Информационный портал >> Мир мобильных устройств Карта сайта Написать письмо На главную Искать по сайту
Главная страница
Новости
Статьи
Каталог устройств
Файлы
Фирм - инфо
Ссылки
О проекте
Контакты
Поиск
Подписка на новости:







Rambler's Top100
Рейтинг@Mail.ru



 
 

Статьи

Обсудить на форуме  Версия для печати   

Сети связи нового поколения и технологии softswitch

В течение последних лет активно обсуждается технология softswicth. Традиционные и новые операторы, включая операторов IP телефонии, испытывают системы softswitch, рассматривая их с точки зрения широкого применения в сетях связи. Одновременно совершенствуется и внедряется нормативная и техническая база для внедрения подобных систем.

В статье обсуждаются основные предпосылки внедрения систем softswitch, а также роль и место основных протоколов сети нового поколения.

Сеть с разделением уровня управления соединением и уровня переноса информации

Наметившаяся тенденция перехода от вертикально интегрированной бизнес-модели к модели, построенной на доступности всего пакета услуг, независимо от способов доступа через универсальную сеть переноса информации, приводит к новой сетевой архитектуре, которая постепенно становится признанным стандартом в телекоммуникационном сообществе (рис. 1).

Новая сетевая архитектура

Рис. 1 . Новая сетевая архитектура

При такой архитектуре классический телефонный узел ‘разбивается’ на компоненты, связанные между собой открытыми ‘вертикальными’ интерфейсами. Подобный процесс наблюдался в компьютерной индустрии с открытием компанией IBM аппаратных интерфейсов и отделением управляющего программного модуля от аппаратной реализации [1].

Переход к горизонтально интегрированным сетям, в которых уровень переноса информации отделен соединением от уровня управления, является важнейшим шагом, позволяющим расширить группу единых сетевых ресурсов и повысить общую эффективность операторской деятельности.

При строительстве сети с новой архитектурой вложение инвестиций смещается от узкоспециализированного оборудования (телефонные станции, маршрутизаторы) к оборудованию, формирующему пакетную, мультисервисную сеть, т.к. специализированные мультимедийные и телефонные ресурсы располагаются только на уровне контроля и управления (рис.2).

Изменение принципа инвестиций при строительстве сети нового поколения

Рис. 2. Изменение принципа инвестиций при строительстве сети нового поколения

Большинство новых услуг будут связаны с пакетными приложениями; тем не менее, нельзя забывать о важности традиционных голосовых услуг в структуре доходов оператора. Остается открытым вопрос о том, какие дополнительные услуги и в каком объеме будут востребованы пользователями. Таким образом, смещение инвестиций от узкоспециализированного оборудования к общим сетевым ресурсам обеспечивает оператору необходимую гибкость и защиту от изменения спроса на те или другие услуги.

Новые протоколы в архитектуре softswitch

Работы по определению новой сетевой архитектуры ведутся в таких организациях, как ITU-T , Multiservice Switching Forum, International Packet Communications Consortium.

Архитектура сети всегда включает узел управления вызовом, который может называться softswitch, телефонный сервер, управляющий агент и шлюзовое оборудование сопряжения с пакетными сетями. Эталонные архитектуры, с описанием основных функциональных блоков, приведены в [2] и [4]. Архитектура с разделенными функциями управления и переноса информации требует наличия вертикальных открытых протоколов взаимодействия.

В появлении каждого протокола прослеживается вполне определенная логика. Например, для обеспечения массового внедрения мультимедийных услуг потребовался протокол, который гармонично использует технологии Интернета, прост в использовании и позволяет внедрить целый ряд абсолютно новых приложений и услуг. SIP протокол становится основным кандидатом на такую роль [3].

Стремление операторов обеспечить весь набор классических телефонных услуг на пакетных сетях привело к появлению протокола BICC как эволюции протокола ISUP.

Естественно, что при переходе к разделенной архитектуре необходим протокол управления шлюзовыми элементами и основным направлением становится совершенствование протокола H.248, который создавался совместными усилиями организаций IETF (рабочая группа Megaco) и ITU-T.

Работы в рамках протоколов Sigtran стали необходимыми для обеспечения более надежной передачи информации сигнализации, чем это возможно при использовании стека TCP/IP.

Ниже, в таблице 1, кратко приводятся функциональные назначения и некоторые особенности данных протоколов.

