Instytut Telekomunikacji PWwyn ster).pdf · 2014. 3. 25. · NGN-2 3 Cen Usługi telekomunikacyjne...
Transcript of Instytut Telekomunikacji PWwyn ster).pdf · 2014. 3. 25. · NGN-2 3 Cen Usługi telekomunikacyjne...
NGN-2 1
NGN – otwarte styki i koncepcja
zdalnego sterowania Materiały wykładowe
do użytku wewnętrznego
Instytut Telekomunikacji PW
NGN-2 2
Wstęp
NGN-2 3
Cen
Usługi telekomunikacyjne
Przykładowe definicje
ITU Usługą (oryg. feature) jest alternatywna realizacja pewnej części usługi
podstawowej (ang. basic service).
JAIN Usługą (oryg. service) jest aplikacja zainstalowana w sieci (złożonej z
sieci pakietowych i/lub komutacji łączy), której celem jest realizacja
funkcji dodanych (ang. value-added functions). Np. w przypadku usług
„czysto” połączeniowych funkcja dodana to każda dodatkowa
funkcjonalność w stosunku do połączenia stron.
Cen Cen T T
"Abonent jest zajęty"
(1)
(2)
Cen Cen T T
"Abonent jest zajęty.
Zadzwoń po godz. 16"
(2)
(1)
dodatkowa logika
dodatkowa funkcjonalność
sygnalizacyjna (protokołu)
NGN-2 4
Usługa podstawowa + ... = połączenie stron + ...
Usługa 1
Usługa 1 + Ack
(lokalizacja Δ: S)
Usługa 2
Usługa 1 + Routing
(lokalizacja Δ: S)
Usługa podstawowa a funkcja dodana - przykład
A B (2)
(5)
(1) (3)
Połącz(A,B)
(4) (6)
A B (2)
(5)
(1) Połącz(A,B)
(4) (6)
(2.1) (2.2)
Routing
X
Połącz(A,X)
NGN-2 5
"Dokąd" zgłoszenie a "odkąd" już usługa ... ?
Podział w pewnym sensie arbitralny, np. SIP vs IN
...
centr A B (2)
(5)
(1) (3)
(4) (6)
(2.1) (2.2)
Redirect
serv.
Proxy A B (2)
(5)
(1) (3)
(4) (6)
(2.1) (2.2)
SIP - przekierowanie
Zgłoszenie
(usługa podstawowa)
Sterowanie zgłoszeniem
(usługa podstawowa)
Usługa = "funkcja dodana" Współpraca z
"aplikacją"
invite
invite moved
IAM
styk usługowy (realizacja = ? „API”)
dodatkowe dane (kontekst)
dodatkowe dane (kontekst)
NGN-2 6
Model zgłoszenia – usługi sesyjne
W ogólności dwa poziomy funkcjonalne zgłoszenia
– poziom transferu danych (połączenie, kanał wirtualny, skojarzenie, sesja, …)
– skoordynowanie (doprowadzenie do/utrzymanie) tej wymiany (sterowanie)
Sterowanie zgłoszeniami – różne określenia
• związek sygnalizacyjny między terminalami a siecią utrzymywany w celu
sterowania zestawianiem, rozłączaniem i modyfikowaniem zbioru połączeń
komunikacyjnych między terminalami (też: sesja komunikacyjna) [ITU
~199x]
(terminal fizyczny / aplikacja użytkownika)
• Session is an unbroken exchange of information between two or more
entities, called parties, engaged in processing a common task [Ravi Jain et
al., Programming converged networks, 2005]
NGN-2 7
Model zgłoszenia i „usługa”
A
C
B
A B
sterowanie
połączenie
kanoniczny schemat
współpracy CC i BC w NGN
B
transfer danych
sterowanie
Warstwa usługowa (aplik.) Realizacja usług:
uogólnienie dostęp do operacji
dialogu
Komunikacja poziomu aplikacyjnego
„nasze” zgłoszenie
płaszczyzna
sterowania
płaszczyzna transferu
danych
1. zgłoszenie realizuje usługę
(zgłoszenie = usługa podstawowa)
2. ingerencja w realizację zgłoszenia = usługa’
A styki (API)
NGN-2 8
Model zgłoszenia - podsumowanie
W modelu zgłoszenia/sesji definiuje się zawsze
• elementy zgłoszenia (strony, połączenia komunikacyjne) i
zależności (połączenia) między nimi (kto z kim, jak)
• funkcje (operacje) na elementach zgłoszenia (dodaj, połącz, odłącz)
oraz zdarzenia dotyczące elementów (zgłosił się, niedostępny,
rozłączył się ...)
