Exibir código-fonte para 02 - IMS


= '''1) Introdução''' =

==''' Conceitos Básicos'''==
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O IMS (IP Multimidia Sub-system) é uma arquitetura com interfaces padronizadas e abertas para entrega de voz e multimídia em diversos tipos de acessos com e sem fio, possuindo funções distribuídas em camadas de serviço, controle e transporte. O IMS não apresenta restrição quanto ao tipo de terminal utilizado pelo usuário e permite a integração com os serviços atualmente ofertados pelas redes públicas de telefonia fixa e móvel.
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O padrão de IMS foi definido na 3GPP/3GPP2 (Third Generation Partnership Project) e adotado pelo também ETSI/TISPAN, que trata de questões mais cêntricas de redes fixas. Permite às operadoras fornecer serviços multimídia baseados em IP e SIP (Session Initiation Protocol), que fornecem mecanismos de sinalização padrão para serviços, e é usado para configurar diferentes sessões de comunicação.
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O IMS é uma maneira completamente nova de distribuir multimídia (voz, vídeo, dados, etc.) independente do dispositivo (telefone móvel ou fixo, cabo, internet, etc.) ou do meio de acesso (celular, WiFi, banda larga, linha telefônica, etc.) e que mudará o modo como todos nós nos  relacionamos com o mundo cada vez mais digital.
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Uma outra definição mais clara de IMS é a de uma rede inovadora na forma de distribuir serviços Multimídia (voz,vídeo, dados, etc) a diversos dispositivos como (telefone móvel ou fixo, cabo, internet, etc) através de diversos meios(celular, WiFi, banda larga, linha telefônica, etc).
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O IMS não só habilita novos serviços de comunicação multimídia baseado em IP, como também enriquece os serviços existentes. Permite também que o mesmo conjunto de produtos esteja disponível para os usuários em diferentes redes de acesso e dispositivos, com facilidade de uso, aspecto e percepção consistentes.
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== '''Principais Fornecedores/Desenvolvedores''' ==
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- Ericsson;<br>
- Huawei;<br>
- Alcatel;<br>
- Dialogic;<br>
- Acme.<br>
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== '''Cronologia de evolução''' ==

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O IMS foi originariamente definido em um fórum industrial chamado 3G.IP, formado em 1999. O 3G.IP desenvolveu a arquitetura inicial do IMS, a qual foi trazida posteriormente para o 3rd Generation Partnership Project (3GPP), como parte do trabalho de padronização para sistemas 3G mobile phone em redes UMTS. Isto primeiramente apareceu na versão 5 (evolução de redes do 2G para 3G), quando mídias baseadas em SIP foram inseridas. Suporte para as antigas redes GSM e GPRS também foram projetados.
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As redes legadas em tecnologia TDM (time division multiplex) podem migrar para IP com arquitetura NGN (next generation network) e depois, para IMS (IP multimida subsystem), com elementos de software. Sendo assim, é mais seguro chegar ao IMS via NGN (uma pre-IMS), que já possui uma estrutura horizontal em camadas. As softswiches ou elementos de comutação da NGN (que permitem controlar as chamadas de VoIP) "falam" com o mundo PSTN através de gateways de sinalização e de mídia.

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== '''Pontos relevantes''' ==

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O grande poder desta arquitetura é o fato de que as camadas de transporte e controle são desassociadas dos serviços fornecidos pelas redes de acesso usadas para alcançá-los, ou seja há uma concentração direcionada no fornecimento dos serviços e não na forma em que se dará o meio de comunicação a ser utilizado (WiFi, linha telefônica, celular, etc), já que este último estará num mundo IP.
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O poder da arquitetura IMS reside no fato de que as camadas de transporte e controle desassociam os serviços fornecidos das redes de acesso usadas para alcançá-los. Os serviços podem se concentrar diretamente no fornecimento do serviço e não em como ele chegará ao dispositivo ou nos detalhes da rede de acesso específica em uso. Isso funciona nos dois sentidos: o dispositivo IMS não precisa saber onde o serviço está localizado ou qual rede de acesso está usando no momento - o serviço simplesmente está disponível.
Essa desassociação é a característica principal que impulsionará a nova onda de serviços IMS, que incluirão o roaming entre celular e WiFi, a capacidade de transferência a qualquer dispositivo e de usar um dispositivo IMS para acessar qualquer serviço baseado em IMS.
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='''2) Funcionamento'''=

