R 6. Dostęp HSUPA 12/ Wprowadzenie IMS 12/2007. Emulacja PSTN/ISDN. Usługi dostarczania

Podobne dokumenty
Ewolucja IMS i podsumowanie

Architektura usługowa IMS

Sieci Komórkowe naziemne. Tomasz Kaszuba 2013

Architektura usługowa IMS

NGN/IMS-Transport (warstwa transportowa NGN/IMS)

Marek Średniawa Instytut Telekomunikacji PW

3GPP: Ewolucja UMTS. Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych, PW

Architektura systemu teleinformatycznego państwa - w. 7

Wspólna architektura 3G/NGN 2005 Wykorzystanie wspólnej architektury serwer/brama 3G dla sieci stacjonarnych przewodowych i mobilnych bezprzewodowych

Marek Średniawa Instytut Telekomunikacji PW

Ewolucja TV. Personalizacja. Telewizja interaktywna. Konwergencja. WebTV. Treści na żądanie. Komunikacja. Tradycyjna TV

Protokół SS7 - co to za licho i jak działa na styku z TP

Ewolucja TV. Personalizacja. Telewizja interaktywna. Konwergencja. WebTV. Treści na Ŝądanie. Komunikacja. Tradycyjna TV

Architektura usługowa IMS Marek Średniawa

Sieci Następnej Generacji (wybrane zagadnienia)

Instytut Telekomunikacji PW. NGN od ISUP do BICC Materiały wykładowe do użytku wewnętrznego

Protokół SIP w pigułce. Marek Średniawa

7.2 Sieci GSM. Podstawy GSM. Budowa sieci GSM. Rozdział II Sieci GSM

Architektura IMS. Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych, PW

IP Multimedia Subsystem

Ewolucja usług telekomunikacyjnych

Podstawy IMS (IP Multimedia Subsystem)

Sieci Inteligentne (IN) Sieci Następnej Generacji (NGN) Telefonia IP H.323 i SIP Architektura usługowa IMS

NGN IMS (IP Multimedia Subsystem) Materiały wykładowe do użytku wewnętrznego

Ośrodek Kształcenia na Odległość OKNO Politechniki Warszawskiej 2015r.

Usługi IMP i konferencyjne

Standardy w obszarze Internetu Przyszłości. Mariusz Żal

Systemy teleinformatyczne w zarządzaniu kryzysowym. (

SIECI KOMPUTEROWE. Dariusz CHAŁADYNIAK Józef WACNIK

Specjalność: Sieci komputerowe (SK)

Szerokopasmowy, mobilny dostęp do Internetu w Polsce. dr inż. Adam Kuriaoski Prezes Aero2, Mobyland, CenterNet

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Katedra Teleinformatyki

Planowanie telefonii VoIP

Komunikacja bezprzewodowa w technologiach GSM/GPRS/EDGE/UMTS/HSPA

Podstawy MPLS. PLNOG4, 4 Marzec 2010, Warszawa 1

Technologia VoIP w aspekcie dostępu do numerów alarmowych

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Optymalizacja zużycia energii elektrycznej automatyczny odczyt liczników (Automatic Meter Reading) Cezary Ziółkowski

Obecna definicja sieci szerokopasmowych dotyczy transmisji cyfrowej o szybkości powyżej 2,048 Mb/s (E1) stosowanej w sieciach rozległych.

Charakterystyka podstawowych protokołów rutingu zewnętrznego 152 Pytania kontrolne 153

w Przemyśle Modemy Moxa OnCell Maciej Kifer Inżynier Sprzedaży Moxa/Elmark Automatyka

GTS Transmisja Danych

1. Wprowadzenie Środowisko multimedialnych sieci IP Schemat H

The International Telecommunications Union- Radio communications

Agenda. 1. Ewolucja GSM -> UMTS 2. Założenia LTE 3. Protokoły 4. E-UTRAN 5. EPC elementy, zadania, funkcje

PLAN KONSPEKT. do przeprowadzenia zajęć z przedmiotu. Szerokopasmowe sieci dostępowe. Konfigurowanie urządzeń w szerokopasmowych sieciach dostępowych

Integracja: klucz do profesjonalnych sieci nowej generacji

Ogólna charakterystyka interfejsów VB5.1 i VB5.2

Księgarnia PWN: Mark McGregor Akademia sieci cisco. Semestr szósty

jest protokołem warstwy aplikacji, tworzy on sygnalizację, aby ustanowić ścieżki komunikacyjne, a następnie usuwa je po zakończeniu sesji

