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IMS: Algunos elementos de la arquitectura

En mi anterior post, os hice una pequeña introducción sobre la arquitectura IMS. A continuación trataré de explicar algunos de los conceptos mas importantes sobre esta arquitectura.

Como anteriórmente comenté, la arquitectura IMS se puede dividir en tres capas;la de aplicación, la de control y la capa de transporte.

Capa de aplicación

En la capa de aplicacion, uno de los elementos mas importantes es el AS o "Application Server". Es aquí donde se ejecutan y/o se hospedan los servicios que los operadores de telefonia movil quieren ofrecer (bueno, mas bien vender) a través de la arquitectura IMS.
Los AS hablan SIP, es decir, usan el protocolo SIP ("Session Initiation Protocol"). Este último es un protocolo de señalización utilizado principalmente para el establecimiento de sesiones de comunicación multimedia, tales como llamadas de audio y video sobre internet.

Otro elemento de gran importancia en esta capa es el HSS o el "Home Subscriber Server". El HSS es una especie de base de datos donde se almacenan las credenciales de los usuarios subscritos a una operadora de telecomunicaciones.

Capa de control

Aquí nos encontramos con el nucleo de IMS ("IMS Core"). Las especificaiones sobre IMS del 3GPP están principalmente centradas en esta capa (mas concretamente en el "IMS Core"), y tratan principalmente de las intercacciones entre los AS y el "IMS Core". Es un poco complicado entender que es IMS a través de los documentos del 3GPP, por eso, a los que os atrevais os recomiendo tener paciencia.

En esta capa nos encontramos con los CSCF ("Call Session Controll Function"), que son servidores SIP o proxies que principalmente se encargan de enrutar el trafico SIP entre las diferentes entidades que forman la arquitectura IMS.

Existen 3 tipos de CSCFS:
  • P-CSCF o Proxy-CSCF, es el primer punto de contacto entre un termianl IMS y la red. Puede estar colocado tanto en la red local como en una red de otra compañia. Sirve para enrutar la conexion hacia los I-CSCF.
  • S-CSCF o Serving-CSCF, es el nodo central en el plano de señalización de IMS. Es un servidor SIP, pero también se encarga de controlar sesiones. Simplificando un poco, es elnod en la arquitectura IMS que se encarga de conectarse con el HSS, para descargarse o actualizar perfiles de usuarios. En la conexion con el HSS, se usa el protocolo DIAMETER, especificamente usado para funcionalidades de AAA ("Authentication, Authorization and Accounting").
  • I-CSCF o Interrogating-CSCF, es un servidor SIP que se coloca en el "borde" del dominio administrativo. La dirección IP de este servidor se publica en el DNS ("Domain Name System") del dominio al que pertenece. De esta manera, otros servidores remotos pueden encontrarlo y usarlo como punto de reenvio de paquetes SIP hacia ese dominio.

Capa de transporte

La intencion de esta serie de posts es centrarse en la capa de aplicaciones y los servicios IMS, es por esto que voy a omitir esta capa.


Con todo lo que hemos visto hasta ahora ya podemos empezar a hacernos una idea de cómo podría funcionar todo este "asunto" del IMS. En la siguiente imagen tenemos un ejemplo de establecimiento de conexion en IMS.




El P-CSCF elimina culaquier tipo de intento de establecimento de ruta por parte del terminal y establece una ruta hasta el S-CSCF situado en la red del operador al que pertence el usuario. Esta ruta se estableció de antemano al registrarse el terminal en la red, y puede que atraviese algun I-CSCF en caso de que la red a la que pertenece el usuario quiera ocultar detalles de su topologia a la red visitante (res a través de la cual el usuario ha iniciado la conexión, como por ejemplo, cuando hacemos roaming al llamar desde el extrangero).

Una vez enrutada la conexión al S-CSCF de la red del operador correspondiente, el S-CSCF se conecta con el HSS para obtener detalles sobre el usuario conectado (a que servicios de lared tiene acceso/contratados etc.). Una vez verificado que el usuario tiene disponible ese servicio (en el caso del dibujo, una llamda de voz) el S-CSCF dirige la conexion al S-CSCF que provee servicio al usuario destinatario de la llamada.

A partir de aqui, ocurre lo mismo pero en la red del usuario destino, hasta que finalmente se establece la conexion.




Asier Marruedo
S21sec e-crime

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