Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning1 Tjenester og arkitektur i GSM og i framtidas multimediatelefoni (UMTS rel. 5) Dr. Scient. Lill Kristiansen.

Presentasjon om: "Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning1 Tjenester og arkitektur i GSM og i framtidas multimediatelefoni (UMTS rel. 5) Dr. Scient. Lill Kristiansen."— Utskrift av presentasjonen:

1 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning1 Tjenester og arkitektur i GSM og i framtidas multimediatelefoni (UMTS rel. 5) Dr. Scient. Lill Kristiansen

2 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning2 IP / dataverdenen (ICQ, kalender o.a.) Repetisjon fra GSM-tjenester –roaming, viderekopling og voicemail –Rollene til visited network og home network. Eks. på nye tjenester i UMTS rel.5. –tilgjengelighetstjenester –Rollene til home network, access network og eksterne tjenestetilbydere Innhold

3 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning3 Om / (ikke-) om Ikke om radio-interfacet Ikke om multipleksing og link-laget Lite om media-strømmene (fete linjer ) Mye om signallering (stipla linjer - - - - ) –call set-up inkl. roaming –tilleggstjenester –andre tjenester og relaterte applikasjoner

4 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning4 Bakgrunn Fagområdet: –Distribuerte sanntidsplattformer og nomadisk kommunikasjon Tittel: Tjenester og arkitektur i GSM og i framtidas multimediatelefoni (UMTS rel. 5) SM /MS står for ’mobile’ + ’system’ UMTS rel.5 er IP-basert, støtter multimedia

5 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning5 ‘Types’ of multimedia services Interactive conversational services –realtime 2 (or n-) way human speech, very low latency –multimedia call/conferences (even more QoS/BW req.) –voice telephony is one example here Interactive games –may allow more latency in some cases Streaming videoclips, –allowing some delay Downloading music, films, files, logoes, ringtones chat, SMS, email QoS 100+ y.old on CS Circuit Switched network Time to market on PS (Packet Switched) network

6 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning6 What is MMoIP / multimedia tel. It is Voice over IP and more! Multimedia! –It is NOT scheduled video broadcasting, email, It is ‘instant personal communication’, – audio+ video call between 2 parties –audio + data (shared applic.) –hybrid services ‘call + browsing’ or ‘browsing + call’ –etc etc

7 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning7 Nomadisk, mobil og trådløs Trådløs og mobil er ikke det samme! –Dagbladet / WLAN-oppslag: trådløse brukerene, lettere bevegelige til fots innendørs (bak låste dører) Mobile nett som GSM og UMTS støtter: –global roaming, rask handover + ’telefoni’ Nomadisk? Pakk ned, flytt, pakk opp? –PC+LAN?? - PC+GSM-data?, - PDA/telefon med GPRS ’always on’?

8 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning8 Referansemodell trådløs, mobil, nomadisk (f.eks. trådløs telefon hjemme) WLAN i firma vil passe inn her, brukeren = firma Kan være egen PC/fast-telefon Fast relasjon her Kan også være dynamisk relasjon her F.eks. terminalstue/ internettkafe NOMADE OBS: jeg bærer eget SIM-kort og egen telefon Fast relasjon her trådløst nett fast nett

9 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning9 Eksempler fra IP / web / telefoni ’buddy’-tjeneste (ICQ o.l.) –’active address book’ + click2dial (fra AT&T): OK, urgent only, leave mail, away (dnd) ) ComPage: en web-side + IP-telefoni fra PC –viser min tilgjengelighet, email, tel.nr osv. –kan styres fra PC og WAP –inkluderer ’click-to-call’ fra web-sida til IP-tel + @ - !

10 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning10 ComPage, (Abid Ali Teepo, UiO) 2) Click-to-call Web- brow- ser 3) Call setup H.323 / SIP 1) E.g. Net- meeting IP-based tel. netw. Web-server with e.g. preferences / presence PSTN -GW web IP-netw PSTN netw. Telco properties Service layer web- based little telco properties

11 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning11 Vurdering av ComPage +Enkelt å lage! +En bruker kan ha +flere terminaler og rute mellom dem *manuelt eller via profiler +Oppdatering fra PC og mobil (via WAP) +Hvis alle bruker det før de ringer: +mindre forstyrrelser +mindre ’bom-ringer’

12 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning12 Først om fast-telefoni Call og connection er ikke adskilt –de følger samme vei i nettet Etablerer en media strøm (’voice-stream’) A _X__X_ LE _X_ B2 B LE _X_ ---- signalling media (voice) _X_ switch/es (exchange/s) LELocal Exchange UNIUser-Netw. Interface NNINetw.-Netw. I/f UNI NNI

