MAMS

01. Jan. 2007 bis 31. Dez. 2007

Multi-Access, Modular-Services Framework


Das Verbundvorhaben MAMSMulti-Access, Modular-Services Framework - war ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)  gefördertes Projekt unter Federführung der Deutschen Telekom Laboratories.
Das Ziel von MAMS war die Beschreibung und Bereitstellung einer neuartigen, einheitlichen, offenen Service Delivery Platform (SDP) für zukünftige Next Generation Networks and Services (NGN). Die im MAMS-Projekt entwickelte SDP ermöglicht die schnelle, vereinfachte Gestaltung von neuartigen, kombinatorischen Dienstleistungen für unterschiedlichste Multimedia-Anwendungen auf der Basis einer unterbrechungsfreien Nutzung unterschiedlicher Netztechnologien und der Integration von Sprache und Daten.
Unter Verwendung verteilter, dynamisch rekonfigurierbarer Netzknoten und einer modularen, IMS-basierenden Overlay-Dienstarchitektur mit offenen Schnittstellen zur Einbindung von Drittanbietern wurden methodisch strukturierte Verfahren und Werkzeuge zur Dienstentwicklung erarbeitet, sowie generelle Probleme offener Dienstumgebungen untersucht.


Herausforderung

Steigender Wettbewerbsdruck, veränderte Wertschöpfungsketten und innovative Geschäftsmodelle in den Branchen Telekommunikation und Informationstechnologie fordern von zukünftigen mobilen, drahtlosen und drahtgebundenen Telekommunikationsinfrastrukturen wesentlich kürzere Entwicklungszeiten ("Time-to-Market") für die Bereitstellung neuer, innovativer Dienste unter Berücksichtigung unterschiedlicher Netztechnologien.
Um das zur Verfügung stehende Innovationspotenzial besser nutzen zu können, wäre es von großem Vorteil, wenn es gelänge, die kreativen Kräfte von Nutzern nachhaltig in den Prozess der Dienstentwicklung einzubeziehen.
Es gilt daher, neben den Spezialisten der Informationstechnologie auch Personen anderer (Nutzer-) Gruppen an der Entwicklung innovativer Dienste zu beteiligen.
Hinzu kommt, dass immer kürzere Technologie-Innovationszyklen eine kontinuierliche Verfeinerung, Erweiterung und auch Substitution existierender Service Delivery Platforms erfordern. Dieser Prozess wird ebenfalls durch das Auftreten neuer Informationstechnologien, neuer Softwarewerkzeuge und Technologie-Standards beschleunigt.
Als geeignetes Architekturkonzept für die Entwicklung zukünftiger Enterprise- und Telekommunikationsanwendungen, die in ihrem Abstraktionsgrad sogar bis in die Domäne von Geschäftsprozessen reichen, haben sich dienstorientierte Architekturen (Service Oriented Architecture – SOA) und ihre Realisierung auf der Basis von Web-Services und Workflows erwiesen.
Die Service Delivery Platforms verwenden dabei SOAs nicht nur zur Bereitstellung von Dienstfunktionalität an Drittanbieter und Enterprises ("Exposer-Mechanismen") sondern vermehrt auch für die Bereitstellung von Schnittstellen mit niedrigerem Abstraktionsgrad zu den (Kern-) Netzdiensten und -elementen.
Auf der technischen Ebene ergeben sich in diesem Zusammenhang die folgenden Probleme, deren Lösung als Forschungsgegenstand von zentraler Bedeutung ist:

  • Die Bereitstellung der spezifischen Dienstentwicklungsumgebung, geeignet, multidisziplinären Teams die einfache Entwicklung innovativer Dienste von der Idee bis zur Bereitstellung zu ermöglichen
  • Die Spezifikation von Mechanismen, die die Anpassung von Dienstentwicklungstechniken an Veränderungen der technischen Infrastruktur unterstützen.
  • Die automatisierte Anpassung von Diensten an sich ändernde technische  Telekommunikationsinfrastrukturen.


Projektziele

Das Ziel von MAMS ist die Erarbeitung methodisch strukturierter Verfahren und Werkzeuge, die eine intuitive Dienst-Entwicklung und Dienst-Inbetriebnahme ermöglichen. Die weitgehende Automatisierung dieses Prozesses soll Nicht-Experten befähigen, schnell und einfach komplexe Multi-Access-fähige Dienste und Anwendungen zu realisieren und in den Wirkbetrieb zu überführen.
Zu diesem Zweck wird eine "Service Creation Workbench" entwickelt, die eine einfache Services-Generierung aus verfügbaren Dienstleistungskomponenten ermöglicht. Damit lassen sich zielgruppengerecht neue Mehrwertdienste umsetzen, wie beispielsweise Community Services, Customer Relationship Management Services oder auch neue e-Business Services, wie zum Beispiel e-Health. Die "Service Creation Workbench" bildet hierbei die Grundlage zur Etablierung einer standardisierten Programmierumgebung für Nicht-Experten. Diese Arbeiten erfolgen in Zusammenarbeit mit den entsprechenden Standardisierungsgremien. Die Entwicklungsumgebung basiert auf Open-Source-Komponenten, um (1) die Akzeptanz und Weiterentwicklung der "Services Creation Workbench" zu erleichtern und (2) die breite Einführung individueller modularer Mehrwertdienste durch freie Programme anzuregen. Der offene Ansatz ermöglicht darüber hinaus die Migration weiterer, heute noch nicht bekannter Dienstplattformen.
Obwohl das IMS gemeinhin als standardisiert gilt, gibt es tatsächlich aber immer noch erheblichen Regelungsbedarf z. B. im Zusammenhang mit der Konvergenz von Fixed Networks und Internet. Hier gibt es offene Fragen z. B. im Bereich Testspezifikationen, die zu Interoperabilitätsproblemen führen können, aber auch hinsichtlich der Erweiterungsmöglichkeiten des Standards in Richtung Anwendung als NGN-Dienstplattform auf der Grundlage unterschiedlicher Zugangsnetze, sowie im Bereich IMS-basierte Dienstbereitstellung. Durch seine Expertise auf diesen Gebieten kann FOKUS im Rahmen des MAMS-Projektes wichtige Beiträge insbesondere im Zusammenhang mit den Standardisierungsaktivitäten von ETSI TISPAN leisten.


