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Introduction à la ToIP Gerald Vannier – fevrier 2009 – Master Pro RADI.

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1 Introduction à la ToIP Gerald Vannier – fevrier 2009 – Master Pro RADI

2 Telephony over IP Les protocoles Modèles classiques de vente La (r)évolution du mobile IMS

3 VoIP vs ToIP VoIP = Voice over IP ToIP = Telephony over IP
Le Transport de la voix (ou de la Video) sur un réseau IP ToIP = Telephony over IP Le service « Téléphonie » sur un réseau IP Le transport de la voix, oui, mais aussi de quoi faire du PBX (Private <Automatic> Branch Exchange, commutation téléphonique privée) dans le réseau Objectif: router un appel: f(A, B) = (A’, B’, IPB’) Avoir une ligne dès que l’on a un accès IP Convergence possible entre les services informatiques et téléphoniques (CTI par exemple, Couplage Téléphonie Informatique) Un seul même réseau à manager Economie de coûts

4 Status de la ToIP traditionnelle
La ToIP est maintenant un service de base Lorsque proposé avec peu de services, c’est équivalent à de la VoIP peer-to-peer  Mais le modèle centralisé permet plus Permet de facturer les services associés Accès aux réseaux PSTN à tarif préférentiel (least cost routing au plus proche de la destination en IP) CRBT (Colored Ringback Tone) Triple Play (Accès, Téléphonie, TV) Permet de gérer au mieux la Qos L'enjeu du marché n'est plus dans les offres résidentielles, mais dans les offres dédiées aux entreprises (enjeu actuel) et dans celles qui visent à une integration globale des services (notamment les intéractions avec les services pour mobiles)

5 Stabilité et scalabilité
Les opérateurs attendent la même robustesse d’un système ToIP que d’un système traditionnel : disponibilité de 99,999% (1 appel perdu sur appels max) tous les sytèmes sont redondés et hot-swappables, avec systèmes de détections de pannes il doit être possible d’assurer la (forte) croissance de la demande en nombre d’appels simultanés et en calls/s (caps) (scalabilité)   En VoIP, on ne parle plus de BHCA (Busy Hour Calls Attempts)

6 ToIP technique : décorrélation Signal/Media (1/3)
Il faut bien comprendre la séparation entre tout ce qui concerne l'établissement, le relâchement d'appel d’un côté et le flux media (video, sons, données) de l’autre. La signalisation va mettre 2 entités en contact, participer à la négociation des media (est-ce de la video? du son? quel format? etc...).  Une fois les entités en contact, la negociation de format effectuée, le media est diffusé. Dans tous les cas, l’établissement est en 3 phases Ouverture de session H.225[+RAS], SIP, MGCP Routage d’appel Négociation des codecs et des flux (canaux) H.245, SDP Vérification des droits des codecs, QoS, RACS Echanges des flux RTP (audio/video/data) RTP/RTCP Media Proxy (pour passer les NAT par exemple)

7 ToIP technique : décorrélation Signal/Media (2/3)
3 grands protocoles pour la signalisation : H.323/H.225 (ITU) : celui qui a rendu les choses possibles SIP (Session Initiation Protocol) (IETF) :celui qui s’impose MGCP (Media Gateway Control Protocol) (ITU et IETF): se remplacera (peut-être) volontiers par du H.248/MEGACO en IMS Pour la négociation des canaux de transmissions temps réel (voix ou vidéo ou data) H.323/H.245 SDP (session description protocol) Transport temps réel pour les flux média, indépendant du protocole de signalisation, utilisé par tous les protocoles de signalisations, données encodées via des Coders: RTP (Real Time Protocol) – udp RTCP (Real Time Control Protocol) – udp

8 ToIP technique : décorrélation Signal/Media (3/3)
Signaling Quality of Service Media Transport RSVP (Resource Reservation Protocol) Media coders (H.264, G.711a) Application H.323 SIP H.248 MGCP RTCP RTP Transport TCP UDP Network IPv4, IPv6

