Mobil şəbəkələr 4G LTE-yə, sonra isə 5G NR-ə keçəndə onların nüvəsi sırf paket əsaslı oldu: EPC nüvəsi (5G-də — 5GC) yalnız IP-paketləri çatdırmağı bacarır. Kanalların kommutasiyası domeni CS — tanış «telefon yarısı» — artıq orada yoxdur. Amma insanlara hələ də nömrə ilə adi zəng lazımdır: bir-iki saniyəyə qoşulsun, pik saatında təmiz səslənsin, rouminqdə işləsin, 112-yə çatsın və düzgün tarifləşdirilsin. Bu dərsdə internet-messencerlərin bu vəzifəni nə üçün həll etmədiyini və 3GPP TS 23.228 standartının onu IMS — istənilən giriş şəbəkəsi və istənilən xidmət üçün vahid nüvə — vasitəsilə necə həll etdiyini araşdıracağıq.

Məqsəd və nə bilmək lazımdır

Dərsdən sonra siz bacaracaqsınız:

  • CS domeni olmayan EPC / 5GC nüvəsinin özü-özlüyündə nə üçün telefon rabitəsi vermədiyini və müvəqqəti CSFB həllinin operatoru necə ləngitdiyini izah etmək;
  • messencer zəngini (OTT) operator zəngi ilə altı əlamət üzrə müqayisə etmək: QCI 1 keyfiyyət zəmanəti, təcili zənglər, bilinq, qanuni dinləmə, rouminq və vahid E.164 nömrəsi;
  • 3GPP TS 23.228 üzrə IMS-in üç əsas prinsipini adlandırmaq: giriş şəbəkəsindən müstəqillik, PCC ilə əlaqə vasitəsilə başdan-başa keyfiyyətə nəzarət və xidmət məntiqinin sessiyaların idarə olunmasından ayrılması;
  • sabit və mobil rabitənin konvergensiyasının (FMC) nə olduğunu izah etmək və bir neçə köhnə şəbəkəni vahid nüvə ilə əvəz edən operatorun nə qədər qənaət etdiyini hesablamaq.

Əvvəlcədən nə bilmək lazımdır:

  • sip kursu, 1–10-cu dərslər: SIP, INVITE sorğusu, SDP sessiya təsviri və RTP səs paketləri;
  • ngn kursu, 1–5-ci dərslər: TDM-dən Softswitch-ə və media şlüzlərinə keçid;
  • lte kursu: 3–5-ci dərslər (CS domeni olmayan EPC nüvəsi, MME, S-GW, P-GW, HSS, PCRF qovşaqları, Gx, SGs interfeysləri və CSFB səs qayıdışı), 24-cü dərs (ROHC başlıq sıxılması), 42-ci dərs (APN giriş nöqtəsi), 72-ci dərs (Rx / Gx sorğusu ilə Dedicated EPS Bearer ayrılmış kanalı) və 97-ci dərs (Home Routed rouminqi).

Həyatdan tapşırıq

Milli operator 6 milyon mobil abunəçiyə (4G LTE və qurulmaqda olan 5G NR) və sabit şəbəkədə (GPON və mis xDSL) 900 min mənzilə xidmət göstərir. Şəbəkə onilliklər boyu böyüdüyü üçün operatorda paralel olaraq dörd ayrı şəbəkə — «quyu» işləyir:

  1. 2G/3G mobil səs (CS domeni: MSC-Server, MGW, HLR). 4G-dəki smartfon hər zəngdə CSFB proseduru ilə 3G/2G-yə keçir. Buna görə operator 3G-ni söndürüb 15 MHz spektri 4G/5G-yə verə bilmir.
  2. Sabit telefoniya (köhnə TDM ATS-ləri və Softswitch) — öz abunəçi bazası və öz bilinqi ilə.
  3. 4G/5G paket nüvəsi (EPC / 5GC) — sürətli internet verir, amma zəngləri başa düşmür.
  4. Biznes platforması (ofis ATS-ləri və SIP-tranklar) — əməkdaşların mobil nömrələri ilə heç bir əlaqəsi yoxdur.

