Протягом останнього років активно обговорюється технологія softswicth. Традиційні й нові оператори, включаючи операторів IP телефонії, испытывают системи softswitch, розглядаючи їх з погляду широкого применения в мережах зв'язку. Одночасно вдосконалюється й впроваджується нормативна и технічна база для впровадження подібних систем

У статті обговорюються основні передумови впровадження систем softswitch, а також роль і місце основних протоколів мережі нового покоління

Мережа з поділом рівня керування з'єднанням і рівня переноса інформації

тенденція, ЩоНамітилася, переходу від вертикально интегрированной бізнесів-моделі до моделі, побудованої на доступності всього пакета услуг, незалежно від способів доступу через універсальну мережу переносу информации, приводить до нової мережної архітектури, що поступово стає признанным стандартом у телекомунікаційному співтоваристві (мал. 1).

Рис. 1. Нова мережна архітектура

При такій архітектурі класичний телефонний вузол ?розбивається? на компоненти, зв'язані між собою відкритими ?вертикальними? интерфейсами. Подібний процес спостерігався в комп'ютерній індустрії з відкриттям компанией IBM апаратних інтерфейсів і відділенням керуючого програмного модуля від апаратної реалізації [1].

Перехід до горизонтально інтегрованих мереж, у яких уровень переносу інформації відділений з'єднанням від рівня керування, є важнейшим кроком, що дозволяє розширити групу єдиних мережних ресурсів і підвищити общую ефективність операторської діяльності

При будівництві мережі з новою архітектурою вкладення инвестиций зміщається від узкоспециализированного встаткування (телефонні станции, маршрутизатори) до встаткування, що формує пакетну, мультисервисную сеть, тому що спеціалізовані мультимедийные й телефонні ресурси розташовуються только на рівні контролю й керування (мал.2).

Рис. 2. Зміна принципу інвестицій при будівництві сети нового покоління

Більшість нових послуг будуть пов'язані з пакетними приложениями; проте, не можна забувати про важливість традиційних голосових услуг у структурі доходів оператора. Залишається відкритим питання про те, які дополнительные послуги й у якому обсязі будуть затребувані користувачами. Таким образом, зсув інвестицій від узкоспециализированного встаткування до загальних сетевым ресурсам забезпечує операторові необхідну гнучкість і захист від изменения попиту на ті або інші послуги.

Нові протоколи в архітектурі softswitch

Роботи з визначення нової мережної архітектури ведуться в таких організаціях, як ITU-T , Multiservice Switching Forum, International Packet Communications Consortium.

Архітектура мережі завжди включає вузол керування викликом, который може називатися softswitch, телефонний сервер, що управляє агент і шлюзовое встаткування сполучення з пакетними мережами. Еталонні архітектури, з описанием основних функціональних блоків, наведені в [2] і [4]. Архітектура з разделенными функціями керування й переносу інформації вимагає наявності вертикальных відкритих протоколів взаємодії.

У появі кожного протоколу простежується цілком определенная логіка. Наприклад, для забезпечення масового впровадження мультимедийных послуг потрібен був протокол, що гармонійно використає технологии Інтернету, простий у використанні й дозволяє впровадити цілий ряд абсолютно нових додатків і послуг. SIP протокол стає основним кандидатом на таку роль [3].

Прагнення операторів забезпечити весь набір класичних телефонных послуг на пакетних мережах привело до появи протоколу BICC як эволюции протоколу ISUP.

Природно, що при переході до розділеної архітектури необходим протокол керування шлюзовими елементами й основним напрямком становится вдосконалювання протоколу H.248, що створювався спільними усилиями організацій IETF (робоча група Megaco) і ITU-T.

Роботи в рамках протоколів Sigtran стали необхідними для обеспечения більше надійної передачі інформації сигналізації, чим це можливо при використанні стеку TCP/IP.

Нижче, у таблиці 1, коротко приводяться функціональні назначения й деякі особливості даних протоколів.

Таблиця 1

Таким чином, підтримка встаткуванням тих або інших протоколов прямо пов'язана із забезпеченням необхідної мережної функціональності. подробнее зупинимося на особливостях систем для модернізації мережі зв'язку загального пользования.

Вимоги до систем для модернізації мережі зв'язку загального пользования

Історично інтерес до систем softswitch виник у часток операторов зв'язку, які не могли собі дозволити значні інвестиції в дорогостоящее класичне встаткування комутації каналів. Системи softswitch рассматривались із погляду повноцінної заміни місцевої й транзитної станції связи (у літературі іноді, відповідно, Class5 і Class 4 функціональність).

Існують і більше специфічні вимоги для ряду приложений, де не потрібна повна підтримка класичних послуг зв'язку. Такі услуги, як системи передачі голосу по IP мережах, офісна IP телефонія, предъявляют до систем softswitch свої специфічні вимоги

Прагнення розширити базу пропонованих оператором послуг за счет впровадження відеозв'язку, відеоконференцій, центрів обробки дзвінків сформировало ще одну область для систем softswitch.

Ефективна реалізація систем softswitch може бути достигнута тільки для відповідної області застосування. Рішення повинне отвечать вимогам оператора по поданню телекомунікаційних послуг і последним стандартам, а також ураховувати особливості існуючої мережі зв'язку

Відзначимо наступні важливі вимоги до систем softswitch для применения на Тфоп:

- Забезпечення базових і додаткових видів обслуговування

- SSP функціональність із підтримкою протоколу INAP-R

- Реалізація спеціальних функцій прийнятих на взаємопов'язаної сети РФ

- Підтримка відкритих протоколів SIP, BICC, H.248

- Можливість використання існуючих систем передачі ИКМ для підключення абонентських концентраторів

Розглянемо приклад впровадження рішення softswitch на основі обрудования Engine Softswitch компанії Эрикссон для фрагмента обласної мережі.