13 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning13 CFNR: Call Forward No Reply Call og connection skilles bare på UNI –calling leg: fra A til B (dvs. til B sin LE) –forwarding leg:Fra B til B2 –betaling for 2 samtaler A _X__X_ LE _X_ B2 B LE _X_ ---- signalling (e.g. setup) media (voice) _X_ switch(es) (exchange/s) LELocal Exchange UNIUser-Netw. Interface NNNNetw.-Netw. I/f UNI CFNR aktivert allerede *21*..#

14 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning14 GSM: mobiltelefoni (for tale) GSM nettet består (hovedsakelig) av: –HLR, VLR, MSC –BTS, BSC (radio-nære komponenter) –terminalen (’mobilen’ / MS) og SIM-kortet GSM skiller ut lokasjons-data –call og connection separeres noe mot HLR –Se sekvensdiagram seinere

15 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning15 Eller fra fastnettet ’Norsk Nett’ ’Svensk Nett’ GW- MSC BSCMSCHLRVLR PSTN- GW BTSMS BSCBTS Ringe til ’nordmann i Norge’ (+47 xyz mn opq) fra f.eks. utlandet fast/mobil ) VLR/ MSC HLR Call og connection skilles herfra-HLR

16 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning16 GSM (2), (fra SIE5010 foil-sett) Systemstruktur: En korrigering: det ligger PSTN mett mellom disse 2 mobil-nettene se neste ark

17 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning17 2 ’like’ mobiloperatører Både Norsk-Nett og Svensk-Nett har: –aksessnett (BSS: base station subsystem) –Kjernenett bestående av MSC (for alle kunder) VLR for roamende / tilstedeværende kunder HLR for egne kunder Nett-operatørene (var) ikke konkurrenter –Roaming-avtale når jeg er utenfor eget land –Standardiserte tjenester så som CFNR, etc

18 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning18 Ny konkurranse NetCom og Telia har nå samme eier. –Dvs. at TelenorMob. og TeliaMob. nå er konkurrenter i Norden CFNR og andre tjenester er standardiserte –CFNR utføres alltid i MSC’en, etter at profil- info er brakt fra HLR til VLR f.eks. ved registrering / ved aktivering fra mobilen –CFU utføres isteden for oppslag til HLR

19 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning19 Til ’roamende nordmann i Sverige’ Fra fastnettet MSC MS A B ’Svensk Nett’ ’Norsk Nett’

20 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning20 Betaling: 2 x utenlandstakst A ringer +47... dvs. et norsk nummer ==> – A betaler utenlandstakst til Norge ’calling leg’ –(A veit heller ikke hvor B: Ola Normann er, og ønsker ikke å betale for at B er f.eks. i USA) B ’roamer’ til Sverige –B betaler for videre-rutingen ’roaming leg’ dvs. utenlandstakst til Sverige OBS:Selv om A og B sitter vegg i vegg

21 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning21 Roaming + viderekopling CFNR Fra fastnettet MSC MS A B V-mail CFNR aktivert i MSC (via VLR) For å illustrere rekkefølgen. Strømmen er 2-veis uansett MSC ’Svensk Nett’ ’Norsk Nett’

22 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning22 Dette gir 3 utenlandssamtaler calling leg som før roaming leg som før ’forwarding leg’ –fra visited network til forwarding network –her: tilbake til Norge og voice-mail-boksen Dette kan unngås ved CFU isteden for CFNR –vil skje fra HLR direkte: se neste foil

23 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning23 Mobile tjenester og tjenester for mobile brukere CFU, CFNR tjenestene er standardiserte –eksekveres i serving MSC av stasjonær kode –dvs. ofte i visited MSC For ’ikke-forstyrr-meg-hvem-som-helst’ så vi ikke dette virke slik tjenesten er ikke standardisert, må eksekveres i mobilen, eller i hjemmenettet Eller vi må ha mobil kode som kan eksekveres i visiting MSC -ikke designa for dette.

24 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning24 Idag: mange nett PSTN 22 37 xx xx GSM97 72 xx xx Og nn@hotmail.com Og +++ TV Men jeg kan IKKE bruke ADSLen hjemme som aksess for GSM / UMTS Data/IP Networks PLMN/ GSM PSTN/ISDN CATV Separate Services Separate users

25 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning25 UMTS rel.5: IP-based telco netw. Same Core network Same User on different accesses Same Services I can use WLAN, ADSL, LAN, UTRAN (GPRS) etc. as accesses in ONE system I can have several devices and move between them Servers Users Backbone Network Access Communication Control Content Access

26 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning26 UMTS rel.5: architecture P-SCSF Visited B S-CSCF Home A P-CSCF Visited A A B GGSN SGSN Radio Access Network S-CSCF Home B I-CSCF HSS I-CSCF HSS LAN Access Network HSS: Home Subscriber Services CSCF: ’Call Server’ Call/Session Control Function P-CSCFProxy- I-CSCFInterrogating- S-CSCFServing -

