IMS

IMS — IP Multimedia Subsystem é uma arquitetura padronizada pelo 3GPP para oferecer serviços multimídia sobre redes IP, utilizando principalmente SIP para controle de sessões. Ela é fundamental para serviços como VoLTE, VoWiFi e outros serviços multimídia baseados em IP.

01 – IMS

Nome: IP Multimedia Subsystem
Sigla: IMS
Categoria: Arquitetura / Voz / Redes móveis
Nível: 🟢 Básico → 🔴 Avançado
O que é?
IMS é uma arquitetura de rede baseada em IP criada pelo 3GPP para fornecer serviços multimídia, como voz, vídeo e mensagens, utilizando uma estrutura comum de controle de sessões.

Para que serve?

Permite que diferentes serviços de comunicação sejam oferecidos utilizando uma arquitetura comum baseada em IP.
Na prática
Em uma chamada VoLTE, por exemplo:

Celular
↓
Rede de acesso
↓
P-CSCF
↓
I-CSCF
↓
S-CSCF
↓
TAS / AS

O SIP é utilizado no controle da sessão, enquanto a mídia pode ser transportada separadamente por RTP.
O SIP, por si só, é um protocolo de controle de sessão; o RFC 3261 descreve sua função de criar, modificar e terminar sessões.

02 – CSCF

CSCF
Nome: Call Session Control Function
Sigla: CSCF
Categoria: IMS / Controle de sessão
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
CSCF é o conjunto de funções do IMS responsável pelo controle das sessões SIP.

Não é um único elemento. O CSCF possui diferentes funções:

CSCF
│
├── P-CSCF
├── I-CSCF
└── S-CSCF
Na prática
Quando você olha um trace SIP de IMS, esses elementos normalmente aparecem no caminho da sinalização.

03 – P-CSCF

P-CSCF
Nome: Proxy-Call Session Control Function
Sigla: P-CSCF
Categoria: IMS / SIP
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É a função IMS que normalmente atua como primeiro ponto de contato do terminal com o IMS.

Para que serve?

Entre suas funções estão:

encaminhar mensagens SIP;
manter o relacionamento SIP com o terminal;
participar da segurança da sinalização;
aplicar determinadas funções relacionadas ao acesso;
encaminhar a sinalização para os demais elementos IMS.
Na prática
Um fluxo simplificado:

UE
↓
P-CSCF
↓
I-CSCF
↓
S-CSCF
Exemplo
Durante o registro IMS:

UE → P-CSCF → I-CSCF → S-CSCF

04 – I-CSCF

I-CSCF
Nome: Interrogating-Call Session Control Function
Sigla: I-CSCF
Categoria: IMS / Roteamento SIP
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É uma função IMS utilizada como ponto de entrada para determinado domínio IMS e participa da seleção/localização do S-CSCF apropriado.

Para que serve?

Uma de suas funções importantes é consultar informações necessárias para determinar o tratamento do assinante.
Na prática
Fluxo simplificado:

P-CSCF
↓
I-CSCF
↓
HSS
↓
S-CSCF

05 – S-CSCF

S-CSCF
Nome: Serving-Call Session Control Function
Sigla: S-CSCF
Categoria: IMS / Controle de sessão
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É uma das principais funções do IMS para controle da sessão do assinante.

Para que serve?

O S-CSCF participa de:

registro do usuário;
controle de sessões SIP;
aplicação de regras de serviço;
interação com o HSS;
encaminhamento para Application Servers;
roteamento de sessões.
Na prática
É um dos elementos mais importantes para entender um trace IMS.

HSS
↕
UE → P-CSCF → I-CSCF → S-CSCF → TAS
│
↓
AS

06 – HSS

HSS
Nome: Home Subscriber Server
Sigla: HSS
Categoria: IMS / Dados de assinante
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
O HSS é um repositório central de informações relacionadas aos assinantes e à autenticação/serviços em arquiteturas 3GPP.

Para que serve?

Dependendo da arquitetura e do serviço, pode armazenar ou fornecer informações como:

identidade do assinante;
dados de autenticação;
informações de serviço;
informações relacionadas ao S-CSCF;
dados utilizados pelos elementos IMS.
Na prática
Uma associação fundamental é:

S-CSCF
│
│ Diameter / Cx
↓
HSS

As interfaces Cx/Dx são especificadas pela 3GPP TS 29.228 e TS 29.229, sendo esta última dedicada aos detalhes do protocolo Diameter nessas interfaces. 

