IMS негізінде қосымша енгізудің техникалық негізі IMS архитектурасы

Телекоммикациялық қызметтердің кең көлемдегі кешедерінің нақты уақыттағы бөлігі, «клиент-сервердің» жалпы принциптарына бағынады. Оған IP-желісіндегі дауыстық қызметтер жатады. Осындай қызметтер арасынан келісілерді айтуға болады: лезде хабарлама алмасу (Instant Messaging, IM), көпнүктелік лездік байланыс (Push-to-Talk, PTT), NetMeeting онымен қоса үшінші ұрпақты сымсыз байланыс VoIP сервистері. VoIP даму процессі барысында, жаңа қызметтер деңгейіне жол ашады. Оған орнадасқан жерін есепке алынып, желіде қатысу, мультимедиалық сервистер, нақты уақыттағы серіктестік (collabaration) және көптеген т.б. қызметтер жатады.

Операторлармен жаңа қызметтерді енгізуді тездету, дәтүрлі шешімдерді қолданатын коммутациялық арналар желілерінде, онымен қоса Lucent Accelerate шешімімен шақырылған VoIP коммутациялық пакеттерді қолданатын бағдарламалық коммутаторларды әкеледі. Ұялы, сымды байланыс желілері, бағдарламамен қамтасыз ету, дауыс пен келесі ұрпақ мәліметтерін жіберу жүйесі операторларға керекті мамандырылған қызметтер, осы шешімдерге жатады.

Бірақта, желі сенімді сервистік архитектураға бағынатын, жаңа конвергентті қызметтерді сапа кепілімімен іске асыру, келісі талаптарына сай болуы керек:

- транспортты деңгейді бөлектеу және сервистік деңгейде қолжетімділік (қолжетімділіктің ашықтылығы)

- байланыс сеансын басқару барысындағы бірнеше байланыс сервистерін нақты уақытта іске қосады;

- қолданыстағы интелектуалды желілермен (in) үйлесімділігі, оларға шақырушы жағынан атын анықтау, тегін нөмір (800), локалдық нөмірдің орналасып-ауыстырылуы, сamel стандарттарына сайсервистер, ansi-41 және т.с.с.;

- телефондық желілермен ашық түрде өзара байланысы (жоспарлау нумерациясы, қоңырау өту сигнализациясы);

- қолданушының ақпараты мен сервис арасындағы стандартты механизмдердің алмасуы;

- ақырғы қолданушылардың аутентификациясы мен биллингтің стандартталған механизмдері;

- стандартталған, бәріне ортақ графикалық интерфейсті сервистер;

- сервис-провайдерлері мен үшінші фирманың қатысуымен, жаңа қызметтер үшін API интерфейс стандартарының ашылуы.

IP-мултимедиаcының (IP Multimedia Subsystem, IMS) ішкіжүйесінің архитектурасы – Lucent Accelerate. Lucent Accelerate – сымды және сымсыз желілерінің барлық деңгейінде сервистік интеллектуалдылықты іске асыруды қамтамасыз етеді.

Еуропалық байланыс стандартының ETSI институты мен Parlay Форумында 3GPP (3^rd Generation Parnership Project) стандарттарында анықталған, IMS архитектурасы жоғарғы аталған талаптарды қанағаттандырады.

IMS-тің унифицирленген сервистік архитектурасы SIP (Session Initiation Protocol) протоколының икемділігіне негізделген кең спектрлі сервисті қолдайды. IMS өзінен ұсынатын қарапайым телефон қызметтерімен қоса жаңа сервистерді (лезде хабарламалар алмасу, көпнүктелік лезде байланыс, бейне ағымдардың жіберілуі, мультимедиалық хабарламалармен алмасу және т.с.с) көптеген қосымша серверлерін қолдайды.

Сервистік архитектураны үш деңгейге бөлуге болатын логикалық функцияларды ұсынады: абоненттік құрылғылар мен шлюздер, сеанстарды басқару деңгейі және қосымшалар деңгейі.