Direktorlar şurasında maliyyə direktoru soruşur: «Abunəçilər onsuz da mobil internet vasitəsilə WhatsApp və Telegram-da bir-birinə zəng edirlər. Yeni nüvə nəyimizə lazımdır? Gəlin bir internet kanalı saxlayaq və bütün telefon stansiyalarını söndürək!»

Siz, şəbəkə nüvəsinin arxitektoru kimi, rəqəmlər və faktlarla cavab verməlisiniz: operator səsi nə üçün messencerlərə verə bilməz, vahid IMS nüvəsi dörd «quyunu» necə əvəz edir və bu nə qədər qənaət gətirəcək.


1. CS domeni olmayan 4G/5G nüvəsi: problem nədədir

2G və 3G şəbəkələrində nüvə iki yarıdan ibarət idi: səs üçün kanalların kommutasiyası domeni (CS) və internet üçün paketlərin kommutasiyası domeni (PS). 4G-ni yaradarkən 3GPP konsorsiumu yalnız paket yarısını saxladı. EPC nüvəsi (sonra isə 5GC) IP-paketlərin nəqliyyatıdır: S-GW və P-GW qovşaqları paketləri çatdırır və onlara keyfiyyət qaydalarını tətbiq edir, lakin telefon nömrəsinin, zəng siqnalının, «məşğuldur»un, yönləndirmənin və ya konfransın nə olduğunu bilmir.

Bənzətmə: 4G nüvəsi müasir avtomagistraldır. O, istənilən yükü əla daşıyır, amma onda nə taksi dispetçerliyi, nə də məktub çatdırma xidməti var. Yol çəkilib — «məni +994… nömrəsi ilə birləşdirin» sifarişini qəbul edən xidməti isə ayrıca yaratmaq lazımdır.

Belə xidmət olmayanda operatorlar müvəqqəti həlldən — CSFB-dən istifadə edirdilər (lte kursu, 5-ci dərs): zəng zamanı MME qovşağı SGs interfeysi ilə köhnə kommutatora zəng barədə xəbər verir və smartfon danışıq müddətinə 4G-dən 3G və ya 2G-yə keçir. Bu işləyir, amma baha başa gəlir:

  • Zəng gec qoşulur. Real şəbəkələrdəki ölçmələrə görə CSFB vasitəsilə zəngin qurulması təxminən 4–7 saniyə, tamamilə 4G-də IMS vasitəsilə gedən zəng isə təxminən 1,5–2,5 saniyə çəkir.
  • Zəng zamanı internet zəifləyir. 3G-də sürət dəfələrlə düşür, 2G-də isə danışıq vaxtı verilənlərin ötürülməsi çox vaxt tamamilə dayanır.
  • Dondurulmuş spektr. Səs CSFB-yə bağlı olduqca operator 2G/3G-ni açıq saxlamağa və onlara 4G/5G-də bir neçə dəfə çox verilənlər ötürə biləcək tezlikləri ayırmağa məcburdur.
  • 5G və Wi-Fi üçün dalan. 2G/3G artıq söndürülmüş yerlərdə qayıtmağa yer yoxdur. Köhnə kommutator isə ev Wi-Fi-ı vasitəsilə zəngləri qəbul edə bilmir.
  • Dörd «quyu». Hər yeni xidmət (məsələn, spam-zəng süzgəci) dörd dəfə — dörd uyğunsuz platformada, dörd mühəndis komandası ilə hazırlanır.
Dörd şaquli şəbəkə və vahid üfüqi IMS nüvəsi
Dörd şaquli şəbəkə və vahid üfüqi IMS nüvəsi

2. Operator zəngi OTT messencerinə qarşı

OTT (Over-The-Top, «şəbəkənin üstündən») — operatorun internet kanalı üzərində onun nüvəsi ilə heç bir razılaşma olmadan işləyən xidmətdir: WhatsApp, Telegram, FaceTime. Operator üçün belə zəng ümumi internet kanalındakı sadəcə şifrlənmiş paketlərdir.

Bənzətmə: OTT-zəng minlərlə başqa bağlama ilə birlikdə adi poçtla göndərilmiş bağlamadır. Operator zəngi isə eyni bağlamadır, amma kuryerlə, yolda ayrıca zolaqla, sığorta və qəbzlə.