Розрахунок носить якісний характер і покликаний показати принцип внедрения технології нового покоління, а також набір і параметри використовуваних аппаратных засобів.

Приклад впровадження системи softswitch

Адміністративно область поділена на райони з районними центрами й середніми й малими населеними пунктами, що ставляться до райцентру. На уровне обласного центра абонентів обслуговують міські телефонні мережі (ГТС) 5-6значной нумерації. За обслуговування абонентів районів відповідають сільські телефонные мережі (СТС). У СТС входять такі компоненти, як центральна станція (ЦС), в яку можуть включатися абоненти й оконечные станції (ОС). Центральні станции звичайно розташовані в райцентрах і зв'язуються між собою через междугороднюю станцію (АМТС), установлену в обласному центрі. Також у складі стс є вузлові станції (ВУС), у які також можуть підключатися абоненти й ОС. узловые й оконечные станції звичайно розташовуються в середня й мала населених пунктах, і ємність їх може варіюватися від 50 до 400 номерів. Основні особенности телефонної мережі району ? це існуючі системи передачі ИКМ, большая частка аналогових станцій, низька телефонізація району, складна структура сети особливої для СТС.

Переходити до нової організації мережі в області необхідно постепенно й починати краще з обласного й районного центрів, де вище щільність телефонизации, число абонентів і кількість цифрових АТС. Рішення дозволить упростить структуру мережі (у мережі буде тільки три рівні ? абонентський, переносу информации й керування), використати на місцевому рівні існуючі системи передачи ИКМ, поступово обновити комутаційне встаткування й збільшити телефонную щільність в області.

Елементами мережі Engine Softswitch є:

? Телефонний сервер (Te) ? управляє логікою проходження вызова й контролює комутаційні ресурси, реалізовані в шлюзах доступу(MSG), используя стандартизований H.248. Продуктивність 300-600 викликів/сек у ЧНН

? Мультисервисный шлюз(MSG) - виконує підключення ИКМ оборудования до пакетної мережі й забезпечує комутацію голосових з'єднань. масштабируемая продуктивність 50-200 викликів/сек у ЧНН

? Пакетна мережа IP/MPLS для передачі голосу й даних

? Абонентські вузли доступу(EAR)- виконують функцію выносного абонентского концентратора з масштабованою ємністю

Кількість і місця установки телефонних серверів і шлюзів определяется з вихідних дані мережі, таких як число абонентів, питома нагрузка на абонента, середнє час розмови, територіальний рознос абонентів и продуктивність телефонного сервера й шлюзів доступу

Для фрагмента обласної мережі з 300 000 -мі абонентів, нагрузкой на абонента 0.12 Эрл і середньому часом розмови 120 сек, розрахункова интенсивность вступник навантаження становить близько 300 викликів/сек у ЧНН. Більше точное значення повинне визначатися з урахуванням розподілу навантаження й інших параметров.

При продуктивності телефонного сервера в 300-600 вызовов/сек досить установити один сервер в обласному центрі. Однак, в телефонной зв'язку дуже важлива така характеристика мережі, як надійність, тому рекомендуется використати два телефонних сервери, що працюють за принципом тандема.

Кількість шлюзів, який необхідно встановити залежить від производительности шлюзу, розподілу абонентів у районах і наявності систем передачи, по яких будуть підключатися абонентські виноси. Для розглянутої сетевой моделі й продуктивності шлюзів в 50-70 викликів/сек може виявитися достаточным установка в районних центрах трьох, чотирьох шлюзів

Важливо відзначити, що висока продуктивність шлюзу позволяет операторові гнучко визначати місця їхніх установок і не бути зв'язаним ограничениями по обробки викликів

Підключення абонентів здійснюється установкою выносных абонентских концентраторів зв'язаних зі шлюзом доступу по фірмовому протоколі. подключение іншого оконечного встаткування можливо, також, по протоколах DSS1 и V5.2. Для зв'язку з існуючими фрагментами мережі телефонний сервер через шлюз доступа підключається до опорно-транзитних вузлів по сигналізації ОКС 7.

Структура телефонної мережі області з використанням рішення Engine Softswitch представлена на мал. 3.

Рис. 3 Приклад побудови телефонної мережі області з использованием концепції Engine Softswitch

Висновок

Перехід до мереж нового покоління, у першу чергу, пов'язаний з внедрением розділеної архітектури, де функціональні блоки взаємодіють через відкриті інтерфейси. Використання встаткування, заснованого на відкритих стандартах, стає для оператора зв'язку конкурентною перевагою, оскільки обеспечивает гнучкість при впровадженні й наданні послуг зв'язку

Дохід від надання голосових послуг найближчим часом по-прежнему буде відігравати важливу роль для операторів зв'язку. Модернізована на основе останніх мережних рішень телефонна мережа дасть можливість операторові сделать наступні кроки для подальшого розвитку - впровадити новітні дополнительные послуги.

Розглянуте рішення Engine Softswitch компанії Эрикссон находится в комерційній експлуатації більш ніж в 30 операторів зв'язку по всьому миру й впроваджується на мережі зв'язку Російської Федерації

Список літератури

1. IEEE Communication magazine, January 2001, The movement from Monoliths to Component-Based network Elements.

2. Packet Communication Reference Architecture, v2.0, April , 2003, International Packet Communications Consortium

3. Understanding the Session Initiated Protocol, Alan .Johnston

4. MSF Technical Report , MSF-TR-ARCH-001-FINAL, March, 2003

З дозволу журналу "Електрозв'язку", ? 9, 2004 г.

Биків И.М., начальник відділу мультисервисных мереж зв'язку

Лашнева Е. В., менеджер по підготовці рішень