Aula sobre o padrão IMS - IP Multimedia Subsystem

1. VoIP e NGN
IMS
IP Multimedia Subsystem
Frederico Madeira <fred@madeira.eng.br>
www.madeira.eng.br

2. Agenda
➔
IMS – O que é ?
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CS - Comutação por Circuito
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PS - Comutação por Pacotes
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Arquitetura
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Protocolos da Rede IMS
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Elementos da Arquitetura IMS Serviços
➔
Referências

3. IMS – O que é ?
➔
IMS (IP Multimedia Subsystem) representa um
esforço do 3GPP em definir uma arquitetura
baseada totalmente em IP de redes de telefonia
celular
➔
Seu objetivo é realizar a convergência entre voz
e dados
➔
Arquitetura baseada em comutação de pacotes
(totalmente IP) em oposição a comutação por
circuitos das redes tradicionais
➔
IMS é uma maneira de distribuir multimídia,
independente do dispositivo ou do meio de
acesso.
➔
Arquitetura é baseada no protocolo SIP em redes
all-IP.

4. CS - Comutação por Circuito (Circuit-switched)
✔
É uma rede de uso privativo virtualmente construída sobre uma
rede pública
✔
Compartilhada com outras VPN's
✔
Permite a customização da rede de acordo com as necessidades
dos clientes
✔
Particionamento da rede física e equipamentos da rede
✔
Multi-protocolo

5. PS - Comutação por Pacotes (Packet-switched)
✔
Transmissão por pacotes (redes de dados convencionais)
✔
Canal compartilhado, otimização da transmissão
✔
Melhor largura de banda
✔
Duas abordagens
✔
Circuito virtual: estabelece caminho virtual fixo, com garantia
de entrega
✔
Datagrama: pacotes enviados independentemente

6. CS x PS

7. Arquitetura

8. Protocolos da Rede IMS
➔
A maioria dos protocolos são Padronizados pelo
IETF
➔
Sinalização e fluxo de Mídia
– SIP(Session Initiation Protocol)-RFC 3261:
Função de estabelecer, modificar e terminar
sessões multimídias entre dois terminais
• Protocolo chave da arquitetura IMS
– SDP(Session Description Protocol)–RFC
3264: Transportado no copo do SIP com a
função de descrição da atributos de mídia de
sessão como endereços IP, portas, tipo de mídia
e codecs.

9. Protocolos da Rede IMS
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Authentication, Authorization, and Accounting
– Diameter - RFC 3588: Substituto do RADIUS
para realizar a função de autenticação,
autorização e accounting. Baseado em TLS e
IPSEC.

10. Protocolos da Rede IMS
➔
Outros Protocolos
– MeGaCo (H.248) - RFC 3015: Substituto do
MGCP no controle e sinalização dos media
servers da rede (gateways)
– RTP (Real Time Protocol) - RFC 3550:
Oferece a função de transporte para transmissão
de dados em tempo real.
– RTCP (Real Time Control Protocol) –
Utilizado em conjunto com o RTP. Permite a
monitoração da entrega dos dados e
funcionalidades de controle e identificação

11. Elementos da Arquitetura IMS
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CSCF (Call Session Control Function) é um servidor SIP, ele
controla todas as requisições na rede IMS e registra os terminais.
– Também conhecido como Call Agent ou Call Controller
– Seu papel preliminar é fornecer a lógica da chamada e o
controle da sinalização da chamada para um ou mais Media
Gateways.
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É dividido em 3 partes:
– P-CSCF (Proxy)
– I-CSCF (Interrogação)
– S-CSCF (Serving)

12. Elementos da Arquitetura IMS
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P-CSCF (Proxy)
– É o ponto de entrada na rede IMS
– Todas as requests ou responses SIP ao IMS são processados
pelo P-CSCF.
– Diversas diretrizes de proteção e mecanismos de criptografia
usando IPSec.
– Possui compactador e descompactados de mensagens.

13. Elementos da Arquitetura IMS
➔
I-CSCF (Interrogação)
– É o DNS do IMS.
– Faz interface com SLF (Multi-HSS) e HSS através do protocolo
Diameter.
– Opcionalmente pode cifrar partes das mensagens SIP, como
por exemplo, número de usuários no domínio, seus nomes do
DNS ou sua capacidade.

14. Elementos da Arquitetura IMS
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S-CSCF (Serving)
– Core do CSCF.
– Todas as sinalizações SIP passam pelo S-CSCF, ele inspeciona
cada mensagem SIP e determina por onde deve passar a
mensagem SIP.
– Realiza o policiamento da rede, por exemplo, um usuário não
esta autorizado a estabelecer determinados tipos de sessão,
impede os usuários de executar operações não autorizadas.

15. Elementos da Arquitetura IMS
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HSS (Home Subscriber Servers)
– É uma base de dados central de dispositivos, é responsável
pela informação de autenticação, autorização e localização
física.
– É uma evolução do HLR (Home Location Register), que é um
nó especificado pela arquitetura GSM.
– Ficam armazenados os perfis de usuário e serviços que possui.
– Conversa diretamente com o CSCF através do protocolo
Diameter.
– Contém todos os dados relacionados ao usuário necessários
para assegurar sessões multimídia.

16. Elementos da Arquitetura IMS
Registro de um Assinante na rede IMS
Fonte: http://www.3gdb.org/doc/overview-summary.html

17. Serviços
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Push-to-talk over Celular (PoC)
➔
Presença
➔
Serviço de mensagens instantâneas
➔
Compartilhamento de arquivos
➔
Compartilhamento de vídeo

18. Referêncas
➔
Funicelli, Vinicius. Tutorial sobre NGN e IMS II
Disponível em
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialngnims2/pag
➔
REIS, Luis. Elementos da rede IMS. Disponível
em: http://ims.no.sapo.pt/index.htm
➔
Bertrand, Gilles. The IP Multimedia Subsystem
in Next Generation Networks. Disponível em:
http://www.rennes.enst-
bretagne.fr/~gbertran/files/IMS_an_overview.pdf

19. VoIP e NGN
IMS
IP Multimedia Subsystem
Frederico Madeira <fred@madeira.eng.br>
www.madeira.eng.br