Вирішенню цього завдання присвячено розробки інтерфейсів прикладного програмування, заснованих на відкритих стандартах, і архітектури відкритого доступу до послуг.

Прикладний програмний інтерфейс (Applied Programming Interfacе, API), який ще називають інтерфейсом прикладного програмування, – це набір стандартних програмних переривань, викликів процедур і форматів даних, які використовує застосовання для запиту та отримання від телекомунікаційного протоколу певних сервісів.

API визначає рівень абстракції вихідного тексту прикладної програми, що дає змогу переносити його на функціональні елементи мережі з різними процесорами й технологічними особливостями для безпосереднього виконання. Таким чином, API стають незалежними від протоколів і технологій, які застосовуються усередині мережі.

API стандартизуються для того, щоб будь-який сторонній програміст-розробник міг створювати застосовання, витрачаючи мінімум зусиль і часу. Таким чином, будь-які нові програми та послуги можна розробляти, застосовуючи звичні інструментарії для програмування без урахування специфіки роботи мережі, детального знання сигналізації СС-7, протоколу ініціювання сесій SIP та ін. Достатнім є лише чітко дотримуватися інтерфейсів API.

Нижче наводимо основні використовувані відкриті стандарти API.

API-Parlay – API платформи для розробки, інтеграції та розгортання застосовань на основі технології Java. Розробку стандартів API-Parlay здійснює Parlay Group – консорціум розробників програмного забезпечення інформаційнокомунікаційних послуг. Відмінною особливістю цієї платформи є поєднання її функціональних можливостей з масштабованістю сучасних мереж, що дає змогу забезпечити підтримку різноманітних типів переданих даних, застосовань і клієнтських середовищ та спростити та пришвидшити розробку послуг та програм, використовуючи розподілені та розширювані компоненти на основі технології Java.

API-JAIN – API розвиненої інтелектуальної мережі IN на базі Java (Java Advanced Intelligent Network, JAIN). JAIN дає змогу здійснювати інтеграцію протоколів IP-мереж і IN, забезпечуючи новий рівень абстракції, оскільки має відповідні Java-інтерфейси для створення послуг у мережах ТфЗК, IP або АТМ. Окрім того, JAIN забезпечує перенесення послуг, конвергенцію мереж і захищений доступ як до телефонних послуг, так і до послуг мереж передавання даних.

API-CORBA – API архітектури брокера запитів до об'єктів (Common Object Reguest Broker Architecture, CORBA).

CORBA є відкритою, незалежною від постачальників архітектурою, яку використовують прикладні обчислювальні системи для забезпечення спільної роботи в комп'ютерних мережах.

API побудовано з використанням розширюваної мови розмітки XML – мови HXML. HXML застосовується як стандартний спосіб обміну інформацією в середовищах, де не використовують загальні платформи. Побудова API для механізмів дистанційного виклику процедури на базі XML дає простий та розширюваний спосіб обміну даними з пристроєм.

Цю технологію найчастіше використовують для створення web-сервісів та для забезпечення їх взаємодії з клієнтським процесом.

Наявність відкритих стандартів прикладних програмних інтерфейсів API хоча й сприяє швидкому створенню та впровадженню нових застосовань, але не зовсім вирішує завдання оперативного введення в експлуатацію нових комунікаційних послуг, тому що звернення різних мережевих платформ до застосовань не є універсальним.

Виникає необхідність долучити проміжну ланку – міст між розробниками застосовань і мережевими операторами.

Ідея створення такого «мосту» породила концепцію, що отримала відповідно до рекомендацій ETSI назву відкритого доступу до послуг (Open System Access, OSA).

Ідея концепції OSA полягає в тому, щоб забезпечити мережеві елементи, які працюють за різними протоколами, можливістю взаємодіяти з застосованнями та послугами через стандартні інтерфейси API за допомогою сервера доступу до послуг. Даний сервер призначено для втілення ідеї «мосту», тобто шлюзу.

Концепція OSA передбачає також реалізацію єдиних засобів і способів керування як уже наявними мережами, так розроблюваними конвергентними платформами у процесі надання комунікаційних послуг. Відповідно до концепції OSA елементи керування мережею є незалежними від протоколів і технологій, які застосовують усередині самої мережі, настільки, наскільки це є можливим і необхідним. Зважаючи на те, цей рівень є прикладним, дані елементи керування, закономірно, повинні дотримуватися інтерфейсів API.

Сервери застосовань можуть перебувати поза зоною мережевого оператора, як, наприклад, це передбачено в технології побудови розподілених інформаційних систем CORBA. Дозволяючи серверам застосовань керувати мережею ззовні, можна, проте, гарантувати безпеку мережі, що можна досягти автентифікацією застосовань, використовуючи міжмережеві екрани. При переході до мереж NGN програмний комутатор Softswitch також буде взмозі керувати серверами застосовань саме через API-Parlay.

