الجمعة، 15 أكتوبر، 2010

مقدمة عن أي أم أس Introduction to IMS

مشروع  أي أم أس هو مشروع طموح لربط واستبدال شبكات الاتصال المتنوعة الحاليه بشبكة واحدة تربط جميع الاجهزه الطرفيه ففي الوقت الحالي هناك ثلاث شبكات رئيسية تعمل جنبا الى جنب وهي :

شبكة الاتصالات الهاتفية الثابته   Public Switched Telephone Network  PSTN

شبكة الهاتف النقال Public Land Mobile Network PLMN

شبكة الانترنت  Internet Network IP

طبعا لكل شبكة من هذه الشبكات بنيتها النحتيه الخاصة واجهزتها الطرفيه واصبح الربط بين هذه الشبكات مكلف جدا ويحتاج الى شبكات وسطيه مكلفه وهنا ظهرت الحاجة الى شبكة جديده تقوم بعمل كل هذه الشبكات وتوفر خدمات جديده ايظا وتكون مرنه وسهله الربط والتغيير وهنا ظهر مشروع ال أي أم اس IMS  فماذا تعني هذا الاختصارات وماذا يقدم هذا المشروع ؟  الذي اشترك في وضعه مجموعة كبيرة من الهيئات العالمية منها الاتحاد الاوربي للاتصالات ETSI و الهيئة المشتركة لمشروع 3G  ومجموعة WiMax  .

IMS تعني IP Multimedia Subsystem وهي  حسب تعريف الاتحاد الاوربي للاتصالات ETSI :

“... a new core network ‘domain’ (i.e. a new mobile network infrastructure composed of a number
of discreet elements).”

ويعني ذلك باللغة العربية هي عبارة عن شبكة رئيسية جديدة وفي الحقيقة فإن هذا التعريف غامض بعض الشئ ولا يوضح عمل IMS بالضبط , حيث ان الاي أم أس IMS  هي طريقة جديدة لتقديم خدمات الاتصالات والملتي ميديا Multimedia مثل الصوت والصورة والانترنت وغيرها بغض النظر عن طبيعة الجهاز الطرفي ( موبايل او هاتف ثابت او كمبيوتر او تلفيزيون او غيرها من الاجهزة )  وايضا بغض النظر عن شبكة الدخول هل هي Cellular أو WiFi او WiMAX او خط انترنت  

الشكل التالي يوضح للقارئ مكونات IMS

 

image

ان IMS كمصطلح لايزال يتطور كمفهوم لنظام اتصالات والهدف النهائي من خلال IMS هو الفصل التام بين خدمات الاتصالات المقدمة من خلال الهاتف الثابت او الهاتف النقال او الانترنت او خدمة الكيبل او القنوات التليفزيونية عن شبكات الدخول الى هذه الخدمات والمقصود بشبكات الدخول مثل PSTN , PLMN, WiFi ,WiMAX , DSL  وغيرها وللتوضيح مثلا عندما يكون هناك مكالمة على الموبايل ويدخل المستخدم الى منطقه يوجد فيها خدمة WiFi فانه سيكون بمقدور الموبايل تحويل المكالمة اتوماتيكيا الي شبكة ال WiFi وتحويلها الي VOIP بدون قطع المكالمةوبالتالي توفير رصيد الهاتف النقال – ومثال اخر اذا كان لديك تليفون بيت VOIP او Softphone في كمبيوترك الشخصي سيكون بالامكان تحويل المكالمة من الموبايل الي هذه الاجهزة بغض النظر عن المكان او من هو مزود الخدمة . وعندما يطبق نظام الاي ام اس بالكامل فسيكون بامكان المستخدم الذي لديه جهاز يعمل على الاي ام اس اختيار الخدمة حسب الحاجة بدون الارتباط بمزود خدمة واحد . وهناك ميزة مهمة اخري لل أي أم أس وهو امكانية استخدام اكثر من خدمة بنفس الوقت او Multi tasking services , ان مستخدمي جهاز البلاك بيري يعرفون انهم لا يستطيعون ان يرسلوا اميل اذا كان هناك مكالمة هاتفيه على البلاك بيري ولكن الوضع مختلف في استخدام الاي ام اس لانه يستخدم بروتوكول TCP/IP فيكون بالامكان ارسال ايميل والتكلم بالتليفون بنفس الوقت .

اسباب الحاجة الى IMS

هناك حاجة رئيسية لنظام الاي ام اس من قبل مزودي الخدمة و المستخدمين الافراد والشركات , بالنسبة الى مزودي الخدمة مثل شركات الموبايل فان الاي ام اس يعطيهم المرونة والقدرة على توفير خدمات جديدة بأقل التكاليف  مثلا عندما يريد مزود خدمة حاليا توفير خدمة جديدة للمشتركين فعليه ان يعمل على تنصيب الاجهزة وعمل قاعدة بيانات للمشتركين الذين يستخدمون هذه الخدمة وعمل نظام سيطرة وتحكم ومحاسبة خاص بالخدمة وبذلك يكون توفير خدمة جديدة يحتاج الى استثمار مبالغ كبيرة ولذا فان مزودي الخدمة لا يوفرون اي خدمات جديدة الا اذا كانوا واثقون مئة بالمئة ان مستوى الربح عالي .

