IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM

Introducción

IMS es un conjunto de especificaciones que describen la arquitectura de las redes de siguiente generación que deben soportar telefonía y servicios multimedia a través de IP. IMS define un marco de trabajo y arquitectura base para tráfico de voz, datos, video, servicios e imágenes conjuntamente a través de infraestructura basada en el ruteo de paquetes a través de direcciones IP a través de cualquier medio con conexión a internet, ya sea fija, o móvil. Sólo requiere que los equipos utilicen el protocolo de sesión SIP (Session Initation Protocol) que permite la señalización y administración de sesiones.

IMS

La proliferación de la tecnología IP y el despliegue de IMS en todas las redes de telecomunicación están transformando radicalmente el sector y posibilitará que las operadoras integren las llamadas fijas con las móviles, y la voz con el acceso a Internet de banda ancha, la televisión y el vídeo bajo demanda, y las aplicaciones multimedia residenciales y empresariales.

El sector de las telecomunicaciones está sufriendo un cambio radical por la explosión de la banda ancha, el incremento de los terminales inteligentes, y la convergencia de las infraestructuras en torno a IP. La tecnología IMS aparece como un aspecto clave en este nuevo panorama, mucho más complejo y competitivo.

En mercados como el español, la mayoría de las operadoras de telecomunicación ofrecen paquetes de servicios cada vez más atractivos para los usuarios, como demuestra el “Triple Play” destinado a usuarios residenciales, compuesto de una tarifa plana en llamadas nacionales de voz sobre la red fija, Internet de banda ancha, y televisión. Históricamente, los servicios de voz, datos y vídeo han sido prestados sobre infraestructuras dedicadas e incluso por proveedores distintos, si bien hoy en día pueden ser ofrecidos sobre una infraestructura común de transmisión de datos IP. En breve serán lanzadas ofertas “Cuadruple Play”, que integrarán además de los servicios anteriores, una tarifa plana en telefonía móvil. Esto último es posible gracias a la integración en las grandes operadoras de telecomunicación de sus filiales de telefonía fija y móvil, como es el caso de Telefónica unificando Telefónica de España y Movistar, o bien a la concesión de licencias de telefonía móvil virtual a operadores hasta ahora únicamente ofrecían servicios de red fija, como probablemente ocurrirá con ONO.

Estas ofertas empaquetadas responden, por un lado, a las necesidades de los clientes, que piden ahorro en el consumo conjunto de varios servicios, previsión del gasto y comodidad de gestión con una factura única y un punto único de soporte, pero también son atractivas para las operadoras ya que les permiten establecer una relación más estrecha y rica con sus clientes y aprovechar de una forma más eficiente su costosa infraestructura de red.

La evolución de las redes y el desarrollo de nuevos servicios, con requisitos cada vez más exigentes en cuanto a ancho de banda y calidad, demandan importantes inversiones. Entre las características de la actual capa de transporte de los operadores convergentes cabe destacar la consolidación de una red IP/MPLS multiservicio sobre redes ópticas basadas preferentemente en Ethernet óptico GbE y 10GbE sobre sistemas WDM. Los proveedores puros de servicios, como MSN, Google o Yahoo!, cuentan con la gran ventaja de que no tener que proteger estas grandes inversiones.

Además, en los próximos años desaparecerá, poco a poco, la distinción entre telefonía fija y móvil, ya que ambas utilizarán salvo en la parte de acceso las mismas redes para ofrecer idénticos servicios. Esto incrementará enormemente la competencia entre operadoras, lo cual redundará probablemente en una bajada de precios y en una mejora de las prestaciones. En pocos años, el cliente acabará pagando una tarifa plana por todas sus comunicaciones, independientemente del tipo, horario y destino.

Finalmente, cabe destacar en este nuevo entorno competitivo que los terminales finales son cada vez más completos, pero a su vez más sencillos e intuitivos de utilizar. Llegará pues el momento en que el cliente emplee un único terminal para comunicaciones personales y profesionales, sin preocuparse de cuál es la red de acceso. El teléfono móvil del futuro podrá utilizar redes inalámbricas de datos o de telefonía fija o celular según convenga al usuario.

Puesto que IMS reduce los costes de la creación de servicios y facilita su integración es una tecnología clave para que las operadoras de telecomunicación no se conviertan en meros “transportistas” y puedan fidelizar a sus clientes a través de paquetes de servicios totalmente personalizados. Además, con IMS el usuario es accesible por una única dirección, similar a la del correo electrónico, independientemente del dispositivo (teléfono móvil, teléfono fijo, PC, PDA, televisor, etc.) y tipo de red de acceso (UMTS, HSDPA, DSL, Wi-Max, etc.) que emplee en ese momento.