Таблица 1

Протокол Функция в архитектуре Softswitch Комментарий
SIP Управление и установление сеанса связи Применяется для установления, как голосовых, так и мультимедийных вызовов по IP сетям. Использует очень много наработанных механизмов принятых в Интернет и считается более простым в сравнении с протоколом H.248. Терминальные устройства содержат программное обеспечение SIP агента. Интеллектуальность смещается от опорной сети к абонентским устройствам.
SIP-T Передача сигнализации ТфОП ISUP через SIP сеть Специальная разновидность протокола SIP , обеспечивающая “прозрачную” передачу сообщений ISUP по сети SIP. Фактически, SIP сеть выполняет в этом случае функцию классической транзитной станции. Работа по стандартизации продолжается для обеспечения всей функциональности принятой в ТфОП.
H.323 Управление и установление сеанса связи Наиболее распространенный протокол в сетях передачи голоса по IP. Считается трудно масштабируемым и менее перспективным по сравнению с SIP протоколом.
H.248/MEGACO Управление шлюзами доступа в пакетную сеть Наиболее перспективный и разрабатываемый стандарт. Потенциально должен обеспечить намного большие возможности по совместимости различного оборудования.
MGCP Управление шлюзами доступа в пакетную сеть Несмотря на то, что существуют сети с использованием данного протокола, дальнейшая работа по его развитию видится проблематичной в силу особенностей протокола.
BICC Управление вызовом в сетях с разделенными уровнями управления и переноса информации Протокол установления соединения независящий от типа использованной сети переноса (IP, ATM). Реализовывает полный набор услуг сети ТфОП/ЦСИО. Содержит комплект стандартов, описывающих не только сигнальные процедуры, но и сетевую архитектуру. Основная идея протокола отвечает на требования обеспечить полную реализацию всех принятых голосовых услуг классической телефонии при использовании пакетных сетей. Принят организацией 3GPP для сетей мобильной связи 3-го поколения
SIGTRAN Передача протоколов управления и сигнализации по IP сети Набор стандартов предлагаемых организацией IETF для обеспечения надежной передачи сигнализации по IP сети.

Таким образом, поддержка оборудованием тех или других протоколов напрямую связана с обеспечением требуемой сетевой функциональности. Подробнее остановимся на особенностях систем для модернизации сети связи общего пользования.

Требования к системам для модернизации сети связи общего пользования

Исторически интерес к системам softswitch возник у частных операторов связи, которые не могли себе позволить значительные инвестиции в дорогостоящее классическое оборудование коммутации каналов. Системы softswitch рассматривались с точки зрения полноценной замены местной и транзитной станции связи (в литературе иногда, соответственно, Class5 и Class 4 функциональность).

Существуют и более специфические требования для ряда приложений, где не требуется полная поддержка классических услуг связи. Такие услуги, как системы передачи голоса по IP сетям, офисная IP телефония, предъявляют к системам softswitch свои специфические требования.

Стремление расширить базу предлагаемых оператором услуг за счет внедрения видеосвязи, видеоконференций, центров обработки звонков сформировало еще одну область для систем softswitch.

Эффективная реализация систем softswitch может быть достигнута только для соответствующей области применения. Решение должно отвечать требованиям оператора по представлению телекоммуникационных услуг и последним стандартам, а также учитывать особенности существующей сети связи.

Отметим следующие важные требования к системам softswitch для применения на ТфОП:

- Обеспечение базовых и дополнительных видов обслуживания

- SSP функциональность с поддержкой протокола INAP-R

- Реализация специальных функций принятых на взаимоувязанной сети РФ

- Поддержка открытых протоколов SIP, BICC, H.248

- Возможность использования существующих систем передачи ИКМ для подключения абонентских концентраторов

Рассмотрим пример внедрения решения softswitch на основе обрудования Engine Softswitch компании Эрикссон для фрагмента областной сети.

Расчет носит качественный характер и призван показать принцип внедрения технологии нового поколения, а также набор и параметры используемых аппаратных средств.

Пример внедрения системы softswitch

Административно область поделена на районы с районными центрами и средними и малыми населенными пунктами, относящимися к райцентру. На уровне областного центра абонентов обслуживают городские телефонные сети (ГТС) 5-6значной нумерации. За обслуживание абонентов районов отвечают сельские телефонные сети (СТС). В СТС входят такие компоненты, как центральная станция (ЦС), в которую могут включаться абоненты и оконечные станции (ОС). Центральные станции обычно расположены в райцентрах и связываются между собой через междугороднюю станцию (АМТС), установленную в областном центре. Также в составе СТС есть узловые станции (УС), в которые также могут подключаться абоненты и ОС. Узловые и оконечные станции обычно располагаются в средних и малых населенных пунктах, и емкость их может варьироваться от 50 до 400 номеров. Основные особенности телефонной сети района – это существующие системы передачи ИКМ, большая доля аналоговых станций, низкая телефонизация района, сложная структура сети особенной для СТС.