== '''Princípios básicos de funcionamento''' ==

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A IMS é um refinamento das redes NGN (Next Generation Network), apresentando uma arquitetura unificada, organizada em camadas e voltada para serviços. A arquitetura IMS é orientada para o controle de sessões, onde as três camadas da NGN – transporte, controle e serviços – foram preservadas e aumentadas nesta arquitetura em estudo.
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A camada de transporte, que tem a interface de terminais e a matriz de comutação, passa a ter SIP (Section Initiation Protocol) para Internet. A camada de controle fica com o controle de chamadas e a camada de serviços adquire o protocolo SIP para Internet. Na camada de transporte, o STFC (serviço de telefonia fixa comutada), com comutação de circuitos e acesso, passa para comutação de pacotes IP (Internet Protocol) e adquire SIP e WLAN (Wide Area Local Network). Na camada de controle, a sinalização SS7 (Signalling System Number 7) passa para CSF (Call Section Control Function); e a SCP (Service Control Point) da rede inteligente passa a ganhar SIP nas aplicações em Internet.
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Resumidamente, podemos descrever as camadas da seguinte forma:
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'''Camada de Acesso e Transporte:'''
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A camada de transporte é responsável pela abstração da rede de acesso (linha fixa, comutação de pacotes por rádio, etc.) da arquitetura IMS. Em essência, essa camada age como um ponto de junção entre as camadas de acesso e a rede IP acima dela. Ela é responsável pelo provisionamento IP inicial (atribuição de endereços de IP e gateway padrão por DHCP), bem como facilitar o registro de dispositivos nas camadas superiores. É importante lembrar que, em geral, tudo que há acima da camada de transporte (as camadas de controle e serviço) é baseado em IP, enquanto a camada de acesso abaixo pode não ser de fato baseada em IP.
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'''Camada de Controle:'''
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A camada de controle faz exatamente o que o nome sugere - ela controla a autenticação, roteamento e distribuição do tráfego IMS entre a camada de transporte e a camada de serviço. A maior parte do tráfego nessa camada é baseado no protocolo SIP, freqüentemente associado à tecnologia VoIP. Além de rotear mensagens SIP para seus serviços apropriados (seja na rede IMS principal ou em redes IMS de um SP diferente), a camada de controle também pode oferecer interação entre a camada de serviços e outros serviços. Por exemplo, um serviço pay-per-download que permite que os clientes comprem tons de celular ou vídeo precisa não somente ser capaz de distribuir esses produtos para o usuário, mas também tem de interagir com serviços de faturamento, autenticação (para determinar privilégios de usuário) e até com serviços QoS para garantir uma distribuição e processamento adequados do conteúdo adquirido.
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O componente principal na camada de controle é o Call Session Control Function (CSCF), que facilita a interação correta entre os servidores de aplicativos, de mídia e o Home Subscriber Service (HSS) que é o repositório centralizado para todas as informações de contas de assinantes. Essa também é a camada responsável pela combinação de serviços, ou seja, oferecendo a capacidade de combinar voz (que agora é composta apenas de pacotes IP), dados e vídeo. Isso permite que os dispositivos IMS recebam múltiplos serviços quase que simultaneamente em uma única sessão. 
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'''Camada de Serviços:'''
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A camada de serviços é aquela em que os serviços residem. Isso inclui serviços tradicionais de voz (como correio de voz, anúncios, resposta de voz interativa, etc.), bem como novos aplicativos que expandem a arquitetura IMS. Ao contrário da mentalidade de silo das redes de segunda geração (2G), esses serviços não precisam replicar completamente todos  os aspectos da rede (HSS, roteamento, controle de sessão, etc.). Essa é a camada final de abstração que dá à arquitetura IMS a força e flexibilidade para implementar rapidamente os novos serviços.
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* '''Fluxo de uma transmissão/recepção'''
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a

