Реферат: Диалектика переходного периода
Потребности в поддержке IPv6 нашли отражения в разработках Cisco Systems, предложившей подходы и продукты (IPv6 Provider Edge Router, 6PE) для внедрения IPv6 в магистральных сетях сотовых операторов, включая UMTS. Соответствующие средства для поддержки IPv6/MPLS вводятся и в ОС Cisco IOS. Некоторые из них задействованы в ряде решений IMS других производителей, а представленная в прошлом году мощная операторская платформа Cisco Carrier Routing System (CRS-i) реализует доставку мультимедийных услуг в конвергентных сетях IP, однако полного спектра решений IMS и четко сформированной стратегии в отношении данной архитектуры компания пока не представила.
Полный набор продуктов IMS поставляет Ericsson, причем они уже внедряются в сетях операторов мобильных сетей, на которые и ориентированы. Решения строятся на основе платформы Engine Softswitch для сетей связи нового поколения. Сигнальные коммутаторы компания развивает с 2000 г., а в 2003 г. разработала специальное решение для сотовых сетей. Ericsson IMS реализует услуги IP Centrex, одновременный звонок (на мобильный, IP- и SIP-телефон), видеотелефонию, службы присутствия (информацию о статусе абонента) и универсальный обмен сообщениями (Unified Messaging, UM). В Ericsson и Lucent Technologies считают, что внедрение IMS означает революционные изменения — как в коммуникационной отрасли, так и в стиле общения пользователей.
Активное участие в разработке IMS в рамках 3GPP и ITU принимает Huawei. Фундаментальные исследования этой технологии компания ведет с 2001 г., с момента создания своего Softswitch. Продукты для IMS появились у Huawei в 2003 г. Первая коммерческая реализация Huawei IMS 2.0 выполнена на основе стандартов 3GPP с учетом требований TISPAN и 3GPP2. Архитектура Huawei IMS (см. Рисунок 4) строится на базе опорной сети IP/MPLS и включает уровни управления сетью, базовые элементы принятия решений (Policy Decision Function, PDF), управления средой переноса (Bearer Control Function, BCF) и Softswitch. PDF определяет качество услуг в соответствии со статусом пользователя, запросами на пропускную способность и QoS, a BCF управляет ресурсами опорной сети для той или иной услуги.
В зависимости от требований к сети функция управления сеансами CSCF может разделяться на компоненты Serving CSCF (S-CSCF), Proxy CSCF (P-CSCF) и Interrogating CSCF (I-CSCF). Первый отвечает за аутентификацию пользователей, инициализацию и завершение сеансов, базовую обработку вызовов; другие два служат точкой входа в сеть, определяют функциональный компонент для обслуживания сеанса, обеспечивают QoS согласно политике доступа и типу услуги. Предоставлением медиа-ресурсов управляет Media Resource Function Control (MRFC). Для взаимодействия с традиционными сетями предусмотрена функция управления медиа-шлюзами (Media Gateway Control Function, MGCF) с унификацией протоколов (версий SIP) и преобразованием SIP/1SUP. Все логические элементы Huawei IMS (включая IISS, MRFC, OMC и SIP AS) устанавливаются в стандартном шасси (стативе) в требуемой комбинации. Один 19" статив способен управлять сеансами до 200 тыс. пользователей.
В IMS сигнальные коммутаторы сохраняют свои основные функции, но становятся более интеллектуальными и универсальными. Однако многие производители уходят от отсутствующего в IMS названия Softswitch. Lucent Service Manager (LSM) в решении IMS от Lucent служит платформой для управления мультимедийными коммуникациями в сетях IP, выступает в роли менеджера сеансов, при этом функции сетевого контроллера MGCF реализованы на базе Lucent Network Controller (LNC), который обеспечивает бесшовное управление как проводным, так и беспроводным доменами доступа. Эти элементы дополняются элементами с функциями CSCF, Media Resource Function Control (MFRC), MGCF, коммутации услуг (IP Multimedia Service Switching Function, IM-SSF), а также серверами приложений телефонии (Telephony Application Server, TAS).
LSM и LNS входят в семейство продуктов Accelerate IMS от Lucent Technologies. Сформированное в апреле прошлого года, оно призвано ускорить внедрение услуг в сетях с коммутацией каналов и пакетов. Сервер абонентских данные Lucent HSS поддерживает профили доступа, аутентификацию и авторизацию пользователей. Для обеспечения качества услуг функция CSCF взаимодействует с уровнем доступа, она же регистрирует абонентские устройства и направляет сигнальные сообщения SIP серверам приложений. MGCF преобразует SIP в другие виды сигнализации (например, Н.248 и Н.323) при обмене через медиа-шлюзы.