Fərq altı sərhəddən keçir — məhz onları dərsin proqramı sadalayır:

ƏlamətOTT messenceriIMS vasitəsilə operator zəngi
Keyfiyyət zəmanətiÜmumi internet kanalı QCI 9: səs video və yeniləmələrlə birlikdə növbədə dayanırDanışıq müddətinə zəmanətli sürətli (GBR) ayrıca səs kanalı QCI 1
Təcili zənglər112-yə zəng zəmanətli deyil, hücrə üzrə yerləşmə xidmətə ötürülmür112 zəngi şəbəkədə prioritetlə, yerləşmə məlumatı ilə emal olunur
BilinqOperator yalnız meqabaytları görürHər zəng tarifləşdirilir: kim, kimə, neçə dəqiqə
Qanuni dinləməOperator qanunun tələbini yerinə yetirə bilmir: trafik tətbiq tərəfindən şifrlənibMəhkəmə qərarı ilə dinləmə standart üzrə operatorun nüvəsində həyata keçirilir
RouminqYalnız internet olduqda, operatorlararası zəmanət olmadan işləyirOperatorların rouminq müqavilələri üzrə xaricdə öz nömrənlə zəng
Vahid E.164 nömrəsiZəng yalnız bir tətbiqin daxilindəDünyanın istənilən nömrəsi: mobil, şəhər, ofis (tel URI, sip kursu, 9-cu dərs)

Əsas texniki səbəb birinci sətirdədir. eNodeB baza stansiyası və P-GW şlüzü internet kanalının daxilində danışıq getdiyini bilmir. Axşam hücrədə yüzlərlə insan video izləyəndə QCI 9 kanalının növbəsi dolur — və messencerdəki səs qırılmağa başlayır.

IMS-də hər şey başqa cürdür. Abunəçi telefonun adi zəng tətbiqində nömrəni yığanda:

  1. SDP təsviri ilə SIP INVITE sorğusu ayrıca APN ims giriş nöqtəsi ilə QCI 5 kanalında gedir — onun prioriteti ən yüksəkdir, o, siqnalizasiya üçündür.
  2. IMS nüvəsi SDP-dən hansı səs axınının lazım olduğunu oxuyur və bunu Rx interfeysi ilə PCRF siyasət qovşağına bildirir (lte kursu, 72-ci dərs).
  3. PCRF Gx interfeysi ilə P-GW şlüzünə əmr verir və o, S-GW, MME və eNodeB vasitəsilə yalnız bu danışıq üçün ayrılmış QCI 1 kanalı yaradır. Baza stansiyası onun üçün ROHC başlıq sıxılmasını işə salır (lte kursu, 24-cü dərs).
  4. Zəng bitəndən sonra (SIP BYE) QCI 1 kanalı silinir, hücrənin resursları azad olur.
Ümumi QCI 9 kanalında OTT zəngi və ayrılmış QCI 1 kanallı IMS zəngi
Ümumi QCI 9 kanalında OTT zəngi və ayrılmış QCI 1 kanallı IMS zəngi

QCI siniflərinin parametrləri 3GPP TS 23.203 standartında (standartlaşdırılmış xarakteristikalar cədvəlində) verilib. Aşağıda yüklənmiş hücrədə müqayisə var: siniflərin parametrləri standartdan götürülüb, gecikmə və keyfiyyət dəyərləri isə izah üçün şərti nümunədir.

yaml
# Pik saatında yüklənmiş 4G hücrəsi (şərti nümunə)
hucre:
  aktiv_abuneci: 120
  radioresursun_yuklenmesi: "94%"

QCI_sinifleri_TS_23_203:
  QCI_9: {tip: "non-GBR", prioritet: 9, gecikme_budcesi_ms: 300}  # internet
  QCI_5: {tip: "non-GBR", prioritet: 1, gecikme_budcesi_ms: 100}  # IMS siqnalizasiyasi
  QCI_1: {tip: "GBR",     prioritet: 2, gecikme_budcesi_ms: 100}  # danisiq