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* '''Topologia/Arquitetura'''
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a

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* '''Elementos que fazem parte de todo o processo'''
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'''Camada de Acesso e Transporte:'''
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- MGW (Media Gateway): Converte streams multimédia entre redes de pacotes e outras redes. O seu papel principal é fazer transcoding de media de um formato para outro permitindo ao terminal IMS fazer e receber chamadas do mundo TDM;
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- SGW (Signalling Gateway): Implementa a interface de sinalização entre as redes de comutação de circuitos e as redes IP. O papel principal deste elemento é encapsular e transportar a sinalização;
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- IMS GW (IMS Gateway): Permite que clientes IP non-IMS possam se autenticar na rede.
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'''Camada de Controle:'''
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- CSCF (Call Session Control Function): Consiste num conjunto específico de sub-elementos que geram a sinalização associada com o estabelecimento, desligamento e troca de mensagens SIP das chamadas. Estes elementos atuam como servidores ou proxies SIP e são o núcleo de processamento dos pacotes de sinalização SIP numa rede IMS;
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- BFCF (Breakout Gateway Control Function): É um servidor SIP que inclui funções de routeamento baseado em números de telefone. Este elemento da rede IMS está encarregado de selecionar a rede em que o ³breakout´ PSTN deve ocorrer. Se o ³breakout´ ocorrer na mesma rede do BFCF então este seleciona o MGCF (Media Gateway Control Function) que será responsável pela interligação. Nesse caso, o MGCF recebe a sinalização SIP pelo BGCF. O BGCF apenas é usado quando é efetuada uma chamada da rede IMS para a rede de comutação de circuitos PSTN (Public Switched TelephoneNetwork) ou PLMN (Public land mobile network);
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- MGCF (Media Gateway Control Function): é o elemento responsável por controlar e gerir os recursos do MGW incluindo o transcoding e processamento de mídia usando H.248. Também controla a conversão de protocolos de call control feita pelo SGW usando SCTP.
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'''Camada de Serviços:'''
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- HSS (Home Subscriber Server): É a base de dados central de utilizadores de uma rede IMS. O seu papel é semelhante ao HLR(Home Location Register) e ao AuC(Authentication Center)encontrados nas redes GSM.Contém os perfis do utilizador, informação de autenticação, autorização e localização física do mesmo;
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- MRF (Media Resource Function): É um media server IP que controla os streams multimídia como áudio, vídeo e texto sendo o responsável por fornecer à rede funções de toque de tons ou anúncios multimídia, áudio e vídeo-conferência, vídeo broadcast, recolha de dígitos, etc;
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- AS (Application Server): É o servidor responsável pelo armazenamento e execução desses serviços multimídia. Contudo, dependendo do tipo de serviço, o AS pode funcionar como proxy, SIP User Agent ou B2BUA.
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** Apontar os protocolos e tipos de acesso envolvidos 
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='''3) Estágio atual'''=

== '''Momento que vive a tecnologia''' ==

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O mercado mundial de IMS espera um crescimento acelerado para os próximos 5 anos, em 2008 foram investidos cerca de $200 milhões e mais de $2.5 bilhões são esperados em 2013.
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O mundo da comunicação digital está se movendo rapidamente da dependência do método de acesso para a preferência pelos serviços fornecidos. Essa massificação da rede e a redução de receita associadas aos serviços simples de voz estão levando os SPs a buscar novos mercados e idéias de faturamento, assim como meios de reduzir os custos associados ao fornecimento destes novos serviços. O IMS oferece a arquitetura que permite aos  SPs a flexibilidade para manter o foco nesses produtos, com a prontidão necessária em um mercado altamente competitivo. As redes IMS de SPs continuam a ser planejadas e implementadas, e isso revolucionará completamente a maneira como nós interagimos com o mundo 
digital.
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== '''Eventuais problemas''' ==

