Evoluci

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Evolución al dominio IMS

• Componentes del grupo
• María José Caminero Marqués
• David Castillo Falcón
• Marta Gómez Muñoz

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ÍNDICE

• 1. Motivación y perspectivas
• 2. Tendencias all-IP en 3G e IMS
• 3. Fundamentos de los servicios IP multimedia
• 4. Tecnologías, arquitectura y funciones de IMS.
• 4.1. Protocolos
• 4.2. Arquitectura
• 4.3. Funciones de IMS
• 5. Flujos de sesión
• 5.1. Procedimiento de registro
• 5.2. Establecimiento de sesión
• 6. Arquitectura de los servicios IMS
• 7. Estado actual y evolución de IMS
• 8. Noticias y fabricantes

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1. MOTIVACIÓN Y PERSPECTIVAS

• UMTS se ha caracterizado por cierto retraso en
  el lanzamiento del servicio comercial. Motivos
• Inmadurez tecnológica por inconsistencias de las
  especificaciones de 3GPP. La presión creada por
  las expectativas económicas de UMTS pudo forzar
  el desarrollo acelerado de los estándares.
• Crisis en el sector el alto precio pagado por
  los operadores hace unos años para conseguir
  licencias 3G y la imposibilidad de amortizar
  estas inversiones por falta de disponibilidad de
  la tecnología, están motivando la baja inversión
  actual en telecomunicaciones y especialmente en
  3G.
• Falta de demanda por parte de los usuarios. En la
  actualidad, los servicios más empleados por los
  usuarios móviles siguen siendo los tradicionales
  (voz y SMS). No se han creado aún las necesidades
  de los servicios avanzados que UMTS puede
  proporcionar.

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1. MOTIVACIÓN Y PERSPECTIVAS

• Qué ofrece UMTS?
• La novedad cuanto a la gama de servicios 3G
  frente a los de GSM
• Conexión a Internet de alta velocidad
• Videoconferencia móvil
• Mayor capacidad para la mensajería multimedia y
  aumento de la velocidad en las descargas de
  contenidos.
• Los servicios de datos siguen en sus fases
  tempranas en las redes GSM/GPRS, creciendo a paso
  muy lento aunque seguro. Surge la necesidad de
  crear un factor impulsor de UMTS que atraiga el
  interés de los millones de usuarios potenciales
  que puede tener.

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2. TENDENCIAS ALL-IP EN 3G E IMS

• La falta de aplicaciones y servicios UMTS
  atractivos para el gran público y las tendencias
  de convergencia con Internet, motiva que se
  introduzca en 3GPP el concepto All-IP.
• Qué es All-IP?
• All-IP es una visión sobre el futuro de las
  redes de comunicaciones que ofrece modos de
  acceso que se integran de forma transparente en
  una capa de red basada en el protocolo de
  Internet IP.
• Qué proporciona All-IP?
• All-IP proporciona beneficios a los operadores
  como ahorro de costes de infraestructura, mejor
  escalabilidad, mayor flexibilidad y
  simplificación de la operación y mantenimiento.

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2. TENDENCIAS ALL-IP EN 3G E IMS

• All-IP en 3GPP no aumenta por sí mismo el uso de
  los servicios de datos. Para solucionar esto 3GPP
  define e incorpora IMS, que será adoptado por las
  redes UMTS a partir de la Release 5.
• IMS, IP Multimedia Subsystem
• IMS representa la implantación de la arquitectura
  All-IP en 3G que permite al operador proporcionar
  a sus abonados una atractiva oferta de servicios
  multimedia como videoconferencia, voz sobre IP,
  streaming, mensajería instantánea, web, etc.
• IMS es un sistema de control de sesión diseñado
  con tecnologías de Internet adaptadas al mundo
  móvil, que hace posible la provisión de servicios
  móviles multimedia sobre conmutación de paquetes
  (servicios IP multimedia).

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2. TENDENCIAS ALL-IP EN 3G E IMS

• El objetivo económico-comercial de esta
  iniciativa es doble
• Aumentar los ingresos medios por abonado. Con IMS
  aparece un nuevo concepto de servicios,
  radicalmente diferente, innovador y factible al
  mismo tiempo. Se pretende que el atractivo de
  estos servicios IMS atrape definitivamente a los
  abonados móviles en el mundo de los datos.
• Reducir costes. Con IMS la red móvil de datos
  distará de estar infrautilizada, y cobrará
  sentido aprovechar las ventajas que ofrece All-
  IP a los operadores en cuanto a reducción de
  costes de capital y de operación, simplicidad de
  mantenimiento y mayor eficacia en la gestión.

