Personlige multimediatjenester for mobile brukere - Hvordan løses dette i SIP-systemet UMTS-All-IP

Transkript

1 Personlige multimediatjenester for mobile brukere - Hvordan løses dette i SIP-systemet UMTS-All-IP Prof. Dr. Scient. Lill Kristiansen, Inst. for Telematikk, NTNU Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 1 Innhold UMTS-All-IP IMS Arkitekturen IMS: IP multimedia subsystem Hva kommer i rel.5, hva i rel.6? Når? Hvor Mekanismer for tjenester Eks. på nye ting i UMTS rel.6 tilgjengelighetstjenester Kan noe av dette komme før? For PC er? Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 2

2 What is MMoIP? It is VoIP and more! Multimedia! over IP It is NOT scheduled video broadcasting, It is instant personal communication audio+ video call between 2 parties (or conferences) audio + data (shared applic.) hybrid services call + browsing or browsing + call, etc etc Mobile operator: It is UMTS IMS, rel.5, 6,.. From PC-angle: It is everything with SIP Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 3 Innhold UMTS-All-IP IMS Arkitekturen, Hva kommer når? Mekanismer for tjenester Eks. på nye ting i UMTS rel.6 tilgjengelighetstjenester (presence) Kan noe av dette komme før? For PC er? PDA er? (WLAN etc) Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 4

3 Referansemodell trådløs, mobil, nomadisk Kan også være dynamisk relasjon her terminalstue/ internettkafe NOMADE fast trådløst fast trådløst Kan være egen PC/fast-telefon Fast relasjon her OBS: jeg bærer eget SIM-kort og egen telefon Fast relasjon her i GSM og CS UMTS f.eks. WLAN som offentlig aksessnett I IMS skal brukeren kunne skifte terminal og aksess-nett Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 5 UMTS from release 5 on: IMS: IP Multimedia Subsystem Same Core network Same User on different accesses Same Services I can use WLAN, ADSL, LAN, UTRAN (GPRS) etc. as accesses in ONE system I can have several devices and move between them Content Communication Access Servers Backbone Network Access Users Control Content Access Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 6

4 Prinsipper for personlige data og tjenester: Lagre personlige data i nettet ikke hard-kode personlige ting på f.eks. PC en (evt. cache lokalt midlertidig) Hos home, evt. lokalt, ikke i visited Ikke anta at ting kan eksekveres i ende-pkt hvis det ikke er sant i alle tilfeller husk trådløse terminaler kan være utenfor dekning eller med flatt batteri Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 7 Virtual Home Environment: VHE enables end users to bring with them their personal service environment whilst roaming between networks, and also being independent of terminal used PSE Personal Service Environment: describes how the user wishes to manage and interact with her communication services. It is a combination of a list of subscribed to services, service preferences and terminal interface preferences. PSE also encompasses the user management of multiple subscriptions, e.g. business and private, multiple terminal types and location preferences. The PSE is defined in terms of one or more User Profiles. Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 8

5 Core network (rel 5) Tjenester og applikasjoner IMS CSCF UTRAN Iu PS SGSN MGCF MGW GGSN Eksterne nett IP-nett Iu CS MSCserver MGW IP-transport GMSC - server MGW Gi PSTN/ISDN Split architecture : IP-transport også i linje-domenet (CS) IMS IP multimedia subsystem i PS-domenet Figur fra Knut Erik Walter, Telenor Mobile Comm. Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 9 : CSCF: Home Subscriber Services HLR-aktig Call Server Call/Session Control Function I-CSCF P-CSCF Proxy- Interrogating- ServingxGSN GPRS-noder UMTS IMS architecture P-CSCF Visited B GGSN SGSN Home B I-CSCF Radio Access Network Home A Visited A GGSN SGSN Radio Access Network I-CSCF P-CSCF B Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni A 10

6 UMTS IMS: basic call flow Home B Home A I-CSCF I-CSCF Non-GPRS aksessnett kommer i seinere release (rel.6 -->) P-SCSF WLAN Visited B Visited A P-CSCF GGSN SGSN Radio Access Network B Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni A 11 Rollene for home og visited Ikke symmetri slik det er i GSM Visited network er nå en rein aksessleverandør med Proxy call server (P-CSCF) Home network koord. tjenestene inkl. nye ikke-standardiserte tjenester f.eks. presence og annet P-CSCF leverer lokalt nødnummer (rel.6) rel.5: bruk linjesvitsja utstyr for nødnummer Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 12