... a zatem każda technika sieciowa (ISUP/INAP, H.323, BICC, SIP, ...)
ma
– specyficzny model zgłoszenia oraz
– specyficzne sposoby realizacji usług (miejsce realizacji, mechanizm
realizacji/wyzwalania usługi),
jednak modele te ujawniają wiele cech wspólnych (na szczęście ... :-)
NGN-2 9
Model zgłoszenia … – cd.
Konkretna technika sieciowa
• model zgłoszenia + protokół sygnalizacyjny
– zapewniają współpracę różnych urządzeń (sieciowych, końcowych) w ramach
procedur realizacji usługi podstawowej
• usługa - wzbogacenie funkcjonalności względem usługi podstawowej
– wbudowana w protokół sygnalizacyjny lub
– realizowana poza protokołem sygnalizacyjnym, ale z uwzględnieniem jego
możliwości (styki usługowe do elementów sieci lub terminali);
• wartość dodana polega na podejmowaniu decyzji na podstawie informacji
sygnalizacyjnych oraz dodatkowych danych „zewnętrznych” precyzujących
kontekst zgłoszenia
• styki usługowe: realizacja paradygmatu otwartości/przenaszalności
(np. IN / INAP)
stanowią styk aplikacyjny do poziomu sterowania zasobami
NGN-2 10
Architektura odniesienia sieci NGN
Transfer
pakietów między terminalami,
terminalami a elementami
sterowania siecią, ...
obsługa mediów
Sterowanie siecią
- funkcje niezbędne do tworzenia "połączeń - sesji komunikacyjnych
- w ramach poszczególnych technik sieciowych (ISUP, SIP, …)
-proste funkcje usługowe ("wbudowane„ w sygnalizację, np. translacja ISUP, SIP
Registrar)
(proste to kwestia „umowy społecznej” i ich rozpowszechnienia)
- Mediacja – funkcja bramowa w sensie „dostępu do operacji dialogu” dla danej
techniki (np. Service Switching Function w modelu IN)
Aplikacje
- końcowe funkcje usługowe
- współpraca ze sterowaniem usługami i siecią (np. mediacją, zarządzaniem
zasobami)
Mobilnością
Zasobami
Obecnością Mediacja
przełączanie/ ruting
(HS access gateway,BRAS...)
.
.
.
.
.
"tranzyt" agregacja dołączenie
terminale
serwery ...
SPr-2
A1, A2,... SPr-j
Aa, Ab,...
Usługowe funkcje sterowania (SCF, SF, ...)
- uogólnione sterowanie zgłoszeniami (integracja modeli) (Call Control)
- sterowanie wymianą wiadomości (x-mail, fax, UM, SMS) (Messaging Control),
sterowanie współpracą z użytkownikami (User Interaction)
- inne funkcje usługowe (składniki dla aplikacji)
- współpraca ze sterowaniem siecią (zarządzaniem zasobami, mediacją)
ogólna rola SCF/SF: oferować styk do funkcji sieciowych (network capabilities)
z "przesłonięciem" samej sieci
zzz aaa
Term.capab.
SPr-i
Ua, Ub,...
AccessCntrl
SPr-1
U1, U2,...
User interaction Call Control MsgControl
styki standardowe
API
API - komentarz
(1)
(2)
(3)
NGN-2 11
Zakres części I
Transport
pakietów między terminalami,
terminalami a elementami
sterowania siecią, ...
obsługa mediów
Sterowanie siecią
- funkcje niezbędne do tworzenia i utzrymania "połączeń - sesji
komunikacyjnych„ w ramach różnych technik sieciowych
- podstawowe usługi (tradycyjnie kojarzone z określoną sygnalizacją,
np. translacja numeru ISUP czy SIP Registrar)
Mobilnością
Zasobami
Obecnością
przełączanie/ ruting
(HS access gateway,...)
.
.
.
.
.
"tranzyt" agregacja dołączenie
terminale
serwery ...
APr1
A1, A2,... APri
Aa, Ab,...
Sterowanie usługami (SCF, SF, ...)
- sterowanie zgłoszeniami (integracja modeli, np. Call Control)
- ogólna rola SCF: styk do funkcji sieciowych
(network capabilities) z "przesłonięciem" samej sieci
zzz aaa
SPri
Ua, Ub,...
