По меньшей мере десять крупных фирм-производителей заявляют о своей готовности предложить полное, комплексное решение, реализующее основные положения концепции IMS (IP Multimedia Subsystem).

В предыдущем номере журнала в статье “В чем польза IMS” (см.: Сети и системы связи. 2005. № 14. С. 77) были рассмотрены общие вопросы, связанные с архитектурой IMS: концепция и основные элементы, стандарты, проблемы и перспективы внедрения. Сегодня, вооружившись полученными знаниями, рассмотрим, что предлагают в этой области фирмы-производители.

Сколько здесь денег

Согласно предварительным оценкам исследовательской компании Venture Development Corporation (VDC), объем рынка основных инфраструктурных систем IMS в 2005 г. составил порядка 560 млн долл. Примерно половина этой суммы приходится на серверы приложений, четвертая часть — на системы управления сеансами связи (Call Session Control Function — CSCF), или, попросту говоря, SIP-серверы. В финансовом анализе VDC выделены еще два типа элементов — системы обработки медиапотоков (Media Resource Function — MRF) и абонентские базы данных (Home Subscriber Server — HSS), — которые обеспечили соответственно около 17 и 4% заявленной выше суммы продаж.

На ближайшие три года аналитики VDC прогнозируют стабильный рост рынка оборудования IMS в среднем на 67% ежегодно. При этом быстрее всего (на 185%) будут расти продажи серверов HSS, т. е. тех элементов, кото-рые сегодня составляют наименьшую долю в продажах систем IMS.

Часто к системам IMS относят и разного рода медиа- и сигнальные шлюзы, управление которыми осуществляется серверами CSCF с использованием протоколов H.248 и/или SIP. На самом деле внедрение таких шлюзов напрямую не связано с реализацией проектов IMS — они используются с самого начала внедрения технологий пакетной телефонии везде, где требуется обеспечить сопряжение с суще-ствующими сетями связи. По своему объему рынок таких шлюзов значительно превосходит рынок инфраструктурных компонентов IMS. По разным оценкам, в 2005 г. он составил порядка 1 млрд долл.

Важный элемент, без которого немыслимо массовое внедрение IMS-систем и услуг, — это терминалы, ориентированные на работу в IMS-сетях. Такие терминалы, скажем мобильные трубки, должны по меньшей мере “уметь” инициировать и обрабатывать SIP-запросы. К сожалению, пока рынок

IMS-терминалов фактически отсутствует, и объемы продаж в этом сегменте на порядок ниже объемов продаж соответствующего инфраструктурного оборудования.

Кто впереди

Весной 2005 г. компания ABI Research провела масштабное исследование, посвященное IMS. В ее опросе приняли участие специалисты как поставщиков услуг связи, так и производителей оборудования и программного обеспечения. По мнению респондентов ABI, тройка компаний, имеющих наиболее сильные позиции в области IMS-решений, выглядит так: Ericsson, Nokia, Lucent. Также в число ведущих поставщиков IMS-решений вошли компании Siemens, Motorola, Alcatel, Nortel, Cisco, NEC.

Этот список практически полностью совпадает со списком компаний, которым направил свои вопросы журнал “Сети и системы связи”. Единственно, мы посчитали необходимым запросить информацию еще у двух ведущих китайских производителей телекоммуникационного оборудования — Huawei и ZTE, которые по спектру предлагаемых технических решений не уступают перечисленным выше компаниям. Кроме того, обе китайские компании очень активно и успешно работают в России.

Мы спрашивали, в общем-то, простые вещи:

• В каких продуктах реализованы базовые логические блоки IMS?

• Где уже внедрены решения IMS?

• Как в дальнейшем будет развиваться архитектура IMS?

Но далеко не все компании прислали нам на них конкретные ответы. Это сделали Alcatel, Cisco, Ericsson, Huawei, Siemens, ZTE. Большинство же других отделалось лишь пересылкой уже готовых маркетинговых материалов или отчетов аналитических агентств.

Alcatel

По утверждению специалистов Alcatel, предлагаемое компанией комплексное решение IMS полностью соответствует спецификациям Release 5/6/7 3GPP (3rd Generation Partnership Project) — основной организации, ведающей вопросами стандартизации IMS.