M o b i l i t y m a n a g e m e n t. P i o t r P a c y n a

Bezpieczeństwo sieci bezprzewodowych

II stopień - Specjalność: Sieci i Systemy Teleinformacyjne

ZST Wykład (lato 2014)

Telekomunikacyjne Sieci

Moxa Solution Day 2011

WYMAGANIA TECHNOLOGICZNE W ODNIESIENIU DO SYSTEMÓW TELEKOMUNIKACYJNYCH I TELEINFORMATYCZNYCH W OBSZARZE SIŁ ZBROJNYCH

Protokół SIP w pigułce. Marek Średniawa

co to oznacza dla mobilnych

Cloud Transcoding Nowe Paradygmaty, Wysoka Dostępność i Wskaźniki ROI. Maj 2017

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Dr Michał Tanaś(

Wirtualizacja sieci - VMware NSX

Sygnalizacja Kontrola bramy Media

PureSystems zautomatyzowane środowisko aplikacyjne. Emilia Smółko Software IT Architect

Sieci i systemy FTTx. Sławomir Kula Instytut Telekomunikacji Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska. listopad 2014 r.

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

DSL (od ang. Digital Subscriber Line)

NGN SIGTRAN (Signalling Transport)

MX-One Nowoczesne rozwiązania IP

PLNOG 2009r. Wyzwania i dobre praktyki w budowaniu oferty i infrastruktury głosowej. Przemysław Mujta Crowley Sebastian Zaprzalski Datera

PLAN KONSPEKT. do przeprowadzenia zajęć z przedmiotu. Wprowadzenie do projektowania sieci LAN

Instytut Informatyki Politechniki Śląskiej. Sieci konwergentne. Andrzej Grzywak

Systemy GEPON oraz EoC. Jerzy Szczęsny

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Oblicza konwergentnej infrastruktury czyli przypadki kiedy = 3

UKE- Okręgowe Izby Urbanistów - KIGEiT

SIECI CYFROWE Z INTEGRACJĄ USŁUG ISDN ISDN Integrated Services Digital Networks

Załącznik nr 2. Opis sieci teleinformatycznej

Internet szerokopasmowy technologie i obszary zastosowań

Dane bezpieczne w chmurze

Wideokonferencje MGR INŻ. PAWEŁ SPALENIAK

Systemy Sygnalizacji i Zarządzania EiT

Projektowanie zabezpieczeń Centrów Danych oraz innych systemów informatycznych o podwyższonych wymaganiach bezpieczeństwa

System trankingowy. Stacja wywołująca Kanał wolny Kanał zajęty

PORADNIKI. Architektura bezprzewodowego systemu WAN

Technika IP w sieciach dostępowych

Podstawy technik informatycznych i komunikacyjnych

Bezpieczeństwo usług a zasoby sprzętowe platformy dostępowej. Ryszard Czernecki Kraków, 23 października 2012

ROZWIĄZANIA KOMUNIKACYJNE CISCO IP KLASY SMB: PODSTAWA WSPÓLNEGO DZIAŁANIA

HomeNetMedia - aplikacja spersonalizowanego dostępu do treści multimedialnych z sieci domowej

Dobre praktyki w doborze technologii rozwiązań informatycznych realizujących usługi publiczne

Systemy i Sieci Telekomunikacyjne TI

ERA INTERNET STACJONARNY

Szerokopasmowy dostęp do Internetu Broadband Internet Access. dr inż. Stanisław Wszelak

Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

Telco 2.0 jako element integracji telekomunikacyjnych sieci prywatnych i publicznych

2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

IBM PureSystems Czy to naprawdę przełom w branży IT?

Transkrypt:

Ewolucja IMS

R 99 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 Definicja UTRAN Separacja Architektura IMS Druga faza IMS Uwzględnienie Podstawowe funkcje usługowe 3G Podstawa dla wczesnych wdrożeń sieci 3G płaszczyzn sterowania i użytkownika w sieci szkieletowej Pierwsze kroki ku oparciu działania na IP Usługi multimedialne wykorzystujące IP Dostęp HSDPA Dostęp HSUPA Wiele nowych funkcji usługowych realizujących w pełni założenia sieci 3G przewodowego dost. szerokopasmowego Zachowanie ciagłości połączenia (Voice Call Continuity) Usługi multimedialne wykorzystujące IMS Common IMS 12/1999 3/2001 3/2002 12/2004 2007 2009? 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 Wprowadzenie IMS Rok 2006 12/2007 Szczegółowa definicja Emulacja PSTN/ISDN Konsolidacja VoIP architektury Usługi dostarczania Ewolucja usług IPTV,.. Podstawowe usługi OSS, dane użytk.ngn, kontrola przeciążeń, QoS, bezpieczeństwo treści: IPTV, strumieniowanie,.. Optymalizacja wykorzystania zasobów Ultra szerokopasmowy dostęp do NGN Współpraca z sieciami NGN - IMS i nie-ims R 1 R 2 R 3 2