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(tráfego, frequência, limitações, capacidade) 
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== '''Exemplificar com matérias de revistas, livros e internet''' ==

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http://www.fierceenterprisecommunications.com/story/ims-equipment-sales-grow-74-2009/2009-06-08
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http://www.cellular-news.com/story/38109.php
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http://www.huawei.com/pt/catalog.do?id=701
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='''4) Características técnicas'''=
** Mostrar o espectro de frequência utilizado 
** Explicar sobre o tipo de modulação 
** Apresentar os tipos de acesso
** Potência (W)
** Alcance (Mts)
** Consumo (Autonomia)
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=='''5) Protocolos'''==
** Apresentar os protocolos usados na comunicação entre os elementos 
** Detalhar o formato dos protocolos 
** Apontar as normas que regem este protocolo (RFC, por exemplo) 
** Definir o órgão que coordena esta normatização 
** Identificar endereço de consulta à norma 
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=='''6) Serviços'''==
* '''Serviços básicos disponíveis'''
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A IMS é uma definição em evolução de uma arquitetura que resolve as crescentes exigências e frustrações de usuários e companhias. O objetivo final da arquitetura é definir um modelo que una os serviços  oferecidos por linha fixa (companhias telefônicas tradicionais), móvel (celular tradicional) e provedores de serviços combinados (companhias de TV a cabo e outras que oferecem serviços triple-play - 
voz, vídeo e dados) das redes de acesso usadas para receber esses serviços. Um exemplo clássico seria a capacidade de um telefone celular mudar para o VoIP WiFi - durante uma chamada - ao descobrir uma rede válida para uso. Nesse cenário, seu telefone móvel moveria dinamicamente a sua chamada atual pela rede celular para uma rede WiFi válida (por exemplo, sua rede sem fio doméstica) quando ela estiver 
ao alcance, economizando o tempo de utilização do celular e oferecendo banda adicional para comunicações de dados. Se você tivesse telefones com IMS habilitado ligados à sua operadora de telefonia, poderia transferir a chamada do seu celular para o seu telefone doméstico ou para o soft-phone VoiP no seu laptop enquanto viaja, transferindo a chamada entre provedores de serviços sem interrompê-la. O IMS, quando completamente implementado, permitirá que você escolha um SP não pela qualidade ou cobertura da sua rede, mas pelos serviços que eles oferecem. Esses serviços estariam disponíveis para todos os seus dispositivos IMS (conversores de cabo, computadores,  linhas telefônicas fixas, telefones celulares e mais). A "rede", ou como você se conecta a esses serviços, vai se tornar irrelevante.
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Resumidamente, as redes IMS poderão oferecer, dentre vários outros serviços, os descritos abaixo:
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- SMS;<br>
- MMS;<br>
- VoIP;<br>
- IPTV;<br>
- Videos;<br>
- Internet.
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* '''Apresentar interação com Internet'''
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a