OTT_zengi:
  kanal: "APN internet, QCI 9"
  sebeke_ne_gorur: "sifrlenmis UDP-paketler, fayl yuklenmesi kimi"
  pik_saatinda_netice: {citter_ms: 185, itki_faiz: 4.8, qiymet: "pis"}

IMS_zengi:
  siqnalizasiya: "APN ims, QCI 5"
  ses: "ayrilmis QCI 1 kanali (Rx -> PCRF -> Gx -> P-GW ile yaradilir)"
  pik_saatinda_netice: {citter_ms: 14, itki_faiz: 0.08, qiymet: "temiz"}

Prioritet nömrəsi nə qədər kiçikdirsə, baza stansiyasının planlaşdırıcısı paketlərə bir o qədər tez xidmət edir. Buna görə QCI 5 (prioritet 1) və QCI 1 (prioritet 2) QCI 9 internetindən (prioritet 9) əvvəl keçir.


3. 3GPP TS 23.228 üzrə IMS-in üç prinsipi

IMS (IP Multimedia Subsystem, «IP multimedia altsistemi») — SIP protokolu əsasında istənilən IP-şəbəkə üzərində səs, video və mətn sessiyaları quran nüvədir. Onun arxitekturası 3GPP TS 23.228 spesifikasiyasında təsvir olunub və üç prinsipə söykənir.

Prinsip 1. Giriş şəbəkəsindən müstəqillik

IMS nüvəsi üçün abunəçinin şəbəkəyə necə qoşulmasının fərqi yoxdur — təki IP olsun:

  • 4G LTE — EPC nüvəsi vasitəsilə (LTE üzərindən səsə çox vaxt VoLTE deyilir);
  • 5G NR — 5GC nüvəsi vasitəsilə;
  • Wi-Fi — evdə, ofisdə və ya xaricdəki oteldə: smartfon internet vasitəsilə operatorun şlüzünə qədər qorunan tunel qurur, şlüz isə onu həmin nüvəyə qoşur;
  • GPON / xDSL — ev optik terminalı və ya ofis IP-telefonu həmin nüvədə SIP ilə qeydiyyatdan keçir.

Bənzətmə: IMS bank kartı kimidir. Mağazada, internetdə və ya telefonla ödəmək olar — hesab və qaydalar eynidir. Giriş üsulu dəyişir, «bank» isə birdir.

Prinsip 2. PCC ilə əlaqə vasitəsilə başdan-başa keyfiyyətə nəzarət

Adi SIP-proksi (sip kursu, 4-cü dərs) siqnalizasiyanı «kor-koranə» ötürür və şəbəkənin buraxılış qabiliyyətinin çatıb-çatmayacağını bilmir. IMS nəqliyyatla PCC (Policy and Charging Control — siyasətlərin və tarifləşdirmənin idarə olunması, lte kursu) arxitekturası vasitəsilə bağlıdır. Hər media axını üçün IMS nüvəsi PCRF-dən resurs sifariş edir və danışıq zəmanətli öz kanalını alır — audio QCI 1, video QCI 2. Bununla yanaşı PCC tarifləşdirmə üçün məlumat verir.

Prinsip 3. Xidmət məntiqi sessiyaların idarə olunmasından ayrılıb

Şaquli «quyular» əvəzinə IMS şəbəkəni üç üfüqi təbəqəyə bölür:

  1. Giriş və nəqliyyat təbəqəsi — 4G/5G baza stansiyaları, Wi-Fi, GPON, S-GW / P-GW şlüzləri.
  2. Sessiyaların idarə olunması təbəqəsi — abunəçini qeydiyyata alan, yoxlayan, SIP-i marşrutlaşdıran və keyfiyyət sifariş edən IMS nüvəsi qovşaqları. Abunəçinin profili HSS bazasında saxlanılır (lte kursundan tanışdır).
  3. Xidmətlər təbəqəsi — məntiqin «yaşadığı» ayrıca serverlər: yönləndirmə, gözlətmə, konfranslar, səsli poçt, mesajlar, ofis ATS-i.

Sessiyaların idarə olunması konkret xidmətlərin məntiqini saxlamır — o, zəngi sadəcə lazımi xidmət serverinə ötürür.

