Revista Mundo-Contact
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| Un Rompecabezas llamado IMS (Internet Multimedia Subsystem). 1ª. de 2 partes
Irazú Muñiz* INTRODUCCIÓN Durante muchos años, los proveedores de telecomunicaciones se dedicaron a ofrecer un solo tipo de servicio como la telefonía fija, telefonía celular, programación de televisión o acceso a Internet, entre otros, al que luego agregaron determinadas funcionalidades digitales como el “sígueme”, la llamada en espera, la identificación de llamadas, pagos por evento u otorgaban cuentas de correo electrónico para conferirle valor agregado y hacerlo más atractivo al cliente final. A cada servicio correspondía únicamente un proveedor y un dispositivo de acceso (teléfono fijo o móvil, televisión, computadora personal, etc.) (Figura 1).
Figura 1. Modelo actual de las redes de telecomunicaciones. En 1998, mientras el 3GPP (3rd Generation Partnership Project), organismo que desarrolla especificaciones y reportes técnicos para GSM y redes móviles de tercera generación (3G), daba seguimiento al desarrollo de las especificaciones de UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) [1] , nació un nuevo concepto llamado IMS (Internet Multimedia Subsystem). No obstante, en esa época el desarrollo estaba totalmente enfocado a la telefonía móvil y a la mejora de sus capacidades para hacerla un servicio más robusto y eficaz. Por lo mismo, IMS realmente comenzó a tomar forma hasta marzo de 2003 bajo una breve descripción que lo definía como una estructura de control absolutamente basada en IP (Internet Protocol), que adoptaría SIP (Session Initiation Protocol), fuera capaz de garantizar la calidad de servicio (QoS) entre los extremos y daría vida al servicio de voz sobre el protocolo IP (VoIP). Desde entonces, IMS ha evolucionado conforme los fabricantes de equipo y los operadores de telecomunicaciones han descrito nuevas funcionalidades para contribuir al proceso de definición del estándar. Sin embargo, su visión aún se ubica en un futuro y básicamente está encaminado a la integración de los servicios de voz y datos sobre una infraestructura de conmutación de paquetes para establecer sesiones IP con calidad de servicio, e integrar las infraestructuras fijas y móviles bajo un conjunto común de mecanismos de señalización y de facturación. Esto implica, por ejemplo, la necesidad de que los operadores de telefonía móvil modifiquen gradualmente sus redes de conmutación de circuitos hacia redes de paquetes para incluir tecnologías como Wi-Fi y WiMax en su oferta de servicios. Al mismo tiempo, la intención es que proveedores de servicio con infraestructuras tan diferentes como las compañías telefónicas y los operadores de TV por cable, se adhieran a este tipo de tecnologías para ofrecer voz, datos y video a sus suscriptores, a través de una adecuada estructura de control y facturación de los servicios. LA IMPORTANCIA DE IMS IMS surge como consecuencia de la evolución de las redes hacia sistemas de siguiente generación, además de ser concebido como una respuesta a los cambios tecnológicos que podrá satisfacer las siempre crecientes expectativas del suscriptor para elegir a un proveedor de servicios. Adicionalmente, los hábitos de compra, los costos operativos de las redes de telecomunicaciones, los cambios regulatorios, políticos y geográficos, así como el creciente o decreciente uso de algunos servicios tradicionales como la telefonía fija o la televisión restringida, han sido factores determinantes en el fortalecimiento de una estructura que proponga cambios a los esquemas actuales; además de que en un futuro será poco útil contar con diversos terminales para acceder a distintas