9 ToIP technique : les codec audio
G.711 : 64 kbits, 8Khz / 8 bits non compressé. Excellente qualité, supporté par tous les postes, pas de perte depuis le PSTN (l’ISDN l’utilise). G.723 : ancien, compression, détection de silence, surtout pour compatibilité maintenant G.729 : bonne compression, utilisé par la plupart des PABX Les endpoints doivent supporter ces codecs, moins ils en supportent, moins ils sont chers. Les standards imposent des supports minimum (AMR faible qualité, G711) Codec video H.261, H.263, H.264 (utilisé en HD) Codec données T.120 : Data temps réel, utile pour les white boards ou les partages de documents T.38 : Fax compressé en VoIP, alternative à l’utilisation du G.711 (« pass-through ») (on ne peut pas compresser en G.729 ou G.723 un signal fax analogique). Une négociation T.38 démarre en audio, puis on switche sur du T.38

10 Les contraintes temps réel
Le transport de la voix doit se faire en moins de 200ms pour un confort optimum : Numérisation/Compression/Transport/Décompression/Restitution Il faut donc des postes et un réseau performants De la QoS peut se mettre en place à plusieurs niveaux Priorisation de flux (VLAN tagging) : très bien pour de l’ethernet, donc du local. Permet de garder de la BP par rapport à la data locale d’une entreprise. DiffServ (et plus généralement TOS – Type Of Service): header IP, mais doit être supporté de bout en bout. Utile localement ou sur un réseau IP parfaitement maitrisé. MPLS (Multi Protocol Label Switching) (couche liaison sous IP)

11 ToIP technique : routage d'appel
A partir d’un appelant A et d’un numéro composé B, trouver: L’adresse IP de la destination réelle (ce n’est peut-être pas B: renvoi, rejet, mauvais numéro) Savoir comment présenter A à la destination (transformation des alias) C’est le travail d’un communateur ou contrôleur d’appel On utilise des numéros de téléphones dit « Alias E.164 » comme adresses ToIP En IMS, des adresses « sip/public » sont introduites Trois niveaux de transformation de ces alias: Niveau « originating »: les numéros source et destination arrivant sur le routeur d’appel. La destination dépend du plan de numérotation de l’appelant. Niveau « pivot »: numéros transformés uniques sur le système. Permet d’identifier l’appelant et l’appelé sans ambigüité et de localiser leurs services de class 5, et router vers la bonne destination. Niveau « terminating »: les numéros source et destination au format de l’appelé. Permet une bonne présentation du numéro (le cas échéant) à un format recomposable par l’appelé pour joindre son appelant. Network Announcement La destination très souvent par défaut en cas d’erreur de routage Faux numéro, numéro injoignable, numéro non alloué, appel rejeté par l’appelé, plus de crédit pour passer l’appel (prepaid), … Gestion différenciée côté O (originating) ou T (terminating), réseau appelant ou appelé

12 Quelques services associés à la ToIP
La ToIP reprend bien sûr les services téléphoniques classiques Eventuellement quelques évolutions sur le côté pratique Les services Voix sont extensibles à la Vidéo presque immédiatement (coût de la validation interopérabilité) Services de classe 5 (différencié par appelant/appelé) : Ce sont des services assurés par le réseau, et non pas par les terminaux CLIP/CLIR, CNIP/CNIR, COLP/CONP (affichage des numéros, des noms) Règles de redirections (CF – Call Forwarding) CFB (Busy), CFNR (Non Response), CFU (Unconditional), CFF (on Failure) Renvoi des appels anonymes ou redirigés Filtrage d’appels entrants, Filtrage d’appels sortants (contrôle parental) Numéro rapides/abrégés Voic (ou Vidéomail) dans le réseau, avec notifications Portails audio/vidéo/web de configuration des services de classe 5 Indications au décroché (en MGCP) CRBT (Colored Ringback Tone) Transfert d’appels, mise en garde, double appel CCBS (Call Completion on Busy Subscriber) Express messaging (laisser un message explicitement, sans faire sonner le poste appelant) Pont de conférence personnel Pour les entreprises : Routage privé intra-entreprise (VPN VoIP) Call pickup Huntgroup Filtrage patron secrétaire Masquage évolué de numéro (présentation de n° de secrétariat par ex.) Fonctionnel légal LNP (Local Number Portability) Lawful interception (Service d’écoute téléphonique/vidéo/fax)

