Сергей Орлов
JMS, подсистема IP-мультимедиа, позволяет операторам использовать единую конвергентную коммуникационную инфраструктуру и внедрять приложении, функционирующие в разных сетевых средах.
Конвергенция сетей и услуг связи предполагает интеграцию сетей с коммутацией каналов и пакетов, передачу в одной сети голоса, видео и данных, независимость от устройств и прозрачность сервисов, поддержку коллективной работы с применением различных приложений. Комплексный сервис на базе проводных и беспроводных сетей передачи голоса и данных, включая инфраструктуру мобильной связи, мог бы содействовать внедрению новых прибыльных услуг для частных и корпоративных клиентов, компенсировать снижение доходов от традиционных видов коммуникации и способствовать увеличению показателей прибыли на абонента (Average Revenue Per User, ARPU). В мобильных сетях наряду с голосовыми услугами ключевой становится передача данных и реализуемые на ее основе приложения, а в перспективе провайдеры ориентируются на мультимедиа. Характер потребления услуг меняется, поэтому говорят уже не об абонентах, а о пользователях сетей подвижной связи.
Многие поставщики инфраструктурных и корпоративных решений продвигают концепцию «мобильного офиса» и «виртуального предприятия», однако пока такие решения носят, как правило, частный характер, реализуются на основе собственных технологий и разработок конкретных производителей, поддерживают разные протоколы передачи голоса, данных и управления. Тем не менее Андреас Херден, директор подразделения корпоративных сетей Nortel в Центральной и Восточной Европе, полагает, что в будущем эти решения будут базироваться на конвергентной платформе в соответствии с общим стандартом мультимедийных коммуникаций, при этом защищенный доступ к бизнес-приложениям будет возможен с разнообразных устройств.
Согласно теперешней точке зрения, основой конвергенции должны быть сети на базе протокола IP, поскольку их применение открывает широкие возможности развертывания новых услуг. В этом контексте сети следующего поколения (NGN) и технология IP/MPLS рассматриваются как оптимальный по цене/качеству вариант для транспортировки мультимедийного трафика. Между тем операторам крайне необходимо более эффективно организовать эксплуатацию своих сетей, снизить расходы, ускорить вывод на рынок пакетов услуг с учетом требований пользователей. Внедрение решений на базе IP в мобильных сетях помогает справляться с растущими объемами передачи данных, обеспечивать прозрачную тарификацию и упрощать интеграцию услуг.
Как показывают исследования Lucent Bell Labs, в результате предложения комбинированных услуг, объединяющих ранее раздельные сервисы, типичный оператор может рассчитывать на 40-процентное увеличение ARPU в течение пяти лет. Комбинирование услуг предполагает взаимодействие абонентов в реальном времени с передачей голоса, данных и видео по технологии IP по сетям различных типов, включая проводные, Wi-Fi и 3G. Наряду с увеличением ARPU операторам приходится решать задачи повышения качества обслуживания и ведения расчетов, эффективного внедрения услуг и снижения операционных расходов, автоматизации процессов, выхода на новые рынки, реагирования на изменение тенденций и повышения лояльности пользователей.
Новые цели ставят перед собой и операторы фиксированных сетей связи вследствие ужесточающейся конкуренции с альтернативными операторами и операторами Internet-телефонии, миграции голосового трафика в мобильную сеть, необходимости замены устаревающих АТС, потребности снижения стоимости обслуживания. По мнению Алексея Шалагинова, заместителя директора департамента международного маркетинга Huawei Technologies, операторы остро нуждаются в технологиях, с помощью которых они могли бы участвовать в процессе создания дополнительной стоимости, тарифицировать новые услуги и управлять ими. В результате поставщики услуг традиционной фиксированной связи стремятся предоставлять сервис на основе широкополосных технологий и модернизировать телефонные сети. Россия переживает бум выделенных домашних подключений: число частных пользователей ADSL уже составляет 300—350 тыс., а к концу года может превысить 500 тыс.
Увеличивается и число точек общественного доступа в сетях WLAN — к январю их будет не менее 600—650. Ряд российских операторов занимается проектами по интеграции сетей GSM/EDGE и Wi-Fi, решая задачи единой аутентификации пользователей и бил-линга, внедрения услуги единого номера и новых приложений на базе протокола SIP. Передача голоса все чаще рассматривается как одно из приложений в сети IP.
Несмотря на первые успехи в интеграции раздельных сетей, пользователь вынужден работать с разнообразными терминалами, поддерживающими многочисленные протоколы и правила доступа. Многие из них недостаточно интеллектуальны для мультимедийных услуг, а структура сетей связи,, когда разные сети используются для разных услуг, чрезмерно сложна. Иначе говоря, нужна технология, способная предоставить удобные интеллектуальные средства связи и решить проблемы сигнализации и управления сеансами при реализации мультимедийных услуг, при этом архитектура сетей должна способствовать внедрению новых видов сервиса. Как отмечают в Alcatel, отход от вертикально интегрированных элементов традиционных сетей с коммутацией каналов в пользу более эффективной архитектуры на базе стандартных технологий с горизонтальными уровнями доступа, управления сеансами и приложениями мог бы означать фундаментальный сдвиг в телекоммуникационной отрасли.
