
I-CSCF BGCF
OUTRA REDE 4 OUTRA REDE
6
3 6
S-CSCF HSS MGCF MGCF

16. Estrutura e funcionalidades
 Protocolo IPv6
 Um IP para cada celular
 Protocolo SIP
 Session Initiation Protocol
 Definido pelo IETF
 RFC 3261
 Protocolo textual
 Modelo cliente/servidor (semelhante ao HTTP)
 Executado sobre TCP ou UDP
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17. Estrutura e funcionalidades
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18. Estrutura e funcionalidades
 Sessões SIP
18

19. Desenvolvimento
 Especificado pelo OMA
 Requisitos e Casos de uso
 Arquitetura de serviços
 Interfaces para aplicações
 Objetivos
 Independência de ambiente
 Utilização de padrões abertos
 Interoperabilidade

20. Desenvolvimento
 Grupos de trabalho do OMA
Browser &
Mobile Protocols
Requirements Content Games Services
Mobile Web
Device
Architecture Location Services
Management
Data Presence &
Security
Synchronisation Messaging Availability
Developers Mobile Commerce
Interoperability Push to talk
Interests & Charging
over cellular
20

21. Desenvolvimento de aplicações
 Especificações
 Aprovadas
 OMA Instant Messaging and Presence Services
 OMA Data Synchronization
 OMA Common SyncML Enablers
 OMA Device Management
21

22. Desenvolvimento
 Especificações
 Candidatas
 OMA Billing framework
 OMA Browsing
 OMA Client provisioning
 OMA Digital Rights Management
 OMA Domain Name Server (DNS)
 OMA Download
 OMA Email Notification
22

23. Desenvolvimento
 Especificações
 Candidatas
 OMA Instant Messaging & Presence Services
 OMA Multimedia Messaging (MMS)
 OMA User Agent Profile
 OMA Games Services
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24. Serviços
24

25. Serviços
 Push-to-talk over Celular (PoC)
 Presença
 Serviço de mensagens instantâneas
 Compartilhamento de arquivos
 Compartilhamento de vídeo
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26. Push-to-talk over Celular
 Serviço de comunicação de voz nos
modos um-para-um e um-para-muitos,
através da rede comutada por pacote
 Baseada numa tecnologia half-duplex
 Utilização eficiente dos recursos da rede
 Construído sobre redes já existentes
(como GPRS, EDGE e CDMA 1x)
 Evolução natural em direção a arquitetura
completa do IMS
26

27. Push-to-talk over Celular
27

28. Presença
 Permite prover informações em tempo
real do estado dos usuários
 O estado determina a melhor forma de
comunicação
 Chamada telefônica
 Recado de voz
 Mensagem SMS
 Chat
 E-mail
28

29. Presença
29

30. Presença
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31. Evolução das redes atuais
All-IP Network
IP-based Multimedia Services (IMS)
Use of SIP (IPv6)
2nd 3G Release
1 3G Release
st
Creation of UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access)
Extension of GSM + GPRS with limited IP integration
Circuit switched voice+data. Packet switched by GPRS
GSM 3G
Phase Phase 2Rel 96Rel 97Rel 98 Rel 99Rel 4 Rel 5 Rel 6
1
GPRS UTRA IMS
199 199 199 199 199 199 199 199 200 200 200
31
2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2

32. Conclusões
 Serviços de dados são essenciais para
manutenção da receita das operadoras
 Padronização é requisito fundamental
para redução nos custos
 Integração de vários serviços será um
diferencial
 O IMS é a solução
do 3GPP para este
novo ambiente
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33. Referências
 3GPP - 3rd Generation Partnership Project
 IP Multimedia Subsystem (IMS), State 2, Release 5
 http://www.3gpp.org
 IETF - Internet Engineering Task Force
 RFC 3261 – SIP: Session Initiation Protocol
 http://www.ietf.org
 OMA - Open Mobile Allicance
 Grupos de trabalho e especificações
 http://www.openmobilealliance.org
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34. Perguntas...
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