Wizja sieci NGN w ETSI Integracja sieci mobilnych i stacjonarnych za pomocą wspólnej platformy IMS Uniwersalna wielousługowa, wieloprotokołowa sieć IP Neutralność dostępowa dostęp bezprzewodowy i przewodowy, mobilny i stacjonarny Zapewnienie QoS, bezpieczeństwa i niezawodności Zapewnienie współpracy z innymi sieciami Obsługa mobilności i nomadyczności użytkowników i urządzeń Uniwersalny dostęp do personalnego profilu usługowego stały w dowolnym miejscu za pomocą różnych terminali 3

Założenia architektury TISPAN NGN Podejście oparte o koncepcję podsystemów: Elastyczność umożliwiająca wprowadzanie z czasem nowych podsystemów stosownie do potrzeb i kategorii usług Wykorzystanie dorobku innych ciał normalizacyjnych Komunikacja IP realizowana przez dwa podsystemy: Network Attachment Subsystem (NASS) Resource and Admission Control Subsystem (RACS) Pierwsze podsystemy usługowe: 3GPP IMS zaadaptowany do obsługi dostępu xdsl(wspólnie z 3GPP), do usług multimedialnych i emulacji usług PSTN/ISDN Podsystem emulacji PSTN/ISDN umożliwiający wymianę sprzętu TDM przy zachowaniu tradycyjnych terminali i symulacji usług PSTN/ISDN dla terminali IP 4

Normalizacja NGN w ETSI TISPAN NGN-Release 1: Grudzień 2005 Definicja architektury z uwzględnieniem jej wykorzystania i adaptacji pod kątem realizacji innych podsystemów NGN-Release 2: Kwiecień 2008, Oparty na Release 1 Dodane nowe obszary zastosowań IPTV, Brama domowa, sieci korporacyjne NGN Release 3: Czerwiec 2008 10 obszarów prac, m.in. inteligentny dom, ITS, Współpraca z systemami nie-ims 5

Charakterystyka ETSI TISPAN NGN Release 1 Wsparcie dla aplikacji SIPowych i nie SIPowych IMS dla konwersacyjnych aplikacji SIPowych Inne podsystemy dla innych rodzajów aplikacji Uniwersalność dostępowa Wsparcie dla realizacji złożonych modeli komercyjnego świadczenia usług Realizacja FMC w oparciu o IMS Wykorzystanie wyników i współpraca 3GPP, DSL Forum, MultiService Forum, OMA, ITU-T NGN FG, Parlay Podstawa - 3GPP IMS Release 6 6

TISPAN NGN Release 3 Zakres wymagań dotyczących NGN Release 3 Konsolidacja zagadnień związanych z VoIP End-to-end QoS, bezpieczeństwo, współpraca miedzysieciowaa Ewolucja usług IPTV Łączenie funkcjonalności TV z usługami telekomunikacyjnymi Ultra szerokopasmowy dostęp do NGN Stacjonarny i bezprzewodowy Współpraca z sieciami NGN - IMS i nie-ims Harmonizacja sieci poprawienie interoperacyjności z innymi sieciami NGN (nie IMS) Współpraca z 3GPP i GSMA oraz innymi organizacjami normalizacyjnymi 7

Środowisko IMS TISPAN 8

TISPAN a architektura sieci stacjonarnej NGN Dwa dodatkowe podsystemy: Network Attachment Subsystem (NASS) Wsparcie dla dostępu nomadycznego i zarządzaniu lokalizacjami za pomocą usług IP jak w sieciach stacjonarnych z uwzględnieniem systemów AAA Resource Admission Control Subsystem (RACS) Realizacja QoS Sterowanie bramami na granicach sieci Obsługa przejścia przez NATy zlokalizowane w sieciach u użytkowników 9