SPr1
U1, U2,...
User interaction MsgControl
ISUP/IN, BICC,H323,Megaco,SIP,SIP-T,SIGTRAN
Mobility AccessCntrl
Call Control SCF – Service Control Function
SF-Service Feature
P
W
Sterowanie funkcjami aplikacyjnymi
(z wykorzystaniem usług warstwy sterowania usługami)
NGN-2 12
Przykład:
architektura sieci inteligentnej (IN) prekursor koncepcji wyniesionego sterowania usługami
NGN-2 13
• Części aplikacyjne SS7:
– TCAP: obsługa transakcji na rzecz aplikacji INAP, CAP i MAP
– INAP: sieci inteligentne
– MAP: sieci mobilne GSM
– CAP: wykorzystanie koncepcji IN do realizacji niestandardowych usług w
sieciach GSM
– Współpraca z ISUP i DSS1
• Nieformalna definicja IN
– znormalizowana koncepcja uniwersalnej architektury, polegająca na
uzupełnieniu podstawowej sieci telefonicznej o niewielką liczbę
dodatkowych węzłów, które umożliwiają szybkie wprowadzanie nowych
usług o elastycznych - “inteligentnych” - scenariuszach działania.
Wprowadzenie
NGN-2 14
Tradycyjny sposób wprowadzania usług
(na tle typowej architektury sieci PSTN)
Centrale
końcowe
Centrale
tranzytowe
Zmienna logika usług
CTG CTG
CT CT CT CT
ISUP
ISUP
ISUP
ISUP
ISUP
Sterowanie usługami PSTN [1]
obszar
ingerencji
NGN-2 15
Usługi w formie IN
SCP SMP
Platforma IN
Zmienna
logika usług
SCE
CT CT CT CT
INAP
ISUP
ISUP ISUP
INAP
"Unormowany"
proces obsł.zgłoszenia
...
... ... ... ...
Sterowanie usługami PSTN [2]
SSP
CTG CTG
SSP
CTG CTG
... ...
obszar
ingerencji
NGN-2 16
Sterowanie usługami PSTN [3]
STP
STP
SEP SEP
SEP
Połączenie bazowe
(bearer connection)
SCP
Część usług sieciowych
(transport, wyszukiwanie
aplikacji – swoisty
„middleware”)
(MTP + SCCP)
Sterowanie usługami podstawowymi
i połączeniami (ISUP)
Ster/SSP Ster/SSP
Połączenie a usługa
Komunikacja sterowania
C1 C2
Usługi
aplikacji
usługi
bazowe
wymuszanie zmian w sterowaniu usługą
podstawową (parametry, algorytm) - INAP
NGN-2 17
Sterowanie usługami PSTN [3]
STP
STP
SEP SEP
SEP
Połączenie bazowe
(bearer connection)
SCP
Część usług sieciowych
(transport, wyszukiwanie
aplikacji – swoisty
„middleware”)
(MTP + SCCP)
Sterowanie usługami podstawowymi
i połączeniami (ISUP)
Ster/SSP Ster/SSP
Połączenie a usługa
C1 C2
Usługi
aplikacji
usługi
bazowe
wymuszanie zmian w sterowaniu usługą
podstawową (parametry, algorytm) - INAP
Komunikacja sterowania
NGN-2 18
Sterowanie usługami PSTN [4]
Ster
IN
Realizacja nie-IN Realizacja IN
Meldunek:
„zdarzenie Z;
co dalej ?”
Odpowiedź:
„zrób to a to”
?
Ster
zdarzenie Z
Koncepcja IN - widok "od środka"
sygnalizacja sterowania
zgłoszeniami
zdarzenie Z
NGN-2 19
Model IN - podstawy
„co i kiedy
wystąpiło”
„co
zrobić”
?
I
Wymagania:
• zdefiniowanie styku I
- model informacyjny
- protokół
Model informacyjny
• model obsługi zgłoszenia
• model transportowy połączenia
• model zasobów dodatkowych
• operacje
Model obsługi zgłoszenia (BCSM) – idea
- wykrycie zdarzenia (osiągnięcie stanu - DP)
- mechanizm "przerwania" i powrotu
DP
DP
DP
DP
Wystąpienie zgłoszenia
Zgłoszenie przyjęte
Informacja zebrana
DP Informacja
przeanalizowana
DP Odpowiedź
Rozłączenie
Stan jałowy
Autoryzacja
Wybieranie numeru
Rozmowa
Analiza numeru
Łączenie
Detection point
(punkt detekcji)
Point-In-Call PIC
... Cd.
