IMS (англ. IP Multimedia Subsystem) — спецификация передачи мультимедийного содержимого в электросвязи на основе протокола IP. Изначально разрабатывалась только как мультимедийная платформа предоставления услуг (SDP, англ. Service Delivery Platform). Но позднее превратилась в архитектуру, полностью контролирующую соединение и работающую с различными сетями доступа^{[уточнить]}. Возможность передачи мультимедиа даёт возможность оператору предоставлять разнообразные услуги, повышая тем самым среднюю выручку с абонента (ARPU). А использование протокола IP позволяет построить гибкую сеть с низкими операционными расходами. Кроме того, в основе лежит горизонтальная архитектура, в отличие от традиционной — вертикальной^{[уточнить]}.

Общие сведения

После того как идея передачи голоса посредством сетей с пакетной коммутацией и протокола IP увенчалась успехом, операторы всерьез задумались об изменении существующих телекоммуникационных сетей. Разработкой взаимодействия телекоммуникационных сетей с технологиями пакетной коммутацией занялась группа 3GPP. Появлением пакетного доступа в сотовых сетях принято считать 99 релиз 3GPP (3GPP R99) в котором появилась поддержка PS домена в существующих мобильных сетях на базе технологии GPRS. Но работы продолжались и уже в 4 релизе, коммутация абонентов лежала на программном коммутаторе SoftSwitch (R4 3GPP). Пятый релиз (R5 3GPP), ознаменовал появление архитектуры IMS, правда первоначально только в роли подсистемы предоставления мультимедийных услуг, но в дальнейшем (R5 3GPP) архитектура стала ключевой и коммутацию абонентов переключила на себя.

3GPP

Изначально идеей построения мобильной сети на базе IP технологий занималась группа 3G.IP. Именно она разработала технологию GPRS, которая впоследствии положила начало разработке архитектуры IP сети.
Впоследствии была собрана рабочая группа 3GPP, которая и представила в 2001 году релиз 4 (первоначально названный Release 2000) в котором появились элементы ALL-IP архитектуры. Пятый релиз представил первоначальный вариант архитектуры названной IMS и добавилась технология высокоскоростной пакетной передачи данных (HSDPA). В шестом релизе в архитектуру IMS были введены изменения, а также появилась поддержка Wireless LAN сетей. Благодаря работе группы TISPAN, седьмой релиз 3GPP добавил поддержку фиксированных сетей.

Также в настоящий момент рабочей группой 3GPP2 разрабатывается поддержка технологии CDMA2000 в архитектуре IMS.

В качестве основного протокола был выбран протокол установления соединений (SIP). Важная особенность SIP — расширяемость, которая заключается в возможности дополнения протокола новыми функциями за счет добавления новых заголовков и сообщений, что позволяет добавлять новый функционал в сеть без смены протокола.

Базовыми элементами опорной сети архитектуры IMS являются:

• CSCF (Call Session Control Function) — элемент с функциями управления сеансами и маршрутизацией, состоит из трех функциональных блоков:
  • P-CSCF (Proxy CSCF) — посредник для взаимодействия с абонентскими терминалами. Основные задачи — аутентификация абонента и формирование учетной записи;
  • I-CSCF (Interrogating CSCF) — посредник для взаимодействия с внешними сетями. Основные задачи — определение привилегий внешнего абонента по доступу к услугам, выбор соответствующего сервера приложений и обеспечение доступа к нему;
  • S-CSCF (Serving CSCF) — центральный узел сети IMS, обрабатывает все SIP-сообщения, которыми обмениваются оконечные устройства.
• HSS (Home Subscriber Server) — сервер домашних абонентов, является базой пользовательских данных и обеспечивает доступ к индивидуальным данным пользователя, связанными с услугами. В случае если в сети IMS используется несколько серверов HSS, необходимо добавление SLF (Subscriber Locator Function) который занимается поиском HSS с данными конкретного пользователя.
• BGCF — элемент управляющий пересылкой вызовов между доменом коммутации каналов и сетью IMS. Осуществляет маршрутизацию на основе телефонных номеров и выбирает шлюз в домене коммутации каналов, через который сеть IMS будет взаимодействовать с ТфОП или GSM.
• MGCF — управляет транспортными шлюзами.
• MRFC — управляет процессором мультимедиа ресурсов, обеспечивая реализацию таких услуг, как конференц-связь, оповещение, перекодирование передаваемого сигнала.

TISPAN

Рабочая группа TISPAN доработала архитектуру от 3GPP, добавив элементы для взаимодействия с широкополосными сетями. Поддержка широкополосных сетей обеспечивается следующими элементами:

• NASS — подсистема подключения сети, в основные задачи которой входит: динамическое назначение IP-адресов, аутентификация и авторизация, конфигурация сети доступа, управление местонахождением на уровне IP;
• RACS — подсистема управления ресурсами и доступом, обеспечивает функции управления доступом на основании информации о доступных ресурсах и местной политики Session Admission Control, а также вход в сеть с помощью управления шлюзом;
• PSTN / ISDN Emulation — эмуляции сети ТфОП/ISDN, обеспечивает формирование набора услуг, которые, с точки зрения абонента, полностью соответствуют услугам сети ТфОП.

Примечания

Ссылки

• http://niits.ru/public/books/softswitch/ - книга ведущих российских специалистов в области инфокоммуникаций, рассказывающая о различных аспектах внедрения технологий Softswitch и IMS
• http://www.ss7.net/ss7-wiki/index.php/Ims-failure - критика IMS
• http://www.3gpp.org сайт 3GPP
• http://www.3gpp.org/specs/numbering.htm 3GPP спецификации
• http://www.tech-invite.com/ SIP/IMS технический портал
• http://www.rennes.enst-bretagne.fr/~gbertran/files/IMS_an_overview.pdf - краткий обзор архитектуры IMS
• http://www.imsforum.org - IMS форум
• http://www.sipknowledge.com/IMS_Specs.htm - полный список спецификаций 3GPP IMS

Книги

• «The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS): Merging the Internet and the Cellular Worlds» by Gonzalo Camarillo, Miguel-Angel García-Martín (John Wiley & Sons, 2006, ISBN 0-470-01818-6)
• «The IMS: IP Multimedia Concepts and Services» by Miikka Poikselka, Aki Niemi, Hisham Khartabil, Georg Mayer (John Wiley & Sons, 2006, ISBN 0-470-01906-9)