Rambler's Top100
Статьи ИКС № 3 2005
Л. З. ГИЛЬЧЁНОК  В.В. МАКАРОВ  01 марта 2005

Инфраструктура NGN на базе МСУ САПФИР

Существующая сетевая инфраструктура на местных сетях РФ (особенно на СТС) сегодня в значительной своей части представлена аналоговыми системами передачи и коммутации, в частности координатными АТС. По целому ряду базовых характеристик и параметров они не способны обеспечить необходимое качество доступа пользователей к ресурсам региональных интернет-провайдеров или к другим информационным системам. В этих условиях особую важность приобретает создание современной сетевой инфраструктуры на базе технических средств пакетной коммутации с использованием IP-технологий, решающих задачу построения национальной инфокоммуникационной системы РФ.

Основная функция таких технических средств (платформ)– интеграция различных типов трафика (речь, текст, данные, видео) и предоставление на их основе широкого спектра современных услуг, в том числе доступа в Интернет. Непременное условие внедрения этих платформ на действующих местных сетях – поэтапный ввод нового оборудования и защита инвестиций, как текущих, так и сделанных ранее. Это должно выражаться в совместимости нового и действующего оборудования и в минимизации рисков региональных операторов связи. Всем этим требованиям отвечает система автоматической коммутации пакетов для фиксированных, Интернет - и радиосетей – САПФИР, разработанная во ФГУП ЛОНИИС. Это первое в России оборудование нового поколения, основанное на принципах пакетной коммутации.

Платформа САПФИР – универсальный сетевой элемент с комбинированным коммутационным полем, благодаря которому он легко интегрируется в существующие телефонные сети общего пользования и в то же время организует мультисервисные сети для предоставления новых услуг, включая видеосвязь, передачу данных и полный набор сервисов для работы в Интернете. Система адаптирована к существующим цифровым и аналоговым, высоко - и низкоскоростным системам передачи, а значит, легко интегрируется в городские, сельские и корпоративные сети электросвязи с целью их модернизации и предоставления абонентам на всех уровнях сетевой иерархии полного спектра современных услуг.


Оборудование САПФИР одинаково пригодно и для сетей связи общего пользования (ССОП) РФ, и для выделенных (корпоративных)сетей, и для сетей связи специального назначения. Причем САПФИР – не просто фрагмент NGN, а законченный универсальный и многофункциональный сетевой элемент, на основе которого может быть построена сеть нового поколения.

Структура САПФИРа соответствует Рекомендации МСЭ-Т Y. 1001, а функции и параметры – требованиям руководящего документа отрасли (РД 45. 333-2002) «Оборудование связи, реализующее функции гибкого коммутатора (Softswitch)». В качестве основной сигнализации в системе использован протокол SIP, разработанный группой MMUSIC комитета IETF. На смену уровням МТР2 и МТР3 ОКС N7 пришли интернетпротоколы SCTP, M2UA и M3UA, т. е. ряд нижних уровней сигнализации ОКС №7 заменен на протокол SIGTRAN. Для управления и контроля шлюзов служит протокол MEGACO/H. 248; для транспорта сигналов ОКС N7 через SIP-сеть – SIP-T; для передачи речи на IP-сетях – транспортные протоколы реального времени RTP и RTCP;

В состав мультисервисного узла (МСУ) САПФИРа (рис. 1) входят подсистема терминалов пользователя, подсистема шлюзов и подсистема сетевых сервисных серверов.

Подсистема терминалов пользователя включает в себя различные типы ОАУ, соответствующие определенному виду услуг: аналоговые ТА, IP-телефоны, поддерживающие протокол SIP, в частности типа 7940 фирмы Cisco, SIP-видеофон 2001 LC от Aser Trefel maid, модемы, Soft-Phone (на базе ПК), ISDNтерминалы.

Подсистема шлюзов состоит из сетевого адаптера (NA), сигнального шлюза (SG), транспортного шлюза (MG)и контроллера транспортного шлюза (MGC).

Сетевой адаптер обеспечивает взаимодействие с любым установленным на сети линейным оборудованием (аналоговым или цифровым).

Шлюз сигнализации и сетями SNMP.