Створюючи конвергентні платформи на основі OSA, передбачають такі принципово важливі аспекти:

• відкрите середовище для створення послуг;

• відкрита платформа керування послугами.

Слід зазначити, що концепція OSA використовує багато положень концепції інтелектуальної мережі IN, зокрема, принцип програмного формування компонентів основної послуги та додаткових видів обслуговування, програмну модель виклику та поняття "тригера" як точки виявлення запиту на додаткову послугу (див. п. 8.3).

Відкрите середовище для створення послуг, в рамках концепції OSA, в усьому базується на стандартних API та передбачає розробку нових програмних блоків послуг і компонування послуги, використовуючи спеціальні інструментальні засоби програмування. Закладені в ці засоби принципи модульності дають змоги сервіс-провайдеру самостійно комбінувати й налаштовувати програмні компоненти в своїй мережі.

OSA дає можливість операторам і сервіс-провайдерам інтегрувати в мережі застосовання від різних сторонніх виробників, а також розробляти свої власні програми.

Інтерфейси API розміщують на серверах застосовань, забезпечуючи доступ до інфокомунікаційних послуг.

Використання API та протоколу ініціації сесії SIP дає змогу легко долучати нові послуги. На сервері застосовань можна розміщувати також моделі традиційної інтелектуальної мережі IN та необхідні для неї протоколи сигналізації СС-7. І, нарешті, сервер застосовань і абонент, якому надають послугу, можуть знаходитися в мережах, що належать різним операторам.

49. Чому стандартизація архітектури IMS є предметом уваги широкого кола міжнародних організацій? Які організації беруть участь у стандартизації IMS?

Стандартизація архітектури IMS є предметом зосередженої уваги широкого кола міжнародних організацій завдяки ключовій ролі IMS у еволюції мереж у напрямку до NGN. Концепція IMS є, передусім, результатом робіт трьох міжнародних організацій зі стандартизації – 3GPP, 3GPP2 та ETSI.

Партнерство для створенні проекту 3-го покоління 3GPP розпочато наприкінці 1998 р. за ініціативою Європейського інституту стандартизації телекомунікацій ETSI з метою розробки технічних специфікацій і стандартів для мобільних мереж зв'язку 3-го покоління (мереж Універсальної мобільного телекомунікаційної системи – UMTS), які основані на мережах GSM, які розвиваються.

Партнерство 3GPP2 (3 Generation Partnership Project 2) виникло 1998 року також за ініціативою ETSI і ITU для розробки стандартів мереж 3G (мережі CDMA-2000) у рамках проекту IMT-2000, створеного під егідою ITU. Основним вкладом організації 3GPP2 у розвиток стандартів для мобільних мереж 3G стало поширення концепції IMS на мережі CDMA2000 (IP-транспорт, SIP-сигналізація).

Обидва партнерства розробляють стандарти мереж 3G, орієнтуючись на широке застосування IP-орієнтованих протоколів, стандартизованих Комітетом IETF, і використовуючи основні ідеї архітектури NGN.

2003 року в документі Release 6 3GPP деякі положення концепції IMS було уточнено, додано питання взаємодії з бездротовими локальними мережами та захисту інформації (використання ключів, абонентських сертифікатів).

У Release 6 і Release 7 визначено ідеологію здійснення IP-комунікацій за допомогою SIP. Відповідно до неї SIP починається безпосередньо з мобільного терміналу.

Специфікація Release 7 долучає дві основні функції, які є ключовими у стаціонарних мережах:

• Network Attachment, яка забезпечує механізм автентифікації абонентів і є необхідною в стаціонарних мережах, оскільки в них відсутні SIMкартки ідентифікації користувача;

• Resource Admission резервує мережеві ресурси в стаціонарних мережах для забезпечення сеансів зв'язку.

Інтерес до архітектури IMS з боку ETSI привів до створення 2003 року нової робочої групи, яка об'єднала відому групу TIPHON (Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks) і Технічний комітет SPAN (Services and Protocols for Advanced Networks), який відповідає за стандартизацію стаціонарних мереж.

Нова група, яка отримала назву TISPAN (Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking), відповідає за стандартизацію конвергувальних і перспективних мереж. Її роботи, спрямовані на розширення концепції IMS на наземних лініях, зокрема VoIP і NGN, а також на все, що пов'язано з самою архітектурою IMS.

50. Перерахуйте основні показники функціональності конвергентної платформи надання послуг.

