Este documento describe la implementación de servicios básicos como gestor de contenido, calendario virtual y videoconferencia dentro de una arquitectura IMS para un proyecto de salud y bienestar. El objetivo era crear servicios tecnológicos reutilizables que se alojen en la red IMS y respondan a las necesidades del prototipo. Los servicios se probaron y desplegaron con éxito en el entorno del prototipo.

1. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRIDESCUELA UNIVERSITARIA DE INFORMATICA IMPLEMENTACIÓN DE SERVICIOS BÁSICOS IMS, DENTRO DE UN PROYECTO DE SALUD Y BIENESTAR. Miguel Rolo Couture TRABAJO DE FIN DE CARRERA

2. Índice Introducción, Objetivos Amivital Visión de IMS Arquitectura IMS Protocolos IMS Prototipo Pasarela fija Centro de coordinación Escenario general Metodologías WebService Contribución Gestor de contenido Calendario Videoconferencia Despliegue Conclusión

3. Introducción Este trabajo de fin de carrera se desarrolló durante la beca en Ericsson, en el departamento de Innovación e investigación. Es una contribución al proyecto CENIT, para realizar un prototipo de los avances teóricos, centrándose en la arquitectura de red y los servicios que ofrece la solución tecnológica IMS.

4. Objetivos Crear diferentes servicios tecnológicos que se alojan en la red IP multimedia Systems (IMS) y respondan a las necesidades generadas por el prototipo Los servicios tecnológicos son habilitadores, característicos por tener poca lógica de negocio y tener una funcionalidad definida. Esto les hace ser fuertemente reutilizables. Los habilitadores diseñados, implementados e integrados son: Gestor de contenido Calendario virtual Videoconferencia

5. Amivital El objetivo es desarrollar tecnologías y herramientas que permitan implementar una nueva generación de aplicaciones y servicios de Inteligencia Ambiental (AmI) . Soporte a la vida independiente y la movilidad de las personas mayores, retrasar su declive y mejora del bienestar Monitorización y control de personas con dolencias crónicas Ayuda a las personas con discapacidad

6. Amivital Arquitectura tecnológica completa

7. Visión de IMS Base para las futuras redes de próxima generación. (NGN) Convergencia a tres niveles Dispositivos Red Servicios Habilitadores provistos por el núcleo IMS Presencia VoIP Mensajería Autentificación Uso de estándares

8. Arquitectura IMS

9. Arquitectura IMS Capa de acceso de red

10. Arquitectura IMS Capa control P-CSCF actúa como Sip Proxy y es el primer punto de contacto con el dominio IMS. La comunicación entre ambos elementos esta protegido por el conjunto de protocolos IPsec. Además P-CSCF es responsable de analizar que los mensajes SIP son correctos, y en caso de haber sobrecarga en la red podría comprimirlos para conservar ancho de banda. S-CSCF es asignado a cada subscritor con el fin de controlar entre otros el estado de la sesión y el enrutado. Al igual que interactúa con el HSS para registrar y autentificar al usuario. I-CSCF (Interrogating Call Session Control Function): es el primer punto de contacto para otros dominios IMS. Consulta el HSS para encontrar el S-CSCF donde el usuario está registrado o asignarle uno si no lo está. MRFC (Media Resource Function Controller) es un nodo de señalización que actúa como un SIP User Agent hacia el S-CSCF y controla el Media Resource Function Processor (MRFP)

11. Arquitectura IMS Capa de aplicaciones HSS (Home Subscriber Server): es la base de datos principal del sistema que contiene la información de los usuarios/suscriptores que permiten a los demás elementos de red el manejo de las sesiones. Se accede a la base de datos utilizando principalmente el protocolo Diameter. Sus principales funciones son: Identificación Autorización del acceso Autenticación Gestión de la movilidad (qué CSCF está controlando al usuario) Soporte al establecimiento de la sesión Soporte a la provisión del servicio AS (Aplication server) aloja los diferentes servicios que contiene la red IMS aparte de los servicios core. Los enablers o servicios se exponen a través de una interfaz webservices, accediendo a ellos con el protocolo SOAP