aplicaciones, requerir distintas técnicas de acceso y recibir distintas facturas por los servicios contratados. Además, es sabido que los operadores de telecomunicaciones deberán volverse cada vez más dinámicos para poder competir ante otras compañías que adoptan nuevas tecnologías y están a la caza de nuevos suscriptores, de lo contrario perecerán por falta de innovación y ofertas a sus clientes. La importancia de IMS radica entonces, en el potencial que posee para generar nuevos modelos de negocios en el sector de las telecomunicaciones, tanto para redes de acceso fijo como de acceso móvil. Se cree que será un gran detonante para la creación de nuevos servicios, fomentar la competitividad entre operadores, introducirse a nuevos segmentos de mercado y agrandar la base actual de suscriptores, por citar tan sólo algunos de ellos. En pocas palabras, IMS debiera cumplir con las siguientes condiciones para lograr su propósito inicial (figura 2): Una red con distintas tecnologías de acceso Uso de estándares y protocolos abiertos (SIP) Uso preferente de aplicaciones IP Permita la creación de nuevos servicios interactivos
Figura 2. Modelo de una red de telecomunicaciones convergente ¿QUÉ ES IMS? Como se describía en un principio, esta iniciativa surgió durante el desarrollo de una especificación para telefonía celular sobre redes de siguiente generación (NGN, por sus siglas en inglés) y tomó la forma de un modelo de arquitectura de red de referencia para desarrollar una amplia gama de servicios IP multimedia de nueva generación. IMS se puede definir como un conjunto de funciones y procesos de red que, ya integrados, configuran el plano de control del modelo de referencia que se muestra a continuación.
Figura 3. Modelo de referencia de una red de siguiente generación. En ocasiones se podría pensar que IMS es un sistema completo para redes multimedia convergentes, pero no es así. IMS es tan sólo parte de un sistema, tal y como se observa en la figura 3, el cual básicamente consta de las siguientes cinco etapas: IMS o un plano de control basado en SIP en el núcleo del modelo. Una capa de conversión de medios y de señalización que rodea al núcleo. Un área restringida de servicios y aplicaciones cuyo comportamiento está limitado por la capa de señalización y de facturación. Una capa de facturación y de servidores ‘back office’ para la administración de servicios. La administración y operación del sistema en su conjunto. Este modelo permite comprender qué parte forma IMS en la estructura de redes de siguiente generación y cómo se espera que esta etapa de control contribuya a la convergencia de servicios y tecnologías de manera efectiva. Como se desea que todo este modelo se convierta en un ambiente totalmente amigable para que el operador del sistema ofrezca servicios en tiempo real, basados en paquetes y que conserven el control tradicional anteriormente empleado en las redes de conmutación de circuitos como la facturación y la señalización de usuario, IMS se visualiza entonces como un modelo de capas que facilita la interconexión con otras redes de telecomunicaciones. Este segundo modelo de referencia se muestra en la figura 4 y se define de la siguiente manera: Es una arquitectura de red horizontal con tres planos identificados: transporte, control y aplicación. El plano de transporte está basado en la tecnología de conmutación de paquetes IP/MPLS. Soporte de servicios de diferente naturaleza: en tiempo real, streaming, multimedia, etc. Definición, provisión y acceso a los servicios independientemente de la tecnología de red empleada. Interfases abiertos y protocolos estándares. Calidad de servicio garantizada entre extremos. Movilidad generaliza Seguridad.