Bənzətmə: taksi dispetçeri (sessiyaların idarə olunması) sifarişi qəbul edib lazımi xidmətə ötürür: ekonom, yük maşını, uşaq oturacağı (xidmətlər). «Gül çatdırılması»nı əlavə etmək üçün dispetçerliyi yenidən qurmaq lazım deyil — yeni xidməti qoşmaq kifayətdir.

Sessiyaları idarə edən qovşaqların və xidmət serverlərinin necə adlandığını və bir-biri ilə necə danışdığını bölmənin növbəti dərslərində öyrənəcəyik.

Sabit və mobil rabitənin konvergensiyası (FMC)

Üç prinsip birlikdə FMC (Fixed-Mobile Convergence) yaradır:

  • HSS-də bir profil — GPON üzərindəki ev telefonu, noutbukdakı softfon və 4G/5G-dəki smartfon bir abunəçiyə aid ola bilər; daxil olan zəngdə bütün cihazlar eyni anda zəng çalır (bu, zəngin şaxələnməsidir, sip kursu, 80-ci dərs);
  • bir xidmət — hər yerdə — yeni funksiya xidmət serverində bir dəfə qoşulur və dərhal 4G, 5G, Wi-Fi və GPON-da işləyir;
  • dörd əvəzinə bir bilinq və bir istismar komandası.

Nümunənin təhlili: vahid IMS nüvəsinin texniki-iqtisadi əsaslandırması

«Həyatdan tapşırıq»dakı operator üçün maliyyə direktoruna cavabı hesablayaq. Bütün məbləğlər tapşırığın şərti ilkin verilənləridir.

Verilir:

  • Abunəçilər: 6 000 000 mobil (4G/5G) və 900 000 sabit xətt (GPON/xDSL).
  • Variant A — hər şeyi olduğu kimi saxlamaq:
  • mobil CS nüvəsi (MSC-Server, MGW, HLR): OPEX $4,2 mln / il;
  • CSFB naminə 3G-nin saxlanılması: 4 500 baza stansiyasında 15 MHz; onları 4G/5G-yə versək, $6,5 mln / il dəyərində yeni stansiyalar tikmək lazım gəlməyəcək (illik hesabla);
  • sabit ATS-lər və ofis platforması: $3,1 mln / il;
  • yavaş qoşulma (CSFB ilə orta hesabla 5,2 s) və binalarda zəif rabitə səbəbindən müştəri axını: $2,4 mln / il.
  • Variant B — bütün giriş şəbəkələri üçün vahid bulud IMS nüvəsi:
  • IMS nüvəsinin OPEX-i: $3,4 mln / il;
  • köhnə sayğaclar və terminallar üçün minimal 2G təbəqəsi: $0,8 mln / il;
  • tətbiq və abunəçilərin köçürülməsi üçün birdəfəlik CAPEX: $8,2 mln;
  • IMS ilə zəngin qoşulması: orta hesabla 2,0 s.

Addım-addım həll:

yaml
# Addim 1. IMS olmadan illik xercler ve itkiler (variant A), mln USD
variant_A:
  mobil_CS_nuvesi: 4.2
  sabit_ATS_ve_ofis_platformasi: 3.1
  3G_spektri_15MHz_uzre_itirilmis_fayda: 6.5
  abuneci_axini: 2.4
  ilde_cemi: 16.2            # 4.2 + 3.1 + 6.5 + 2.4

# Addim 2. Vahid IMS nuvesi ile illik xercler (variant B), mln USD
variant_B:
  IMS_nuvesi: 3.4
  qaliq_2G_tebeqesi: 0.8
  ilde_cemi: 4.2             # 3.4 + 0.8

# Addim 3. Effekt
effekt:
  illik_qenaet_mln_usd: 12.0        # 16.2 - 4.2
  capex_mln_usd: 8.2
  ozunu_odeme_ay: 8.2               # 8.2 / 12.0 * 12
  qosulma_s: {CSFB_ile: 5.2, IMS_ile: 2.0}
  azad_olunan_spektr: "15 MHz 3G-den 4G/5G-ye kecir"

Sətir-sətir:

