Protokół SIP w pigułce - tele.pw.edu.plmareks/ute/ute-6-bw.pdf · Baza danych o użytkownikach....

Protokół SIP w pigułce

Marek Średniawa

UTE 2014- Marek Średniawa

SIP: Session Initiation Protocol

� Protokół aplikacyjny (tekstowy):� ustanawianie, modyfikacja, likwidacja i zarządzanie

przebiegiem multimedialnych sesji komunikacyjnych

� rozwinięcie HTTP i SMTP opracowane przez IETF Multiparty Multimedia Session Control (MMUSIC) WG

� RFC 3261 (wcześniej 2543bis)

� stosowany do komunikacji partnerskiej (peer-to-peer)

� Alternatywa dla H.323


SIP: przesłanki

� Standard Internetowy� IETF - http://www.ietf.org� RFC 3261 i wiele innych powiązanych norm RFC

� Wykorzystanie adresacji Internetowej� URL, DNS, proxy

� Użycie bogactwa funkcjonalnego Internetu

� Wykorzystanie zasad kodowania HTTP� Tekstowy protokół

� Niezależność od protokołów transportowych� TCP, UDP, X.25, FR, ATM, …

� Obsługa trybu multicast


Sieć wykorzystująca protokół SIP

� Punkty końcowe SIP – urządzenia dołączone do Internetu lub sieci IP obsługujące SIP l� Telefony stacjonarne i komórkowe z SIP UA

� Aplikacje na PC i PDA – SIP UA

� Bramy sieciowe

� Serwery SIP – węzły sieci realizujące zestaw funkcji na żądanie punktów końcowych SIP� Mogą inicjować żądania

� Mogą być zlokalizowane w innej sieci


SIP - charakterystyka

� Typy adresacji:� Internetowy

� adres sip� adres e-mail

� Telefoniczny

� Numer telefoniczny E.164

� Rejestracja� Użytkownik może się zarejestrować wykorzystując swój ID w

celu uzyskania dostępu do swoich danych i usług, niezależnie od rejestracji urządzenia


SIP:architektura

� Uogólnienie architektury internetowej “pajęczyny” WWW

� Prostota:� model klient-serwer

� zasada żądanie-odpowiedź (Request - Response)

� Serwery Proxy, Redirect, Registrar

� Serwery aplikacji

� Konsekwencje:� Upowszechnienie kreacji usług SIP

� Wiele SIP API (SIP servlets, CPL oparty na XML, JAIN)� Rozwój narzędzi do projektowania usług (CGI)


Podstawowa architektura SIP – „trapez SIPowy”

Serwer Proxy Serwer Proxy

UA - Agent użytkownika A

SIP

SIP

SIP

Media (RTP)

Serwer DNS

DNS

Serwer

Lokalizacji

SIP

UA Agent użytkownika B

[Źródło: H.Sinnreich: VON 2001]


SIP: elementy architektury

� User Agent Client - UAC� systemy końcowe� wysyłają żądania SIP (np.

żądanie ustanowienia połączenia)

� User Agent Server - UAS� odbiera żądania połączeń

wysyłane przez innych agentów

� wysyła odpowiedzi w imieniu użytkownika

� User Agent - AgentUżytkownika (typowy terminal)� UAC + UAS

� Redirect Server� Przekierowuje użytkownika

na inny serwer� Proxy Server

� reprezentuje żądanie do innego serwera. Może “rozwidlić” żądanie na wiele serwerów, budując drzewo przeszukiwania

� Registrar� odbiera zgłoszenia

rejestracyjne UA (User Agents)

� Location Server� Baza danych o

użytkownikach


SIP: adresacja

� Format zbliżony do formatu adresów e-mail

user@domain

user@host

user@IP_address

lub phone-number@gateway

� SIP-URL = “sip:” [userinfo “@”] hostport url-parameters [headers]:


SIP URI (Uniform Resource Indicators)

� Dwa warianty URI:� sip:[email protected] (SIP URI)

� Najpopularniejsza forma wprowadzona w RFC 2543� sips:[email protected] (Secure SIP URI)

� Nowa forma wprowadzona w RFC 3261� Wymaga TLS na TCP jako mechanizmu transportowego

zapewniającego ochronę informacji

� Dwa typy SIP URI:� Address of Record (AOR) (identyfikuje użytkownika)