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3. FUNDAMENTOS DE LOS SERVICIOS IP MULTIMEDIA

• Características de los servicios IP multimedia
  que IMS hace posible son las siguientes
• La comunicación orientada a sesión de un usuario
  a otro(s) usuario(s), o de un usuario a un
  servicio.
• La comunicación en tiempo real o diferido.
• Las sesiones IP multimedia con un nivel adecuado
  de Calidad de Servicio para vídeo, audio y
  sonido, texto, imagen, etc.
• La identificación de usuarios, servicios y nodos
  mediante URIs (Universal Resource Identifier.
  Éstos ya no tienen que manejar números de
  teléfono sino nombres como el correo electrónico.

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3. FUNDAMENTOS DE LOS SERVICIOS IP MULTIMEDIA

• IMS no define las aplicaciones o servicios que
  pueden ofertarse al usuario final, sino la
  infraestructura y capacidades del servicio que
  los operadores o proveedores de servicio pueden
  emplear para construir sus propias aplicaciones y
  producir su oferta de servicios.
• En este sentido, IMS no impone límites, son la
  capacidad de la red de acceso y las
  características de los terminales las que fijan
  las restricciones.

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3. FUNDAMENTOS DE LOS SERVICIOS IP MULTIMEDIA

• Los servicios IMS pueden implementarse, por
  ejemplo, en una sola aplicación de usuario final
  que hace un uso coordinado y simultáneo de
• Mensajería IP multimedia (instantánea y
  diferida),
• Servicios web,
• Videoconferencia y llamadas de voz sobre IP,
• Streaming,
• Juegos en red
• Cualquier otro servicio de Internet basado en
  TCP/IP
• De forma muy similar a cómo operan las últimas
  versiones de los populares clientes de mensajería
  instantánea para PC e Internet, pero ofreciendo
  una Calidad del Servicio garantizada y adaptada a
  cada flujo de datos, a la vez que permiten al
  usuario disfrutar de la movilidad y
  características de su dispositivo personal 3G
  IMS.

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3. FUNDAMENTOS DE LOS SERVICIOS IP MULTIMEDIA

• Modelo de planos lógicos de los servicios IP
  multimedia

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4. TECNOLOGÍAS, ARQUITECTURA Y FUNCIONES DE
IMS4.1. Protocolos

• Señalización
• SIP funciones para el registro, establecimiento,
  liberación y mantenimiento de las sesiones IMS.
  Incluye funciones de enrutado de sesiones e
  identificación de usuarios y nodos, y también
  habilita todo tipo de servicios suplementarios.
• SDP se emplea para describir la sesión que se
  negocia con SIP. Negocia la QoS. Los extremos de
  una sesión indican sus capacidades multimedia y
  definir el tipo de sesión que se desea mantener.
• Transporte
• IPv6
• Otros protocolos
• RTP y RTCP provisión de servicios IP multimedia.
• COPS control de los recursos de GPRS.
• Diameter aspectos de autorización, autenticación
  y tarificación.
• RSVP y DiffServ aseguran la QoS extremo a
  extremo
• Megaco control remoto de los Media Gateways.

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4.2. Arquitectura.
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4.2. Arquitectura.

• CSCF (Call State Control Function) es
  básicamente un servidor SIP con funciones de
  proxy. Se encarga del procesado y enrutado de
  señalización, la consulta del perfil de usuario
  en el HSS y la tarificación. Ejecuta tres roles
  diferentes en la operativa IMS
• El Proxy CSCF (P-CSCF) es el punto de entrada al
  subsistema IMS. Recibe directamente la
  señalización IMS desde el terminal, vía GPRS.
  Implementa las funciones de protección de
  señalización (seguridad) y el control de recursos
  del subsistema de transporte. En itinerancia
  (roaming) es el nodo en la red visitada que se
  encarga de enrutar la señalización de registro y
  sesión desde los terminales que se encuentran en
  situación de itinerancia hasta la red IMS nativa.
  
• El Serving CSCF (S-CSCF). A cada usuario
  registrado en IMS se le asigna un S-CSCF, el cual
  se encarga de enrutar las sesiones destinadas o
  iniciadas por el usuario. También realiza el
  registro y autenticación del abonado IMS y la
  provisión de los servicios IMS. Aplica las
  políticas del operador de red y genera los
  registros de tarificación.

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4.2. Arquitectura.

