PowerPackage IMS

Dieses PowerPackage IMS kombiniert die Inhalte der Kurse IP Multimedia Subsystem und IMS Advanced in einer Veranstaltung. Das IP Multimedia Subsystem (IMS) ist ein wesentlicher Baustein der Next Generation Networks. Das IMS ermöglicht Provider-übergreifenden Zugriff auf Dienstleistungen über das Internet Protocol. Definiert werden von der 3GPP und der ETSI die Server, Vermittlungs- und Übergabepunkte, sowie die Kommunikationsbeziehungen und -abläufe. Das zentrale Signalisierungsprotokoll ist SIP. Weitere Protokolle dienen dem Datenbankzugriff und der Ansteuerung von Gateways und anderen Komponenten. Die IMS-Standards beschreiben Sicherheitsmaßnahmen sowie Konzepte zur Gewährleistung von Quality of Service. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Bereitstellung konkreter Dienste. Im Verlauf des Kurses wird das konzeptionelle Verständnis für das IP Multimedia Subsystem aufgebaut. Durch die vertiefte Diskussion der eingesetzten Protokolle und Abläufe wird das notwendige Detailwissen erworben, um das IMS zu verstehen und kompetent zu beurteilen. Mehrere europäische Provider haben ein IP Multimedia Subsystem in Dienst gestellt bzw. konkrete Schritte dazu eingeleitet. Auch die Standardisierung liegt in vielen Punkten detaillierter vor als noch vor einigen Jahren. Der oft geäußerte Vorwurf, SIP kenne keine Leistungsmerkmale, wird im Rahmen der IMS-Standardisierung nun entkräftet. Auch zu Fragen der Sicherheit gibt es konkrete Vorschläge.

In unserem IP Multimedia Subsystem (IMS) Kurs werden neue Aspekte der Signalisierung mit SIP und Diameter anhand der Standards und konkreter Beispiele besprochen. Daneben werden detaillierte Call Flows zu Leistungsmerkmalen und zur Security diskutiert. Es kommen aber auch Themen wie Notruf, Location Based Services, Quality of Service und Billing/Charging zur Sprache.

Einführung und Motivation

• Dienste im Providernetz

  • Klassische Telefonie

  • Dienste im Internet

  • IP-basierte Telefonie

• IMS Vermittlungsarchitektur

• IMS-Standardisierung

  • IETF – Internet-Standards

  • 3GPP – 3G Partnership Project

  • ETSI – Die Europäische Idee mit TISPAN

  • PacketCable™

  • Die Open Mobile Alliance

• IMS Access

  • Anforderungen an das Zugangsnetz

  • Festnetz

  • Breitbandkabel

  • LTE

  • OTT

• Ein erster Blick auf das IMS

  • Die IMS-Architektur

  • Die wichtigsten Protokolle im IMS

Komponenten und Protokolle

• Übersicht

• SIP – Das Session Initiation Protokoll

  • Die Grundidee des SIP

  • Die Komponenten der SIP-Architektur und ihre Aufgaben

  • Endpunkte und Adressierung

  • Der Protokoll-Aufbau

  • Die SIP-Nachricht

• Diameter

  • Darsteller

  • Header

  • Die Command Codes

  • Attribute – Eine Auswahl

• MeGaCo

  • Die Idee

  • Die Befehle

• Nutzdatentransport

  • Sprachkodierung und Kompression

  • RTP-Transport- und Rekonstruktionsfunktion

  • Messaging

Die Architektur des IMS

• Der generelle Aufbau des IMS

• Control Functions

  • P-CSCF

  • I-CSCF

  • Serving-CSCF

• Application Server

• Media Resource Function

• Datenbanken

  • Das User Profile

  • Initial Filter Criteria

• Gateways

  • Interworking mit dem PSTN

  • WebRTC-Gateways

  • IMS AGW/Session Border Controller

• Interconnection

• Access-spezifische Erweiterungen

• Call Flows

  • SIP-Routing - Path und Service-Route

  • IMS-Registrierung

  • UE zu P-CSCF REGISTER

  • Fehlerkonditionen beim REGISTER

  • Authentisierung

  • PS-to-PS Call (1)

