Классификация оборудования

Схема классификации оборудования для NGN представлена на рис. 2.1.

Рис.2.1. Классификация типов оборудования NGN

В соответствии с рисунком основными классами являются:

Гибкий коммутатор (Softswitch) — реализует функции по логике обработки вызова, доступу к серверам приложений, доступу к ИСС. сбору статистической информации, тарификации, сигнальному взаимодействию с сетью ТфОП и внутри пакетной сети, управлению установлением соединения и др. Гибкий коммутатор является основным устройством. реализующим функции уровня управления коммутацией и передачей информации.

В оборудовании гибкого коммутатора должны быть реализованы следующие основные функции:

· функция управления базовым вызовом, обеспечивающая прием и обработку сигнальной информации и реализацию действий по установлению соединения в пакетной сети:

· функция аутентификации и авторизации абонентов, подключаемых в пакетную сеть как непосредственно, так и с использованием оборудования доступа ТфОП;

· функция маршрутизации вызовов в пакетной сети;

· функция тарификации, сбора статистической информации:

· функция управления оборудованием транспортных шлюзов;

· функция предоставления ДВО. Реализуется в оборудовании гибкого коммутатора или совместно с сервером приложений:

· функция ОАМ&Р: эксплуатация, управление (администрирование), техническое обслуживание и предоставление той информации, которая не нужна непосредственно для управления вызовом и может передаваться к системе управления элементами через логически отдельный интерфейс;

· функция менеджмента: обеспечивает взаимодействие с системой менеджмента сети.

Дополнительно в оборудовании гибкого коммутатора могут быть реализованы следующие функции:

· функция SP STP сети ОКС7;

· функция предоставления расширенного списка ДВО. Реализуется самостоятельно или с использованием серверов приложений;

· функция взаимодействия с серверами приложений;

· функция SSP;

· другие.

Рассмотрим основные характеристики гибкого коммутатора.

Производительность — как максимальное количество обслуживаемых базовых вызовов за единицу времени (как правило, за час). Производительность гибкого коммутатора является одной из главных характеристик, на основе которой должен проводиться выбор оборудования и проектирование сети. Следует понимать, что гибкий коммутатор обслуживает вызовы от различных источников нагрузки, каковыми являются:

♦ вызовы от терминалов, предназначенных для работы в сетях NGN (терминалы SIP и Н.323, а также 1Р-УПАТС);

♦ вызовы от терминалов, не предназначенных для работы в сетях NGN (аналоговые и ISDN терминалы) и подключаемых через оборудование резидентных шлюзов доступа:

♦ вызовы от оборудования сети доступа, не предназначенного для работы в сетях NGN (концентраторы с интерфейсом V5) и подключаемого через оборудование шлюзов доступа:

♦ вызовы от оборудования, использующего первичный доступ (УПАТС) и подключаемого через оборудование шлюзов доступа:

♦ вызовы от сети ТфОП. обслуживаемые с использованием сигнализации ОКС7. с включением сигнальных каналов ОКС7 либо непосредственно в гибкий коммутатор, либо через оборудование сигнальных шлюзов:

♦ вызовы от других гибких коммутаторов, обслуживаемые с использованием сигнализации SIP-Т. .

Функциональная схема гибкого коммутатора представлена на рис. 2.2.

Производительность оборудования гибкого коммутатора различна при обслуживании вызовов от различных источников, что объясняется как различным объемом и характером поступления сигнальной информации от разных источников, так и заложенными алгоритмами обработки сигнальной информации.

При проектировании сети NGN в части возможностей гибкого коммутатора важно иметь наиболее полную информацию о производительности для различных видов нагрузки, а также для смешанных типов нагрузки при различных долях каждого из видов.

Надежность — свойство объекта сохранять во времени и в установленных пределах значения всех параметров и способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения.

Требования по надежности к оборудованию гибкого коммутатора характеризуются средней наработкой на отказ, средним временем восстановления, коэффициентом готовности, сроком службы. При проектировании сети следует понимать, что выход из строя гибкого коммутатора приведет к пропаже всех видов связи в обслуживаемом сетевом фрагменте (домене); поэтому должны быть предусмотрены меры по обеспечению дублирования и защиты оборудования.

Поддерживаемые протоколы. Оборудование гибкого коммутатора может поддерживать следующие виды протоколов.