От NGN к IMS
Для эффективного объединения средств передачи голосового и мультимедийного трафика в рамках единой мультисервисной платформы на основе общепринятых стандартов была предложена технология IP Multimedia Subsystem (IMS) — сервисная подсистема IP-мультимедиа. Вот уже несколько лет она продвигается производителями и отраслевыми консорциумами как Способ решения целого ряда проблем современных телекоммуникаций. Эта открытая стандартизированная архитектура мультимедийных сетей NGN объединяет передачу голоса и данных в рамках единой пакетной сети с разделением управления вызовами и голосового трафика, роумингом вызовов между мобильными и фиксированными сетями. Предполагается, что, как унифицирующая технология, она будет способствовать конвергенции сетей, разработке приложений, развертыванию новых услуг и снижению издержек благодаря применению открытых стандартов.
IMS разработана в 2002 г. консорциумом 3rd Generation Partnership Project (3GPP) для сетей 3G/W-CDMA и стандартизована в спецификациях 3GPP R.5. Позднее созданной моделью воспользовались сразу несколько организаций: 3GPP2, занимающаяся разработками для сетей CDMA2000, European
Telecommunications Standards Institute (ETSI), группаTelecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking (TISPAN), работающаявобластиконвергенциификсированныхсетей. Альянс Open Mobile Alliance (ОМА) определилприложенияиуслуги, работающиеповерх IMS, a Internet Engineering Task Force (IETF) — протоколысетевогоуровня. ETSI, отраслевыегруппыфорумамультисервиснойкоммутации (Multiservice Switching Forum, MSF) иальянсадляпродвижениярешенийдлятелекоммуника-ционнойотрасли (Alliance for Telecommunications Industry Solutions, ATIS) одобрили IMS вкачествеосновысетевойинфраструктурыследующегопоколения.
IMS определяет стандартную базовую архитектуру для предоставления услуг передачи голоса (VoIP) и мультимедиа на основе разработанного 3GPP варианта SIP, а в качестве транспортной инфраструктуры предусматривается использование IP/MPLS (или любой сети IP). Цель состояла в создании операторам сетей NGN условий для внедрения мультимедийных услуг вместе с развитыми функциями управления, а операторам мобильных сетей — для предоставления услуг на базе IP. IMS (3GPP R.5) предусматривает поддержку сетей GSM/GPRS (2G) и W-CDMA/UMTS (3G). В версии от 3GPP2 добавлена поддержка WLAN и CDMA2000, мультимедийных услуг реального времени (MultiMedia Domain, MMD). Версии 3GPP R.6 и R.y нацелены на конвергенцию мобильных и фиксированных сетей (Mobile Fixed Convergence, MFC).
Предпосылкой к разработке IMS стало появление в 1998 г. серверов приложений и шлюзов Parlay. Последние должны были способствовать развитию рынка поставщиков контента путем обеспечения совместимости услуг. Дальнейшие же усовершенствования позволили применять данную технологию в сетях 3G. К числу важных преимуществ IMS относится наличие разнообразных интерфейсов, таких, как Parlay, CAMEL и INAP, с помощью которых услуги можно адаптировать для различных терминалов вне зависимости от типа сети и организации роуминга. Разработанные форумом Parlay совместно с 3GPP и ETSI интерфейсы Parlay API упрощают создание приложений, в частности, благодаря тому, что от разработчиков не требуется знания специфики сигнализации SIP, SS7, ISDN и др.
Стандарты 3GPP определяют горизонтальную многоуровневую архитектуру IMS с уровнями услуг, управления и связи/взаимодействия. Концепция IMS нацелена на реализацию мультимедийных услуг реального времени (голосовые коммуникации, видеотелефония и др.), интеграцию с приложениями, не требующими взаимодействия в реальном времени (потоковое мультимедиа, чаты и проч.), на поддержку различных комбинированных услуг. Новые версии IMS требуют наличия опорной сети с поддержкой IPv6, при этом предусматривается взаимодействие с сетями IPv4, а также с сетями с коммутацией каналов (фиксированными или мобильными).
В модели IMS уровень доступа не зависит от транспортного уровня — сети IP. Доступ, может осуществляться через различные сети: фиксированные (телефонные, xDSL, волоконно-оптические, Ethernet), мобильные (GSM/GPRS/EDGE,
3G/W-CDMA, CDMA2000), беспроводные (WLAN, WiMAX и др.). При этом обеспечивается многосторонний роуминг — сеанс может быть продолжен даже при смене сети доступа. В Alcatel технологию IMS рассматривают как ключевую для роуминга между сетями мобильной и фиксированной проводной связи. В качестве универсального протокола управления сеансами и службами служит протокол SIP. В этом контексте IMS становится полнофункциональной платформой для управления коммуникациями в сетях IP.