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* '''Serviços avançados disponíveis'''
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As redes IMS possuem a capacidade de executar serviços em multitarefa mais prontamente do que os sistemas atuais. Qualquer pessoa usando 
um BlackBerry em uma rede GPRS sabe que, quando você está falando ao telefone, não pode mandar ou receber e-mails ou fazer qualquer outra coisa a não ser usar as funções de voz do aparelho. Para alcançar a portabilidade desses serviços adicionais, a arquitetura IMS precisa de um modo unificado para distribuí-los. Ao escolher o TCP/IP, o mecanismo mais robusto e amplamente utilizado em redes no mundo todo como padrão de distribuição, o IMS promete a capacidade de combinar serviços em dispositivos com suporte à essa arquitetura. Assim como a web permite 
que você navegue pela internet e fale com alguém por um telefone VoIP ao mesmo tempo, o IMS, usando o TCP/IP, poderá fornecer handsets móveis que podem lidar simultaneamente com dados, voz e vídeo.
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As pessoas podem criar soluções compatíveis com IMS para a divulgação de notícias, fotos e vídeos da família para qualquer dispositivo IMS, em qualquer lugar do mundo.
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O IMS oferece aos clientes corporativos a capacidade única de distribuir diretamente aplicativos e serviços criados por eles mesmos, independentemente do método de acesso escolhido, local ou SP - basta que o dispositivo seja compatível com IMS. Imagine poder distribuir instantaneamente um diretório da companhia ou notícias internas para qualquer dispositivo a qualquer momento, apenas registrando o dispositivo para que tenha acesso. Novos funcionários podem receber e-mails da companhia simplesmente habilitando o serviço em seus dispositivos móveis, 
computadores domésticos ou até em um sistema home theater compatível com IMS. 
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As redes IMS apresentam elementos para garantir a qualidade de serviço fim-a-fim e o handover entre redes fixas e móveis. No âmbito de novos serviços que a arquitetura IMS pode prover, os usuários pessoais terão, por exemplo, voucher universal e número pessoal de telefone universal; os usuários corporativos terão coisas tais como serviços de rede virtual (VPN) para grupos tanto em operação fixa quanto celular, IP Centrex e discagem ativada pela voz; e os usuários das famílias gozarão de contas unificadas e formação de grupos com serviços virtuais.
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* '''Outros serviços ou possíveis aplicações futuras'''
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Há razões por trás das necessidades e desejos pelo IMS, tanto pelo ponto de vista do SP quanto pelo da companhia ou do usuário final.
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Do ponto de vista do SP, a infra-estrutura IMS oferece uma flexibilidade e adaptabilidade que é vital para a sobrevivência no mundo moderno da informação. Atualmente, cada serviço que um SP fornece é criado em um ambiente de propósito único, por causa das limitações da arquitetura existente. Isso causa vários problemas. Primeiro, é caro; cada aplicativo deve reinventar sua própria base de dados de assinantes, sistemas de autenticação e faturamento, e mais. Segundo, isso aumenta demais a complexidade da rede; os sistemas não são integrados, não podem se comunicar diretamente uns com  os outros e precisam ser gerenciados separadamente, incluindo o provisionamento de assinantes e faturamento. Junte esses dois problemas e torna-se óbvio que o desenvolvimento de novos serviços e aplicativos para o usuário é uma proposta extremamente arriscada. Se o aplicativo não tiver uso suficiente para recuperar o custo de implementação e cobrir o custo de manutenção, o SP pode sofrer um pesado impacto econômico. Como resultado, os SPs estão relutantes em desenvolver novos serviços, a menos que saibam que terão demanda garantida. Na prática, isso sufoca o desenvolvimento dos serviços ou aplicativos que os usuários realmente querem. Infelizmente, para o SP, conforme a receita continua diminuindo por causa da competição, são exatamente esses novos serviços que atraem e mantêm clientes.  Sem essa diferenciação, os SPs estão rapidamente se tornando fornecedores de serviços massificados com faturamentos decadentes.