• El Interrogating CSCF (I-CSCF). Es un nodo
  intermedio que da soporte a la operación IMS.
  Ayuda a otros nodos a determinar el siguiente
  salto de los mensajes SIP y a establecer un
  camino para la señalización. Durante el registro,
  el P-CSCF se ayuda del I-CSCF para determinar el
  S-CSCF que ha de servir a cada usuario.
• El Home Subscriber Server (HSS), hereda las
  funciones del HLR almacena y gestiona el perfil
  del servicio IMS del abonado, almacena las claves
  de seguridad y genera vectores de autenticación,
  registra el estado de los abonados y almacena el
  nodo S-CSCF con el que el abonado se ha
  registrado.
• La Media Gateway Control Function (MGCF) es parte
  de la arquitectura de interfuncionamiento de IMS
  con las redes de circuitos. Implementa el plano
  de control del interworking, traduciendo la
  señalización IMS SIP/SDP a SS7, y viceversa.
  También se encarga de controlar la operación del
  IM-MGW.

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4.2. Arquitectura.

• El IP Multimedia Media Gateway (IM-MGW),
  implementa el plano de usuario de la arquitectura
  de interoperación de IMS con las redes de
  circuitos.
• Los servidores de aplicación y las pasarelas con
  destino al plano de servicios. El S-CSCF puede
  transferir la señalización de un registro o
  sesión hacia un servidor de aplicaciones SIP, o
  transferirla hacia una pasarela OSA o hacia una
  pasarela CAMEL, que traduce SIP en CAP.
• Elementos de la red GPRS
• GGSN (Gateway GPRS Support Node) Nodo pasarela
  que realiza la interfaz entre la red de
  transmisión GPRS y las redes externas de datos
  incorporando funciones de monitorización de red,
  firewall, encapsulado y traducción de direcciones
  IP.
• SGSN (Serving GPRS Support Node) Nodo de
  conmutación de paquetes que se sitúa
  jerárquicamente al mismo nivel que las MSC.

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4.3. Funciones de IMS

• Las sesiones interoperador. posibilidad de cursar
  sesiones IP multimedia entre abonados de redes 3G
  IMS de distintos operadores.
• La itinerancia (roaming).
• La interconexión con redes y servicios heredados.
  Interconexión con las redes de circuitos SS7 para
  servicios de llamadas de voz
• La interconexión con las redes IP multimedia
  externas e Internet.
• La seguridad integrada. la suscripción IMS está
  soportada por una aplicación lógica llamada ISIM
  (IMS SIM) que ejecuta funciones de autenticación
  de abonado durante su registro.
• La Calidad de Servicio (QoS). IMS puede controlar
  y autorizar el uso de recursos del subsistema de
  transporte GPRS para ofrecer QoS. (opcional)
• La provisión de servicios. IMS posibilita un
  desarrollo rápido y simplificado de servicios
  siguiendo el modelo Internet.
• La tarificación y facturación.
• Gestión del perfil del suscriptor. Esta función
  se encuentra en el S-CSCF

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5. Flujos de sesión
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5.1. Procedimiento de registro
20
5.2. Establecimiento de sesión
21
6. Arquitectura de los servicios IMS
22
7. ESTADO ACTUAL Y EVOLUCIÓN DE IMS

• IMS está definido en las versiones del sistema
  3GPP de Release 5 y Release 6.
• Release 5 (finalizada) se define la arquitectura
  y las entidades funcionales, aunque sólo se
  describe de forma detallada la operativa básica
  de IMS. Requiere del uso de GPRS 3G como único
  subsistema de transporte
• Release 6 (en desarrollo) completa y amplía el
  concepto relativo a los servicios IP multimedia.
• Permitirá el acceso a IMS desde cualquier red de
  conectividad IP. Esto permite alcanzar cierto
  interfuncionamiento e itinerancia global a nivel
  de servicios, independientemente de la tecnología
  específica de acceso. Ejemplos de redes con las
  que se podrá interconectar
• Red 3GPP2 basada en cdma200
• Tecnologías inalámbricas WLAN (WiFi, Hyperlan,
  IEEE 802.11a, Bluetooth, etc.)
• Redes IP fijas (xDSL, HFC, etc.).

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7. ESTADO ACTUAL Y EVOLUCIÓN DE IMS

• Mejoras de la Release 6
• La descripción completa de la operación para el
  interfuncionamiento con las redes de circuitos.
• La descripción completa de la operación para el
  interfuncionamiento con las redes IP multimedia,
  incluyendo las soluciones para la interoperación
  con las redes SIP IPv4.
• La descripción completa del servicio de
  conferencias multiparticipante.
• La especificación del servicio de mensajería IMS.
• La especificación del servicio de presencia IMS.
• La optimización del subsistema de transporte de
  paquetes y red de acceso radio para el soporte
  eficiente y flexible de IP multimedia.
• La introducción del concepto de independencia de
  la red de acceso.

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8. NOTICIAS Y FABRICANTES

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  IP
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  NEC para Richer Communications
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  3G mundial

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8. NOTICIAS Y FABRICANTES

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• Lucent IMS
• Motorola IMS
• Alcatel IMS
• Nokia IMS
• Nec IMS
• Siemens IMS