� sip:[email protected] (wymaga rekordów DNS SRV w celu lokalizacji serwerów SIP w domenie wcom.com)

� Fully Qualified Domain Name (FQDN) lub Contact (identyfikuje urządzenie)� sip:[email protected] lub sip:[email protected]

(nie wymaga roztrzygania przy rutingu)


Podstawowe wiadomości (metody) SIP

INVITE Inicjowanie ustanowienia sesji

BYE Zakończenie trwającej sesji

OPTIONS Zapytanie o opcje i funkcjonalność serwera lub UA

CANCEL Anulowanie żądania w toku

ACK Potwierdzenie finalnej odpowiedzi na INVITE

REGISTER Rejestracja URI użytkownika w serwerze rejestrowymSIP (związanie URI urządzenia z AOR)

RFC 3261

RFC 3261

RFC 3261

RFC 3261

RFC 3261

RFC 3261


Dodatkowe wiadomości (rozszerzenia) SIP

INFO Transport sygnalizacji w trakcie sesji

PRACK Potwierdzenie prowizorycznej odpowiedzi

UPDATE Aktualizacja informacji o stanie sesji

REFER Transfer użytkownika pod adres określony przez URI

SUBSCRIBE Żądanie zaabonowania powiadamiania o zdarzeniach

PUBLISH Przekazanie informacji o zmianie statusu do serwera

NOTIFY Transport powiadomienia o zaabonowanym zdarzeniu

MESSAGE Transport treści wiadomości natychmiastowych

RFC 2976

RFC 3262

RFC 3311

RFC 3515

RFC 3265

RFC 3903

RFC 3265

RFC 3428


SIP: odpowiedzi

Kod Opis Przykłady

1xxInformacyjne – żądanie odebrane, trwa

kontynuacja przetwarzania żądania.

180 Ringing

181 Call is Being Forwarded

2xxSukces – akcja odebrana, zrozumiana i

Zaakceptowana.200 OK

3xxPrzekierowanie – konieczne podjęcie dalszych działań w celu zakończenia żądania.

300 Multiple Choices

302 Moved Temporarily

4xxBłąd klienta – błędna postać żądania lub niemożność realizacji żądania przez dany serwer.

401 Unauthorized

404 Not found

408 Request Timeout

5xxBłąd serwera – serwer nie był w stanie zrealizować żądania.

503 Service Unavailable

505 Version Not Suported

6xxGlobalny błąd – żądanie nie do zrealizowania przez dostępne serwery.

600 Busy Everywhere

603 Decline


Odpowiedzi (wybrane)

� 100 – Continue

� 180 – Ringing

� 181 – call is being forwarded

� 182 – queued

� 183 – session progress

� 200 – OK

� 300 – Multiple choices

� 301 – Moved permanently

� 302 – Moved temporarily

� 305 – use proxy

� 380 – alternative service

� 400 – Bad request

� 401 – unauthorized

� 402 – payment required

� 403 – Forbidden

� 404 – not found

� 405 - method not allowed

� 408 – Request timeout

� 415 - Unsupported media type

� 480 – Temporarily not available

� 481 – Invalid Call-ID

� 482 – Loop detected

� 5xx – Server error

� 600 – Busy

� 601 – Decline

� 604 – Does not exist

� 606 – Not acceptable


Protokoły związane z SIP

� SDP – Session Description Protocol� Tekstowa notacja służąca do opisu sesji medialnych� Dane przekazywane w treści wiadomości SIP� Wykorzystuje profile RTP/AVP dla najczęściej spotykanych typów

mediów� Zdefiniowany w normie RFC 2327

� RTP – Real-time Transport Protocol� Wykorzystywany do trasportu pakietów mediów po IP� RTP dodaje nagłówek zawierający:

� Nazwę źródła mediów

� Stempel czasowy

� Typ kodeka

� Numer sekwencyjny

� Zdefiniowany w RFC 1889 (H. Schulzrinne i inni)� Profile zdefiniowane w RFC 1890


Negocjacja mediów

� Negocjacja mediów przy ustanawianiu sesji� Model „oferta-odpowiedź”� UA proponuje jeden lub kilka typów mediów, a drugi UA

odpowiadając akceptuje bądź odrzuca jeden lub więcej proponowanych typów mediów

� Sekwencja - INVITE/200/ACK

� Dalsze negocjacje i zmiana typu mediów za pomocą ponownego żądania INVITE w trakcie wcześniej ustanowionej sesji

� Wykorzystanie SDP do opisu mediów

� Wykorzystanie protokołu SAP do organizacji multimedialnych sesji komunikacyjnych w Internecie


Normalizacja SIP w IETF


Pożegnanie z tradycyjnym telefonem?