1 2
Co n
am
to p
rzyp
om
ina ?
...
NGN-2 20
Model IN - podstawy [2]
DP
DP
DP
DP
Wystąpienie zgłoszenia
Zgłoszenie przyjęte
Informacja zebrana
DP Informacja
przeanalizowana
DP Odpowiedź (kryterium: odebrano ANM)
Rozłączenie
Stan jałowy
Autoryzacja
Wybieranie numeru
Rozmowa
Analiza numeru
Łączenie
Detection point
(punkt detekcji)
Idea wykorzystania BCSM
Przetwarzanie w SCF
Point-In-Call PIC
warstwa sterowania zasobami warstwa sterowania usługami
Czy spełnione?
Kryterium (wyzwalacz) 1
Kryterium (wyzwalacz) 2
….
IAM
ANM
NGN-2 21
"Przerwania" - uaktywnienie usługi IN mechanizm wyzwalaczy (ang. trigger) (na wzór callback)
Wyzwalacz: • zbiór kryteriów, których spełnienie wprowadza zgłoszenie w tryb obsługi IN (w szczególności
powoduje wysłanie wiadomości do funkcji sterowania IN)
rodzaje kryteriów - przykłady: "samo osiągnięcie DP", "wybrany numer", "off-hook delay",
"3/6/10" cyfra", "prywatny plan numeracji", "sieć niedostępna", "kod usługi (feature)", ...
• wyzwalacz jest związany z punktem detekcji DP; może być aktywny lub nieaktywny
np. zależnie od typu zgłoszenia, abonenta, etc.
• rodzaje wyzwalaczy w punkcie DP
(a) ustawiony statycznie - TDP (Trigger DP), np. wywołana usługa 0800
(b) ustawiony dynamicznie (zdarzeniowe) - EDP (Event DP), np. „wykryto zajętość AbB"
• typy wyzwalaczy: (a) z odpowiedzią (xDP-R, response), (b) powiadomienie (xDP-N, notification)
Model IN - podstawy [3]
zbiór punktów detekcji
zbió
r w
yzw
ala
czy
BCSM - model
szczegółowy dla
konkretnej
platformy
NGN-2 22
Przykładowa usługa IN
• Uproszczona usługa 0800 ("zwykła" translacja numeru)
DP
BCSM
Collected_info
SSF SCF SDF
(1) TDP (2) initialDP( idZgł, wybrany numer,
"freephone-noChrgng")
(3) requestInfo(bazaDanychDlaFreeph,
wybrany numer)
(4) requestInfoResp(identPrzezn)
DP O_Answer
(5) connect( idZgł, identPrzezn,
kontynuujOd:O_Answer)
weryfikacja poprawności
danych
• operacje INAP
• serviceKey – usługa jest wstępnie rozpoznawana już
na poziomie SSF (ograniczenie przetwarzania w SCF)
Parametr: serviceKey PIC:Analyse_info
BCSM – Basic Call State Model
DP – Detection Point
SSF – Service Switching Function
SCF – Service Control Function
SDF – Specialised Data Function
NGN-2 23
1. InitialDP: Initial Detection Point – IDP
– SSP -> SCP
– Inicjuje proces realizacji usługi IN i przekazuje specyficzne dla połączenia dane
do SCP.
– Najważniejsze parametry:
• servicekey (identyfikacja usługi IN)
• calledPartyNumber (wybrany numer IN, dodatkowe atrybuty)
• callingPartyNumber
verte
2. Connect: CON
– SCP -> SSP
– Za pomocą tej operacji SCP wymusza, aby SSP zestawił połączenie z
przekazanym numerem docelowym.
– Najważniejsze parametry:
• destinationRoutingAddress (np. Nr Ab B - ISUP Called Party Number)
• callingPartyNumber
• …
verte
Operacje INAP [1]
3. RequestReportBCSMEvent: RRB
– SCP -> SSP
– SCP żąda od SSP monitorowania wskazanych zdarzeń w procesie obsługi
połączenia (np. zajętość, brak odpowiedzi, rozłączenie) – uzbraja wskazane
zdarzeniowe punkty detekcji EDP.