13 Acronymes ITU IETF

14 Telephony over IP Les protocoles Modèles classiques de vente La (r)évolution du mobile IMS

15 Les protocoles : H.323 Protocole ITU qui en est à sa version 5
Il paraît qu’il est complexe Il paraît qu’il est mort car SIP le remplace : c’est vrai maintenant 2006: Mais H.323 sait faire ce que SIP n’a jamais su faire: il assure l’interco avec le monde ISDN. De fait, H.323 est le protocole le plus utilisé en cœur de réseau. 2007: ok, SIP le remplace car promet une migration plus facile vers l’IMS et ses nombreuses extensions le rende aussi complexe. 2008 : les appels d’offres sont exclusivement SIP Un set de protocoles sous-jacents H.225: signalisation de contrôle d’appels. Utilise beaucoup de Q.931 (le niveau 3 ISDN). TCP/1720. H.245: signalisation de contrôle des canaux. TCP/port variable. RAS: contrôle d’appel et gestion des enregistrements sur des Gatekeeper. UDP/1719 et multicast 1718. RTP/RTCP pour le flux temps réel. H.450.x: services supplémentaires. Tunnelé en H.225. H.235: framework de sécurité. Trop vague et complexe pour être exploité dans le monde réel. Codé en ASN.1 PER Très dans le style ITU, mais pas facile à programmer/encoder -> terminaux coûteux. Mais aucune ambigüité de parsing des messages Beaucoup de nuances d’implémentations font que: H.323 n’est jamais implémenté en sa totalité L’essentiel est d’assurer l’interco avec les équipements existants.

16 Les protocoles : MGCP L’intelligence n’est pas dans le terminal, elle est dans le serveur! Ce protocol RFC 3435 a été pensé pour : Contrôler des Media Gateways Typiquement des gateways de bordure Mais Il existe également des terminaux MGCP Simplifier l’aspect software (firmware) des terminaux Minimalise les bugs côté terminal Faciliter la gestion d’un nombre important de terminaux, simultanément Faciliter le déploiement de nouvelles fonctionalités Pas nécessaire de changer les terminaux (ni même updater le firmware) Faciliter la programmation d’applications ou de services qui nécessitent la coordination de multiples terminaux, en centralisant tous les états de tous les terminaux En tant que protocol à stimuli, être “l’assembleur de la VoIP” Principe du protocol à stimuli Le serveur est appelé call agent. C’est lui qui : Demande à être notifié de tous les évènements du poste (décroché, touche enfoncée etc…) Connait les états de tous les terminaux et appels qu’il gère Envoie des commandes (ordres) pour Les terminaux sont esclaves et n’ont pas connaissance de leur état. Ils notifient ou acquittent des messages du call agent.

17 Les protocoles : MGCP Call Agent Gateway Gateway MGCP/UDP MGCP/UDP
Media stream optional Signaling Entity Call Agent MGCP/UDP MGCP/UDP Gateway RTP/UDP Gateway IP Network or ATM Switched circuit network (or other technologies)

18 Les protocoles : SIP

19 Telephony over IP Les protocoles Modèles classiques de vente La (r)évolution du mobile IMS

20 Les modèles classiques de vente pour la ToIP
L’offre résidentielle Quelques noms : Wanadoo (Orange), Free, Fastweb C’est le service de ToIP offert aux particuliers. La part de marché de la ToIP continue de progesser mais dans une moindre mesure. Entre 2006 et 2007, nous avions une progression de +219%. Entre 2007 et 2008, nous sommes à +38% (perte des secteurs analogiques autour de -7%). Voir

21 Les modèles classiques de vente pour la ToIP
L’offre riche d’entreprise, dite centrex L’offre entreprise est plus complexe en terme de fonctionalités. Elle comprend des règles de routage avec numéro courts entre sites de l’entreprise, des fonctions de supervision de postes, de filtrage, d’ajout de contacts automatiques. Pourquoi elle intéresse les entreprises Plus de PBX, plus de postes propriétaires ni de coûts de maintenance importants L’opérateur administre à distance chaque poste de l’entreprise Modèle d’abonnement par ligne avec location d’un terminal IP Pas de coût d’entrée ou de sortie Pas d’immobilisation pour le client, pas de maintenance locale d’équipement Les services évoluent avec le réseau Les équipements réseaux sont partagés entre les différents clients Packageable avec un accès data Configuration locale des postes (déclaration des lignes, management des mapping de numéro, gestion des numéros internes) délégable à des administrateurs de site ou d’entreprise