Technologie

Eine Service-Creation- und Service-Execution-Umgebung erfordert spezielle Methoden und Werkzeuge für die effiziente Unterstützung während des gesamten Lebenszyklus' eines Dienstes – von der Idee, über die Analyse und Spezifikation, Implementierung, Bereitstellung und Testen bis hin zum Betrieb, einschließlich Überwachung und Wartung.
Die Dienst-Generierung bedient sich einer Sammlung von Kern-Kommunikationsdiensten. Hierfür wird in MAMS eine flexible und effiziente "Open Distributed Service Delivery Platform" (ODSDP) als Teil eines Next Generation Network (NGN) entwickelt. Diese Plattform bildet die Integrationsebene für die verschiedenen Infrastrukturfunktionalitäten und Schnittstellen, auf denen MAMS-Dienste aufbauen können. Die mit Hilfe der Service Creation Workbench entwickelten Dienste werden auf der ODSDP ausgeführt und können so die integrierten Funktionalitäten nutzen. Die Control-Ebene dieser NGN-Plattform basiert auf dem IP-Multimedia Subsystem (IMS) und einer Network Abstraction Komponente. Sowohl IMS als auch die Network Abstraction befinden sich derzeit im Standardisierungsprozess. MAMS entwickelt eine erste Open Source Variante des IMS. Bezüglich Network Abstraction wird im MAMS-Projekt erstmalig eine "Open Mobile Alliance (OMA) Services Umgebung" implementiert und mit den klassischen IMS-Schnittstellen verglichen. Eine optimierte Middleware wird im Projekt entwickelt, um Fragen wie Redundanzkonzepte, Lastenverteilung oder Skalierung von der eigentlichen Bereitstellung von Diensten zu entkoppeln. Diese "Intelligent Service Oriented Network Infrastructure" (ISONI) abstrahiert dabei vorhandene Hardware für die NGN-Komponenten IMS und ODSDP und optimiert die Kommunikation zwischen den Komponenten.
Bei der Umsetzung dieser Vision spielen Diensterzeugungstools mit hohem Abstraktionsgrad, netzunabhängige offene Dienstplattformen wie auch das IMS eine entscheidende Rolle.
Fraunhofer FOKUS wird in diesem Kontext seine Forschungsschwerpunkte auf die aktuellen Standardisierungsaktivitäten von ETSI TISPAN ausrichten. Hierbei sind insbesondere die folgenden Bereiche von Bedeutung:

  • Die Entwicklung eines portablen Open Source IMS Core Systems auf der Basis des kommenden 3GPP Release 7 - und des ETSI TISPAN NGN Release 2 Standards
  • Die Entwicklung einer flexiblen Dienstgüte-Infrastruktur gemäß ETSI TISPAN NGN und 3GPP-Standards
  • Die Entwicklung eines umfassenden IMS-Rahmenwerks
  • Die Entwicklung eines Programmsystems zur IMS-Leistungsmessung
  • Die Entwicklung eines IMS Service Orchestration Frameworks, das den OMA OSE Standards entspricht

Auf diesen Gebieten verfügt FOKUS über spezifische Kompetenzen und wird zur Realisierung der MAMS-Ziele entscheidend beitragen, indem es indem es Beiträge insbesondere im Zusammenhang mit den Standardisierungsaktivitäten von ETSI TISPAN leisten und im Einzelnen die Entwicklung der folgenden Komponenten sicherstellen wird:

Im Bereich der Dienstplattformen / Netzabstraktion:

  • Parlay Playgrounds für Netzabstraktion und Drittanbieterzugang in der SDP
  • Definition und Realisierung neuer Netzabstraktions-APIs (Parlay X und OMA OSA)
  • Anbindung der Enabler-APIs an die darunter liegende Infrastruktur (d.h. IMS und Legacy Netze)
  • Entwicklung eines Service Orchestration Framework
  • Integration der Neuentwicklungen in die MAMS SDP Zielplattform

Für den IMS Playground:

  • Entwicklung eines Open Source IMS Core auf SER-Basis für die Akademia
  • Entwicklung eines QoS-Framework für IMS über WLAN und DSL (NGN)
  • Entwicklung eines Security-Framework für IMS
  • Anbindung des IMS-Playgrounds an die SDP Enabler

Im Bereich Distributed Service Environments (DSE):

  • Anpassung der Open Source IMS Core Komponenten an die DSE
  • Entwicklung von Benchmark Tools und Leistungsbewertung

Für das MAMS Testbed:

  • Ausbau des IMS Playgrounds
  • Entwicklung eines MAMS Demonstrators
  • Bereitstellung eines Testbeds für interessierte Anwender


Partner

  • Deutsche Telekom

  • Alcatel SEL AG

  • Infineon Technologies AG

  • TUB- DAI-Labor / ÜBB

  • TUB – Lehrstuhl für Marketing

  • Fraunhofer Institut FOKUS

  • Fraunhofer Institut FIRST

  • Fraunhofer Institut SIT