SIP – zasoby w Internecie

� www.sipforum.com

� www.cs.columbia.edu/sip

� www.tech-invite.com

� www.sipcenter.com

Architektura usługowa IMS

Marek Średniawa

UTE - zima 2013/2014


IMS - motywacja

� Zamiar: konkurowanie z Internetem przez likwidację jego braków

� Zapewnienie QoS, bezpieczeństwa i mechanizmów taryfikacji� Zintegrowane usługi multimedialne

� IMS jako uniwersalna architektura usługowa

� Masowe aplikacje czy uniwersalna platforma usługowa

� Kluczowy problem – elastyczne środki projektowana i udostępniania usług

� Otwartość dla niezależnych usługodawców� kontrola udostępniania usług

� Integracja usług� Bezproblemowy dostęp do usług – mobilny i stacjonarny

� Problem: kto zapewni globalny IMS i do kogo należą klienci ?


3GPP IP Multimedia Subsystem - IMS� IMS zdefiniowany przez 3GPP jako część UMTS Release 5 / IMT2000

� Wprowadzono rozszerzenia w Release 6 w celu pragmatycznej adaptacji do wymagań istniejących sieci - IPv4 !

� ETSI TISPAN definiuje SDP dla NGN dla wszystkich sieci wykorzystujących sieci IP

� OMA (Open Mobile Alliance) definiuje usługi i mechanizmy usługowe (enablers) IMS

� IMS stanowi sieć nakładkową nad sieciami GPRS i udostępnia uniwersalne środowisko usługowe IP dla mobilnych usług multimedialnych

� VoIP, wideotelefonia, wideokonferencje, mobilne treści multimedialne

� IMS – oparty na rodzinie protokołów IP

� SIP (Session Initiation Protocol) do sterowania sesjami� Diameter dla AAA (Authentication, Authorisation & Accounting)� Inne: SDP, RTP, RTCP, MEGACO/H.248, …


„Common IMS”

� Uwzględnienie

przewodowego dost.

szerokopasmowego

� Zachowanie ciagłości

połączenia (Voice Call

Continuity)

� Usługi multimedialne

wykorzystujące IMS

R 7

2007

R 4

3/2001

R 5

3/2002

� Druga faza IMS

� Dostęp HSUPA

� Wiele nowych funkcji

usługowych

realizujących w pełni

założenia sieci 3G

R 6

12/2004

Rok

R 1

2006

R 2

12/2007

R 3

???

R 99

12/1999

� Architektura IMS

� Usługi multimedialne

wykorzystujące IP

� Dostęp HSDPA

� Separacja płaszczyzn

sterowania i

użytkownika w sieci

szkieletowej

� Pierwsze kroki ku

oparciu działania na

IP

� Emulacja PSTN/ISDN

� Usługi dostarczania

treści: IPTV,

strumieniowanie ,..

� Optymalizacja

wykorzystania zasobów

� Szczegółowa definicja

architektury

� Podstawowe usługi

� OSS, dane użytk.NGN,

kontrola przeciążeń, QoS,

bezpieczeństwo…

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

� Definicja UTRAN

� Podstawowe funkcje

usługowe 3G

� Podstawa dla

wczesnych wdrożeń

sieci 3G

Wprowadzenie IMS

R 8

2009?


Od IETF SIP ….