Architektura TISPAN NGN - koncepcja podsystemów Applications Service Layer User profiles Other subsystems Core IMS User Equipment Network Attachment Subsystem Transport Layer Resource and Admission Control Subsystem PSTN/ISDN Emulation subsystem Other networks Transfer Functions 10

Other IP Networks PSTN/ISDN TISPAN NGN Rel 1 : NGN na IMS Rf/Ro Network Attachment Subsystem ISC AS Dh Sh Cx HSS Cx Rf/Ro Charging Functions Ib IWF Ia If «Core IMS» Mw P-CSCF Mw S-CSCF Mi Mr Mw MRFC SLF BGCF Mg Dx I-CSCF Mi Mj MGCF Ie Mw/Mk/Mm Signaling Gateway SGF IBCF Id Ic Gq SoftSwitch Gm Mp Resource and Admission Control Subsystem Mn TDM Switches TDM Switches UE Access Gateway A-BGF MRFP Media Gateway T-MGF IP Transport (Access and Core) Inter-working with PSTN I-BGF 12

Różnice między NGN IMS a 3GPP IMS Sieć przewodowa vs sieć bezprzewodowa mobilna: Różny charakter ograniczeń dotyczących pasma, bezpieczeństwa, opóźnień transmisyjnych Terminale: Różne wymagania nakładane na terminale NGN (np. obsługa IPv6, dostępność UICC) Informacja lokalizacyjna Różna natura informacji brak dostępności Zarządzanie zasobami Brak obsługi jawnej sygnalizacji związanej z rezerwacją zasobów w terminalach i punktach brzegowych sieci dostępowej Wspólne zasoby użytkowane przez przez sygnalizację i media Aspekty regulacyjne Różne ograniczenia 13

Idea Common IMS Common IMS - NGN 3GPP Sieć szkieletowa WiMax Sieć szkieletowa xdsl Sieć szkieletowa Kablowa sieć pakietowa Funkcje dostępu brzegowego UTRAN LTE I-WLAN Sieć dostępowa 802.11 Sieć dostępowa 802.16 Sieć dostępowa xdsl Sieć dostępowa FTTH Sieć dostępowa DOCSIS Sieć dostępowa Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych 14

3GPP: Ewolucja UMTS 15

Od WCDMA przez HSPA do LTE WCDMA UMTS HSDPA HSUPA HSPA+ LTE Max. Downlink speed 384 kbit/s 14 Mbit/s 28 Mbit/s 100 Mbit/s Max. Uplink speed 128 kbit/s 5,7 Mbit/s 11 Mbit/s 50 Mbit/s Latency RTT ~150 ms ~100 ms ~50 ms ~10 ms Access technology CDMA CDMA CDMA OFDMA / SC-FDMA UMTS release Rel.99/4 Rel. 5/6 Rel.7 Rel.8 Initial roll out 2003/4 2005/6 HSDPA 2007/8 HSUPA 2008/9 2009/10 EIMS -2015

Dostęp wg 3GPP Integracja na różnych poziomach Common IMS CDMA 2000 Access WiMax Access Evolved Packet Core (EPC) GPRS Access HSPA Access GPRS Packet Core WiFi Access Fiber Access LTE Access xdsl Access Cable Access NGN (TISPAN) Access 17

Ewolucja do płaskiej sieci LTE EIMS -2015

EPC (Evolved Packet Core) nowa sieć szkieletowa dla LTE Source: Alcatel-Lucent EIMS -2015

Sieć w pełni IP dla LTE Source: Alcatel-Lucent EIMS -2015

Architektura EPC UMTS Release 8 HSS SWx S6a PCRF Gxc Gx Rx HPLMN 3GPP Access Serving Gateway S5 S2a PDN Gateway S2b epdg Gxb SWn SGi S6b SWm Ope rator's IP Services (e.g. IMS, PSS etc.) 3GPP AAA Server Non- 3GPP Networks Trusted Non-3GPP IP Access Gxa SWu Untrusted Non- 3GPP IP Access UE SWa STa EIMS -2015

Architektura EPC EIMS -2015

Ewolucja UMTS IMS w EPS Wielodostępowa sieć szkieletowa oparta na IP, wspólna dla sieci dost. zaufanych 3GPP: LTE-E-UTRAN, UMTS-UTRAN, GPRS-GERAN zaufanych nie-3gpp: WIMAX, CDMA2000/HRPD niezaufanych: WLAN Funkcje EPC Zapewnienie połączenia z domenami usługowymi IP IMS Internet i inne (np. P2P) NAS i bezpieczeństwo (AAA) Mobilność i zarządzanie połączeniami Sterowanie politykami QoS i taryfikacją (PCC) IMS Dostęp 3GPP EPC Internet Dostęp nie-3gpp Zaufany Zaufany / niezaufany 23