ان فصل  الخدمات عن شبكات الدخول Access Networks  يفتح اسواق جديدة امام مزودي الخدمة مثلا يتيح لشركات الموبايل ان توفر هواتف ثابته بكل سهوله حيث تركيبة الاي ام أٍس  توفر ذلك بتكاليف قليلة جدا كذلك اعادة استخدام التطبيقات لتوفير خدمات مختلفة تماما مثل خدمة Service Oriented Architecture SOA  في IT  فبدلا من ان يقوم التطبيق بتوفير كل متطلبات الخدمة يقوم الاي ام اس بجعل التطبيقات تشترك في قواعد البيانات للمشتركين و وبرامج السيطرة والدخول و الحسابات  وهذا يتيح امكانية عمل تطبيقات جديدة من قبل مزودي الخدمة تتيح الاحتفاظ بالمشتركين او جذب مشتركين جدد باقل التكاليف. أما بالنسبة الى المشتركين سواء كانوا افرد اوشركات فان الاي ام اس يسهل عملية الاتصال بالنسبة لهم بشكل كبير ويجمع اجهزة الاتصال الحالية في جهاز واحد يكون هو هاتف البيت عندما تكون بالبيت وعندما تخرج يتحول الي موبايل وعندما تكون في المكتب يتحول الى خط العمل كذلك يكون الجهاز قادر علي تشيغيل كل الوسائط مثل صوت او صورة او بينات بكل سهوله

مكونات الاي أم أس  IMS Layers

يتكون الاي أم أس من ثلاث طبقات وهي طبقة النقل Transport Layer و طبقة التحكم Control Layer وطبقة الخدمة  Service Layer ويعتمد الاي ام اس علي TCP/IP و بروتوكول SIP كمحركات رئيسية في عمله.

طبقة النقل Transport Layer

ان طبقة النقل في الحقيقة هي مسئوله عن الموافقة بين شبكة الدخول Access Network مثل الخطوط الثابتة او خطوط الموبايل او الواي فاي  وبين طبقة IMS  نفسها او بعبارة اخري تعمل طبقة النقل كوسيط بين طبقة الدخول Network Access و شبكة IP  وطبقة النقل Transport Layer تكون مسؤلة عن IP provisioning واعطاء IP addresses للاجهزة عبر DHCP Server وتقوم هذه الطبقة بتيسير عمليات التسجيل للطبقات التي تعمل فوق طبقة النقل والمهم معرفتة عن طبقة النقل ان الطبقات التي تعمل فوقها تكون طبقات تعمل بنظام ال IP اما الطبقات التي تعمل اسفل طبقة النقل فتكون اما IP أو تقليدية .

طبقة التحكم Control Layer

طبقة التحكم مسئولة عن  التحكم في المصادقة authentication و التوزيع Routing بين طبقتي النقل و الخدمات لنظام ال IMS حيث ان معظم الاتصالات التي تجري في هذه الطبقة تعتمد على بروتوكول SIP  وهو نفس بروتوكول VOIP . بالاضافة الى ذلك تقوم طبقة التحكم بتوزيع رسائل SIP حسب الخدمات المطلوبة مثل صوت او صورة او رسائل او تواجد على النت وذلك الى شبكة  Home IMS  او شبكة IMS خاصة بموفر خدمة اخر different SP  مثلا خدمة pay-per-download التي تجعل المشترك يدفع مقابل فيديو او موسيقى تحتاج الى التفاعل مع انظمة خدمات الدفع Billing services وانظمة المصادقة authentication services وربما انظمة الخدمة المميزة او Quality of services  QAS لكي يتم التاكد ان المادة المشتراة تصل الى المشترك بسرعة وجودة عالية.

ان اهم مكون في كبقة التحكم هو Call Session Control Function CSCF المسئول عن تيسير التفاعل الصحيح بين سيرفرات التطبيقات Applications Servers سيرفرات الوسائط Media Servers و Home Subscriber Service HSS التي تمثل المكان الذي يحتوي علي معلومات عن المشتركين وحساباتهم .

طبقة الخدمات Service Layer

طبقة الخدمات تحتوى على الاانظمة التي توفر الخدمات مثل خدمات الصوت و البريد الصوتي والIVR  كذلك تحتوى على الخدمات الجديدة التي يوفرها IMS وعلى غير 2G فان جميع خدمات ال IMS تشترك في برتوكولات  الشبكو مثل HSS , Routing , Session Control and more – حيث هذه الطبقة هي التي تعطي IMS المرونة والسرعة لتوفير خدمات جديدة .