7 Innhold UMTS-All-IP IMS Arkitekturen, Hva kommer når? Mekanismer for tjenester Eks. på nye ting i UMTS rel.6 tilgjengelighetstjenester Kan noe av dette komme før? For PC er? Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 13 UMTS rel.99, rel.4, 5 og 6 Mobiloperatørenes syn: langsom migrasjon Bærertjenester for pakkesvitsjing Background: nedlasting av Interactive web-browsing, spill Streaming Nett-radio, evt. (video) Rel.4 Conversational Tale/video-telefoni, (IMS) konferanser med GPRS Rel.5 Conversational (IMS) med WLAN Rel.6 Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 14

8 Mobiloperatørenes syn, langsom migrasjon GPRS med QoS for conversational services før LAN/WLAN bruk av SIP/IMS Fokus på håndholdte mobiler og på tjenester for mobile brukere on the fly lokasjon, nærmeste bank osv Lite fokus på PC Tjenester som er vanlig/naturlig på web og PC messenger/icq etc, bruk av skjerm mens man ringer Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 15 UMTS standardene 3rd Generation Partnership Project: Medlemmer: Utstyrsleverandører, Operatører og tjenesteleverandører, regulatoriske myndigheter Utstrakt samarbeid med andre organisasjoner, IETF : Internet Engineering Task Force OMA : Open Mobile Alliance, (utvidelse av det tidligere WAP-forum) og andre Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 16

9 Hvor finner jeg spesifikasjonene? På Noen viktige dokumenter for IMS: IMS stage2 TS Virtual Home Environment/ Open service Access TS , TS , TS , Presence (rel.6) TSene: , , Camel TS , TS og TR WLAN (rel.6) TS Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 17 Innhold UMTS-All-IP IMS Arkitekturen, Hva kommer når? Mekanismer for tjenester Eks. på nye ting i UMTS rel.6 tilgjengelighetstjenester Kan noe av dette komme før? For PC er? Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 18

10 Tjenesteplattformer, (TS fig.4-1, 4-2) Service Platform Mw Serving CSCF Home Network Service Platform in Home Network UE Gm P-CSCF Visited Network UE Gm External Service Platform P-CSCF Visited Network Mw Serving CSCF Home Network External Service Platform (non-home) typical for 3rd party service providers also for visited netw. offering services Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 19 ISC: Sh MAP Functional architecture for the provision of service in IMS Cx Si AS SCIM AS SIP Application SIP Application Server Server S - CSCF - IM - SSF ISC ISC CAP Camel Camel Service Service Environment ISC OSA OSA service service capability server server (SCS) (SCS) OSA application server server OSA API Acronyms: AS Application Server (SCIM Service Capability Interaction Manager) Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 20 ISC IMS Service Control interface ett interface mot 3 systemer (intern, 3rd party, Camel) protokoll skal være SIP (RFC 3261), andre relevante RFC er og andre ting introdusert for å støtte 3GPP behov (3GPP)

11 Intern (home) tjenestenode (3GPP) F.eks. for tjenestene Session forwarding unconditional (veldig tradisjonelt...) Selective session forwarding (litt mere spennende!) SIP Applic. Server ISC P-SCSF 3GPP går alltid via i home network Behøver ikke gå ut til endepkt. først Home B I-CSCF Visited B GGSN SGSN Radio Access Network B A Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni Call screening i IETF (2001), først direkte invite, fra User B has an incoming call screening list, User A is included on the list of addresses User B will not accept calls from. User A attempts to call user B. Messages F1, F2, and F3 are included to show that User B does not accept INVITEs that have not been screened by the proxy. ( Proxy i IETF kan nesten sammenliknes med i 3GPP) User A Proxy User B INVITE F1 305 Use Proxy F2 ACK F3 INVITE F4 407 Proxy Authorization F5 ACK F6 INVITE F7 403 Screening Failure (Term.) F8 ACK F9 Tidligere viste IETF at selve screeningen kan skje i endepkt. Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 22