Основними показниками функціональності конвергентної платформи надання послуг є:

• обізнаність про активні сесії та здатність керувати ними незалежно від місця розташування учасників сесії та методу їх доступу;

• забезпечення безперервності послуги у разі перетинання межі між фіксованими та мобільними мережами, не зважаючи на специфіку її реалізації для кожного з трафіків: голосового, даних і відео.

Конвергентні послуги – це послуги доступні при використанні будь-якого методу доступу до мережі та з будь-якого кінцевого пристрою користувача.

Звернемо увагу ще раз до поняття «конвергенція».

Конвергенція – процес взаємопроникнення та об'єднання різних телекомунікаційних мереж, технологій та послуг. Таким чином, процес конвергенції послуг неможливо відокремити від конвергенції мереж і технологій.

На рівні конвергенції мереж відбувається злиття транспортних мереж та мереж доступу, мереж фіксованого та мобільного зв'язку, наприклад, у єдину магістральну мережу IP/MPLS, що підтримує широкий спектр методів доступу: традиційної телефонії, DSL, виділених каналів, METRO Ethernet, безпроводових мереж (WLAN) та мереж радіодоступу (RAN) у мережах операторів мобільного зв'язку.

Конвергенція транспортної мережі та мереж доступу є найбільш опрацьованим етапом процесу злиття мереж, які функціонують на основі різних технологій. Вона складається з конвергенції магістралей фіксованих і мобільних мереж, зокрема для передавання значних обсягів мовленнєвого трафіку з тієї ж магістралі IP, якою доправляють широкосмугові дані, послуги GPRS і UMTS.

У конвергенції технологій провідною є концепція конвергенції фіксованого та мобільного зв'язку (Fixed Mobile Convergence, FMC), що, з одного боку, підвищує доходи операторів, з іншого – задовольняє щораз вищі вимоги замовників, які орієнтовані на мобільні та IP-технології. Під час передавання трафіку мереж 2.5G й 3G через IP-мережі конвергенція технологій забезпечує глибину проникнення аж до мережі доступу оператора мобільного зв'язку.

Концепція FMC є масштабованою та передбачає розподілену функціональність (відокремлення функцій). Це означає, що виконання різних функцій беруть на себе вузькоспеціалізовані фізично розділені мережеві елементи: сервер застосовань надає послуги; елементи обробляння викликів відповідають за сигналізацію; системи баз даних зберігають дані користувача; медіа-сервери відтворюють оголошення; шлюзи з'єднують різні мережі доступу. Функції зазначених мережевих елементів і інтерфейсів між ними описує стандарт IMS (див. розділ 16).

Перспективною сферою для FMC є також корпоративний ринок. Пропозиція послуг FMC для бізнесклієнтів може стати відправною точкою для підвищення рівня доходів операторів мобільного зв'язку та розширення абонентської бази за рахунок працівників підприємств, яким надають послуги FMC.

Основними факторами, які сприяють впровадженню FMC, є: • доступність на ринку інтелектуальних терміналів (наприклад, дворежимних телефонів – стільникових/802.11);

• високі темпи впровадження технології WLAN (безпроводові домашні мережі, безпроводові локальні мережі підприємств, точки доступу в аеропортах, готелях а ін.);

• популяризація VoIP.

На рівні конвергенції послуг виконуються в основному функції управління сесіями.

Під сесією, зазвичай, розуміють сеанс зв'язку, активне з'єднання між користувачами, користувачем і комп'ютером, або комп'ютерів між собою.

Організація сесії передбачає послідовність низки операцій, таких як: налаштування й завершення сесії; керування черговістю й режимом передавання даних (симплекс, напівдуплекс, дуплекс); синхронізацію; керування активністю сесії; складання звітів про надзвичайні ситуації та ін.

Керуючи сесією, уможливлюють розгортання конвергентних послуг, таких як мобільний доступ до даних, проведення аудіо й відеоконференцій, передавання голосу та миттєвий обмін повідомленнями. При цьому забезпечується контроль за активністю й станом кожної сесії, за ступенем доступності послуги на будь-якому абонентському терміналі та через будь-який метод доступу. Крім того, для будь-якої послуги виділяють відповідні мережеві ресурсів без негативного впливу на активні сесії, а також адекватну тарифікацію.