12. Protocolos en IMS SIP:Protocolo de Inicio de Sesiones es un protocolo para la iniciación, modificación y finalización de sesiones interactivas de usuario donde intervienen elementos multimedia como el video o voz. SDP:Protocolo para describir los parámetros de inicialización de los flujos multimedia. RTP:Es un protocolo utilizado para la transmisión de información en tiempo real, como por ejemplo audio y vídeo en una video-conferencia. Ejemplos: SIP Register: Registra el usuario dentro del dominio IMS SIP subscribe: indica que un usuario desea recibir información sobre el estado de una sesión de usuario. SIP notify : Se manda un mensaje de cambio de estado del servidor Registrar a los usuarios registrados. SIP invite: Sirve para iniciar las sesiones, dentro del cuerpo del mensaje usa SDP para ofrecer mas detalles sobre el tipo de sesión que se desea establecer.

14. Los pacientes se encuentran en sus hogares donde se les instalará una pasarela fija que ofrecerá los distintos servicios.

16. Centro de coordinación La función del centro de coordinación es gestionar los recursos gracias al sistema de gestión de proceso de negocio Business Process Management System (BMPS). Se uso los estándares BPMN-BPEL para crear el software. BPMN (Business Process Modeling Notation) es una notación grafica para modelar flujos de proceso de negocio, creando el workflow BPEL (Business Process Execution Language) es un lenguaje de ejecución centrado en los procesos de negocio basado en XML Ciclo de desarrollo del paradigma BMP: Desarrollar las interfaces requeridas Diseñar el modelo BPMN. Generar el código BPEL Desplegar el código BPEL

17. Escenario general

20. Servicio gestor de contenido Requisitos El gestor de contenido debe ser accesible desde una interfaz Web Services. Se sitúa así al nivel de servidor de aplicación (Aplication Server) de la red IMS. El habilitador debe ofrecer un mapeo entre el identificador de contenido y la URL que indica la ubicación del archivo multimedia, función principal de un gestor de contenido. Las URIs suministradas al habilitador deben seguir las reglas REST. Debe suministrar la siguiente información del video: nombre, modo de visionado y dirección URL

22. El centro de coordinación se encarga de mantener y subir los videos al repositorio. Dicha tarea se hará por parte de los administradores usando los scripts SQL correspondientes.Arquitectura del servicio

25. Capacidad offline

27. Servicio calendario virtual Calendario cliente

28. Servicio de videoconferencia El servicio permite la comunicación entre dos o más personas usando la videoconferencia utilizando un micrófono y una webcam. Requisitos: Cliente SIP que permita realizar llamadas automáticas a determinados contactos, así como soportar un escenario de transferencia de llamadas entre 3 usuarios Tecnología Web que permita activar el cliente SIP desde un portal Web

29. Servicio de videoconferencia El cliente SIP es el SIP Communicator, y utilizamos dos versiones. Cliente para el paciente: Al iniciarse la aplicación, se registra automáticamente. (Archivos de configuración XML) Inicia automáticamente la llamada (Modificación de la lógica) Cliente para el medico: Registro automático del medico. Lógica que soporte el escenario de trasferencia de la llamada. Los clientes SIP son encapsulados en Java Web Start.

30. Servicio de videoconferencia

31. Servicio de videoconferencia Registro y llamada

32. Servicio de videoconferencia Transferencia

33. Servicio de videoconferencia Transferencia

34. Pruebas Los servicios se probaron con: Cliente java webservice construido con Axis1 y la metodología top-down soapUI: Genera las peticiones automáticamente gracias al wsdl. Se probó en el entorno real del prototipo los diferentes clientes SIP. La transferencia se monitorizo gracias al wireshark.

35. Pruebas SoapUI: Transferencia Petición Respuesta

36. Pruebas Trazas Wireshark: Transferencia

37. Conclusiones Gestor de contenido: un servicio básico pero con potencial Calendario Virtual: Dificultades con las librerías del protocolo CALDAV Videoconferencia: Poco estable, y ofrece gran calidad en el video llamada. IMS: Un producto para las telecomunicaciones