IP Multimedia Subsystem

Transcrição

1 IP Multimedia Subsystem Seminário MAC5743 Computação Móvel Rogério Augusto Rondini 1

2 Introdução Evolução da tecnologia Circuit-switched -> Packet-switched Internet Padrões abertos Grande número de serviços Convergência Celular Mobilidade 2

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 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 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 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 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 IMS Arquitetura unificada de rede para oferecimento de serviços IP multimídia Elemento chave para prover acesso ubíquo à Internet 8

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 Novos negócios (exemplo) Empresa taxi Precisa saber disponibilidade e localização dos taxis Utiliza comunicação individual e/ou grupo Taxista Recebe OS, mapas e localização do cliente Taxista inicia trabalho Registra presença e localização Cliente contacta empresa Empresa localiza cliente Identifica taxi próximo Envia mapa e instruções Taxista Aceita OS Se comunica via PoC com empresa e outros taxistas 10

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 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 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

14 IMS controle de sessão Fonte: 14

15 IMS - controle de sessão Fonte: 15

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 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,

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 IMS controle de mídia MRFC Media Resource Function Controller MRFP Media Resource Function Processor 19

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 Function 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,

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),

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 Minha pesquisa Infraestrutura distribuída para execução de aplicações IMS 23

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 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 Proposta Espaço de Tupla 4 Maior Capacidade de Processamento 2 REGISTER REGISTER REGISTER INVITE SIP Session Surrogate Host 3 ERB ERB Dispositivos CLDC 1 26

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, [2] J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, M. Handley, and E. Schooler. SIP: Session Initiation Protocol. IETF RFC3261, [3] [4] M. Poikselkä and G. Mayer and H. Khartabil and A. Niemi. The IMS: IP Multimedia Concepts and Services. John Wiley & Sons,