Абоненттік құрылғы және транспорттық деңгейі. Базалық қызметтерді ұсынудағы сеансты байланыстыруға қажетті, IP-пакеттерде RTP (Realtime Transport Protocol) протоколдарын қолдануымен аналогты немесе цифрлі түрдегі сөздердің ауысуы сияқты, SIP сигнализациясы осы деңгейде иницириленеді және терминделеді. VoIP түрленетін базалық ағымда TDM телефондық формат медиашлюздері осы деңгейде функциоланады. Медиасервер әртүрлі медиасеристерді көрсетеді, соның ішінде конференцбайланыс, тондық сигналдарды жинау,ескертулерді дыбыстауға, сөздерді тану, сөздерді синтездеу және т.с.с. Медиасердің ресурстары барлық қосымшаларға қолжетімді, яғни кез-келген (дауыстық пошта, тегін 800 нөмірі, интерактивті VXML-серистері және т.б.) ескертпені дауыстау немесе терілген нөмірді алуы, жалпы серверді қосымша қолдануы мүмкін. Сонымен қатар медиасерверлертелефондық емес функцияларды қолдайды, мысалы, лезде көпнүктелі байланыс (РТТ) сервисін көрсету үшін дауыстық ағымдарды тираждайды. Әртүрлі жалпы пулдағы сервистерді қолдану үшін, әр бөлек жоспарлау мен медиаресурстарды инжирингтеуге деген тәуелділік азаяды.

Қоңыраулар мен сеанстарды басқару деңгейі. SIP протоколының сәйкестірілген серверлер қосымшасы, тіркелететін абоненттер құрылғысы мен сигналды хабарламаларды бағыттайды. CSCF (Call Session Control Function) қоңыраулар мен сеансты басқаратын функциясы, осы деңгейде жұмыс істейді. CSCF функциясындағы барлық сервистердің қызмет көрсету сапасын қамтамасыз ету үшін, ол транспорттық деңгей мен қолжетімділікке байланысады. Қоңырауларды мен сеанстарды басқару деңгейін, HSS (Home Subscriber Server) абоненттік мәліметтер сервері қамтасыз етеді. HSS абонентік мәліметтер базасында, абоненттердің барлық уникалды сервистік профильдері сақталады. Профильде абоненттердің ағымдағы тіркеу мәліметтері (мысалы IP-aдресі), роумингтің мәліметтері, телефондық қызметтер мәліметтері (мысалы, переадресация), лезде хабарлама алмасу мәліметтері (абоненттер тізімі), дауыстық пошта келтірулері (мысалы, сәлемдесу) жане т.с.с. Әртүрлі қосымшалар бұл мәліметтерді қолданып, дербес анықтамаларды жасауға қолданады, абоненттің желіде қатысу туралы ақпараттар, сонымен қатар қызметтердің үйлесімділігі орталықтанған сақтауды қамтамасыз етеді. Қолданушылардың мәліметтері мен активті абоненттерді біртекті кепілді түрде ұсынуы, администрациялаудың жеңілдеуіне, барлық сервистерге орталықтандыруын қамтамасыз етеді.

Қоңыраулар мен сеансты басқару деңгейіндеде MGCF (Media Gateway Control Function) медиашлюздармен басқару функциясы орналасқан. Ол SIP сигнализациямен басқа басқару медиашлюздарымен өзара байланысуын қамтамасыз етеді (мысалы, Н.248). Сеанстардың көптеген медиашлюздардан таратылуын MGCF функциясы басқарады, ал MSFC (Media Server Funtion Control) функциясы осыны медиа серверлер үшін орындайды.

Қосымшалар серверлері деңгейі. ақырғы қолданушыларға қызмет көрсетуін қамтамасыз етеді және қосымшалар серверлері осы деңгейде орналасқан. Әртекті телефондық және басқада қосымшалар серверлерін қолдауын, IMS архитектурасы мен SIP станадарттары қамтамасыз етеді. Осындай түрмен селефония сервистері мен IM сервистері үшін SIP стандарттар жасалынған.

