ip multimedia subsystem - seminário computação móvel
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Apresentação para a disciplina MAC5743-2008 (IME-USP)TRANSCRIPT
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Introdução● Evolução da tecnologia
– Circuit-switched -> Packet-switched
Internet● Padrões abertos● Grande número de serviços
Celular● Mobilidade
Convergência
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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
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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
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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
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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
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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
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IMS
Arquitetura unificada de rede para oferecimento de serviços IP multimídia
Elemento chave para prover acesso ubíquo à Internet
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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 serviçosSurge o papel do provedor de serviços
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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
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Novos negócios● Algumas questões
– Como integrar diferentes plataformas ?
– Como manter a sessão ativa
– Como cobrar dos usuários ?
– Como pagar os provedores de serviços ?
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Novos negócios● IMS oferece
– Sessões IP Multimídia– Interfaces e protocolos padronizados– QoS– Roaming– Integração/Composição diferentes serviços– Novos serviços– Controle de pagamento (Charging)
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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
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IMS – controle de sessão
Fonte: http://www.3gdb.org/doc/overview-summary.html
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IMS - controle de sessão
Fonte: http://pcquest.ciol.com/content/technology/2004/104013102.asp
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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
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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.
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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)
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IMS – controle de mídia● MRFC – Media Resource Function
Controller● MRFP – Media Resource Function
Processor
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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, 2004.
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IMS – arquitetura cobrança
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.
● CGF – Charging Gateway Function
● CCF – Charging Collecton Functon
● SCF – Session Charging Function
● ECF – Event Charging Function
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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
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Minha pesquisa
Infraestrutura distribuída para execução de aplicações IMS
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● 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
Estágio atual
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● 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
Motivação
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Proposta
1
Dispositivos CLDC
2M
aior
Cap
acid
ade
de
Proc
essa
men
to
4Espaço de Tupla
3Surrogate Host
INVITE
SIP Session
REGISTER
REGISTER
REGISTER
ERB
ERB
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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.