Системы управления сеансами связи (CSCF) этой компании стали дальнейшим развитием известного коммутатора Alcatel 5020 Softswitch. Для сетей фиксированной и мобильной связи компания предлагает контроллер 5020 CSC (Call and Session Controller). Для упрощения перевода магистралей мобильных сетей с традиционных технологий временного уплотнения (TDM) на пакетные технологии предназначен сервер 5020 WCS (Wireless Call Server); это решение появилось в портфеле Alcatel после приобретения ею в сентябре 2004 г. компании Spatial Wireless.

В качестве еще одного ключевого элемента архитектуры IMS — абонентской базы данных — у Alcatel имеется система 1430 HSS.

Решения Alcatel прикладного уровня построены на базе архитектуры Open Services Delivery Environment. Платформа 8690 OSP (Open Services Platform) обеспечивает все необходимое для разработки и развертывания новых услуг, а также функции управления услугами и контентом. Сервер приложений Alcatel 5350 Application Server предоставляет стандартные интерфейсы для “подключения” внешних сервисов.

Полноценные технические тестовые испытания IMS-систем Alcatel проведены у нескольких европейских операторов. Компания Alcatel поставляет комплексные решения IMS, включая все необходимые компоненты.

Cisco

Отвечая на вопросы журнала “Сети и системы связи” в сентябре 2005 г., инженер-консультант Cisco Александр Фелижанко определил решение компании на основе платформы Cisco Call Session Control Platform как IMS-Lite. Оно построено в соответствии с принципами IMS, в нем присутствуют основные компоненты и реализованы наиболее критичные интерфейсы IMS для быстрейшего развертывания операторами новых услуг (например, интерфейс ISC для связи с серверами приложений).

Названная выше платформа Cisco по своей функционально-сти соответствует логическим элементам IMS CSCF. Она состоит из следующих компонентов: Cisco Service Engine, Cisco Edge Proxy и Cisco Name Resolution Server — все они построены на основе протокола SIP. В задачи сервисной системы Service Engine входит интеграция услуг, определение местоположения (location) абонентов и управление сведениями о них. Компонент Edge Proxy выполняет адаптацию сигнализации SIP при подключении различных типов сетей доступа. Наконец, сервер Name Resolution служит для маршрутизации вызовов между операторами SIP, а также при взаимодействии с ТфОП и с сетями подвижной связи.

Для управления медиашлюзами имеется хорошо известный коммутатор Cisco PGW 2200 Softswitch, а обработка медиапотоков может осуществляться на базе голосовых шлюзов Cisco AS5000. В качестве абонентской базы данных (HSS) фирма Cisco применяет систему компании-партнера.

Один из практических примеров внедрения IMS-решения Cisco — это сеть Sprint PCS. С помощью решения Cisco и сервера приложений компании-партнера в сети CDMA реализована услуга “нажми и говори” (Push-to-Talk) на базе SIP. Ежедневно обслуживаются свыше 750 тыс. абонентов и обрабатываются свыше 9 млн запросов SIP INVITE. В эксплуатации этот сервис находится с осени 2003 г. Другой пример — инсталляция на сети крупного оператора Comcast, предлагающего различные мультимедийные услуги, включая видеотелефонию. У нескольких операторов решение Cisco работает в режиме опытной эксплуатации.

Говоря о перспективах развития IMS, Александр Фелижанко отметил, что “первое, чего следует ожидать, — это завершение процесса стандартизации системы IMS (все сегодняшние решения — предстандартные), второе — это появление новых приложений и услуг на ее основе”.

Ericsson

Компания Ericsson является одним из пионеров в области IMS, соответствующие разработки она начала еще в 2002 г. Предлагаемое сегодня решение Ericsson IMS Common System 3.0 состоит из нескольких блоков. В базовый блок (IMS Core) входят элементы, отвечающие за управление сеансами (CSCF), хранение и обработку абонентских данных (HSS), обработку медиапотоков (MRF), а также за преобразование адресов и доменных имен (IPWorks). Блок элементов IMS Enablers обеспечивает взаимодействие с серверами приложений, блок Interworking — с различными типами сетевого транспорта, а блок Support System содержит необходимые системы эксплуатации (OSS), автоматического конфигурирования, тарификации и т. п.