27 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning27 UMTS rel.5: basic call flow P-SCSF Visited B S-CSCF Home A P-CSCF Visited A AB GGSN SGSN Radio Access Network GGSN SGSN Radio Access Network S-CSCF Home B I-CSCF HSS I-CSCF HSS Her er det tegnet GPRS med QoS som aksessnett. Annet enn GPRS er lista i 3GPP som ’for further study’

28 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning28 Rollene for ’home’ og ’visited’ nettverk i UMTS rel.5 Ikke lenger symmetri Visited network er nå en aksess-leverandør med en Proxy call server (P-CSCF) S-CSCF Home network –koord. tjenestene –inkl. nye ikke-standardiserte presence-tjenester P-CSCF –leverer lokalt nødnummer

29 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning29 Precence/context: en ny tjeneste P-SCSF Visited B S-CSCF Home A 1 2 7 15 17 P-CSCF Visited A 18 AB GGSN SGSN Radio Access Network GGSN SGSN Radio Access Network S-CSCF Home B 8 I-CSCF HSS 9 14 6 34 I-CSCF HSS 5 16 B’s presence service GUI via e.g. Outlook 9B) Personlig call- håndtering basert på kalender info + A-nr etc. (lokasjon,..) Retur f.eks. av peker til en web-side for B tilbake til A. Forskjellig info på web-siden avhengig av A- nr. Nesten som ComPage, men bedre integrert.

30 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning30 Personlige data / tjenester: Hos ’home’, evt. lokalt, ikke i ’visited’ Lagre personlige data i nettet –evt. cache lokalt midlertidig –ikke hard-kode personlige ting på PC’en Ikke anta at ting kan eksekveres i ende-pkt hvis det ikke er sant i alle tilfeller –husk trådløse terminaler kan være utenfor dekning eller med flatt batteri

31 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning31 GSM vs UMTS rel.5 Symmetri –home /visited Standardiserte tjenester: –CFU, CFNR, CFx,.. –ikke f.eks. CF-2t –lite flekibelt –Disse er bundlet inn i signalleringen Ikke symmetri –visited /access P-CSCF –serving S-CSCF Konkurranse på tjenester –presence Mere fleksibilitet –synkron / asynkron integrert

32 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning32 En bruker: samme tjenester Endpoint access H-nw. H-nw. Access Endpoint S-CSCF P-SCSF S-CSCF My service- pack! Adjusted to the device optionell e.g. WAP -GW N:M Or executed locally

33 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning33 Personlige data / tjenester: Hos ’home’, evt. lokalt, ikke i ’visited’ Lagre personlige data i nettet –evt. cache lokalt midlertidig –ikke hard-kode personlige ting på PC’en Ikke anta at ting kan eksekveres i ende-pkt hvis det ikke er sant i alle tilfeller –husk trådløse terminaler kan være utenfor dekning eller med flatt batteri

34 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning34 Mere om UMTS rel.5 På kursdagene 7.jan. kl. 15.00 –Personlige multimediatjenester for mobile brukere -Hvordan løses dette i SIP-systemet UMTS-All-IP Alle studenter som er her idag skal få gratis adgangstegn dit

35 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning35 Tips for nomader: spar penger bruk CFU, ikke CFNR når du roamer i utlandet kjøp evt. lokalt kontant-kort for noe lengre opphold i utlandet Lag evt. ditt egen presence / ’mobility management system’ via web / email Se: –www.nr.no/~lill –heima.olivant.fo/~styrheim/kontakt.no.html

36 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning36 Roaming: Betaling: 2 x utenlandstakst A ringer +47... dvs. et norsk nummer ==> – A betaler utenlandstakst til Norge ’calling leg’ –(A veit heller ikke hvor B: Ola Normann er, og ønsker ikke å betale for at B er f.eks. i USA) B ’roamer’ til Sverige –B betaler for videre-rutingen ’roaming leg’ dvs. utenlandstakst til Sverige OBS:Selv om A og B sitter vegg i vegg

37 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning37 CFNR gir 3 utenlandssamtaler calling leg som før roaming leg som før ’forwarding leg’ –fra visited network til forwarding network –her: tilbake til Norge og voice-mail-boksen Dette kan unngås ved CFU isteden for CFNR –vil skje fra HLR direkte: se neste foil

38 Lill KristiansenSIE5010 Gjesteforelesning38 CFU (Call Forward Unconditional) ingen utgift for A når B ringer Fra fastnettet MS A B V-mail CFU aktivert i MSC fra HLR MSC ’Norsk Nett’ ’Svensk Nett’