Продолжение. Глава 13 — здесь. 

Подсистема мультимедийных услуг IP IMS (IP Multimedia Subsystem) – это, своего рода, предтеча архитектуры виртуализация сетевых функций NFV, несмотря на то что их архитектуры сильно различаются. В архитектуре IMS впервые был реализован принцип разделения плоскостей данных (User Plane) и управления сессиями (Control Plane), а также уровня приложений (Application). Различие в том, что в NFV функции реализуются в программном виде на стандартном серверном оборудовании в дата-центрах, а IMS – на специализированном телеком-оборудовании. Хотя это тоже серверы, на которых работают программы IMS, но это специализированное оборудование.

Основу архитектуры IMS составляют следующие функции:

• Соединение по сети IP и роуминг
• Управление сессиями мультимедийными устройствами IP
• Независимость от сети доступа и разделение сети на уровни
• Поддержка качества услуг QoS (Quality of Service) и управление политикой передачи данных по сети IP (IP Policy)
• Управление услугами
• Взаимодействие с другими сетями
• Тарификация
• Безопасность соединений

Общая архитектура сети IMS показана на рисунке ниже. Здесь пунктирными линями показаны линки плоскости управления Control Plane, а сплошными линями – плоскости передачи данных (или пользователя) User Plane.

Рис 14-1: Архитектура IMS, согласно документу 3GPP TS 23.002.

Более наглядная схема архитектура IMS показана на рис. 14-2.

Рис. 14-2. Упрощённая архитектура сети IMS.

14.1 Функции

Элементы IMS и их основные функции могут быть представлены в пяти категориях:

• Управление сессиями и маршрутизацией (CSCF)
• Сервисы (серверы приложений MRFC, MRFP, MRB)
• Функции взаимодействия (BGCF, MGCF, IMS-MGW)
• Функции поддержки (IBCF, TrGW, IMS Access Gateway, SEG, LRF, HSS, AAA, SDM)
• Функции тарификации (будут рассмотрены в следующих главах)

Управление сессиями и маршрутизацией

Элементы CSCF (Call Session Control Functions) могут быть четырёх видов

• Proxy-CSCF (P-CSCF),
• Serving-CSCF (S-CSCF),
• Interrogating-CSCF (I-CSCF)
• Emergency-CSCF (E-CSCF).

Каждый из этих видов CSCF имеет свои задачи, но общее между ними то, что они все принимают участие в установке сессии и выполняют операции маршрутизации при помощи протокола SIP. Более того, все функции могут передавать данные о тарификации в оффлайновую функцию по тарификации.

Сервисы

Сервисы IMS включают

• Контроллер мультимедийных ресурсов MRFC (Multimedia Resource Function Controller)
• Процессор мультимедийных ресурсов MRFP (Multimedia Resource Function Processor)
• Брокер медиаресурсов MRB (Media Resource Broker)
• Серверы приложений AS (Application Server).

Серверы приложений AS предоставляют мультимедийные IP-услуги, такие как телефония, услуга индикации присутствия в сети и другие дополнительные услуги.

MRFC и MRFP обеспечивают механизмы для т.н. услуг переноса (bearer-related services), таких как конференция, извещения для пользователей или перекодировка носителя (например, частоты).

MRB обеспечивает совместное использование (sharing) разнообразные ресурсов MRF для приложений в различных сетях доступа. MRB задаёт специфические ресурсы MRF для вызовов при обращении от S-CSCF или AS.

Функции межсетевого взаимодействия

Функции межсетевого взаимодействия нужны чтобы обеспечить передачу услуг голоса, видео или SMS между сетью IMS и традиционной сетью коммутации каналов CS (Channel Switching). При необходимости межсетевого взаимодействия, S-CSCF посылает запрос SIP на функцию управления шлюзом межсетевого взаимодействия BGCF (Breakout Gateway Control Function), который обеспечивает соединение через плоскость передачи данных (user plane) между сетями CS и IMS.

Функции поддержки

Некоторые функции могут быть отнесены к разряду функций поддержки. Это такие функции, как

• Функция управления границами соединения IBCF (Interconnection Border Control Function)
• Шлюз перехода TrGW (Transition Gateway)
• Шлюз доступа IMS (IMS Access Gateway)
• Шлюз безопасности SEG (Security Gateway),
• Функция получения местоположения LRF (Location Retrieval Function)
• Сервер домашних абонентов HSS (Home Subscriber Server)
• Сервер аутентификации, авторизации и учёта AAA (Authentication Authorization and Accounting)
• Управление данными абонентов SDM (Subscriber Data Management).

Список функций IMS, которые могут быть представлены в виде отдельных VNF в архитектуре NFV показаны в таблице.

Таблица 14-1. Функции IMS в виде отдельных VNF в архитектуре NFV.

Глава 15 — здесь.