Аппаратно-программной платформой систем Ericsson IMS служит техническое решение Telecom Server Platform (TSP), использующее стандартные модули с-PCI. Программное обеспечение TSP работает поверх ОС Linux (для статических процессов ввода-вывода и управления узлами) и фирменной ОС DICOS (она оптимизирована для динамических процессов обработки трафика и проведения транзакций баз данных в реальном времени). Функция географического резервирования узлов обеспечивает непрерывность предоставления услуг даже в случае серьезных аварий в энергосистемах, при пожарах, землетрясениях и других катаклизмах.

По состоянию на ноябрь 2005 г. компания Ericsson уже подписала 28 контрактов на коммерческую и опытную эксплуатацию решений IMS. Они установлены на сетях GSM/GPRS, WCDMA, CDMA2000 и сетях фиксированной связи и обеспечивают реализацию услуг

Push-to-Talk, VoIP, WeShare, IP Centrex и др. Среди клиентов Ericsson в области IMS такие операторы, как Telia Sonera, Telefonica, TDC, Telecom Italia Mobile.

В апреле 2005 г. в России Ericsson впервые провела живую демонстрацию технологии пре-доставления мультимедийных услуг на базе архитектуры IMS для проводных сетей. Она состоялась в Технопарке ЦНИИС в рамках расширенных испытаний систем softswitch. В сентябре на выставке “ИнфоКом—2005” компания провела демонстрацию услуг на базе IMS совместно с оператором мобильной связи “ВымпелКом”. Демонстрация стала частью испытаний IMS, проводимых компаниями Ericsson и “ВымпелКом”.

Отвечая на вопросы нашего журнала, эксперты Ericsson отметили, что, по их мнению, IMS представляется сегодня наилучшим подходом к конвергенции мобильной и проводной связи. Одна и та же IMS-платформа с ее универсальной архитектурой может быть использована для предоставления услуг в сетях 2.5G, 3G, и в фиксирован-ных сетях. Компания Ericsson планирует в дальнейшем совершенствовать свое IMS-решение, увеличивая в первую очередь спектр абонентских приложений.

Huawei

Представители компании Huawei первыми отреагировали на наш запрос, связанный с подготовкой статьи по системам IMS. Более того, высказанная ими позиция во многом схожа с собственной позицией редакторов нашего журнала. Как отметил заместитель директора московского офиса Huawei по системам коммутации и доступа Алексей Шалагинов, в настоящее время “стандартизация IMS еще далеко не закончена, нет ни широкого применения IPv6 (без которого невозможно полное использование преимуществ IMS), ни широкого выбора SIP-терминалов (SIP, как известно, — основной протокол в IMS), поэтому пока об IMS можно говорить только в будущем времени, как о перспективе развития”.

Тем не менее у Huawei есть решение IMS (учитывая вышесказанное, его, как и решения других компаний, по-видимому, точнее называть отвечающим замыслу IMS), причем оно соответствует рекомендациям ETSI TISPAN и активно развивается. Согласно присланной нам информации, для управления сеансами связи (элементы CSCF) компания предлагает свою разработку CSCF3300, а в качестве базы данных с абонентской информацией (HSS) — систему HSS9820. Управлять медиашлюзами “способен” программный коммутатор SoftX3000. В портфеле разработок компании Huawei есть и реализации всех других логических элементов IMS.

Nokia

В ответ на наш запрос PR-служба компании Nokia прислала обширное исследование, которое посвящено оценке пользователями перспектив внедрения основных IMS-сервисов. К ним эксперты отнесли сервисы обмена сообщениями в режиме реального времени (Instant Messaging — IM), совместного использования видео (video sharing) и другого контента (content sharing), услуги по контролю статуса абонента (presence) и услуги типа Push-to-Talk. Анализ показал, что от 33 до 43% опрошенных пользователей мобильных телефонов (опросы проводились в Германии, Великобритании, Сингапуре и США) в течение ближайших двух лет готовы начать активное использование перечисленных новых услуг. По потенциальным доходам среди этих услуг в Германии и США на первом месте оказался сервис Push-to-Talk, в Великобритании — совместное использование видео, а в Сингапуре — контроль статуса абонента.