22 Les modèles classiques de vente pour la ToIP
L’offre d’entreprise trunking ou business trunking L’opérateur démarche des entreprises qui ont des (IP-)PBX se place alors en collecte des appels sortants en les routant en IP sur son réseau, à moindre coût. en assurant éventuellement le routage des appels entrants vers le site de l’entreprise Quel interêt pour le client? n’impose pas le moindre changement d’habitude pour le client il garde ses PBX, ses terminaux propriétaires et ses services il peut déléguer la gestion du PBX à l’opérateur et quand il devra renouveller son PBX, on lui proposera du Centrex, plutôt Cette stratégie est dite « BT Class 4 » On ne fournit que des services de routage au client final Les services class 5 sont gérés par son PBX

23 Les modèles classiques de vente pour la ToIP
L’offre transit Il s’agit de routage pur et dur (Class 4 routing), d’interconnexions entre plusieurs réseaux d’opérateurs différents Points principaux : Redondances des liens Translation de protocole de cœur SIP/H.323 Permet d’interconnecter des réseaux avec des choix techniques différents Time-based routing Least-cost routing Au plus près de la destination ou au moins cher ASR (Average Seizure Ratio) Routing préférentiel en fonction des sources et destinations (en particulier sur du transit « VPN ») Gestion LNP All Call Query : the platform interrogates an external LNP database that returns information to identify the serving network. Then the call is directly sent toward the resolved provider. Query on Release : the call is first sent toward the donor network. The call is released with Q.850 cause 14. A query to an external LNP database is then performed to retrieve information to identify the serving network. Onward Routing (OR, France) the call is “forwarded” directly from the donor network to the serving network. The donor network always knows where the number was ported. This implies that the donor network always relay calls from the originating network to the serving network

24 Les modèles classiques de vente pour la ToIP
Nous voyons une forte demande d’interconnexion avec les réseaux mobiles. L’offre Centrex est adaptée en mobile centrex. Cette offre consiste à fournir des services centrex (numéro courts, vpn inter-sites etc..) pour des ensembles de mobiles. En schématisant, nous avons un site d’entreprise muni de mobile, nous avons la possibilité en utilisant un numéro du vpn de l’entreprise de joindre un collègue.

25 Les architectures classiques
Les archi VoIP mettent en avant l’un des avantages de la techno La signalisation passe par un endroit Un seul point de centralisation pour tout le contrôle d’appel Plus besoin de POP (Point Of Presence) Typiquement avec une redondance géographique L’audio/video passe par un autre chemin, minimisant la bande passante en cœur, voire empruntant des chemins non managés par l’opérateur (sécurisation du trafic intra-entreprise par exemple) Cependant des POP sont nécessaires Couche d’accès: plus on est proche du client final, moins on a de latence sur les services réseaux (Centrex) Besoin de router le flux RTP pour traverser les NAT en interclients La signalisation « cœur » reste déportée et centralisable Les architectures sont à adapter aux services proposés

26 Les architectures classiques 1/3
Core Network Signalling Core Protocol Access Access Protocol Media A B

27 Les architectures classiques 2/3
Core Network Signalling Core Protocol Access Access Protocol Media with proxy A B

28 Les architectures classiques 3/3
Network B PSTN, other VoIP Network A PSTN, other VoIP Edge GW, SBC Edge GW, SBC Media Servers & services IP-PBX endpoints Core network: Signalling management (CCS) IP-PBX Call Agent Access GW, SBC endpoints PABX MGCP « endpoints » AGK endpoints Registrar /Proxy SIP endpoints H.323 endpoints

29 Telephony over IP Les protocoles Modèles classiques de vente La (r)évolution du mobile IMS

30 La (r)évolution du mobile
Est-il besoin de présenter le mobile? Il s'agit d'un téléphone sans fil, supportant le mouvement, y compris les déplacements à grande vitesse sur de grandes distances. La technologie repose sur l'exploitation des ondes électromagnétique (comme radio, télévision,...)  Réutilisation des fréquences ...