Mobility Podejścia do FMC UMA (GAN Generic Access Network w 3GPP) wąskopasmowy IMS/Common IMS Wspólne usługi Różne sieci rdzeniowe QoS policy control security charging User Ids User profile SIP/SDP Diameter Service logic APIs roaming Inter- Working CS/PSTN Basic Call Control Multi Access Edge Wiele typów sieci dostępowych w EPC Wspólne usługi Wspólna sieć rdzeniowa RGW Wireless access Wireline access Access interworking functions Transport Core Functions: - IP session ctrl - Mobility support - Deep Packet Inspection - Security - Charging - Policy and Resource control 24

Mobility Mobility Konwergencja Konwergencja Common IMS Mobile Wireless Core Network access Core Functions: - IP session ctrl - Mobility support - Deep Packet Inspection - Security - Charging - Policy and Resource control Standard Services & IMS Dostęp bezprzewodowy RGW Dostęp przewodowy Fixed Core Network Core Functions: - IP session ctrl - Deep Packet Inspection - Security - Charging - Policy and Resource control Transport Standard Services & IMS Konwergencja EPC Dostęp bezprzewodowy Dostęp przewodowy Access interworking functions EPC Core Functions: - IP session ctrl - Mobility support - Deep Packet Inspection - Security - Charging - Policy and Resource control RGW Transport 25

Wirtualizacja IMS SDN (Software Defined Network) i NFV (Network Functions Virtualization)

Konwergencja infrastruktury ICT Przetwarzanie Pamięć Sieć Przetwarzanie Zarządzanie Sieci Pamięć 27

Idea i składniki SDN 1. Separacja płaszczyzn sterowania i danych 2. Sterowanie związane z przepływem 3. Centralizacja sterowania App App App App Sterownik SDN/ Sieciowy System Operacyjny OpenFlow Well-defined Open API 4. Programowalność płaszczyzny sterowania 5.Znormalizowane API między płaszczyznami OpenFlow compliant OS Packet-Forwarding Hardware OpenFlow compliant OS OpenFlow compliant OS Packet-Forwarding Hardware Packet-Forwarding Hardware 28

Ewolucja IT Architektura wertykalna Rozwiązania zamknięte i specyficzne dla dostawców Architektura warstwowa Otwarte interfejsy

NFV wirtualizacja funkcji sieciowych Niezależni dostawcy oprogramowania Message Router CDN Session Border Controller WAN Acceleration DPI Carrier Grade NAT Skoordynowana automatyczna i zdalna instalacja Firewall Tester/QoE monitor hiperwizory SGSN/GGSN PE Router BRAS Radio Network Controller Generyczne wysokowydajne serwery Generyczna pamięć o dużej pojemności Generyczne wysokowydajne przełączniki Ethernet Podejście klasyczne Podejście NFV - ETSI 30

Co to jest NFV? Network Functions Virtualization (NFV): koncepcja architektury sieciowej wykorzystująca wirtualizację technik informatycznych służącą wirtualizacji całych kategorii funkcji węzłów sieci jako komponentów, które mogą być łączone lub wiązane ze sobą w celu tworzenia usług Nowy paradygmat zakładający, że funkcje sieciowe: Są realizowane przez oprogramowanie Mogą działać na współdzielonych serwerach Mogą być przenoszone na życzenie Nie wymagają specjalnych rozwiązań sprzętowych ETSI Industry Specification Group odpowiedzialna za normalizację SDN źródło idei NFV NFV i SDN komplementarne 31

Wirtualizacja funkcji sieciowych Implementacja funkcji sieciowych przez oprogramowanie tych które dziś są realizowane przez niestandardowy sprzęt Stymulacja rozwoju wysokowydajnych serwerów i wirtualizacji IT Wielowersyjność i uniwersalność funkcji sieciowych, co pozwala wykorzystywać pojedynczą platformę fizyczną dla wielu różnych aplikacji i użytkowników Nowe podejście do zapewnienia: niezawodności, gwarancji jakości usług, testowania, diagnostyki i monitorowanie bezpieczeństwa Otwarcie rynku dla firm oferujących oprogramowanie Stymulacji innowacji o obszarze nowych usług i funkcji sieciowych właściwych dla oprogramowania Stosowalna do dowolnych funkcji przetwarzania pakietów na płaszczyznach danych i sterowania, w sieciach mobilnych i stacjonarnych Zapewnienie skalowalności NFV wymaga automatyzacji funkcji zarządzania i konfiguracji Zmiana w podejściu do projektowania i eksploatacji sieci 32