  • Addım 1 dörd şəbəkəni saxlayan operatorun ödədiyi və ya itirdiyi hər şeyi toplayır: ildə 16,2 mln.
  • Addım 2 — vahid nüvə ilə eyni hesab: ildə 4,2 mln. 2G təbəqəsi yalnız IMS-i bacarmayan köhnə cihazlar üçün qalır.
  • Addım 3: qənaət ildə 16,2 − 4,2 = 12,0 mln. Birdəfəlik 8,2 mln 8,2 / 12,0 × 12 ≈ 8,2 aya qayıdır.
GöstəriciVariant A: dörd «quyu»Variant B: vahid IMS nüvəsi (FMC)Qazanc
Səs nüvələri4 (CS, TDM, Softswitch, ofis ATS-i)4G, 5G, Wi-Fi, GPON üçün 1Qovşaqların, bazaların və komandaların təkrarı yoxdur
Zəngin qoşulması5,2 s (3G/2G-yə keçid)2,0 s (zəng 4G/5G-də qalır)Daha tez, zəng zamanı internet işləyir
3G spektriCSFB naminə tutulub15 MHz 4G/5G-yə verilibTezlik almadan daha çox tutum
Yeni xidmət4 dəfə hazırlanır1 dəfə hazırlanırİllər yox, həftələr ərzində işə salınma
İllik xərclər və itkilər$16,2 mln$4,2 mln (+ birdəfəlik CAPEX $8,2 mln)İldə $12,0 mln, özünü ödəmə ≈ 8 ay

💡 Arxitektura verdikti: operator səsini messencerlərlə əvəz etmək olmaz: OTT zəmanətli QCI 1 kanalı vermir, 112 zənglərinə və qanuni dinləməyə dair tələbləri yerinə yetirmir və öz tətbiqindən kənarda E.164 nömrələri ilə işləmir. Dörd köhnə şəbəkəni saxlamaq isə sərfəli deyil. Tapşırığın şərtlərində vahid IMS nüvəsi təxminən 8 aya özünü ödəyir, ildə $12,0 mln qənaət edir, zəngin qoşulmasını 5,2 s-dən 2,0 s-yə qədər sürətləndirir və 3G-nin 15 MHz spektrini 4G/5G üçün azad edir.


Nə xarab ola bilər və bunu necə tapmaq olar

SimptomMümkün səbəbNəyi yoxlamaq lazımdır
Smartfon 4G-dədir, amma zəng zamanı 3G/2G-yə keçirAbunəçi üçün IMS vasitəsilə səs aktiv deyil: onun HSS-dəki profilində APN ims giriş nöqtəsi yoxdur və ya bu funksiya telefonun ayarlarında söndürülübHSS-in S6a ilə MME-yə verdiyi abunəçi profili (lte kursu, 38-ci dərs): orada APN ims varmı; telefonda «4G üzərindən səs» ayarı
Zəng qoşulur, amma pik saatında səs qırılır, digər abunəçilərdə isə hər şey təmizdirAyrılmış QCI 1 kanalı yaradılmayıb və səs ümumi kanalla gedibRx → PCRF → Gx mübadiləsi və QCI 1 ilə Create Bearer Request sorğusu (lte kursu, 72 və 133-cü dərslər)
Rouminqdə internet işləyir, öz nömrənlə zənglər isə yoxAPN ims giriş nöqtəsi ev şəbəkəsinə marşrutlaşdırılmır və ya rouminq müqaviləsi IMS vasitəsilə səsi əhatə etmirRouminqdə APN ims-ə hansı P-GW-nin xidmət etdiyi (Home Routed sxemi, lte kursu, 97-ci dərs); qonaq operatorla müqavilənin şərtləri

⚠️ Tipik səhv: «sadəlik üçün» IMS səsini QCI 9 kanalında internet giriş nöqtəsi ilə buraxmaq və PCRF ilə əlaqəni qurmamaq. Sınaq laboratoriyasında hər şey işləyir, amma ilk axşam pik saatında səs internetlə birlikdə dağılır.