К сожалению, представители Nokia ничего нам не сообщили о сути своего решения IMS. На Web-сайте компании в открытом доступе оказались лишь самые общие материалы по IMS. Тем не менее нам удалось выяснить, что у компании имеются реализации всех основных компонентов IMS. В частности, функциональность CSCF и HSS реализована на аппаратной платформе FlexiServer. В качестве серверов приложений Nokia предлагает как собственные системы, так и серверы своего партнера — компании Ubiquity. Неудивительно, что Nokia проявляет большую активность в части разработки программных клиентов для мобильных трубок. В частности, компания предлагает инструментальные средства разработчика (SIP SDK) и прикладной программный интерфейс (SIP API) с целью создания приложений для своих смартфонов серии 60 (Series 60).

Lucent

Для управления сеансами связи (функциональность CSCF) компания Lucent предлагает свой “менеджер” Lucent Session Manager. Он же способен обеспечить обработку медиапотоков (MRF) и управление правилами передачи информационных потоков (PDF). Для хранения абонентских данных и управления ими предназначен сервер Lucent Unified Subscriber Data Server (USDS). Он может хранить в одной базе данных информацию о месте положения абонента, его личные данные, настройки безопасности и детальную информацию о профиле. Компания Lucent предлагает и другие элементы, предусмотренные концепцией IMS, включая работающие по периметру сети системы управления медиашлюзами и сами шлюзы.

На уровне приложений у Lucent имеется набор технологий, сервисов, порталов и других элементов, которые позволяют предоставить абонентам “единую и простую систему доступа ко всем приложениям и сервисам”. Среди этих элементов — системы Lucent Communications Manager, Lucent Feature Server 5000/3000/ 2500, серия платформ и приложений MiLife. Для управления предоставлением услуг в реальном времени служит программный пакет Lucent VitalSuite.

Что отличает предложение Lucent от решений других компаний, так это в первую очередь набор разработанных Bell Labs технологий Lucent IMS Service Enhancement Layer. Так, например, технология DataGrid позволяет всегда отслеживать местоположение абонента, технологические возможности текущего канала, которым он пользуется, и, исходя из заданных политик, организовывать соответствующий доступ к запрашиваемым сервисам. Технология GUPster дает абоненту возможность работать в различных сетях, сохраняя единый интерфейс и пользовательский профиль. Еще одна техноло-гия, которая серьезно отличает решение Lucent IMS от продуктов конкурентов, — это Vortex. Благодаря ей пользователь может сам определить предпочтения и правила для услуг связи, которые немедленно будут применены в системе IMS.

На сегодняшний день действуют более 30 опытных зон Lucent IMS по всему миру. Первой российской компанией, которая приобрела один из ключевых элементов Lucent IMS, стала “Дельта Телеком” (оператор сети “Скай Линк” в Санкт-Петербурге). В августе 2005 г. о проекте по установке элементов Lucent IMS объявила и компания “Скай Линк — Москва”.

Motorola

В документах, представленных нам компанией Motorola, указано, что ее решение IMS реализовано в соответствии со стандартами 3GPP и OMA (Open Mobile Alliance). Компания участвовала в большинстве тестов, проводимых альянсом OMA при разработке и отладке спецификации Push-to-talk Over Cellular (PoC). По данным на октябрь 2005 г., в активе Motorola — 44 контракта в 33 странах на реализацию коммерческих проектов PoC на основе системы Motorola IMS.

Само решение Motorola IMS базируется на платформе softswitch и в соответствии с концепцией IMS не зависит от специфики сетей доступа. В беспроводных сетях поддерживаются как традиционные интерфейсы EDGE, UMTS, CDMA, так и активно развивающиеся в настоящее время высокоскоростные технологии HSDPA, EV-DO, WiMAX; в проводных инфраструктурах поддерживается, в частности, технология DOCSIS. Модульная серверная платформа Motorola IMS Control Server реализует функциональность базовых элементов IMS по управлению сеансами связи (CSCF) и абонентской базы данных (HSS), а также функциональность сервера обработки медиапотоков и медиашлюза.

Предлагаемые компанией Motorola серверы приложений поддерживают не только SIP, но и такие традиционные прикладные интерфейсы, как Camel и Parlay. Специальный сервер SCIM (Service Capability Interaction Manager) обеспечивает управление взаимодействием между серверами приложений и различными “драйверами” услуг (service enabler). Помимо PoC, компания Motorola в своем пакете решений IMS предлагает различные услуги Push-to-X (push to view, push to video, push to text...), потоковое видео и видеотелефонию, мультимедийные почту и конференц-связь, игровые сервисы и пр.