12 OSA Open Service Access En av mekanismene for å støtte VHE applications may typically be operated by HE-VASP (Home Environment Value Added Service Providers) Eks. på tjeneste: kalender-url + smart screening Applications supporting services Standardised OSA Application Interface service capability features Service capabilities SC 1 SC 2 SC 3 SC 4 SC n GSM/GPRS/UMTS protocols, CAP/MAP(*) Network Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 23 Avansert personlig callhåndtering Melding inneholder URL tilbake til A Forutsetter at A har mulighet for skjerm/ web/wap og samtale samtidig Naturlig for PC med webbrowser (Fra Ericsson fra år 2000) kalender + smart screening service ved ISC+OSA GUI via Outlook P-SCSF OSA SCS 10 ISC Visited B GGSN SGSN Radio Access Network Home B Home A I-CSCF P-CSCF 16 1 B A Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 24 7 I-CSCF Etterpå: evt. ring hos B 6 13 Ekstern tjenestenode Kalenderen er her ikke operert av home-operatøren, men av HE-VASP (f.eks. jobben) Visited A WLAN Access Network WLAN Access Network

13 Camel Bare for legacy tjenester Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 25 Innhold UMTS-All-IP IMS Arkitekturen, Hva kommer når? Mekanismer for tjenester Eks. på nye ting i UMTS rel.6 tilgjengelighetstjenester Kan noe av dette komme før? For PC er? Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 26

14 Presence som def. i IMS rel.6 ICQ-aktig (23.841) Subscriber status Willing Willing with limitations Not willing Not Disclosed Communication means SMS, telephony, , MMM(SIP), IM,... Eller med ikoner, f.eks.: - Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 27 Reference architecture Presence suppliers External agent (Presence information provided by elements outside the provider s network) Pex Watcher applications Pw Watcher Presence Proxy IMS network elements supplying Presence information Sh Presence User agent (Presence information provided by the user) Network agent (Presence information provided by the network) Peu Pen Presentity Presence Proxy Pw Pw Px (HLR) Presence server (home IMS network) Pi = ISC Ph Pi Pc Pg Pk Pl MSC/ /HLR MSC Server SGSN GGSN GMLC Interfaces Ph, Pi, Pc, Pg, Pk and Pl are based on existing R5 procedures e.g. CAMEL, MAP, CAP, RADIUS, ISC, Cx, Sh. Presence server (home network) Fig. 1 Generic reference architecture Fig.7: IMS and presence Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 28

15 Sequence flow presence update using IMS infrastructure Presence Server updating IMS watcher Presence Server has updates presence information to send to watcher as a result of user or user agent updates Home Network of Presentity Presence Server 1. NotifyPresUp 12. MsgAck Presentity Presence Proxy Watcher Presence Proxy Home Network of Watcher I-CSCF P-CSCF UE 2. NotifyPresUp 11. MsgAck 3 Query 4. Response 5. NotifyPresUp 10. MsgAck 6. NotifyPresUp 11. MsgAck 7. NotifyPresUp 10. MsgAck 8. NotifyPresUp 9. MsgAck Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 29 IMS presence and OSA OSA Applications (Watchers/ Presentities) Po Peu Presence SCS Pw Presence server Se igjen på personlig screeningtjeneste fra år 00 en applikasjon som bruker flere SCS ere presence og call control Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 30

16 UMTS-All-IP IMS Arkitekturen, Hva kommer når? Mekanismer for tjenester Eks. på nye ting i UMTS rel.6 tilgjengelighetstjenester Kan noe av dette komme før? For PC er? For WLAN? Innhold Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 31 PC, PDA, WLAN etc. i IMS. Presence finnes idag Messenger, ICQ etc SIP på PC finnes delvis idag, ofte ikke i hht 3GPP PC er støtter ikke alltid mobilitet / VHE ICQ har buddy-lista liggende lokalt på PC en... WLAN+PDA+presence/IM+ tale+(skjerm) noe for sykepleiere innendørs på jobb? Nerder på campus? uten GPRS conversational bearer, dvs før release 6? Lill Kristiansen Tutorial IP-telefoni 32