La implantación de IMS ha comenzado ya por muchos operadores de telecomunicaciones nacionales e internacionales, sobre todo por las operadoras integradas fijo-móvil. Si bien las primeras pruebas se pondrán ver a lo largo del año 2007, sobre todo en el terreno de la VoIP, su adopción completa no tendrá lugar según los expertos hasta el año 2012. De entre los principales suministradores de soluciones IMS cabe destacar: Alcatel, Ericsson, Huawei, Lucent , Nokia, Nortel, Motorola, y Siemens. Telefónica ha sido la primera operadora española en empezar a integrar IMS en sus redes a primeros del año 2006, empleando para ello la tecnología de Ericsson.

TECNOLOGÍA

IMS (IP Multimedia Subsystem) una arquitectura de referencia genérica para ofrecer servicios multimedia sobre infraestructura IP. Se trata de un estándar internacional aún en evolución, especificado originariamente en la Release 5 y 6 del 3GGP (Third Generation Partnership Project), en estrecha colaboración con el IETF (Internet Engineering Task Force), y que ha sido adoptado también por otros organismos de estandarización como 3GPP2 y ETSI.

El estándar soporta múltiples tipos de tecnologías de acceso, incluyendo: GSM, GPRS, UMTS, HSDPA, DSL, HFC, Wi-Fi, Wi-Max, Bluetooth, etc. Es decir, el concepto actual de las comunicaciones telefónicas y por Internet dará un giro radical a medio plazo, gracias a esta nueva tecnología que permitirá pasar de un sistema a otro sin interrumpir la conexión, utilizar varios medios a la vez o compartirlos e intercambiarlos con varios usuarios.

Las principales características tecnológicas de IMS son:

• El control de la sesión es realizado por el protocolo de control de llamada IMS basado en SIP y SDP. La señalización de IMS se realiza mediante el protocolo SIP (Session Initiation Protocol), diseñado originariamente por el IETF para la gestión de sesiones multimedia en Internet. SIP aporta las funciones para el registro, establecimiento, modificación y finalización de las sesiones IMS entre dispositivos diversos. Puesto que no todos los dispositivos son capaces de soportar los mismos servicios, al establecer la sesión se negocian las características de ésta mediante el protocolo SDP (Session Description Protocol), también diseñado por el IETF. Mediante SDP, los extremos de una sesión pueden indicar sus capacidades multimedia y definir el tipo de sesión que desean mantener. En este intercambio de señalización se negocia también la QoS, tanto durante el establecimiento como durante la sesión en curso. Por ello, y puesto que con IMS es posible monitorizar en todo momento la calidad del servicio en términos de latencia, ancho de banda y seguridad, la QoS en IMS es mucho más dinámica que en las tradicionales redes de telecomunicación.

• El transporte de red es realizado mediante IPv6 en vez de IPv4. La razón es que la migración a IPv6 está siendo ya paulatinamente desplegado en Internet y existen ya muchas empresas e instituciones que ya lo emplean internamente. De este modo, el 3GPP prefirió dar compatibilidad hacia atrás en lugar de hacia delante y partir de la situación más avanzada técnicamente. Entre las ventajas de IPv6 cabe destacar la QoS y seguridad integradas, la autoconfiguración, un mayor espacio de direccionamiento, y que el tráfico en el plano de usuario se transfiere directamente entre terminales siguiendo el modelo P2P.

• La provisión de servicios multimedia es realizada por protocolos del IETF. Además de SIP/SDP e IPv6, IMS emplea otros protocolos estándar de Internet para la provisión de servicios multimedia, como: RTP (Real Time Protocol) y RTCP (Real Time Control Protocol) para el transporte de flujos IP multimedia en el plano de usuario, RSVP (Resource Servation Protocol) y DiffServ para asegurar la QoS extremo a extremo, etc.

La arquitectura genérica de una red IMS está ilustrada en la Figura 1. La entidad funcional clave de IMS es el nodo CSCF (Call State Control Function), que integra a tres subsistemas: P-CSCF (Proxy CSCF), S-CSCF (Serving CSCF), y I-CSCF (Interrogating CSCF); encargados, básicamente, de procesar y enrutar la señalización, controlar los recursos del subsistema de transporte, realizar el registro y autenticación de los usuarios, provisionar los servicios IMS mediante el desvío de la señalización a los servidores de aplicación en cuestión, y generar los registros de tarificación. IMS dispone también de una base de datos o HSS (Home Subscriber System) describiendo cada cliente, sus terminales y sus derechos de acceso a las distintas aplicaciones. Los nodos MGCF (Media Gateway Control Function) e IM-MGW (IP Multimedia Gateway) permiten el interfuncionamiento de

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