NEC

Портфель решений IMS компании NEC состоит из пяти базовых блоков: управление SIP-сеансами связи; приложения; средства взаимодействия с различными сетями; шлюзы к существующей инфраструктуре; системы согласования и сетевого управления.

В первый блок входит собственно сервер управления вызовами и сеансами связи MX5840-CS, который поддерживает обе версии протокола IP (IPv4 и IPv6) и, согласно терминологии IMS, реализует функции CSCF. Также в этом блоке — система MX5640-HS, осуществляющая управление абонентскими данными (функциональность HSS). В блок “приложения” входят несколько серверов приложений, которые реализуют сервисы контроля присутствия (MX7840-PR), “нажми и говори” (MX7840-PT), IM-почты (MX7840-CT), а также другие сервисы, в том числе игровые и связанные с обменом видеоинформацией.

Для взаимодействия с другими сетями имеются медиашлюзы MX5240-MG и контроллер медиашлюзов MX5840-MC. В этом же блоке — SIP-шлюз MX5840-SI, который обеспечивает сопряжение с другими сетями SIP, выполняя функции пограничного контроллера, межсетевого экрана, системы трансляции адресов (NAT) и пр. Технические решения, называемые специалистами NEC “шлюзами к существующей инфраструктуре”, позволяют распространить IMS-сервисы (например, по мгновенному обмену сообщениями) на терминалы, не поддерживающие протокол SIP. С помощью этих решений операторы связи смогут расширить базу потенциальных клиентов услуг IMS, что особенно важно на начальной стадии внедрения новой технологии.

Будучи одним из ведущих поставщиков терминалов, компания NEC разработала программный клиент IMS, который был представлен в начале 2005 г.

Nortel

Как и другие компании, имеющие традиционно сильные позиции на рынке проводных и беспроводных систем связи, Nortel особо подчеркивает перспективы конвергенции. Не случайно свое IMS-решение компания называет “конвергентными мультимедийными сервисами” — Converged Multimedia Services (CMS).

Основные элементы системы CMS имеют те же обозначения, что и соответствующие логические блоки в спецификациях IMS: это контроллер управления сеансами Nortel Call Session Controller (CSCF) и абонентская база данных Nortel Home Subscriber Server (HSS). Представители Nortel подчеркивают, что контроллер CSCF стал результатом масштабных пятилетних исследований и опытных разработок, проводимых в рамках программы по развитию сервера мультимедийных коммуникаций (Multimedia Communication Server — MCS) — хорошо известного продукта компании.

Для взаимодействия с ТфОП и другими традиционными сетями связи компания Nortel предлагает медиашлюзы и соответствующий контроллер. Особо отметим систему Nortel Policy Controller, которая призвана обеспечить сквозную гарантию качества обслуживания (QoS), что является важнейшей задачей для конвергентных сетей операторского класса. В качестве сервера приложений, как один из возможных вариантов, Nortel предлагает использовать свой продукт MCS5200.

Для развития решения CMS компания Nortel сформировала обширную “экосистему” партнеров, куда, в частности, входят IBM, Sonim Technologies, Ubiquity, Metasolv. Например, совместно с Sonim она вывела на рынок решение по предоставлению услуг PoC, причем это решение соответствует стандарту, принятому альянсом OMA. Технические решения Metasolv обеспечивают систему CMS средствами сбора биллинговой информации в реальном масштабе времени.

Siemens

Компания Siemens прислала нам наиболее обстоятельный “информационный пакет”, в который вошли подробные ответы на наши вопросы, полное (160-страничное) техническое описание решения компании (оно называется IMS@vantage), презентации и масса других материалов. Своим ответом она, пусть и косвенно, подтвердила свое ведущее положение на рынке IMS-решений, а специалисты ее московского офиса доказали, что знают ответы на любые вопросы, касающиеся IMS.