Koncepcja NFV Sposób na uelastycznienie i uproszczenie struktury sieci przez uniezależnienie od ograniczeń sprzętowych Tradycyjny model sieci: Urządzenia fizyczne v Model z wirtualizacją funkcji sieciowych: Urządzenia wirtualne v DPI BRAS GGSN/SGSN DPI CG-NAT GGSN/ BRAS SGSN Firewall PE Router Wirtualne urządzenia Orkiestracja, automatyzacja i zdalna instalacja Firewall CG-NAT Session Border Controller PE Router Funkcje sieciowe realizowane przez specyficzny sprzęt i oprogramowanie Jeden fizyczny węzeł przypisany do roli Znormalizowane serwery o wysokiej wydajności Funkcje sieciowe realizowane przez oprogramowanie na znormalizowanym sprzęcie Wiele ról realizowanych na tym samym sprzęcie Źródło: D. Lopez Telefonica I+D, NFV 33

Innowacje NFV 1. Programowa implementacja funkcji sieciowych 2. Moduły funkcji sieciowych 3. Implementacja za pomocą maszyn wirtualnych 4. Znormalizowane API między modułami 34

ETSI Architektura NFV (2012) 35

Komponenty NFV Network Function (NF) Składnik funkcjonalny o precyzyjnie zdefiniowanych interfejsach i działaniu Virtualized Network Function (VNF) Programowa implementacja NF, która może zostać udostępniona w zwirtualizowanej infrastrukturze VNF Set Połączenie między VNF, np. brama abonencka VNF Forwarding Graph Powiązanie usług w sytuacji gdy kolejność połączeń sieciowych jest istotna, np. firewall, sterowanie równoważeniem obciążeń, NAT NFV Infrastructure (NFVI) Sprzęt i oprogramowanie niezbędny do udostępnienia, zarządzania i realizacji VNF uwzględniający przetwarzanie, komunikację sieciową i pamięć 36

Wirtualizowane funkcje w sieciach mobilnych Centrale MSC, Open vswitch Routery Home Location Register (HLR) Serving GPRS Support Node (SGSN), Gateway GPRS Support Node (GGSN), Combined GPRS Support Node (CGSN), Radio Network Controller (RNC), Serving Gateway (SGW), Packet Data Network Gateway (PGW), Residential Gateway (RGW), Broadband Remote Access Server (BRAS), Carrier Grade Network Address Translator (CGNAT), Deep Packet Inspection (DPI), Provider Edge (PE) Router, Mobility Management Entity (MME), Element Management System (EMS) 37

ETSI NFV ISG PoC Forum (Proof of Concept) Virtual Broadband Remote Access Server (BRAS) British Telecom Virtual IP Multimedia System (IMS) - Deutsche Telekom Virtual Evolved Packet Core (vepc) - Orange Silicon Valley Carrier-Grade Network Address Translator (CGNAT) Deep Packet Inspection (DPI), Home Gateway - Telefonica Perimeta Session Border Controller (SBC) - Metaswitch Deep packet inspection - Procera Cloud Computing z wykorzystaniem np. OpenStack 38

Sieci programowane software networks Generyczne funkcje sieciowe zaimplementowane jako moduły oprogramowania wykonywane przez maszyny wirtualne: np. vepc, vvpn, vnat, vims, Funkcjonalność oprogramowania pośredniczącego: interpretacja wymagań usług i ich odwzorowanie na parametry wykonawcze służące do dynamicznej konfiguracji wykonywanych programów binarnych Zarządzanie i koordynacja zasobów pomiędzy wieloma usługami: procesory, pamięć, sieć Zapewnienie SLA 39