31 La (r)évolution du mobile
C’est un constat aisé, le marché du mobile a explosé depuis quelques années et reste sur une phase de progression. En France :

32 La (r)évolution du mobile
Ce dont on rêve, la convergence totale, qu’on soit sur son PC personnel, professionel, son mobile, son telephone fixe: avoir le même service la même utilisation du service (adaptée à l’interface) l’accès aux mêmes données quelque soit notre localisation dans le monde la même qualité de service (adapter la ressource en fonction du service) Cela a l’avantage, en outre, de pousser vers une migration de réseau « circuit switched » vers « packet switched » (plus performants)

33 Telephony over IP Les protocoles Modèles classiques de vente La (r)évolution du mobile IMS

34 IP Multimedia Subsystem – Pourquoi? 1/2
En résumé, nous avons 2 grandes révolutions qui tendent à se rencontrer : internet et mobile Et ceci est amorcé, certes avec la 3G et l’accès IP ( , video, internet, instant messaging). Alors? Pourquoi l’IMS, si on a déjà cette convergence? parce que sans QoS, nous n’avons pas de guarantie de qualité de service. Ceci peut être très pénalisant pour des services de video par ex. actuellement, le mobile fournit un accès IP mais aucun moyen de connaître le service fourni au-dessus : vidéo? Conference? Messagerie instantannée? ? D’où une difficulté de définition de QoS associé au service, mais également une difficulté pour facturer le bon service.

35 IMS – Pourquoi? 2/2 Le réseau IMS basé a donc pour objectif de fournir un cadre permettant principalement de fournir des informations sur le service utilisé! Ceci permettant d’appliquer la QoS adaptée au service et la facturation adéquate pour un service donné (forfait? Débit? Durée?) Tout de même, une autre ambition de l’IMS est de définir des standards de façon à pouvoir définir, développer, déployer, combiner des services, ceci de façon générique (non spécifique à un opérateur) Un opérateur pourrait prendre un service de voic IMS d’un éditeur + un service de text-to-speech IMS d’un autre éditeur et integrer ces services dans son réseau IMS à moindre coût.

36 IMS – Requirements Ce qui découle de ces besoins :
Support for establishing IP Multimedia Sessions Support for mechanism to negotiate Quality of Service (QoS) Support for interworking with the internet and circuit-switched networks Support for roaming Support for strong control imposed by the operator Support for rapid service creation Support for a technology-independant access to the IMS

37 IMS – Requirements details 1/2
IP Multimedia Sessions Multimedia Communications are important services to provide IMS standardizes how to implement such services in a packet-switched network QoS The subscriber needs to get a satisfying user experience QoS evaluation is based on Network state (available bandwith) User’s subscription The operator can adapt the services provided Interworking With the Internet : Important source for multimedia sessions With the Circuit-Switched networks : backward compatibility Roaming Requirement inherited from cellular networks Users wouldn’t accept a mobile service which is limited to a « local »network.

38 IMS – Requirements details 2/2
Service Control General policies Apply to all users in the network Ex : Codec restriction Individual policies Apply to a particular user in the network Ex : Subscription which doesn’t include video Rapid Service Creation The IMS Architecture implies that services do not need to be standardized This reduces the time needed to introduce a new service Multiple Access Acces to IMS networks must be technology-independant. GPRS, WLAN, ADSL

39 IMS – Standards 3 GPP: [ 3rd Generation Partnership Project ] standardization for a 3rd generation cellular system ( evolution from GSM) 3GPP2: [ 3rd Generation Partnership Project 2 ] standardization for a 3rd generation cellular system ( evolution from ANSI/TIA/EIA-41 & CDMA 2000) TISPAN: [ Telecom and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networks] standardization a NGN for fixed access network based on IMS OMA: [ Open Mobile Alliance ] focus on the standardization of service enablers (ex: P2T) IETF: [ Internet Engineering Task Force] focus on protocol IMS is introduced in 3GPP Release 5 and TISPAN Release 1 3GPP TS architectural aspect of IMS 3GPP TS IMS call control protocol.

40 IMS – Protocols 3GPP decided to build IMS on existing protocols developped by other Stantards Development Organizations. IMS is based on IP protocols Session Control Protocol : SIP Specified by IETF as a protocol to establish and manage multimedia sessions over IP networks Based on 2 IETF successes : HTTP & SMTP SIP makes new services easy to create RFC 3261 The AAA (authentication, authorization and accounting) protocol : DIAMETER Evolution of RADIUS Very customizable and extensible RFC 3588 Other protocols : RTP (media), COPS (policy), H248 (Media gw control), XCAP

41 IMS – Architecture 3GPP does not standardize nodes but functions
Implementations are different from one vendor to another One function per node Several functions on a single node One function splitted on several nodes Interfaces between the defined functions are standardized as well : a lot of interfaces