Архитектура решения IMS@vantage имеет модульную структуру и полностью соответствует рекомендациям Release 5 организации 3GPP. По мнению заместителя директора центра компетенции по технической поддержке сбыта подразделения “Мобильные сети связи” Siemens Communications Владимира Шапорова, поэтапное внедрение компонентов IMS можно начинать уже сейчас, например в сети с поддержкой GPRS и протоколом IPv4. Для этого достаточно внедрить только элементы CSCF (контроллер Siemens CFX-5000) и HSS (сервер Siemens CMS-8200) как обязательные компоненты для базовых SIP-услуг — PoC, IM, чаты, контроль присутствия. В дальнейшем оператор может расширить систему до полноценного решения IMS с поддержкой протокола IPv6 и массы новых услуг (дополнительные сервисы речевой связи, видео/мультимедиаконференции и пр.), характерных для сетей 3G/W-CDMA и стандарта 3GPP Release 5.

В решении IMS@vantage пре-дусмотрена открытая среда разработки приложений на базе стандартных интерфейсов ISC и Sh системы IMS. Компанией Siemens запущен проект IDP (IMS Developer Project), в рамках которого разработчикам предлагается инструментарий SDK, примеры приложений, эмулятор работы сети IMS (для тестирования приложений) и т. д. Отвечая на наш вопрос о сопряжении с системами других фирм, Владимир Шапоров сказал, что в настоящее время (ноябрь 2005 г.) проводятся тесты на совместимость с системой Ericsson IMS, планируется тестирование с решениями всех ведущих производителей.

По состоянию на ноябрь 2005 г. компания Siemens подписала пять коммерческих контрактов на развертывание системы IMS, в том числе проект FMC (Fixed Mobile Convergence) для оператора KPN в трех странах, и провела более 30 тестовых инсталляций. Решение Siemens IMS уже протестировано и тестируется в России различными операторами. Они исследуют работу IMS-систем по предоставлению как упомянутых выше сервисов — PoC, IM, чаты, контроль присутствия, — так и их комбинаций — услуги “фоторазго-вор” (PhotoTalk), мультичат (Multichat), обмен анимированными сообщениями (Animated Instant Voice Messaging) и др.

ZTE

Контактируя с нашим журналом во время подготовки данного обзора, представители ZTE очень переживали, что информация о их продукции окажется в конце статьи. Хочу успокоить их: то обстоятельство, что название компании начинается на одну из последних букв алфавита, отнюдь не предполагает отношение к ней по “остаточному принципу”. Своей серьезной работой на российском рынке ZTE уже заслужила уважение многих специалистов, и мы уверены, что ее технические решения в обла-сти IMS будут в центре внимания отечественных связистов.

Согласно присланной нам из компании ZTE информации, она готова предложить реализации всех основных элементов IMS, включая систему управления сеансами (CSCF), базу абонентских данных (HSS), медиашлюзы, их контроллеры и серверы приложений.

Замечания специалистов ZTE по поводу перспектив внедрения систем IMS, на наш взгляд, показывают их четкое понимание ситуации на отечественном телекоммуникационном рынке. Они отмечают, что российские операторы только начинают разворачивать сети NGN класса 4 для транзитной коммутации или рассматривают варианты установки систем softswitch в ядре мобильной сети, но пока они далеки от конвергенции всех служб в одну сеть с единым набором услуг. Еще один фактор, отодвигающий внедрение IMS, — это недостаточная цифровизация сетей (как фиксированных, так и мобильных). Кроме того, в мобильной связи пока недостаточно высокие скорости передачи данных. Компания ZTE предлагает операторам поэтапный переход к IMS, начи-ная с внедрения оборудования softswitch с заложенными богатыми возможностями, а затем постепенное внедрение новых услуг с одновременным добавлением в сеть необходимых элементов.

***

Анализ решений показывает, что системы IMS являются на сегодня одной из самых стремительно развивающихся областей телекоммуникаций. В своих ответах компании уделили внимание не только преимуществам архитектуры IMS (открытость, независимость от специфики технологий доступа и пр.) и достоинствам своих решений, но и конкретным услугам, реализованным на их основе. Также порадовал и реалистичный подход к оценке перспектив внедрения систем IMS. Все это заставляет поверить, что IMS не останется лишь “бумажной концепцией”, а станет реальным инструментом, который позволит операторам и сервис-провайдерам при оптимизации затрат предложить новые, действительно интересные пользователям услуги и получить дополнительные источники прибыли..