Переходить к новой организации сети в области необходимо постепенно и начинать лучше с областного и районных центров, где выше плотность телефонизации, число абонентов и количество цифровых АТС. Решение позволит упростить структуру сети (в сети будет только три уровня – абонентский, переноса информации и управления), использовать на местном уровне существующие системы передачи ИКМ, постепенно обновить коммутационное оборудование и увеличить телефонную плотность в области.

Элементами сети Engine Softswitch являются:

• Телефонный сервер (TeS) – управляет логикой прохождения вызова и контролирует коммутационные ресурсы, реализованные в шлюзах доступа(MSG), используя стандартизованный H.248. Производительность 300-600 вызовов/сек в ЧНН

• Мультисервисный шлюз(MSG) - выполняет подключение ИКМ оборудования к пакетной сети и обеспечивает коммутацию голосовых соединений. Масштабируемая производительность 50-200 вызовов/сек в ЧНН

• Пакетная сеть IP/MPLS для передачи голоса и данных

• Абонентские узлы доступа(EAR)- выполняют функцию выносного абонентского концентратора с масштабируемой емкостью

Количество и места установки телефонных серверов и шлюзов определяется из исходных данных сети, таких как число абонентов, удельная нагрузка на абонента, среднее время разговора, территориальный разнос абонентов и производительность телефонного сервера и шлюзов доступа.

Для фрагмента областной сети с 300 000 -ми абонентов, нагрузкой на абонента 0.12 Эрл и среднем временем разговора 120 сек, расчетная интенсивность поступающей нагрузки составляет около 300 вызовов/сек в ЧНН. Более точное значение должно определяться с учетом распределения нагрузки и других параметров.

При производительности телефонного сервера в 300-600 вызовов/сек достаточно установить один сервер в областном центре. Однако, в телефонной связи очень важна такая характеристика сети, как надежность, поэтому рекомендуется использовать два телефонных сервера, работающих по принципу тандема.

Количество шлюзов, которое необходимо установить зависит от производительности шлюза, распределения абонентов в районах и наличия систем передачи, по которым будут подключаться абонентские выносы. Для рассматриваемой сетевой модели и производительности шлюзов в 50-70 вызовов/сек может оказаться достаточным установка в районных центрах трех, четырех шлюзов.

Важно отметить, что высокая производительность шлюза позволяет оператору гибко определять места их установок и не быть связанным ограничениями по обработки вызовов.

Подключение абонентов осуществляется установкой выносных абонентских концентраторов связанных со шлюзом доступа по фирменному протоколу. Подключение другого оконечного оборудования возможно, также, по протоколам DSS1 и V5.2. Для связи с существующими фрагментами сети телефонный сервер через шлюз доступа подключается к опорно-транзитным узлам по сигнализации ОКС 7.

Структура телефонной сети области с использованием решения Engine Softswitch представлена на рис. 3.

Пример построения телефонной сети области с использованием концепции Engine Softswitch

Рис. 3 Пример построения телефонной сети области с использованием концепции Engine Softswitch

Заключение

Переход к сетям нового поколения, в первую очередь, связан с внедрением разделенной архитектуры, где функциональные блоки взаимодействуют через открытые интерфейсы. Использование оборудования, основанного на открытых стандартах, становится для оператора связи конкурентным преимуществом, поскольку обеспечивает гибкость при внедрении и предоставлении услуг связи.

Доход от предоставления голосовых услуг в ближайшее время по-прежнему будет играть важную роль для операторов связи. Модернизированная на основе последних сетевых решений телефонная сеть даст возможность оператору сделать следующие шаги для дальнейшего развития - внедрить новейшие дополнительные услуги.

Рассмотренное решение Engine Softswitch компании Эрикссон находится в коммерческой эксплуатации более чем у 30 операторов связи по всему миру и внедряется на сети связи Российской Федерации.

Автор: Информационный отдел
E-mail: info@world-mobile.net

Дата публикации: 08.02.2010



* При перепечатке материалов ссылка на World-Mobile.net обязательна. Приглашаем авторов по написанию статей.




© 2005 - 2024 world-mobile.net