Телефония қосымшаларының сервері. Телефондық сервистер үшін IMS көптеген қосымшалар серверін қолдайды. SIP протоколының хабарламасын, TAS (Telephony Application Server) телефондық қосымшалар сервері қабылдап өңдейді, сонымен қатар шығыс қоңыраудың қандай түрмен иницирленгенін анықтайды. Базалық сервистерде қоңырауларды өңдеуді, сонымен қатар цифрлерді анализдеу, маршрутизациялау, байланыстыру, қоңырауларды күту және бағыттау, конференц-байланыс және т.б. TAS сервистік логикасы қамтамасыз етуімен айналысады.

Ескертулерді дыбыстауға және қоңырау сигналының өтуі қажет болған жағдайда, TAS сонымен қатар сервистік логиканы медиасерверлергеде сұранысын қамтамасыз етеді. Егер қоңырау СТОП-та иницирленген немесе терминирленген болса, онда жалпы қолданыстағы телефондық желісі, сөздік биттердің ағымы TDM-нан (СТОП) IP RTP-ге медиашлюздерге команда беру үшін түрленеді және ол анықталған ІР-телефонының IP-адресіне қарай бағытталады. TAS сервері MGCF функциясында SIP сигнализациясын қамтамасыз етеді.

Телефон қоңырауы моделімен сәйкес TAS IN тригерлі байланыс нүктесін өңдейді. Қоңырау тригерлік нүктеге жеткен кезде, TAS қоңырау өңдеуін тоқтатып, абоненттің профилін қосымша қызметтердің қажеттілігін тексереді. Сәйкестірілген қосымша серверіне TAS басқарылатын хабарламаны (SIP IP Multimedia Service Control) құрып, қоңырауларды басқаруына жіберіледі. Бұл механизм, IN сервистер мұрасынан қалған және SIP базасындағы жаңа қызметтерде қолданылуы мүмкін.

IMS-тің бір хабарламасында TAS-тың бірнеше мәліметтерінен тұруы мүмкін, әр типтік абоненттік құрылғыларына арналған анықталған қызметтерді ұсынады. Мысалы, бір TAS сервері IP Centrex қызметтерін (нумерацияның жеке жоспарлары, жалпы анықтама, қоңыраулардың автоматты түрде таратылуы және т.б.) ұсына алады. Ал басқа сервер WATS-ты қолдап, VPN қызметтерін ұсынады. Әр классты абоненттер құрылғысындағы қоңырауды аяқтау үшін, бірнеше қосымша серверлерінің өзара байланысы арқасында SIP-I сигнализация құралы арқылы жүзеге асады.

IM-SSF қызметтерінің коммутация функциясы. SIP хабарламасы өзара байланысын қамтамасыз ететін, сәйкестірілген CAMEL, ANSI-41, INAP (Intelligent Network Application Protocol) немесе TCAP (Transaction Capabilities Application Part) IM-SSF-тің (IP Multimedia – Services Switching Function) қызметтерін функцияны коммутациялаумен айналысады. Бұл өзара байланыс IMS IP-телефондарына қоңырау шалушының есімін анықтайтын сервистерге қолжетімділігі, тегін 800 нөмірі, локалды нөмерді ауыстыруы және т.б мүмкіндіктерді алады.

Телефондық қосымшалардың қосымша серверлері. Көрсетілетін қосымшаның қызметтері, қоңыраудың кез-келген кезеңінде триггер құралдары арқылы, автономды тәуелсіз серверлері қолданыс деңгейінде бола алады. Нөмірді теру, переадресация және тышқан батырмасымен орнаған конференц-байланыс, дауыстық пошта қызметі, өзара сөздік интерактивті қызметтер (IVR), VoIP VPN, алдын ала төленген биллинг, кіріс және шығыс қоңыраулырын бұғаттау осындай қызметтерге жатады.

Алдынғы бөлімдерде сипатталған көптеген сервистер, дауыстар мен мәліметтерді жіберудің қысқажолақты сервистері болатын. Алайда SIP сигнализация мен IMS архитектурасы кеңжолақты мультимедиалық сервистарды, атап айтсақ көп адресті (IP multicast) видеоағын хабарын таратушы ТВ, сұраныс бойынша видео, бейнебақылау, бейнетелефония, бейнеконференция, виртуалды лекциялық залдар және т.б. Осындай сервистерді іске асыру үшін желіде қосымша мультимедиалық серверлер және абоненттік құрылғылар орнатылуы керек.