Żądanie

Serwer SIP Proxy

Sieć IP/Internet

Odpowiedź

DNSAS - Serwer aplikacyjny SIP

Agent użytkownika SIP - UA

Agent użytkownika SIP – UA Agent użytkownika SIP - UA

Agent użytkownika SIP - UA


… do 3GPP IMS SIP

P-CSCF

I-CSCFS-CSCF

Serwer aplikacji

DNS

SLF

DNS HSS

Sieć szkieletowa IP z QoS

AS – serwer aplikacyjny SIP

Agent użytkownika SIP

Agent użytkownika SIP

Idea IMS: próba przejęcia kontroli nad usługami IP

26

SterowanieIMS

Serwer aplikacyjn

y

Serwer aplikacyjn

y

• Sieć IP umożliwia swobodną komunikację między punktami

końcowymi

• IMS pozwala sterować usługami w sieci IP za pomocą protokołu SIP

IP

BA

BA

IMS - sterowanie usługami IP/GPRS

Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych, PW 27

Sieć pakietowa GPRS

Sieć z komutacją kanałów - GSM

IMS

Sygnalizacja SIP

Transport RTP

Motywacja IMS – „bogate” usługi, np. VoIP

Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych, PW 28

Sieć pakietowa

IMS

Sygnalizacja SIP

Transport RTP

Serwer IM

Serwer Obecnoś

ci

Serwer obsługi sesji/połączeń

…

Inne AS

Serwery aplikacyjne (AS)


sterowanie

transport

Sieć wizytowana

przez ab. wywołującego

Sieć macierzysta ab.wywołującego

UE P-CSCF

HSS

S-CSCF BGCF MGCF

MGW

PSTN

H.248

SIP

SIP SIP

SIP ISUP/IP

AS

Diameter

Sieć

Szkieletowa IP

Sieć

dostępowa

PCM

I-CSCF

P-CSCF określa

system macierzysty;

pośredniczy przy

żądaniach

I-CSCFOkreśla właściwy

Serving-CSCF

S-CSCFKoordynuje połaczenie

i usługi dla terminala

BGCFOkreśla najlepszy

ruting do PSTN

HSSPrzechowuje profil i dane

użytkownika (usługi,

mobilność, itp..)

Serwery Aplikacji

MGCF/MGWSterowanie i funkcje

bramy medialnej

• Wszystkie usługi realizowane przez system macierzysty

• usługi dodatkowe

• Brama Parlay i związane z nią usługi

• Feature Interaction and Service Brokering

• obsługa interfejsów do portali internetowych

Diameter

SIP

Diameter

�HSS – Home Subscriber Server

�CSCF – Call Session Control Function

�BGCF – Breakout Gateway Control Function

�MGCF – Media Gateway Control Function

VoIP – RTP – transport strumienia mediów

Płaszczyzna usługowa

Płaszczyzna sterowania

Płaszczyzna transportowa

SGW ISUP/MTP

Architektura 3GPP IMS

Realizacja usług w IMS


IMS – aspekt usługowy

� Interpersonalne usługi multimedialne� Wymiana plików dowolnego typu

� Głos, dane, wideo

� Nowe usługi� „Bogate” połączenia – uwzględnienie kontekstu komunikacji� Push-to-Talk, Push-to-See� IP Centrex� Strumieniowanie mediów� Zintegrowane usługi wymiany wiadomości� Współdzielenie mediów i aplikacji� Gry sieciowe

� Integracja usług� Głos, dane, wideo z wbudowaną bogatą obecnością

� Lokalizacja, dostępność, preferencje, …


Narzędzia IMS = uniwersalne serwery aplikacji IMS

� IMS celowo nie normalizuje specyficznych aplikacji

� Zdefiniowane główne interfejsy AS - IMS jako stacja dokująca dla serwerów aplikacji

� OMA (Open Mobile Alliance) normalizuje usługi IMS

� Presence, Group Management, Instant Messaging (IM), Push to Talk over Cellular (PoC)

� Wypracowany zbiór wspólnych serwerów – narzędzi IMS do wykorzystania przy realizacji złożonych usług

� Główne narzędzia dla IM, PoC i wideopołączeń

� XML Document Management System (XDMS) do konfigurowania grup

� Serwer obecności - Presence Server (PS)� Zarządzanie urządzeniami - Device Management (DM)


IMS – sposoby realizacji usług

� Usługi SIP

� Serwery aplikacji SIP

� IMP

� PoC (Push-to-talk over Cellular) albo PTT (Push-To-Talk)