– SSP po wykryciu zdarzenia wysyła do SCP odpowiedź za pomocą operacji
EventReportBCSM (ERB).
– Najważniejsze parametry:
• eventTypeBCSM
• monitorMode (EDP-R, EDP-N)
• dpSpecificCriteria
... i wiele innych (SCP->SSP, SCP-SRF, SCF->SDF, xxx->SCP)
Operacje INAP [2]
• np. INAP CS1 obejmuje 29 operacji.
• Zestawy operacji niezbędne do uruchomienia usług IN wynikają z wymagań
scenariuszy usług i architektury sieci tlkm (np. TP-INAP 1 wykorzystywał kiedyś ~19
operacji).
NGN-2 25
Struktura przykładowej operacji: InitialDP
InitialDPArg ::= SEQUENCE {
serviceKey [00] ServiceKey,
calledPartyNumber [02] CalledPartyNumber OPTIONAL,
callingPartyNumber [03] CallingPartyNumber OPTIONAL,
callingPartysCategory [05] CallingPartysCategory OPTIONAL,
cGEncountered [07] CGEncountered OPTIONAL,
iPSSPCapabilities [08] IPSSPCapabilities OPTIONAL,
iPAvailable [09] IPAvailable OPTIONAL,
locationNumber [10] LocationNumber OPTIONAL,
originalCalledPartyId [12] OriginalCalledPartyId OPTIONAL,
highLayerCompatibility [23] HighLayerCompatibility OPTIONAL,
serviceInteractionIndicators [24] ServiceInteractionIndicators OPTIONAL,
additionalCallingPartyNumber [25] AdditionalCallingPartyNumber OPTIONAL,
forwardCallIndicators [26] ForwardCallIndicators OPTIONAL,
bearerCapability [27] BearerCapability OPTIONAL,
eventTypeBCSM [28] EventTypeBCSM OPTIONAL,
redirectingPartyId [29] RedirectingPartyId OPTIONAL,
redirectionInformation [30] RedirectionInformation OPTIONAL }
Operacje INAP [3]
NGN-2 26
Podsumowanie - IN a NGN
CCF (Call Contr F)
SSF
(Service Switch. F)
SCF
Service Cntrl F
SF... SF2 SF1
Protokół INAP
BC
SM
ISUP ISUP
CT
IN
SF
SIP servlet
SIP
„B
CS
M”
Skrypt
CGI
Skrypt CPL
SIP
Java applet
Serwer SIP (Proxy, ...),
MGC, UA
SIP CCF
JAIN
„wgrywany"
SIP
ISUP SIP BICC ...
MGC/Softswitch
"A
pli
kacj
e/u
słu
gi"
zg
łosz
enia
Logika SSF, API usługowe, logika usługowa
(modele IN, JAIN, Parlay/X ...)
NGN-2 27
Podsumowanie – cd.
• Wyniesienie sterowania – podstawowa idea dość klarowna: zdalne sterowanie realizacją „usługi bazowej”
– ale niejednorodna w sensie • różnych poziomów funkcjonalnych/abstrakcji (co jest usługą bazową), np.
– usługa transportowa / usługa zgłoszenia (+sterowanie)
– sterowanie zgłoszeniami / aplikacja
• lokalizacji funkcji „SSF”
– sieć (model operatorski)
– urządzenie końcowe (model dostawcy aplikacji terminalowej)
• modelu i implementacji (INAP, Parlay, CPL/CGI, JAIN, …)
• Zatem trudność – standaryzacja JAKIEGO styku? (aby osiągnąć otwartość)
• Architektura NGN – jak zapewnić współpracę różnorodnych technik w możliwie prosty (?) sposób …
– implementacje (np. IMS) w znacznej mierze zorientowane na usługi o charakterze sesyjnym (sesja / nie-sesja – różnica bywa subtelna)
– koncepcja service enablers
– Telco 2.0/3.0 : j/w i dodatkowo sterowanie funkcjami o charakterze nie-sesyjnym / wykorzystanie SaaS, portali społecznościowych przez operatorów
• Przykładowe technologie: kanały RSS, OpenID, tworzenie usług przez użytkownika/techniki mashup (http://www.polibuda.info/mapa.php :), …
NGN-2 28
Praca własna
• OpenFlow – podobieństwa i różnice w stosunku do innych
rozwiązań (dzisiejszy wykład – IN, w przyszłości H.248,
~ParlayX)
– http://www.openflow.org/