Təcrübə

  1. Proqnozlaşdırın. Aşağıda abunəçi sayta baxarkən zəng zamanı smartfonun kanalları verilib. Abunəçi dəstəyi qoyanda, brauzeri isə açıq saxlayanda hər kanalın aqibəti necə olacaq?
yaml
# Zeng zamani bir smartfonun EPS Bearer kanallari
kanallar:
  - ebi: 5
    apn: internet
    tip: default
    qci: 9
    gbr_kbps: 0
  - ebi: 6
    apn: ims
    tip: default
    qci: 5
    gbr_kbps: 0
  - ebi: 7
    apn: ims
    tip: dedicated
    qci: 1
    gbr_kbps: 44     # ses ucun zemanetli suret numunesi
  1. Yoxlayın. Fikirlər doğrudurmu (2-ci bölmədəki QCI cədvəli ilə tutuşdurun): a) QCI 5 kanalı zəmanətli sürət verir; b) QCI 1 və QCI 5-in gecikmə büdcəsi eynidir — 100 ms; c) QCI 9 paketlərinə QCI 1 paketlərindən əvvəl xidmət olunur.
  2. İzah edin. Operator istəsə belə, P-GW şlüzü messencer zəngi üçün QCI 1 kanalını nə üçün özü ayıra bilmir?
  3. Dəyişdirin. Operator optik terminalında SIP-klientli telefon portu olan 150 000 GPON abunəçisi olan provayderi satın aldı. Maliyyə şöbəsi onlar üçün ayrıca avtoinformatorlu ayrıca Softswitch almağı təklif edir. IMS-in üç prinsipinə əsaslanaraq bunun əvəzinə nə təklif edərsiniz?
  4. Özünüz edin ⭐. Operator yalnız CSFB naminə 3G altında 10 MHz saxlayır. Bu zolaqda 3G-nin spektral effektivliyi 0,45 bit/s/Hs, 4G/5G-yə keçirildikdən sonra isə 2,70 bit/s/Hs-dir. Səs IMS-ə köçüb 3G söndürüləndə zolağın əvvəlki və sonrakı tutumunu və onun neçə dəfə artacağını hesablayın.

Özünüyoxlama

  1. Baza stansiyası nə üçün IMS zənginə keyfiyyət zəmanəti verir, messencer zənginə isə verə bilmir?
    Təhlil: messencer zəngi ümumi QCI 9 internet kanalının daxilində gedir və tətbiq tərəfindən şifrlənir. Şəbəkə onun nə vaxt başladığını və ona hansı sürətin lazım olduğunu bilmir: onun üçün bu, fayl yüklənməsi ilə eyni paketlərdir. IMS zəngində SDP təsvirli SIP siqnalizasiyası operatorun nüvəsindən keçir. Nüvə axının parametrlərini Rx ilə PCRF-ə bildirir, PCRF Gx ilə P-GW-yə əmr verir və şəbəkə zəmanətli sürətli və 100 ms gecikmə büdcəli ayrılmış QCI 1 kanalı yaradır.
  2. Xidmət məntiqinin sessiyaların idarə olunmasından ayrılması operatora nə verir?
    Təhlil: sessiyaların idarə olunması yalnız abunəçiləri qeydiyyata alır, SIP-i marşrutlaşdırır və keyfiyyət sifariş edir. Xidmətlərin məntiqi ayrıca serverlərdə yaşayır. Buna görə yeni xidmət xidmətlər təbəqəsində bir dəfə qoşulur və dərhal bütün abunəçilər üçün — 4G, 5G, Wi-Fi və GPON-da — əlçatan olur. Nüvəni və giriş şəbəkələrini yenidən qurmaq lazım deyil.