♦ При взаимодействии с существующими фрагментами сети ТфОП:

· непосредственное взаимодействие: ОКС7 в части протоколов МТР, ISUP и SCCP;

· взаимодействие через сигнальные шлюзы: М2UА. МЗUА. М2РА для передачи сигнализации ОКС7 через пакетную сеть: V5UA для передачи сигнальной информации V5 через пакетную сеть: IUA для передачи сигнальной информации первичного доступа через пакетную сеть;

· МЕGАСО (Н.248) для передачи информации, поступающей по системам сигнализации по выделенным сигнальным каналам (2ВСК). В настоящее время известны подобные реализации в части системы сигнализации R1; требований и примеров реализации МЕGАСО для поддержки российской системы сигнализации R1.5 не существует.

♦ При взаимодействии с терминальным оборудованием:

· непосредственное взаимодействие с терминальным оборудованием пакетных сетеи: SIP и Н.323;

· взаимодействие с оборудованием шлюзов, обеспечивающим подключение терминального оборудования ТфОП: МЕGАСО (П.248) лля передачи сигнализации по аналоговым абонентским линиям: IUA для передачи сигнальной информации базового доступа ISDN.

♦ При взаимодействии с другими гибкими коммутаторами: SIP-Т.

· При взаимодействии с оборудованием интеллектуальных платформ (SCP): INAP.

· При взаимодействий с серверами приложений: в настоящее время взаимодействие с серверами приложений, как правило, базируется на внутрифирменных протоколах, в основе которых лежат технологии .JAVA, XML SIP и др.

♦ При взаимодействий с оборудованием транспортных шлюзов:

· для шлюзов, поддерживающих транспорт 1Р или 1Р/АТМ: Н.248. МGCP, IPDC и др.;

· для шлюзов, поддерживающих транспорт АТМ: BICC.

Подробно характеристики и особенности используемых протоколов определены в п. 2.6.

Поддерживаемые интерфейсы. Как правило, оборудование гибкого коммутатора поддерживает следующие виды интерфейсов:

o интерфейс Е1 (2048 кбит/с) для подключения сигнальных каналов ОКС7. включаемых непосредственно в гибкий коммутатор:

o интерфейсы семейства Ethernet для подключения к IР сети. Через Ethernet-интерфейсы передается сигнальная информация в направлении пакетной сети.

Шлюзы (Gateways) — устройства доступа к сети и сопряжения с существующими сетями. Оборудование шлюзов реализует функции по преобразованию сигнальной информации сетей с коммутацией пакетов в сигнальную информацию пакетных сетей, а также функции по преобразованию информации транспортных каналов в пакеты IР ячейки АТМ и маршрутизации пакетов IР'ячеек АТМ. Шлюзы функционируют на транспортном уровне сети.

Для реализации возможности подключения к мультисервисной сети различных видов оборудования ТфОП используются различные программные и аппаратные конфигурации шлюзового оборудования:

♦ транспортный шлюз [Media Gateway(МG)] — реализация функций преобразования речевой информации в пакеты IР/ячейки АТМ и маршрутизации пакетов IР'ячеек АТМ:

♦ сигнальные шлюзы [Signalling Gateway (SG)] — реализация функции преобразования систем межстанционной сигнализации сети ОКС7 (квазисвязный режим) в системы сигнализации пакетной сети [SIGTRAN (МхUA)];

♦ транкинговый шлюз [Trunking Gateway (TGW)] — совместная реализация функций МG и SG;

♦ шлюз доступа [Ассеss Gateway (АGW)] — реализация функции МG и SG для оборудования доступа, подключаемого через интерфейс V5:

♦ резидентный шлюз доступа [Residential Ассеss Gateway (RAGW) ] — реализация функции подключения пользователей, использующих терминальное оборудование ТфОП /ЦСИС к мультисервисной сети.

Оборудование транспортного шлюза должно выполнять функции устройства, производящего обработку информационных потоков среды передачи.

Оборудование транспортного шлюза должно реализовывать следующий перечень обязательных функций:

♦ функцию адресации: обеспечивает присвоение адресов транспортировки IР для средства приема и передачи:

♦ функцию транспортировки: обеспечивает согласованную транспортировку потоков среды передачи между доменом IР и доменом сети с коммутацией каналов, включая, например, выполнение процедур преобразования кодировок и эхокомпенсации;

♦ функцию трансляции кодека: маршрутизирует информационные транспортные потоки между доменом IР и доменом сети с коммутацией каналов:

♦ функцию обеспечения секретности канала среды передачи: гарантирует секретность транспортировки информации в направлении к шлюзу и от шлюза:

♦ функцию транспортного окончания сети с коммутацией каналов: включает реализацию процедур всех низкоуровневых аппаратных средств и протоколов сети;

♦ функцию транспортного окончания сети пакетной коммутации: включает реализацию процедур всех протоколов, задействованных в распределении транспортных ресурсов, на сети пакетной коммутации, включая процедуры использования кодеков;

♦ функцию обработки транспортного потока с пакетной коммутацией/коммутацией каналов: обеспечивает преобразование между каналом передачи аудио информации, каналом передачи факсимильной информации или каналом передачи данных на стороне сети с коммутацией каналов и пакетами данных (например, RTP/UDPIP или ATM) на стороне сети пакетной коммутации;

♦ функцию предоставления канала для услуги: обеспечивает такие услуги, как передача уведомлении и тональных сигналов в направлении к сети с коммутацией каналов или к сети пакетной коммутации;

♦ функцию регистрации использовании: определяет и/или регистрирует информацию о сигнализации и/или информацию о приеме или передаче сообщений, передаваемых в транспортных потоках:

♦ функцию информировании об использовании: сообщает внешнему объекту о текущем и/или зарегистрированном использовании (ресурсов):

♦ функцию ОАМ&Р: эксплуатация, управление (администрирование), техническое обслуживание и предоставление той информации. которая не нужна непосредственно для управлении вызовом и может передаваться к системе управления элементами через логически отдельный интерфейс:

♦ функцию менеджмента: обеспечивает взаимодействие с системой менеджмента сети.

Оборудование сигнального шлюза должно выполнять функции посредника при сигнализации между пакетной сетью и сетью с коммутацией каналов.

Оборудование сигнального шлюза сигнализации должно реализовывать следующий перечень обязательных функций:

* функцию окончании протоколов уровня, располагающегося ниже уровня протокола управлении вызовом сети с коммутацией каналов;

* функцию секретности сигнальных сообщений: обеспечивает секретность сигнальных сообщений в направлении к шлюзу и от шлюза;

* функцию ОАМ&Р: эксплуатация, управление (администрирование), техническое обслуживание и предоставление той информации. которая не нужна непосредственно для управления вызовом и может передаваться к системе управлении элементами через логически отдельный інтерфейс;

* функцию менеджмента: обеспечивает взаимодействие с системой менеджмента сети.

Основными характеристиками шлюзов являются следующие:

Емкость, определяемая как в направлении ТфОП, так и в направлении к пакетной сети.

В направлении к ТфОП емкость определяется количеством подключаемых потоков Е1 в направлении сети ТфОП для транспортных шлюзов. а также количеством аналоговых абонентских линий и количеством U(ST)-интерфейсов для подключения абонентов базового доступа ISDN для резидентных шлюзов доступа.

В направлении к пакетной сети емкость определяется количеством и типом интерфейсов. Например, емкость в направлении пакетной сети может составлять один интерфейс Ethernet 100BaseT или пять интерфейсов IМА с использованием потоков ЕЗ.

Производительность. Как правило, производительность является достаточной для обслуживании потоков вызовов, определяемых емкостными показателями оборудования.

Протоколы. Оборудование шлюзов может поддерживать следующие протоколы.

Для транспортных шлюзов:

♦ в направлении к гибкому коммутатору: Н.248, МGСР, IРDС для управления вызовами при использовании транспортной технологии IР; ВIСС для управления вызовами при использовании транспортной технологии АТМ;

♦ в направлении к другим шлюзам или терминальному оборудованию пакетной сети: RTP/RTCP при использовании транспортной технологии IР: РNNI или UNI при использовании транспортной технологии АТМ.

Для сигнальных шлюзов:

♦ в направлении к сети ТфОП: в зависимости от реализации возможна поддержка уровня МТР2 или МТРЗ системы сигнализации ОКС7. В первом случае сигнальный шлюз должен терминировать уровень МТРЗ и передавать всю «вышестоящую» информацию в направлении гибкого коммутатора с использованием протокола М2UА. Во втором случае сигнальный шлюз должен терминировать уровень МТРЗ и передавать «вышестоящую» информацию в направлении гибкого коммутатора с использованием протокола МЗUА;

♦ в направлении к гибкому коммутатору: в зависимости от используемых механизмов обработки ОКС7 могут поддерживаться М2OА или МЗUА.