07 – Diameter

Diameter
Nome: Diameter Protocol
Sigla: Diameter
Categoria: Sinalização / Controle
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
Protocolo utilizado em diversas arquiteturas de telecomunicações IP para troca de informações de autenticação, autorização, políticas, cobrança e dados relacionados ao assinante.
Na prática
No IMS, Diameter aparece em interfaces como:

S-CSCF
│
│ Cx
↓
HSS

Também aparece em outras interfaces e funções dependendo da arquitetura.

08 – CX

Cx
Nome: Cx Interface
Sigla: Cx
Categoria: IMS / Diameter
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Interface utilizada principalmente para comunicação entre funções CSCF e o HSS no IMS.
Na prática
Entre outras funções, permite a troca de informações relacionadas ao assinante e ao registro IMS.

Exemplo:

Diameter
S-CSCF ────────→ HSS
Cx

09 – DX

Dx
Nome: Dx Interface
Sigla: Dx
Categoria: IMS / Diameter
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Interface associada à comunicação entre determinadas funções IMS e elementos de banco de dados/roteamento Diameter, conforme a arquitetura aplicável.
Na prática
É encontrada em arquiteturas IMS mais complexas e normalmente aparece associada ao ecossistema Cx/Diameter.

10 – TAS

Nome: Telephony Application Server
Sigla: TAS
Categoria: IMS / Serviços
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É um Application Server especializado em serviços de telefonia dentro de uma arquitetura IMS.

Para que serve?

Pode executar lógica de serviços suplementares e funcionalidades de telefonia.

Dependendo da implementação, pode participar de serviços como:

encaminhamento;
chamada em espera;
conferência;
identificação de chamada;
serviços suplementares;
lógica de tratamento da chamada.
Na prática
Um fluxo simplificado:

S-CSCF
│
│
SIP
↓
TAS
│
↓
Serviço de telefonia

Atenção!!!

TAS não é sinônimo de S-CSCF.

O S-CSCF é uma função de controle de sessão; o TAS é um servidor de aplicação que executa lógica de serviços.

11 – AS

AS
Nome: Application Server
Sigla: AS
Categoria: IMS / Serviços
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
Application Server é um elemento que hospeda ou executa lógica de serviços de aplicação no IMS.

Para que serve?

Pode fornecer diferentes serviços dependendo da implementação.
O TAS é um exemplo de servidor de aplicação especializado em serviços de telefonia.

Relação

Application Server
│
├── TAS
└── Outros AS

12 – ISC

ISC
Nome: IP Multimedia Service Control
Sigla: ISC
Categoria: IMS / Interface
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Interface utilizada para a interação entre o S-CSCF e Application Servers no IMS.

Visualmente

S-CSCF
│
│
ISC / SIP
↓
AS / TAS
Na prática
Quando um serviço precisa ser acionado durante o tratamento de uma sessão, o S-CSCF pode interagir com o Application Server por essa interface.

13 – SH

Sh
Nome: Sh Interface
Sigla: Sh
Categoria: IMS / Diameter
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Interface baseada em Diameter utilizada para troca de informações entre Application Servers e o repositório de dados de assinantes associado ao IMS.

Visualmente

Application Server
│
│ Sh
↓
HSS

A 3GPP mantém as TS 29.328 e 29.329 especificamente para a interface Sh e seus detalhes baseados em Diameter. 

14 – UDM

UDM
Nome: Unified Data Management
Sigla: UDM
Categoria: 5G / Dados de assinante
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Função do núcleo 5G responsável por funções relacionadas ao gerenciamento de dados de assinantes.

Por que aparece no Glossário IMS?

Porque o IMS evoluiu junto com as arquiteturas móveis e pode operar associado ao 5G Core.

Assim, no Glossário teremos:

IMS
│
├── LTE / EPC
│
└── 5G Core
│
└── UDM

15- UDR

UDR
Nome: Unified Data Repository
Sigla: UDR
Categoria: 5G / Dados
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Repositório utilizado na arquitetura 5G para armazenamento de dados estruturados utilizados pelas funções de rede.
Relação simplificada

UDM
│
↓
UDR

16- AUSF

AUSF
Nome: Authentication Server Function
Sigla: AUSF
Categoria: 5G / Autenticação
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Função do 5G Core associada aos procedimentos de autenticação do assinante.

Relação

UE
↓
AMF
↓
AUSF
↓
Dados do assinante

17- MRF

MRF
Nome: Media Resource Function
Sigla: MRF
Categoria: IMS / Mídia
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Função responsável por fornecer recursos de mídia para determinados serviços IMS.

Pode estar envolvido em:

conferência;
anúncios;
reprodução de mídia;
interação multimídia;
recursos de processamento de mídia.