Təcrübənin cavabları

  • Tapşırıq 1: ebi 5 kanalı (internet, QCI 9) qalır — brauzer işləməyə davam edir. ebi 6 kanalı (ims, QCI 5) qalır — o, daimidir, telefon onun vasitəsilə IMS nüvəsi ilə əlaqəni saxlayır və növbəti zəngi qəbul edəcək. ebi 7 kanalı (QCI 1) SIP BYE-dən dərhal sonra silinir — o, yalnız danışıq müddətinə lazımdır.
  • Tapşırıq 2: a) yanlışdır — QCI 5 non-GBR tipinə aiddir; b) doğrudur — hər ikisində 100 ms; c) yanlışdır — QCI 9-un prioriteti 9-dur (ən aşağı), QCI 1-in — 2, buna görə QCI 1-ə əvvəl xidmət olunur.
  • Tapşırıq 3: messencer operatorun nüvəsinə zəngin başlaması barədə xəbər vermir, onun trafiki isə şifrlənib. Heç kim PCRF-ə axının parametrləri ilə Rx sorğusu göndərmir, buna görə PCRF kanalı nə vaxt, hansı paketlər üçün və hansı sürətlə yaratmağı bilmir. Ayrılmış kanal zəngdə iştirak edən IMS nüvəsinin sorğusu ilə yaradılır.
  • Tapşırıq 4: ayrıca Softswitch lazım deyil. Girişdən müstəqillik prinsipinə görə GPON terminalları SIP ilə həmin IMS nüvəsində qeydiyyatdan keçir. Abunəçilərin profilləri həmin HSS-ə daxil edilir, avtoinformator, yönləndirmə və bilinq isə artıq işləyən xidmətlər təbəqəsindən götürülür. Belə yaranır FMC: sabit və mobil rabitə üçün bir nömrə və eyni xidmətlər.
  • Tapşırıq 5: keçiddən əvvəl — $10\text{ MHz} \times 0{,}45 = 4{,}5\text{ Mbit/s}$; sonra — $10\text{ MHz} \times 2{,}70 = 27{,}0\text{ Mbit/s}$. Artım: $27{,}0 / 4{,}5 = 6$ dəfə — yeni tezliklər almadan.

Təkrar və növbəti dərsə keçid meyarı

  • EPC / 5GC nüvəsi sırf paket əsaslıdır, orada CS domeni yoxdur. Müvəqqəti CSFB zəngin qoşulmasını ləngidir (IMS ilə 1,5–2,5 s-yə qarşı təxminən 4–7 s), interneti zəiflədir və spektri 3G altında saxlayır.
  • OTT messenceri ümumi QCI 9 kanalında işləyir və operatora nə QCI 1 keyfiyyət zəmanəti, nə 112 zəngləri, nə bilinq, nə qanuni dinləmə, nə də rouminq və E.164 nömrələri verir.
  • 3GPP TS 23.228 üzrə IMS üç prinsipə söykənir: giriş şəbəkəsindən müstəqillik (LTE, 5G NR, Wi-Fi, GPON/xDSL), PCC ilə əlaqə vasitəsilə başdan-başa keyfiyyətə nəzarət (Rx → PCRF → Gx → QCI 1 kanalı) və xidmət məntiqinin sessiyaların idarə olunmasından ayrılması. Birlikdə onlar FMC yaradır.

Keçid meyarı: səsə nə üçün ayrıca QCI 1 kanalının lazım olduğunu və onun necə yarandığını öz sözlərinizlə izah edə, operator zənginin OTT-dən altı fərqini sadalaya, IMS-in üç prinsipini adlandıra və FMC-yə nümunə gətirə bilirsiniz.

Növbəti — 2-ci dərs «IMS tarixi və relizləri: 3GPP Rel-5, 6, 7 (TISPAN, Common IMS) və 3GPP2 MMD»: IMS-in 3GPP-də necə yarandığı və standartların mobil və sabit qollarının vahid nüvədə necə birləşdiyi.

Standartlar və mənbələr

  • 3GPP TS 23.228 — IP Multimedia Subsystem (IMS); Stage 2: IMS-in arxitekturası və prinsipləri.
  • 3GPP TS 23.203 — Policy and Charging Control architecture: PCC arxitekturası və QCI standartlaşdırılmış xarakteristikalar cədvəli.
  • 3GPP TS 29.214 — Policy and Charging Control over Rx reference point: IMS nüvəsi ilə PCRF arasında Rx interfeysi.
  • 3GPP TS 23.401 — GPRS enhancements for E-UTRAN access: EPC nüvəsi və EPS Bearer kanalları.
  • 3GPP TS 23.272 — Circuit Switched (CS) fallback in Evolved Packet System: CSFB proseduru.