42 IMS – Architecture pour se faire peur

43 IMS – Eléments d’architecture
The user databases HSS : Home Subscriber Servers The central repository for user-related information (location, security, profile…) SLF : Subscriber Location Functions The SLF maps a users’ adresses to a particular HSS. This is only needed if several HSS are deployed in the network. Call/Session Control Functions - CSCF The CSCFs are the key components of the signalling plane in IMS There are 3 kinds of CSCFs : I-CSCF S-CSCF P-CSCF

44 IMS – Eléments d’architectures 2/
P-CSCF : Proxy CSCF The P-CSCF is the first point of contact (in the signalling plane) between the IMS terminal and the IMS network. The P-CSCF is an inbound/outbound SIP proxy server : It processes and routes all the SIP signalling from and to an IMS terminal. The P-CSCF is allocated to an IMS terminal for the duration of an IMS registration The P-CSCF establishes a security association with the IMS terminal. This offers : Integrity protection A unique Authentication point The P-CSCF verifies the correctness of SIP messages. The P-CSCF may include a Policy Decision Function (PDF) Security element at edge of IMS network providing initial entry point for user equipment

45 IMS – Eléments d’architectures 3/
I-CSCF : Interrogating CSCF I-CSCF is listed in the DNS records of a domain => Entry point to the domain. I-CSCF interacts with the SLF/HSS to retrieve user-related information so as to route SIP messages properly. I-CSCF implements a S-CSCF selection mechanism Route incoming request to the S-CSCF previously allocated to the user. If no S-CSCF has been allocated, it determines the most suitable S-CSCF according to the required capabilities. I-CSCF are located in the home network. IMS network routing proxy and S-CSCF scalability support

46 IMS – Eléments d’architectures 4/
S-CSCF : Serving-CSCF S-CSCF acts as a SIP registrar : User Equipment <-> Sip address of record S-CSCF processes all the SIP signalling related to a user it authenticated. It eventually triggers the associated service logic. S-CSCF routes SIP signalling toward the final destination. S-CSCF interacts with the SLF/HSS to : Download authentication vectors Download the user profile Inform the HSS that it has been allocated to a particular user S-CSCF ensures requests’ compliance with the service profile. S-CSCF is always located in the home network Coordinates application server interactions and performs network routing

47 IMS – Eléments d’architectures 5/
Application servers – AS The Application Server is the entity that hosts and executes services. An application server can operate in : SIP proxy mode SIP User Agent mode : the AS behaves like an endpoint SIP Back to Back User Agent mode : This is the concatenation of two endpoints. SIP AS Native Application Server Hosts and executes services based on SIP New IMS services are expected to be build on SIP AS OSA-SCS (Open Service Architecture) (http://fr.wikipedia.org/wiki/Open_Services_Architecture) Open Service Access – Service Capability Server Provides an interface to the OSA framework Application Server IM-SSF IP Multimedia – Service Switching Function Provides an interface to services developped in the GSM networks The AS can be either located in the home network or in an external third party network.

48 IMS – Eléments d’architectures 6/
Media Resource Functions - MRF The MRF provides a source of media in the home network (announcement, conference bridge…) MRFC : Media Resource Function Controllers MRF part which handles the signalling plane MRFP : Media Resource Function Processors MRF part which handles the media plane The MRFC controls the MRFP through a H248 interface Breakout Gateway Control Functions – BGCF SIP server that provides routing functionalities based on telephone numbers The BGCF is only used in sessions initiated by an IMS terminal and addressed to a user in a circuit-switched network

49 IMS – Eléments d’architectures 7/
PSTN gateways SGW : Signaling Gateway Interfaces the signalling plane of the circuit-switched network MGCF : Media Gateway Controller Function It implements a state machine that does protocol conversion and maps SIP to either ISUP over IP or BICC over IP. It controls the Media Gateway through an H248 interface. MGW : Media Gateway Interfaces the media plane of the PSTN Notifies the MGCF on events

50 IMS – Identity Management
Il existe 2 types d’identité pour un utilisateur, privé et public Public User Identity (IMPU => IP Multimedia Public Identity) : c’est l’id d’enregistrement, de contact, celui qui va servir dans le routage tel: Private User Identity (IMPI => IP Multimedia Private Identity) : non utilisé pour le routage. C’est un NAI (network access identifier), utilisé pour authentification, facturation Ces deux types d’identité respectent des règles : on peut avoir plusieurs Id Privés (une pour chq terminal IMS) on peut avoir plusieurs Id Publics on peut utiliser tout Id Public sur tout terminal IMS (donc avec n’importe quel Id Private) chaque Id Public est associé à un et un seul profil de service un profil de service peut être partagé par plusieurs Id Public tous les Id Public qui appartiennent à une même souscription IMS doivent être enregistrées sur le même S-CSCF Il existe une notion d’enregistrement implicit : If John Doe completes a registration process under Then John Doe is also reachable under