Отже, конвергенція послуг забезпечує споживачам зручність користування послугами, виконуючи в сесіях непомітне для абонентів перетворення даних і голосу у процесі передавання їх між наземним та безпроводовими широкосмуговими доменами. При цьому мережа динамічно адаптує свої політики щодо виділення ресурсів та забезпечення якості обслуговування, враховуючи мобільність терміналу та те, в якому середовищі передавання термінал знаходиться в даний момент. На практиці це може виглядати так: людина здійснює виклик, використовуючи VoIPтелефонію. При цьому спочатку він знаходиться в мережі оператора фіксованого зв'язку, потім потрапляє в зону 3G зв'язку, і, нарешті, приходить в офіс, де його телефон з'єднується з корпоративною Wi-Fi мережею. Розмова не переривається, однак у різний час проходить через різні мережі. Аналогічно під конвергенцією послуг можна розуміти присвоєння абоненту єдиного номера, який є доступним йому як за стільниковим, так і за стаціонарним телефоном.

Аналізуючи конвергенцію послуг, не можна не звертати увагу на конвергенцію застосовань.

Конвергенція застосовань – це процес постачання застосовань через безліч різних середовищ передавання у форматі, що враховує різницю швидкостей доступу, які ці середовища забезпечують.

Конвергенція застосовань передбачає власне послуги, які на ринку рекламують як кінцеві продукти. Одним із прикладів конвергентних застосовань є одночасне доставлення відеопотоку на термінал 3G і персональний комп'ютер через мережу поширення контенту з одного й того ж сервісного центру.

Більш узагальнено, конвергенція додатків – це надання споживачам послуг голосу, даних і відео через усі доступні типи мереж інноваційними методами.

Реалізація кожного з розглянутих аспектів конвергенції забезпечує певні переваги. Мережева конвергенція створює можливості для економії експлуатаційних витрат і капітальних витрат, конвергенція застосовань – для пропонування нових пакетів послуг та вдосконалення маркетингу.

Нарешті, існує конвергенція на рівні пристроїв. Так, мобільний телефон middle-класу підтримує тільки послуги на основі GSM-мережі, водночас як бізнес-смартфон може працювати в 2–3 стандартах і, відповідно, використовувати більше можливостей для комунікацій.

Конвергенція послуг та застосовань передбачає використання інтелектуальних термінальних пристроїв (дворежимні телефони – стільникові/802.11, смартфони, ноутбуки, кишенькові ПК та ін.), а також конвергентної платформи надання послуг.

Створення конвергентної платформи надання послуг, як уже зазначено в розділі 15 (п. 15.4), передбачає реалізацію концепції FMC (конвергенції фіксованого та мобільного зв'язку), в якій основна роль належить операторам зв'язку.

Якщо оператор володіє як фіксованою, так і мобільною мережами, план реалізації конвергентної платформи надання послуг може бути таким: • створення конвергентного ядра IP/MPLS, що забезпечує транзит даних, голосу, відео та інформації сигналізації;

• організація мультисервісних мереж доступу для корпоративного ринку (для бізнес-клієнтів) і споживчого ринку (для приватних абонентів).

Існують три основні технології реалізації концепції FMC – Mobile IP, UMA, і IMS. Розглянемо кожну з них детальніше.

Mobile IP – мобільний IP дає змогу опрозорити для прикладного процедуру зміни IP-адрес на транспортному рівні. Технологію орієнтовано на підтримку мобільного доступу до даних у мережах WLAN, 3G, GPRS, зокрема роумінг та збереження сесії, якщо абоненти переміщаються.

Процедуру збереження сесії у разі переміщення абонента між стільниками й підмережами називають «handover».

UMA (Unlicensed Mobile Access) – універсальний мобільний доступ, забезпечує надання послуг стільникового зв'язку через широкосмугову мережу IP. Дане рішення фактично емулює роботу GSM і GPRS через широкосмугову мережа IP (як повідомлення, так і сигналізацію). При цьому широкосмугова мережа IP функціонально виконує роль підсистеми базових станцій GSM, що через контролер взаємодіє з традиційним мобільним комутатором (Mobile Switching Centre, MSC) та устаткованням сервісного вузла GPRS за звичайними інтерфейсами надання послуг комутації каналів і пакетних послуг відповідно. Такий підхід дає змогу UMA підтримувати безшовне передавання викликів між зоною стільникового покриття та широкосмуговою зоною IP за допомогою процедури handover між контролерами базових станцій.

IMS (IP-Multimedia Subsystem) – IP-підсистема мультимедійної зв'язку, є універсальною IP-орієнтованою, пакетною системою зв'язку, що забезпечує можливість формування й надання мультимедійних послуг, яка підтримує всі технології доступу, зокрема мобільний стільниковий зв'язок.

Технологія IMS здійснює особливу роль: вона є сполучною ланкою між фіксованими та мобільними платформами, забезпечуючи загальну базову функціональність, яку використовують усі застосовання IMS. Загальна функціональність передбачає автентифікацію та ідентифікацію користувачів, безпеку, облік, взаємодію з підсистемою забезпечення якості обслуговування, створення послуг, роумінг.