Lucent IMS (см. Рисунок 5) предусматривает поддержку разнообразных серверов приложений, включая серверы SIP и TAS для услуг IP Centrex, Hosted PBX, а также вызов унаследованных услуг IN. Медиа-серверы тиражируют голосовые потоки, поддерживают реализацию таких услуг, как конференц-связь, интерактивные сервисы VXML и др. Ресурсы из пула медиа-серверов доступны разным приложениям. Шлюз доступа к открытым сервисам (Open Services Access — Gateway, OSA-GW) позволяет приложениям, на основе Parlay получать информацию о вызове и регистрироваться в сети. Брокер услуг согласовывает их взаимодействие для одновременной поддержки различных приложений и помогает комбинировать услуги — как существующие, так и новые.
Представленный в мае распределенный регистр абонентских данных Lucent S-DHLR дает возможность создавать унифицированные профили пользователей, обеспечивая централизованную аутентификацию, роуминг между сетями CDMA2000, UMTS/W-CDMA, Wi-Fi и проводными сетями. Такие профили помогают отслеживать предоставляемые услуги и могут храниться в разных сетях и базах данных. Реализуя функции HSS и FFLR, Lucent S-DHLR будет поддерживать аутентификацию и авторизацию для сетей Wi-Fi. S-DHLR используют в своих моделях IMS компании Ericsson, Nokia и Siemens.
Кроме того, Lucent сотрудничает с компаниями BroadSoft, Movaz Networks, Juniper Networks, Riverstone, создавая тем самым целую экосистему с использованием различных продуктов и решений. Наряду с используемыми на всех уровнях IMS продуктами Lucent Accelerate в открытую архитектуру IMS интегрируются сервисы партнеров. Например, в качестве Сервера приложений (TAS) оператор может применять не только собственное решение Lucent (Intelligent Services Gateway), но и решения компаний партнеров, такие как платформа IBM eServer BladeCenter и среда разработки приложений IBM WebSphere. С помощью среды Lucent MiLif'e Application Server и решений Lucent, построенных на этой универсальной платформы, провайдеры могут разрабатывать собственные услуги, использовать комплекты приложений для доставки услуг и их тарификации, конвергентные платформы предоставления услуг, а также единую систему управления элементами Accelerate.
Технологии и механизмы, не так давно интегрированные в Lucent IMS, улучшают это решение по сравнению с базовым стандартом. В числе усовершенствований — Service Enhancement Layer, библиотека программ для развертывания услуг в проводных и беспроводных сетях. В продвижении IMS участвует сервисное подразделение Lucent Worldwide Services (LWS), среди предложений которого — услуги планирования выхода на рынок и консультации по реализации стратегии, разработка архитектуры решения, внедрение, тестирование совместимости и управление проектом, а также эксплуатация и управление сетью.
Решение IMS от Motorola, подобно Ericsson IMS, основано на модульной архитектуре Softswitch, уже опробованной в сетях операторов. В нем используются серверы SIP от Iperia и медиа-серверы от Brooktrout, а для внедрения разных моделей оплаты услуг предусматривается интеграция с системами бил-лцнга других производителей. В числе новых мультимедийных приложений реального времени — видеотелефония, видеонаблюдение и интерактивные игры с несколькими участниками.
В Motorola IMS функция управления сеансами IP-CSCF обеспечивает контроль качества (QoS) в соответствии с политикой предоставления услуг (PDF) и ряд других сервисных функций, a S-CSCF управляет сеансами SIP, логикой услуг и взаимодействует с серверами приложений. MGCF и медиа-шлюзы IMS-MGW связывают сеть IP с ТфОП и сетями с коммутацией каналов. MRFC осуществляетобработкупотоковогомультимедиа, а Service Capabilities Interaction Manager (SCIM), Service
Capability Server (OSA-SCS) и IP Multimedia Service Switching Function (IM-SSF) реализуютразличныеинтерфейсыссерверамиприложений (см. Рисунок 6). Конечная цель разработки — полномасштабный мультимедийный вариант IMS с передачей в интегрированных сетях CDMA, GSM, Wi-Fi и проводных сетях широкополосного доступа видео, голоса, текста и изображений в реальном времени.
Представленное в марте прошлого года компанией NEC решение IMS соответствует спецификациям 3GPP/3GPP2 и так же ориентировано на операторов мобильных сетей. Платформа NEC (серверы UNIX и собственное программное обеспечение промежуточного слоя) проходит тестирование в операторских сетях ряда стран как основа для будущего перехода к мультимедийным услугам и поддерживает РоС, IM, чат, службу присутствия. Для доступа к услугам SIP с терминалов, не работающих с этим протоколом, применяются шлюзы.
В NEC и Nokia, также представившей в 2004 г. полные решения на базе SIP/IMS, архитектуру IMS рассматривают в качестве важнейшего элемента долгосрочной стратегии. В сентябре прошлого года компании впервые протестировали свои решения IMS на совместимость и продолжают сотрудничать в данной области, в частности для обеспечения роуминга услуг, считая, что мультимедийные коммуникации на базе IP получат широкое распространение.