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A arquitetura IMS resolve muitos destes problemas para o SP. A separação dos serviços da rede de acesso não somente permite que eles abram novos mercados (por exemplo, uma operadora celular pode também fornecer serviços para linhas fixas), como a natureza modular do IMS reduz significativamente o custo e a complexidade no desenvolvimento destes novos serviços.
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A arquitetura IMS decompõe os silos de implementação de serviços e aplicativos habilitando a reutilização de serviços, de maneira similar à arquitetura orientada a serviços (SOA), em franca proliferação  nos departamentos de TI corporativos. Em vez de cada aplicativo cuidar de todos os aspectos do serviço, o IMS permite que eles compartilhem bases de dados de assinantes, autenticação, faturamento - tudo centralizado - e até os serviços de outros  aplicativos. Conseqüentemente, isso vai incentivar e acelerar o desenvolvimento de aplicativos inovadores, além de reduzir os custos operacional e capital da distribuição de aplicativos. O IMS reduz os riscos associados com a criação dos aplicativos necessários para atrair e manter clientes.
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A IMS vai mudar completamente as expectativas de usuários finais e companhias em relação às suas comunicações. Finalmente, em vez de ter de esperar até que os SPs forneçam os serviços que eles querem, os SPs estarão distribuindo serviços nunca imaginados. Outro aspecto importante do IMS é a significativa redução do número e complexidade dos dispositivos necessários para manter o controle do mundo digital. Primeiro, todos os dispositivos IMS poderão acessar os aplicativos IMS da mesma forma, não meras "traduções" ou "emulações" deles, que poderiam variar de um dispositivo para outro. Seja a partir de um telefone doméstico, terminal sem fio ou dispositivo móvel, o acesso e a operação dos aplicativos serão idênticos. Em segundo lugar, o IMS promete consolidar o número e a rotatividade de dispositivos. Os dispositivos IMS terão mais capacidade de lidar com multimídia, reduzindo a necessidade de dispositivos diferentes para tipos diferentes de mídia (voz, vídeo e dados). Além disso, como já dito antes, um dispositivo pode facilmente ocupar o lugar de vários dispositivos; quando você sai de casa, seu telefone se conecta à rede celular. Quando você volta, ele é seu telefone doméstico, conectado à sua rede WiFi, e pode até ser seu telefone do escritório quando você estiver no trabalho. Como todos os aplicativos serão distribuídos pela mesma infra-estrutura IMS, haverá uma necessidade menor de atualizar dispositivos para lidar com os aplicativos mais recentes, e os mesmos dispositivos irão funcionar em todas as redes de SPs; não será mais necessário adquirir um novo dispositivo simplesmente para trocar de SP.
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Assim vários serviços poderão ser ofertados a partir de um mesmo núcleo da rede. Com a arquitetura IMS, um novo serviço passa a ser representado por um disco óptico CD-ROM que é inserido num servidor com o software da aplicação. Nesse novo mundo, o nome do jogo passa a ser o oferecimento de serviços multimídia sobre uma rede IP, com a voz representando apenas mais um dentre outros serviços.
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=='''7) Referências'''==
'''Vídeos:'''
* http://www.youtube.com/watch?v=F03bxSDmzVs, acessado em 07 de Dezembro às 01:46 h;
* http://www.youtube.com/watch?v=wh08MGRiGj8, acessado em 07 de Dezembro às 02:52;
* http://www.youtube.com/watch?v=q2S0bKy52C4, acessado em 07 de Dezembro às 00:32 h.
<br>
* http://www.telebrasil.org.br/impressao/artigos.asp?m=488, acessado em 07 de Dezembro às 01:12 h;
* http://www.govoip.com.br/pdf/Govoip_especificacoes_tecnicas_GoSBC.pdf, acessado em 06 de Dezembro às 23:10 h;
* http://pt.scribd.com/doc/59078952/Apresentacao-IMS, acessado em 06 de Dezembro às 22:45 h;
* http://www.f5networks.com.br/pdf/white-papers/introducao-ao-subsistema-multimidia-ip-ims-conceitos-basicos-de-ims-e-terminologia-wp.pdf, acessado em 07 de Dezembro às 00:18 h;
* http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_Interactivo_Multim%C3%A9dia, acessado em 07 de Dezembro às 01:33 h;