51 IMS – Session Overview An IMS call is splitted in two parts : The originating leg, handled by the caller’s home network The terminating leg, handled by the callee’s home network Caller’s services and Callee’s services are processed separately : The originating home network triggers caller-related services The terminating home network triggers callee-related services Nous avons une séparation claire de la partie appelante et la partie appelée.

52 Registration / Re-registration
IMS – Session Overview Registration / Re-registration 1 Initiate SIP Registration 8 Re-initiate SIP Registration (steps 1 – 5) 2 Query DNS to obtain routing information for I-CSCF 9 Store S-CSCF Name 3 Forward SIP REGISTER to Home Network 10 Retrieve Subscriber Profile and Filter Criteria 4 Retrieve information needed for S-CSCF Selection 11 Register with AS(s) based on Filter Criteria 5 Forward SIP REGISTER to S-CSCF 12 AS(s) retrieve Subscriber profile (if needed) 6 Retrieve and select Authentication Vector 13 P-CSCF SUBSCRIBE, for de-registration Reject with Authentication Data 7 14 UE SUBSCRIBE, for de-registration Backbone Packet Network Sh AS HSS AS AS Cx ISC Cx Access P-CSCF SIP I-CSCF SIP S-CSCF Home Network Visited or Home Network DNS ENUM

53 IMS subscriber to IMS subscriber - scenario 1
IMS – Session Overview IMS subscriber to IMS subscriber - scenario 1 Initiate SIP Invitation 1 Retrieve Subscriber Profile (if needed) 6 Retrieve Subscriber Profile (if needed) 2 7 Apply Service Logic 3 Apply Service Logic RTP Stream Forward INVITE to CLD Party 8 SDP Negotiation / Resource Reservation Control 9 Ringing / Alerting 10 Answer / Connect 11 Retrieve Address of CLD Party Home Network and Forward INVITE. 4 Identify Registrar of CLD Party and Forward INVITE. 5 Calling and Called Party Home Network HSS DNS Control Bearer Diameter AS S-CSCF SIP I-CSCF SIP P-CSCF Backbone Packet Network Access Access

54 IMS subscriber to IMS subscriber- scenario 2
IMS – Session Overview IMS subscriber to IMS subscriber- scenario 2 Initiate SIP Invitation 1 Retrieve Subscriber Profile (if needed) 6 Retrieve Subscriber Profile (if needed) 2 7 Apply Service Logic 3 Apply Service Logic Forward INVITE to CLD Party 8 Retrieve Address of CLD Party Home Network and Forward INVITE. 4 SDP Negotiation / Resource Reservation Control 9 RTP Stream Ringing / Alerting 10 Identify Registrar of CLD Party and Forward INVITE. 5 Answer / Connect 11 Calling Party Home Network Called Party Home Network HSS DNS HSS Control Bearer Diameter Diameter AS Diameter AS S-CSCF I-CSCF S-CSCF SIP SIP SIP SIP Calling Party Visited Network Called Party Visited Network P-CSCF P-CSCF Backbone Packet Network Backbone Packet Network Access Access

55 IMS – Session Overview IMS subscriber to PSTN
Initiate SIP Invitation 1 ISUP IAM 7 Retrieve Subscriber Profile (if needed) 2 Ringing / Alerting 8 3 Apply Service Logic 9 Answer / Connect Select network to access PSTN, and select MGCF 4 Control Bearer 5 Seize trunk / determine media capabilities of MGW PCM SDP Negotiation / Resource Reservation Control 6 RTP Stream Calling Party Home Network Calling Party Visited or Home Network HSS AS Diameter SIP PSTN Access P-CSCF S-CSCF BGCF MGCF SIP SIP SIP ISUP H.248 Backbone Packet Network MGW

56 IMS – Illustration Une trace réseau issu d’un terminal IMS (eyeP Communicator) Yahoo utilise un protocol propriétaire et du http. Ce n’est pas un terminal IMS. Office Communicator se rapproche de IMS.

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