Тем временем на рынке появляются все новые разработки. В феврале 2005 г. на выставке 3GSM в Каннах Nortel объявила о партнерстве с IBM по выпуску совместных решений IMS для операторов фиксированных и мобильных сетей с единой системой аутентификации, управления, биллинга и безопасности (в альянсе участвуют и другие поставщики). Nortel выступает как поставщик решений VoIP и Softswitch, продуктов для проводных и беспроводных сетей IP, транспортного уровня и уровня доступа, а также профессиональных услуг, а ТВМ — как поставщик платформ для предоставления услуг, среды для разработки приложений, OSS/BSS, ПО промежуточного слоя, серверов и услуг системной интеграции. В мае партнеры создали единый центр разработки для реализации новых услуг, контента и приложений, они намерены привлекать к сотрудничеству и другие компании.
Согласно концепции Nortel/IBM, эволюция услуг понимается как интеграция традиционных услуг с миграцией на IMS. Переход к интегрированной платформе должен способствовать адаптации услуг к новым возможностям, сокращению времени разработки и избыточности за счет использования общих элементов, снижению операционных затрат. Как считают в Nortel, независимость от уровня доступа позволяет провайдерам перейти от «ориентации на устройства» к «ориентации на пользователей», в результате чего должна существенно измениться модель бизнеса.
Стремясь упростить такой переход, в Nortel разработали портфель продуктов Converged Multimedia Services (CMS). Как заявляется, решение CMS (см. Рисунок 7) совместимо со стандартами IMS, а название подчеркивает опыт Nortel в области конвергентных услуг. В создании платформы CMS следующего поколения Nortel сотрудничает с Motorola. Такая платформа, соответствующая спецификациям Advanced Telecom Computing Architecture (AdvancedTCA), должна обладать высокой скоростью обработки, плотностью монтажа и компактностью.
К коммерческому продвижению линейки продуктов CMS Nortel планирует приступить во второй половине года, выпустив CMS 3.0. Предыдущие версии уже прошли тестирование у заказчиков. Nortel поставляет все основные компоненты IMS: операторские системы VoIP, решения мультимедиа на основе SIP и продукты для беспроводных сетей (GSM, UMTS, CDMA и Wi-Fi). В CMS включены реализующий функции CSCF контроллер сеансов Call Session Controller (CSC), сервер HSS с информацией HLR сетей GSM/UMTS, контроллер медиа-шлюзов (MGC) для управления сеансами, контроллер правил (Policy Controller, PC) для установления соединений и сервер приложений SIP — Multimedia Communication Server (MCS) 5200.
CSC управляет сеансами IMS в сети, взаимодействует с другими узлами и шлюзами для применения параметров безопасности, биллинга, QoS и проч. В модульной архитектуре HSS базы данных HLR и User Mobility Server (UMS) разделены, при этом предусматривается интеграция с HLR других производителей или с CDMA HLR/AAA/UMS (аналогичный подход избрали Siemens и некоторые другие поставщики). MGC взаимодействует с контроллером сеансов и медиа-шлюзами для управления сеансами за пределами сети CMS. MCS 5200 поддерживает коммуникации независимо от среды доступа, позволяет предоставлять мультимедийные услуги на базе SIP, включая видеовызовы, обмен сообщениями и совместную работу с приложениями.
Nortel активно продвигает концепцию «виртуального офиса», создавая для этого открытую среду с привлечением партнеров. Во многом схожие принципы создания единой коммуникационной среды для совместной работы предусматривает Avaya, формируя экосистему приложений на основе «открытой среды разработки». Недостающие операторские продукты и решения передачи данных восполняются за счет соглашений с Extreme Networks и Juniper. В области интеграции корпоративной проводной инфраструктуры и беспроводных сетей компания сотрудничает с Motorola и Nokia. В Avaya рассматривают IMS как основную платформу реализации услуг S1P, упрощающую интеграцию корпоративных приложений с операторскими решениями.
Разработке бизнес-приложений уделяет значительное внимание и Siemens. В частности, решения Siemens LifeWorks&Com предусматривают интеграцию различных технологий, устройств и приложений с целью формирования коммуникационной среды для обеспечения связи с любого устройства в соответствии с концепцией IMS.
Будучи активным участником ОМА и 3GPP, Siemens одной из первых разработала коммерчески доступные решения IMS — семейство продуктов IMS@vantage, предлагая теперь полную архитектуру для мультимедийных услуг на базе IP. Тестовые испытания успешно проведены в нескольких операторских сетях за рубежом. На счету Siemens четыре коммерческих контракта и более 30 испытаний. Основные продукты IMS@vantage — контроллер мультимедийных сеансов (Multimedia Session Controller, MSC) CFX-5000, контроллер медиа-шлюзов CFX-5200, сервер абонентских данных CMS-8200, медиа-шлюз CMC-3000, реализующий интерфейс с сетями с коммутацией каналов и ТфОП, а также серверы приложений SIP.