� konferencja ad hoc

� 3PCC

� Usługi IN CS1+

� CAMEL i CAP

� IM SSF

� Usługi dostarczane przez strony trzecie

� Parlay/OSA i Parlay X API� Zewnętrzne serwery aplikacji

� W sieci macierzystej, samodzielne i w sieciach zewnętrznych


Architektura usługowa IMS

S-CSCFS- CSCF

SIP Application Server

Sewer aplikacji SIP

HSSHSSOSA service

capability server

(SCS)

OSA service

capability server

(SCS)

IM - SSFIM -SSF

Camel Service

Environment

CAMEL Service

Environment

OSA

application Serwer aplikacji

OSA

ISC

Cx ISC

ISC

CAP

MAP

OSA API

SCIM

AS AS

Sh

Si

MRFCMRFC

Mr


Warstwy IMS: Transport, sterowanie sesjami, aplikacje

Płaszczyzna użytkownika

Płaszczyzna Aplikacji

Płaszczyzna sterowania

S-CSCF

HSS

SIP AS SIP AS

MRFC

B-GW

SIP Diameter PSTN

RTP

I-CSCFP-CSCF

MRFP

H.248 / MEGACO

Parlay ASCAMEL

CSE

OSA GW IM SSF

Parlay API CAP API

Marek Średniawa 36

Modele pracy serwera aplikacyjnego AS

� S-CSCF uruchamia usługi wykorzystując tzw. Wyzwalacze (triggers)

� Tryby działania AS

� jako docelowy UA – np. serwer treści� jako inicjujący UA – np. wake up server� w roli pośrednika – np. przekazywanie połączenia� w roli B2BUA – np. w Click2Dial

� Rola AS zależy od jego trybu działania

� Serwer proxy� 3rd Party Call Control� B2B UA

� Implementacja AS zależy od charakteru usługi

� decyzja o modelu pracy serwera podejmowana podczas projektowania usługi

Marek Średniawa 37

Struktura profilu użytkownika w HSS

Marek Średniawa 38

Wyzwalanie aplikacji - wyzwalacze

� Wyzwalacze - TP - Trigger Points� każda znana i nieznana metoda protokołu SIP� typ rejestracji użytkownika

� rodzaj wiadomość REGISTER – pierwsza rejestracja, re-rejestracja, de-rejestracja

� wystąpienie lub brak któregoś z elementów nagłówka wiadomości

� treść znanego lub nieznanego elementu nagłówka wiadomości oraz analiza adresu odbiorcy (Request-URI)

� kierunek wysyłania wiadomości� Parametry opisu sesji w SDP

� Wyzwalacz składa się z jednego lub więcej punktów wyzwalania usługi SPT - Service Point Trigger� SPT - wybrany element sygnalizacji SIP, który może posłużyć

do rozpoznania usługi

3G

PP

TS

23

.21

8

Marek Średniawa 39

Service Point Trigger

SIP Header

Header: stringContent: string

Service Points of Interest

ConditionNegated: boolean

Group: list of integer

SIP Method

SIPMethod: string

Session Description

Line: string

Content: string

Session Case

SessionCase:enumerated

Request-URI

RequestURI: string

Identyfikacja w UMTS


sip:[email protected]

tel:+48 602 210799

[email protected]

tel:+48 22 8259820


Relacja między identyfikacjami użytkownika

Public User Identities

Private User IdentityAbonent IMS



tel:+48 602 210799

[email protected]

tel:+48 22 8259820


Relacja między identyfikacjami użytkownika a profilami usługowymi użytkownika

Public User Identities

Private User IdentityAbonent IMS

Profilusługowy 1

Profilusługowy 2

Profil użytkownika związany z Prywatną Identyfikacja Użytkownika i zbiorem Publicznych Identyfikacji Użytkownika.