Figura 4. Modelo de referencia de capas de IMS En la capa de servicio se disponen los servidores que habilitan las aplicaciones y el control de los mismos a través de SIP. La capa control se encarga de establecer comunicación entre la etapa de aplicación y la de transporte hacia los dispositivos terminales; los componentes de esta capa realizan funciones vitales en el establecimiento de la llamada. Finalmente, la capa de transporte se encarga de la conversión de la voz de un formato analógico a otro digital para formar paquetes IP que viajan en tiempo real a través de la red de transporte. Todas las capacidades de procesamiento se ubican en esta etapa, sobre todo los dispositivos encargados de la conversión de medios y de señalización entre redes. En esta capa de transporte se ubican las diferentes redes de acceso de diferentes operadores de telecomunicaciones: redes híbridas cable-coaxial (HFC, por sus siglas en inglés) para difusión de video, acceso por línea telefónica a través de la tecnología xDSL (Digital Subscriber Loop), fibra óptica instalada hasta el local del cliente (FTTP, por sus siglas en inglés), acceso por línea de suministro eléctrico (PLC, por sus siglas en inglés) y tecnologías de acceso inalámbrico como Wi-Fi y WiMax, entre otras. Este modelo en capas es otra manera de esquematizar la forma en que se pretende un control centralizado de la comunicación de los suscriptores para acceder a distintos tipos de servicios, a través de un solo dispositivo terminal para consolidar la convergencia tanto de tecnologías como de aplicaciones en la misma plataforma de red. Con base en los dos modelos anteriores, se puede analizar entonces un tercer concepto de IMS que parte de un modelo de referencia vertical (acceso móvil, acceso fijo, transmisión de datos) correspondiente a determinada gama de servicios (telefonía fija, móvil y acceso a Internet, respectivamente), a uno de red unificada que soporta una amplia gama de servicios multimedia y permite el desarrollo del modelo de siguiente generación (NGN) en torno al cual se generan nuevos conceptos de negocio para los operadores de telecomunicaciones.
Figura 5. Modelo de referencia unificado de IMS Como se muestra en la figura 5, el modelo de red unificado parte del modelo de red vertical para distinguir cuatro capas que faciliten la interconexión con otras redes de servicios de telecomunicaciones. La implantación independiente de tecnologías en una infraestructura actual para ofrecer nuevos servicios, es posible pero pudiera provocar múltiples ineficiencias debido a su integración y operación; el propósito del modelo unificado es justamente asegurar que la interconexión sea técnicamente posible y eficiente. La capa de transporte de cada modelo vertical adoptará la estructura de una red de conmutación de paquetes y la central telefónica tradicional será sustituida por un softswitch, el cerebro de la capa de control que realiza el procesamiento y administración de las llamadas o sesiones. El softswitch también gestiona la interconexión entre redes IP para garantizar una confiabilidad y calidad de servicio similar a la que se proporciona en una red de conmutación de circuitos. Este dispositivo se caracteriza por integrar estándares abiertos que faciliten la integración de redes de siguiente generación (NGN) para conferirles la capacidad de transportar voz sobre IP (VoIP), datos, video, servicios multimedia e integrar nuevos desarrollos y aplicaciones. Este tercer modelo unificado de IMS se basa en tres ejes fundamentales: Adopta protocolos del mundo de Internet para integrar comunicaciones personales con diferentes aplicaciones y generar nuevos servicios multimedia (mensajería instantánea, mensajes multimedia, videoconferencia, juegos interactivos, televisión bajo demanda, grupos de conversación, publicidad multimedia, mensajería unificada, servicios de información personal, videostreaming, respuestas de voz interactivas, servicios de voz, etc.) Sólo requiere conectividad IP del cliente y, por lo mismo, permite un tipo de acceso “agnóstico”; es decir, es independiente del dispositivo de acceso, siempre que la conexión sea de banda ancha. Permite la movilidad generalizada, es decir, movilidad entre diferentes accesos, entre aplicaciones y entre terminales. Por lo anterior, es conveniente remarcar que IMS no es una red ni ofrece servicios finales, tan sólo realiza funciones de control como la definición de: La identidad del usuario Los requerimientos de los diferentes tipos de acceso para su control en común Los requerimientos de los terminales y clientes SIP para la convergencia entre ellos El diseño de los servicios finales Las interfaces de los diferentes elementos de red para su manipulación técnica y comercial. Sin duda alguna, la gran expectativa situada en IMS corresponde al cambio tan radical que podría suponer en la mayoría de los mercados y operadores de telecomunicaciones. Por esta razón, IMS es una pieza clave y tal vez el catalizador de la convergencia de tecnología y servicios en todo el mundo. *Irazú Muñiz, CINIT – CANITEC
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