Продукты IMS@vantage соответствуют спецификациям 3GPP R.5 и поддерживают стандартные пакетные радиосети (GPRS, EDGE, UMTS, 3G/W-CDMA, 3G/WLAN) или проводные сети доступа. Они предназначены для быстрого развертывания услуг мультимедиа в мобильных сетях (передача данных, видеотелефония, IM, чат, мультимедийные игры). Открытая масштабируемая платформа ©vantage CFX-5000 с функциями CSCF и BGCF реализует управление сеансами с поддержкой роуминга, аутентификации, биллинга и контроля качества. Сеансы могут инициироваться/терминироваться в мобильной сети, Internet, ТфОП. Модель вызовов допускает комбинирование услуг передачи полоса, видео и данных, а также взаимодействие с внешними серверами приложений. Функции HSS выполняет ©vantage CMS-8200. Этот сервер абонентских данных (UMS) наряду с функциональностью HLR реализует новые логические функции на основе протоколов Diameter или IPv4/IPv6, допускает администрирование посредством XML и обеспечивает доступ к данным в сетях GSM/GPRS и UMTS. Его можно комбинировать с HLR других производителей.
При разработке решений для инфраструктуры сетей нового поколения Siemens делает акцент на мобильные сети (см. Рисунок 8), полагая, что они идут на смену фиксированным. Однако услуги Siemens Communications охватывают все фазы развития сетей мобильной и фиксированной связи. Компания готова оказать помощь предприятиям в переходе на новые технологии IP, причем отмечается, что в России этот рынок только начинает развиваться, и нынешний год должен стать переломным. Стратегическими технологиями считаются как технологии 2G, так и 3G, по которым осуществляется сотрудничество с NEC (в области радиоподсистемы UTRAN 3G/W-CDMA), а для широкополосных услуг реального времени в стандарте WiMAX развивается решение Siemens SkyMAX.
Ключевыми преимуществами от внедрения IMS в Siemens считают возможности контролируемого оператором развертывания новых услуг на базе IP, включая комбинацию услуг реального времени и других сервисов, для увеличения ARPU и уменьшения оттока клиентов. Представляя собой единую инфраструктуру для создания и управления услугами, IMS помогает оператору сохранять низкие эксплуатационные затраты в процессе внедрения услуг, а использование сети на базе IP способствует конвергенции мобильных и фиксированных сетей, обеспечивая доступ к услугам поверх любой сети.
Корпорация ZTE развивает средства мультимедиа на основе MMS. Разработанная компанией система, включающая службу обмена мультимедийными сообщениями ZXME, предназначена для обмена сообщениями MMS между мобильными телефонами с сохранением их в службе обмена мультимедийных сообщений (MMSC) до момента доставки. Сообщение, содержащее текст, графику, звук и видео, может доставляться в беспроводную сеть 2G, 2.5G или 3G в соответствии со стандартами GSM, GPRS, WCDMA, CDMA и техническими условиями 3GPP. ZXME включает в себя сервер ретранслятора MMS, сервер MMS, сервер биллинга, пользовательскую систему самообслуживания, серверы интерфейсов и систему управления сетью (NMS), а также поддерживает связь с внешними пользовательскими базовыми данными. Система ZXME делает мультимедийные сообщения доступными и для терминалов без MMS. В этом случае они хранятся в MMSC, размещаются на определенном сайте Web или в ящике электронной почты пользователя, получающего уведомление в виде SMS.
Поддержка унаследованных терминалов и оборудования — важный аспект последовательного развертывания IMS. Alcatel предлагает собственную стратегию такого внедрения, начиная с «pre-IMS» и опытных зон до коммерческих решений, совместимых с IMS 6. Инфраструктура pre-IMS предусматривает обогащение сетей GPRS, EDGE и CDMA IX новыми возможностями за счет использования SIP, открытых интерфейсов OSA/Parlay, интеграции со средствами разработки приложений Java. В компании полагают, что внедрение IMS начнется с реализации услуг, не требовательных к беспроводной сети доступа, таких, как IM, РоС и услуги присутствия, что позволит привлечь новых пользователей и создать спрос. На последующих этапах будет обеспечена поддержка пакетной инфраструктуры 3G и стандартов IMS.
Huawei исходит из того, что миграция к IMS не может миновать стадию построения сети NGN на базе Softswitch. По мнению же Андрея Фролова, уже сегодня некоторые решения позволяют пропустить подготовительную фазу, а потому наличие NGN теоретически не является обязательным, хотя на практике пока нет «строительной площадки» для создания IMS, минуя NGN.
Заключение