Realizacja IMS z wykorzystaniem NFV 40

Motywacja użycia koncepcji NFV do IMS Cloud Computing jako czynnik sprawczy dla NFV Zasada pay-per-use dla usług w chmurze Elastyczność i skalowalność przydziału zasobów na żądanie zgodnie z potrzebami IMS znaczna zmienność poziomu ruchu i potrzeba zapewnienia nadmiaru mocy przetwarzania dla szczytów ruchu Elastyczność funkcji zarządzania siecią i usługami Optymalizacja wykorzystania zasobów Opłaty za wykorzystywaną infrastrukturę sieciową proporcjonalne do wykorzystania 41

vims z wykorzystaniem NFV Niezbędne różne mechanizmy równoważenia obciążeń (LB) DNS między: UE i P-CSCF P-CSCF i I-CSCF SLF między: I-CSCF i HSS S-CSCF i HSS Zestaw funkcji usługowych między: I-CSCF i S-CSCF Konieczność aktualizacji modułów równoważenia obciążeń LB (Load Balancers) przez Orkiestrator przy każdym wytworzeniu/usunięciu komponentu sieciowego Niezbędne API do dynamicznej zmiany topologii 42

Realizacja IMS w modelu NFV Wariant 1 IMSLocator: przypisuje abonenta do konkretnej instancji IMS VM podczas rejestracji i lokalizuje IMS VM w fazie odkrywania Eksponuje interfejsy Gm i Mw Pula IMS VM: Zarządzana przez Orkiestrator, który decyduje o utworzeniu kolejnych wystąpień IMS VM SharedDB: Wspólna baza danych współdzielona przez różne wystąpienia IMS VM Przechowuje informacje o abonentach 43

Realizacja IMS w modelu NFV Wariant 2 NFWorker P/I/S-CSCF, HSS NFBalancer LB 44

Model architektury IMSaaS EIMS -2016

Implementacja IMS w chmurze: Projekt Clearwater http://www.projectclearwater.org/ 46

Platforma usługowa w sieci macierzystej Service Platform Serving CSCF Home Network Mw UE Gm P-CSCF Home/ Visited Network AUIMS -2015

Zewnętrzna platforma usługowa External Service Platform Serving CSCF Home Network Mw UE Gm P-CSCF Home/Visited Network AUIMS -2015

Aplikacje IMS wykorzystujące usługi komunikacyjne IMS Application 1 Application 2 Default application for Multi media tel Default application for PoC Default application for Messaging Default application for XXXX Application reference Multimedia Telephony PoC Messaging XXXX Communication Service Identifier IMS Stack AUIMS -2015

Podsumowanie

Kurczenie się obszaru kontroli operatorów API dla IMS i EPC ostatni szaniec Sieci w pełni IP jako droga do aplikacji OTT Brama usługowa - otwarte API: RCS, IMS, EPC Źródło: T.Magedanz, Fraunhofer-FOKUS 51

Zagrożenia dla operatorów ze strony Internetu Mnogość dostępnych usług i aplikacji i otwartość na nowe VoIP, wymiana wiadomości natychmiastowych, obecność, komunikacja głosowa i wideokomunikacja np. Skype i inne komunikatory Usługi P2P wykorzystanie protokołu SIP i innych protokołów Operator zredukowany do roli dostawcy infrastruktury transportowej dla strumieni bitowych również w przypadku sieci 3G UMTS Problem ROI dla sieci dostępu radiowego 52

IMS opinie IMS obrona operatorów przed otwartym Internetem Próba spieniężenia Internetu i sieci IP IMS = IP/Internet Monetizing System! IMS pozwala operatorowi zachować kontrolę nad usługami Możliwość różnicowania QoS Taryfikacja uwzględniająca typ usługi, QoS, sposób korzystania, treść itp. 53

Czego nas nauczył Internet Internet umożliwia realizację usług multimedialnych i triple play już dziś! Jakość wynikająca z techniki best effort spełnia wymagania 80-90% wszystkich usług Otwartość sprzyjająca innowacjom Funkcjonalność, taniość (bezpłatny dostęp) i łatwość posługiwania się kreuje masowe aplikacje ( killer applications ) 54

Wnioski Telekomunikacja na rozdrożu Internet i związane z nim techniki IP radykalnie zmieniają podejście do realizacji usług IMS jako znormalizowana, uniwersalna architektura usługowa dla mobilnych i stacjonarnych sieci Środek realizacji konwergencji 55

Dodatek wyjaśnienie skrótów

Lista skrótów 1/7 3GPP 3rd Generation Partnership Project AAA Authentication, Authorization and Accounting ABG-FE Access Border Gateway Functional Entity ACTS Advanced Communication Technologies and Services ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line AGCF Access Gateway Control Function AMG Access Media Gateway AMG-FE Access Media Gateway Functional Entity API Application Programming Interface APL-GW-FE Application Gateway AS Application Server AS-FE Application Server Functional Entity ATM Asynchronous Transfer Mode BGCF Breakout Gateway Control Function BS Base Station BSC Base Station Cotroller CAMEL Customized Applications for Mobile Network Enhanced Logic 58