Для шлюзов доступа:

♦ в направлении к гибкому коммутатору: для передачи сигнальной информации, связанной с обслуживанием вызова: V5UМ при подключении оборудования сети доступа: МЕGАСО (Н.248) при подключении абонентов, использующих сигнализацию по аналоговой абонентской линии: IUA при подключении абонентов, использующих базовый доступа ISDN. Для передачи сигнальной информации управления шлюзами: Н.248. МGCP, IPDC;

♦ в направлении к другим шлюзам и терминальному оборудованию пакетной сети: RТР RТСР;

♦ в направлении к ТфОП: сигнализацию по аналоговым абонентским линиям, сигнализацию базового доступа ISDN в части протоков уровня 2 (LAP-D), сигнализацию по интерфейсу V5 в части протоколов уровня 2 (LАР-V5).

Поддерживаемые интерфейсы. Как правило, оборудование шлюзов поддерживает следующие интерфейсы:

* транспортные шлюзы: в направлении к ТфОП поддерживаются интерфейсы РDH (Е1) и/или SDH (SТМ1/4). В направлении пакетной сети на основе IР технологий: интерфейсы семейства Ethernet от 10Ваse до GigabitEthernet (100Вasе). причем используемая среда передачи специфицируется отдельно. В направлении пакетной сети на основе АТМ технологий: от IМА до NNI 4.0:

♦ сигнальные шлюзы в направлении ТфОП в основном поддерживают интерфейс РDН (Е1), а в направлении пакетной сети — интерфейс 10Ваse Ethernet;

* шлюзы доступа в направлении ТфОП поддерживают интерфейс по аналоговым абонентским линиям и интерфейсы базового доступа ISDN (U-,S-,SТ) для резидентных шлюзов и интерфейс РDН (Е1) для шлюзов доступа, осуществляющих подключения оборудования интерфейса V5. В направлении пакетной сети на основе IР технологий: интерфейсы 10-100Ваsе Ethernet. В направлении пакетной сети на основе АТМ технологий: интерфейсы IМА или UNI.

АТС с функциями МGС — оборудование АТС. в котором помимо функций коммутации канатов реализованы функции по коммутации пакетов, т.е. функции шлюзов и частично функция гибкого коммутатора. Функционально к такому оборудованию одновременно предъявляются требования, определенные как для гибкого коммутатора, так и для шлюзов.

С точки зрения технических характеристик (в пакетной части) для такого оборудования определяются требования по емкости, производительности. надежности, поддерживаемым протоколам и реализованным интерфейсам к пакетной сети.

Терминальное оборудование — терминальные устройства, используемые для предоставления голосовых и мультимедийных услуг связи и предназначенные для работы в пакетных сетях.

Существует два основных типа терминальных устройств, предназначенных для работы в пакетных сетях: SIP-терминалы и Н.323-терминалы. Данное оборудование может иметь как специализированное аппаратное (standalone), так и программное исполнение (softphone).

Также иногда используется терминальное оборудование на основе протокола МЕGАСО. Такое терминальное оборудование совмещает в себе функции аналогового телефонного аппарата и шлюза доступа в части преобразования сигнализации по аналоговым абонентским линиям. Его функциональные возможности ограничиваются возможностями аналогового аппарата, но оно может непосредственно подключаться к пакетной сети.

Еще одним видом терминального оборудования являются интегрированные устройства доступа (IАD). Как правило, IAD обеспечивает подключение терминального оборудования сетей ТфОП (аналоговые ТА и терминалы ISDN) и терминального оборудования сетей передачи данных. В IAD реализуются функции по преобразованию протоколов сигнализации ТфОП в протоколы пакетных сетей (SIP/Н.323) и преобразованию потоков пользовательской информации между сетями с коммутацией каналов и пакетными сетями. Ближайшей аналогией к iAD в сетях ТфОП является оборудование малых УПАТС.

Терминальное оборудование поддерживает протоколы SIP или Н.323 в направлении гибкого коммутатора для передачи информации сигнализации и управления коммутацией и протоколы RТР/RТСР для передачи пользовательской информации. Для подключения к сети, как правило, используется Ethernet интерфейс.

Сервер приложений. Используется для предоставлении расширенного списка дополнительных услуг абонентам пакетных сетей или абонентам, получающим доступ в пакетные сети. Сервера приложений предназначены для выполнении функций уровня услуг и управления услугами.

Спецификация выполняемых функций зависит от реализуемой с помощью сервера услуги группы услуг и не может быть сформулирована на абстрактном уровне.

Серверы приложений, как правило, взаимодействуют с оборудованием гибкого коммутатора с использованием технологий JАVА,ХМL,OSP. Подключение производится в основном с использованием интерфейсов, базирующихся на Ethernet.