Profil użytkownika


Identyfikacja w IMS

� Potrzeba unikalnej identyfikacji

� W IMS rozróżnia się identyfikację publiczną i prywatną

� Identyfikacja publiczna� Użytkownik IMS ma więcej niż jedną identyfikację publiczną

PUI (Public User Identity)

� SIP URI lub TEL URI

sip:[email protected]; user=phone

tel:+48-22-8323546

� TEL URI wymagane do połączeń IMS-PSTN

� Co najmniej jeden TEL URI i jeden SIP URI na użytkownika


Public Service Identities (PSI)

� Podobna do publicznej identyfikacji użytkowników, ale przydzielana usługom (AS – serwerom aplikacji), a nie użytkownikom

� Używane do identyfikacji specyficznych serwerów aplikacji (enablers), takich jak obecność czy serwery komunikacji grupowej

� Format SIP URI lub TEL URI� sip: [email protected], [email protected],

[email protected]

� tel: +49-900-123-456

� PSIs traktowane jako PUIs - łatwy ruting żądań SIP do AS

Taryfikacja w IMS


Taryfikacja w IMS

� Dwa modele:� Offline

� Online

� Offline� Informacje taryfikacyjne zbierane po sesji

� Użytkownik otrzymuje faktury w cyklu miesięcznym

� Online� Elementy IMS współpracują z systemem taryfikacji w czasie

rzeczywistym

� System taryfikacji w czasie rzeczywistym prowadzi interakcję z kontem użytkownika

� 3GPP TR 23.815 (Charging implications of IMS architecture)

Ewolucja IMS


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


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


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


Architektura TISPAN NGNkoncepcja podsystemów

Oth

er n

etw

ork

s

Other subsystems

Core IMS

PSTN/ISDN Emulationsubsystem

User E

qu

ipm

ent

Service Layer

Transport Layer

Transfer Functions

Resource and Admission Control

Subsystem

Network Attachment Subsystem

Applications

Userprofiles


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


FG NGN – Zakres objęty Release 1

Resource and Admission Control Functions

RACF

Network AccessAttachment Functions

NAAF

Other Multimedia Components …

Streaming Services

Application Functions

Core transport Functions

Access Transport Functions

NGN Terminals

CustomerNetworks

UserProfile

Functions

OtherNetworks

LegacyTerminals

GW

PSTN / ISDN Emulation

IP Multimedia Component

NNITransport Stratum

Service Stratum

UNI

Edge Functions

Access Functions

Service and

Control Functions

Customer and Terminal Functions

Aspekty QoS i sterowanie QoS

(Wymagania sygnalizację IP związaną z QoS) Częściowo

Zakres architektury FG NGN Release 1


Charakterystyka sieci NGN wg ITU-T Y.2001

� Sieć pakietowa

� Realizacja usług telekomunikacyjnych

� Wykorzystanie wielu technik szerokopasmowych

� Uwzględnienie QoS w transporcie

� Oddzielenie funkcji sterowania usługami od funkcji

transportowych

� Otwarty dostęp użytkowników do sieci i konkurujących

usługodawców i oferowanych przez nich usług

� Obsługa mobilności i nomadyczności


Architektura NGN ITU-T wg Y.2011

Warstwa transportowa (szkielet i dostęp)

Warstwa usługowa

Sterowanie

Media

Fu

nkcj

e z

arz

ąd

zan

ia

Zarządzanie

ANI

Funkcje sterowania transportem

RACF (Resource and

Admission

Control Functions)

NACF (Network Attachment

Control Functions)

NNIUNI

Funkcje wspomagania aplikacji i usług

Aplikacje

Funkcje transportowe

Funkcje

użytk.

końcowego

Inne

sieci

Funkcje sterowania

usługamiProfile usługowe

użytkowników

Profile transportowe

użytkowników


Wspólne elementy architektury funkcjonalnejETSI TISPAN_NGN Release 1

� Wspólne elementy – te które mogą być wykorzystywane przez więcej niż jeden podsystem

� Dwa rodzaje elementów� Występujące w 3GPP IMS

� Subscription Locator Function (SLF)� Application Server Function (ASF) � Charging and Data Collection Functions

� Nowe, zdefiniowane przez TISPAN� User Profile Server Function (UPSF)� Application Server Function (ASF) z interfejsem do RACS� Interconnection Border Control Function (IBCF)� Interworking Function (IWF)� Charging and Data Collection Functions z interfejsem do IBCF

Podsumowanie


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


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”)


Wdrażanie usług IMS

� Kto wdraża IMS?� IMS atrakcyjny dla operatorów i usługodawców w sieciach

stacjonarnych i mobilnych

� Ponad 200 operatorów prowadzi próby lub jest na początkowym etapie wdrażania

� Przykłady:

� BT - 21st Century Network – IMS i infrastruktura SIP� Telecom Italia Mobile - usługa współdzielenia wideo� BellSouth - infrastruktura SIP� KPN� TeliaSonera

Przykład usługi – Telefonica FindUs!