18- MRFC

MRFC
Nome: Media Resource Function Controller
Sigla: MRFC
Categoria: IMS / Mídia
Nível: 🔴 Avançado
O que é?

Função de controle dos recursos de mídia associados ao MRF.
Relação

S-CSCF / AS
│
↓
MRFC
│
↓
MRFP
Na prática
Quando um serviço precisa ser acionado durante o tratamento de uma sessão, o S-CSCF pode interagir com o Application Server por essa interface.

19- MRFP

MRFP
Nome: Media Resource Function Processor
Sigla: MRFP
Categoria: IMS / Mídia
Nível: 🔴 Avançado
O que é?

Componente responsável pelo processamento dos recursos de mídia associados ao MRF.

Simplificando

MRFC decide/controla. MRFP processa a mídia.

20- MGCF

MGCF
Nome: Media Gateway Control Function
Sigla: MGCF
Categoria: IMS / Interworking
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Função utilizada para controlar a interconexão entre o domínio IMS e redes de comutação de circuitos.

Visualmente

IMS
│
↓
MGCF
│
↓
Media Gateway
│
↓
Rede CS / TDM

Isso é especialmente interessante para a proposta do seu Glossário porque conecta diretamente:

TDM → SS7 → IMS → SIP.

A 3GPP possui inclusive a TS 29.163 dedicada à interconexão entre o IMS e redes CS. 

21- MGW

MGW
Nome: Media Gateway
Sigla: MGW
Categoria: IMS / Mídia / Interworking
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
Elemento responsável pelo tratamento/interworking da mídia entre diferentes redes ou tecnologias.

Exemplo

RTP / IP
↓
MGW
↓
PCM / TDM

Atenção!!!

O MGCF controla o gateway.
O MGW trata a mídia.

22- BGCF

BGCF
Nome: Breakout Gateway Control Function
Sigla: BGCF
Categoria: IMS / Interworking
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Função utilizada no IMS para determinar o tratamento de chamadas que precisam sair do domínio IMS em direção a redes de comutação de circuitos.

Simplificando

IMS
↓
BGCF
↓
MGCF
↓
MGW
↓
Rede CS

23- IMS Registration

IMS Registration
Nome: Registro IMS
Categoria: IMS / SIP
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
Processo pelo qual o terminal registra sua identidade e informações de contato no IMS para poder utilizar serviços IMS.

Fluxo simplificado

UE
↓
REGISTER
↓
P-CSCF
↓
I-CSCF
↓
S-CSCF
↕
HSS
Na prática
Se o registro IMS não estiver funcionando, o usuário pode apresentar problemas para utilizar serviços como VoLTE, dependendo da arquitetura e implementação.

24- IMPU

IIMPU
Nome: IP Multimedia Public Identity
Sigla: IMPU
Categoria: IMS / Identidade
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Identidade pública utilizada para representar o assinante no IMS.
Pode estar associada a uma identidade SIP pública.

Exemplo conceitual

sip:5511999999999@operadora.com.br

25- IMPI

IMPI
Nome: IP Multimedia Private Identity
Sigla: IMPI
Categoria: IMS / Identidade
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Identidade privada utilizada para autenticação do assinante dentro do IMS.

Diferença fundamental

IMPI
↓
Identidade privada / autenticação

IMPU
↓
Identidade pública / utilização do serviço

26- ISIM

ISIM
Nome: IP Multimedia Services Identity Module
Sigla: ISIM
Categoria: IMS / SIM
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
Aplicação de identidade utilizada em dispositivos/USIM para armazenar informações relacionadas ao IMS.
A 3GPP mantém a TS 31.103 especificamente para as características do ISIM.

27- SIP URI

SIP URI
Nome: SIP Uniform Resource Identifier
Sigla: SIP URI
Categoria: SIP / IMS
Nível: 🟢 Básico
O que é?
dentificador utilizado para endereçar entidades SIP.

Exemplo

sip:usuario@dominio.com

ou

sips:usuario@dominio.com
Na prática
É o equivalente conceitual a um endereço usado para localizar um participante SIP.

28- SIPS

SIPS
Nome: SIP Secure URI
Sigla: SIPS
Categoria: SIP / Segurança
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
URI SIP que indica utilização de transporte seguro conforme as regras aplicáveis.

Exemplo

sips:usuario@dominio.com

29- IMS Core

IMS Core
Categoria: IMS / Arquitetura
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
Conjunto das principais funções do IMS responsáveis pelo controle das sessões, registro, roteamento e interação com serviços e dados de assinantes.
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