Lista skrótów 2/7 CAP CAMEL Application Part CCF Call Control Function CDMA Code Division Multiple Access CS Capability Set CS Call Server CSCF Call Session Control Function CS-PES Call Server based PSTN/ISDN Emulation Service component DNS Domain Name Server DRM Digital Right Management DSL Digital Subscriber Line DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer DTV Digital TV DVB Digital Video Broadcasting DWDM Dense Wave-Division Multiplexing EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution ETSI European Telecommunications Standards Institute FDM Frequency Division Multiplexing FE Functional Entity FITL Fibre in the Loop 59

Lista skrótów 3/7 FSN Full Service Network FTTB Fibre to the Building FTTC Fibre to the Curb FTTCab Fibre to the Cabinet FTTH Fibre to the Home FTTN Fibre to the Distribution Node GII Global Information Infrastructure GPRS General Packet Radio System GSM Global System For Mobile Communication HLR Home Location Register HSS Home Subscriber Server HTML HyperText Markup Language HTTP HyperText Transfer Protocol IBC-FE Interconnection Border Gateway Control Functional Entity IBG-FE Interconnection Border Gateway Functional Entity I-CSCF Interrogating CSCF IETF Internet Engineering Task Force IFN IMS for Next Generation Networks IMS IP Multimedia Subsystem IMS-PES IMS based PSTN/ISDN Emulation 60

Lista skrótów 4/7 IM-SSF IP Multimedia Subsystem Switching Function IN Intelligent Network INAP IN Application Part IP Internet Protocol IPTV IP Television ISC IMS Service Control ISDN Integrated Services Digital Network ISUP ISDN User Part ITU-T Sector International Telecommunications Union-Telecommunications LAN Local Area Network LEX Local Exchange LMDS Local Multipoint Distribution Service MAP Mobile Application Part MDA Mobile Digital Assistant MEGACO MEdia GAteway COntrol protocol MG Media Gateway MGC Media Gateway Controller MGCF Media Gateway Control Function MRCF Media Resource Control Function MRFC Multimedia Resource Function Controller 61

Lista skrótów 5/7 MRP-FEMedia Resource Process Functional Entity MTP Message Transfer Part NACF Network Access Control Functions NGN Next Generation Network NNI Network Network Interface NSIW-FE Network Signalling Interworking Functional Entity NT Network Termination OAM Operation, Administration And Maintenance OMA Open Mobile Alliance ONP Open Network Provisioning OSA Open Service Architecture PC Personal Computer P-CSCF Proxy CSCF PDA Personal Digital Assistant PDF Policy Decision Function PDH Plesiochronous Digital Hierarchy PES PSTN/ISDN Emulation Service component PLMN Public Land Mobile Network PNO Public Network Operator PON Passive Optical Network POTS Plain Old Telephone Service PSTN Public Switched Telephone Network 62

Lista skrótów 6/7 QOS Quality of Service RACF Resource and Admission Control Functions RF Routing Function RSU Remote Subscriber Unit RTP Real-time Transport Protocol SAA-FE Service Authentication and Authorization Functional Entity SCIM Service Capability Interaction Manager SCP Service control point S-CSCF Serving CSCF S-CSC-FE Serving Call Session Control Functional Entity SCTP Stream Control Transmission Protocol SDH Synchronous Digital Hierarchy SDSL Symmetric Digital Subscriber Line SG Signalling Gateway SG-FE Signalling Gateway Functional Entity SIF Signalling Interworking Function SIP Session Initiation Protocol SL-FE Subscription Locator Functional Entity SME Small and Medium Enterprise SPF Service Provide Function SS7 ignalling System No.7 63

Lista skrótów 7/7 SSF Service Switching Function SSP Service Switching Point STB Set Top Box STP Signalling Transfer Points SUP-FE Service User Profile Functional Entity TMG Trunking Media Gateway TMG-FE Trunking Media Gateway Functional Entity UMTS Universal Mobile Telecommunications System USO Universal Service Obligation VDSL Very High Speed Digital Subscriber Line VGW Voice over IP Gateway VoD Video on Demand VXML Voice extensible Markup Language WDM Wavelength Division Multiplexing 64