� Aplikacja Facebook (widget), która pomaga użytkownikowi zlokalizować swoich przyjaciół z grupy za pomocą Google Map

� Integracja różnych zasobów operatora� Kontekst użytkownika

� Lokalizacja i obecność

� Interakcja z użytkownikiem

� IM i click-to-call


Źródło: Telefonica

Telefonica - Find Us! - implementacja


Źródło: Telefonica

Telekomunikacja – mapa myśli


Najpopularniejsze API –ranking


Ostatnie 2 tygodnie

„Wszechczasów”

Ewolucja ku NGN/4G

201120102009200820072006200520042003200220012000

R99 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10

Szybki dostęp

Sieć

szkieletowa IP

Usługi

konwergentne

UMTS

HSPA

DL

HSPA

UL

LTE

LTE

Adv

HSPA

+

EPC

Common

IMS

IMS

MMTel

UTE 2014- Marek Średniawa IM&P

Evolved Packet Core (EPC)

� 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 Internet

Dostęp

3GPP

Dostęp

nie-3GPP

EPC

Zaufany Zaufany /

niezaufany

Źródło: T.Magedanz, Fraunhofer-FOKUSUTE 2014- Marek Średniawa


IMS – eksplozja normalizacji

� IETF SIP - 950 stron !

� Tylko jedna z norm 3GPP – 715 stron !� Digital cellular telecommunications system (Phase 2+);

Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Signalling flows for the IP multimedia call control based on Session Initiation Protocol (SIP) and Session Description Protocol (SDP); Stage 33GPP TS 24.228 version 5.14.0 Release 5

� Grupa ETSI TISPAN zajmująca się adaptacją IMS do dostępu stacjonarnego wytworzyła ponad created 2000 dokumentów roboczych w 2005 roku !

� Patologia !?


„Telekomunikacja 2.0” - eksplozja normalizacji

Same normy RFC bez wersji roboczych (I-D) !

Kurczenie się obszaru kontroli operatorówAPI 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-FOKUSUTE 2014- Marek Średniawa

Dodatek – wyjaśnienie skrótów


Skróty

� AN – Access Network� AuC – AUthentication Centre� BICC – Bearer Independent Call Control� BG – Border Gateway� BGCF – Breakout Gateway Control Function � BSC – Base Station Controller� BSS – Base Station System� BTS – Base Transceiver Station� CN – Core Network� CS – Circuit Switched� CSCF – Call Session Control Function� EIR – Equipment Identity Register� GGSN – Gateway GPRS Support Network� GMSC – Gateway Mobile Switching Centre� HLR – Home Location Register� IM – Internet protocol Multimedia � IWF – InterWorking Function


Skróty

� LA – Location Area

� ME – Mobile Equipment

� MEGACO

� MGCF – Media Gateway Control Function

� MGW – Media GateWay

� MRFC – Multimedia Resource Function Controller

� MRFP – Multimedia Resource Function Processor

� MS – Mobile Station

� MSC – Mobile Switching Centre

� MTP – Message Transfer Part

� PLMN – Public Land Mobile Network

� PSTN – Public Switched Telephone Network

� PS – Packet Switched

� RA – Routing Area

� RNC – Radio Network Controller

� RNS – Radio Network System


Skróty

� SCCP – Signalling Connection Control Part

� SCTP – Stream Control Transmission Protocol

� SGSN – Serving GPRS Support Network

� SGW – Signalling GateWay

� SLF – Subscription Locator Function

� SS7 – Signalling System number 7

� UE – User Equipment

� USIM – User Subscriber Identity

� VLR – Visitor Location Register

Protokół SIP w pigułce - tele.pw.edu.plmareks/ute/ute-6-bw.pdf · Baza danych o użytkownikach....

Documents

Transcript of Protokół SIP w pigułce - tele.pw.edu.plmareks/ute/ute-6-bw.pdf · Baza danych o użytkownikach....