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Etude d'intégration de l'IMS dans le réseau UMTS pour l'optimisation des applications multimédia


par Jacques Lala
ESMICOM  - Bac+5 2022
  

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2.5. L'architecture de l'IMS

L'architecture IMS fournit une couche intermédiaire au coeur des réseaux. L'IMS passer du mode appel classique (circuit) au mode session.

Figure 2.1. L'architecture de sous-système IMS.

2.5.1. Les différentes couches de sous-système IMS.

Le passage à une architecture de type NGN est notamment caractérisé par la séparation des fonctions de commutation physique et de contrôle d'appel. L'architecture IMS introduit un modèle en couches, qui scinde les fonctions et équipements responsables du transport du trafic et du contrôle. Il est possible de définir un modèle architectural basé sur cinq couches successives, qui sont :

v La couche d'accès, qui regroupe les fonctions et équipements permettant de gérer l'accès des équipements utilisateurs au réseau, selon la technologie d'accès (téléphonie commutée, DSL, câble). Cette couche inclut par exemple les équipements DSLAM fournissant l'accès DSL ;

v La couche de transport, qui est responsable de l'acheminement du trafic voix ou données dans le coeur de réseau, selon le protocole utilisé. L'équipement important à ce niveau dans une architecture IMS est le Media Gateway (MGW) responsable de l'adaptation des protocoles de transport aux différents types de réseaux physiques disponibles (RTC, IP, ATM, ...) ;

v La couche de contrôle, qui gère l'ensemble des fonctions de contrôle des services en général, et de contrôle d'appel en particulier pour le service voix. L'équipement important à ce niveau dans une architecture IMS est le serveur d'appel, plus communément appelé « softswitch », qui fournit, dans le cas de services vocaux, l'équivalent de la fonction de commutation dans un réseau IMS. Dans le standard IMS défini par le 3GPP, les fonctionnalités et interfaces du sofswitch sont normalisées, et l'équipement est appelé CSCF (Call Session Control Function) ;

v La couche d'exécution des services, qui regroupe l'ensemble des fonctions permettant la fourniture de services dans un réseau NGN. En termes d'équipements, Cette couche regroupe deux types d'équipements : les serveurs d'application (ou application servers) et les « enablers », qui sont des fonctionnalités, comme la gestion de l'information de présence de l'utilisateur, susceptibles d'être utilisées par plusieurs applications. Cette couche inclut généralement des serveurs d'application SIP, car SIP (Session Initiation Protocol) est utilisé dans une architecture IMS pour gérer des sessions multimédias en général, et des services de voix sur IP en particulier ;

v La couche applications, pour les différents services et applications susceptibles d'être offerts dans une architecture IMS. Il peut naturellement s'agir de services IP, mais les opérateurs s'attacheront aussi à supporter les services vocaux existants de réseau intelligent (renvoi d'appel, etc.) dans le cadre d'une migration vers une architecture IMS. Cette couche applications regroupe aussi l'environnement de création de services, qui peut être ouvert à des fournisseurs de services tiers. Le développement d'applications s'appuie sur les serveurs d'application et les enablers de la couche d'exécution des services.

Ces couches sont indépendantes et communiquent entre elles via des interfaces ouvertes. Cette structure en couches est sensée garantir une meilleure flexibilité et une implémentation de nouveaux services plus efficace. La mise en place d'interfaces ouvertes facilite l'intégration de nouveaux services développés sur un réseau d'opérateur mais peut aussi s'avérer essentielle pour assurer l'interconnexion d'un réseau NGN avec d'autres réseaux qu'ils soient NGN ou traditionnels.

L'impact majeur pour les réseaux de téléphonie commutée traditionnels est que le commutateur traditionnel est scindé en deux éléments logiques distincts : le media gateway pour assurer le transport et le softswitch pour assurer le contrôle d'appel.

Une fois les communications téléphoniques « empaquetisées » grâce aux media gateways, il n'y a plus de dépendance des services vis-à-vis des caractéristiques physiques du réseau. Un coeur de réseau paquet unique, partagé par plusieurs réseaux d'accès constitue alors une perspective attrayante pour des opérateurs. Bien souvent, le choix se porte sur un coeur de réseau IP/MPLS commun au niveau de la couche de transport du NGN afin de conférer au réseau IP les mécanismes de qualité de service suffisants pour assurer une fourniture de services adéquate.

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"I don't believe we shall ever have a good money again before we take the thing out of the hand of governments. We can't take it violently, out of the hands of governments, all we can do is by some sly roundabout way introduce something that they can't stop ..."   Friedrich Hayek (1899-1992) en 1984