  • PS-to-CS Call

IMS und Mobilfunk

• Voice over LTE (VoLTE)

  • PCC

  • Anmeldeprozedur

  • VoLTE-Rufaufbau (Prinzip)

  • Bearer Handling

  • VoLTE-Rufabbau (Prinzip)

• Enhanced Single Radio Voice Call Continuity

  • SRVCC-Varianten

  • T-ADS

• Non-3GPP Access

  • Untrusted WLAN

  • Call Setup

  • ANDSF

• RCS

Zusatzdienste im IMS

• Die IMS-Architektur

  • Übersicht

  • SIP – Das Session Initiation Protokoll

• Dialog-Eigenschaften

  • Call ID

  • Session-ID

• Call Forking

  • GRUU

  • Call Forking und Early Media

• Media Resource Function und Early Media

  • MRF Flow

  • Early Dialog und Early Media

  • Customized Alerting und Ringing

• IMS Multimedia Telephony Service (MMTel)

  • Leistungsmerkmale - MMTel

  • Communication Diversion

  • Konferenzen

  • Advice of Charge

  • Malicious Communication Identification (MCID)

• Notrufe im IMS

  • Die Notruf-Komponenten im IMS

  • Die E-CSCF und die LRF

  • Notrufverordnung

  • Geographischer Aufenthaltsort

  • GEO-URI

  • SIP Location Conveyance

  • Location und Service

• SMS über IMS

• RCS

  • RCS-Abläufe

  • Auto-Konfiguration

Netzübergänge

• Inter-IMS Network to Network Interface

• Zusammenschaltungskonzept des AKNN

  • Architektur und Signalisierung

  • Leistungsmerkmale AKNN

• ENUM – Rufnummernauflösung und -Ermittlung

  • Strukturen der Adressen

  • Die ENUM-Anfrage im Detail

  • Nummern-Portierung im IMS

  • Qualitiy of Service: DiffServ

• IPX

• Roaming-Szenarien

  • Roaming: Home Routed

  • Roaming: Local Breakout

Sicherheit im IMS

• Architektur der IMS Security im Überblick

• Authentication and Key Agreement: Erste Wahl im IMS

  • IMS AKA: Der Ablauf

• SIP Digest

• NASS-IMS-Bundled Authentication (NBA)

• IPSec

• Absichern der Signalisierung

• Absichern des Medienstroms

  • SRTP und SRTCP – Paketformate

  • Key Management von SRTP

  • Key Management

  • Schlüsselmanagement für die Signalisierung

  • Schlüsselmanagement im Session Description Protocol

• Generic Bootstrapping Architecture

• Sicherheit am PoI

Charging und Quality of Service im IMS

• Billing im IMS

  • Trigger Conditions

  • Offline Charging

  • Bausteine für das Online Charging

  • Beispiel-Flow

  • Charging und SIP

  • Interconnection und Charging

• Quality of Service

  • QoS im Mobilfunk

  • Default & Dedicated Bearer

  • Quality of Service (QoS)

  • Policy and Charging Control

  • Bearer Handling

  • Breitbandkabel: PacketCable™ 2.0

  • Festnetz: Resource and Admission Control System

Der IP Multimedia Subsystem (IMS) Kurs wendet sich an Netzwerkplaner und Consultants, die sich ein detailliertes Bild dieses Konzepts machen wollen. Neben der Vermittlung der Struktur und der wichtigsten Abläufe werden die verwendeten Protokolle erläutert und offene Punkte und Risiken aufgezeigt. Zudem wird die Diskussion weiterführender Themen rund um IMS geführt.

Kenntnisse der heute eingesetzten WAN-Technologien und Strukturen in Carrier-Netzen sowie der Funktion IP-basierter Netzwerke und ein Grundverständnis des Protokolls SIP sind in diesem Kurs Voraussetzung für die erfolgreiche Teilnahme.