Транспортный шлюз преобразует ИКМ-сигналы в пакеты RTP/UDP/IP и обеспечивает:
  • реализацию физического интерфейса для ССОП и IP-сети;
  • реализацию физического интерфейса Ethernet по протоколу TCP/IP;
  • детектирование и формирование сигналов линейной сигнализации;
  • преобразование речевых и сигнальных сообщений в форматы сообщений, действующих в ССОП и IP-сети;
  • проключение и освобождение трактов информационных потоков.
Кодирование и пакетирование речевых сигналов, поступающих из абонентского оборудования МСУ для последующей их передачи по IP-сети, реализовано на базе специализированных процессоров обработки цифровых сигналов – Digital Signal Processors (DSP)фирмы Texas Instruments. При этом используются различные способы кодирования речи, принятые для IP-сети и рекомендованные МСЭ-Т (G.711 (64 кбит/с), G.723.1 (6,3 кбит/с), а также эхокомпенсация в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т G.168.

Контроллер транспортных шлюзов обеспечивает контроль за соединениями на разных этапах их установления, регистрацию виртуальных портов шлюзов и сбор статистики о текущем их состоянии, потенциальных свойствах и т. п.

Для организации внутристанционной связи в САПФИРе используется коммутируемая сеть индустриального класса. Сети этого класса высоконадежны за счет структурного и функционального дублирования, а также за счет способности быстро восстанавливаться при изменении их конфигурации или выходе из строя какого-либо элемента. Иными словами, неисправность во внутристанционной коммутируемой Ethernet-сети к потере вызовов (как обслуживаемых, так и поступающих) не приведет.

В состав МСУ САПФИР входит специальная база данных, где хранится информация об абонентах и цифровых терминалах сети; о местоположении (терминале)при статической регистрации и текущих контактах при динамической регистрации каждого абонента; маршрутная и базовая информация об аппаратной и программной конфигурации сети; информация для поддержки авторизации и аутентификации абонентов при подключении к сети; данные для поддержки ДВО. Построение распределенной БД и организация доступа к данным осуществляются по протоколу LDAP. Предусмотрена возможность репликации БД.

Подсистема сетевых сервисных серверов включает в себя серверы SIP, сервер техобслуживания (ТО), сервер сбора статистики и сервер системы управления.

Серверы SIP представляют собой ПО, обслуживающее вызов по протоколу SIP. Proxy-сервер обеспечивает маршрутизацию вызова, определение местоположения, аутентификацию и авторизацию пользователя, а registrar-сервер – регистрацию пользователя. Location-сервер используется proxy-сервером и registrar-сервером для получения и/или сохранения информации о текущем местоположении пользователя. Кроме того, location-сервер, подключенный к proxyсерверу, поддерживает взаимодействие с биллинговым центром и доступ к интеллектуальной базе данных, содержащей информацию о ДВО (телефонная карта предоплаты, «услуга-800», справочные услуги и т. д. ). Service-сервер отвечает за предоставление пользователю дополнительных услуг, а authentication-сервер выполняет аутентификацию и авторизацию пользователя по запросу других серверов – proxy и registrar.

Сервер ТО обеспечивает мониторинг и управление оборудованием САПФИР. Поддерживается контроль оборудования коммутации каналов и пакетной коммутации, в том числе от сторонних производителей. С сервера ТО можно удаленно измерять характеристики абонентских линий.

Сервер сбора статистики обеспечивает сбор статистической и аварийной информации из всех доступных источников, включая местные, входящие, исходящие и транзитные вызовы. При применении пакетной телефонии учитывается занятая конкретным вызовом полоса пропускания за счет записей об использованных голосовых кодеках, а также длительность сеанса и объем полученной/переданной информации.

Данные о вызовах (и использовании пакетной сети)могут передаваться на центральный сервер статистики. Для подключения внешних автоматизированных систем расчетов (биллинг)предусмотрен открытый унифицированный интерфейс пакетных сетей, работающий по протоколу RADIUS.

Для станций небольшой емкости этот сервер может совмещаться с сервером ТО. По требованию заказчика он может быть задублирован, в этом случае второй сервер будет находиться в «горячем» резерве в нормальном режиме работы.

Рабочие места операторов подключаются к серверу системы управления. Открытая технология CORBA, используемая на этом интерфейсе, позволяет организовать большое число рабочих мест и обеспечивает требуемую безопасность подключений. Сервер поддерживает передачу аварийных сообщений, статистической информации, данных мониторинга и удаленное управление элементами сети. Помимо этого можно организовать контроль и управление качеством функционирования элементов сети и качеством предоставления услуг в мультисервисной сети. Для станций малой емкости этот сервер, как и сервер сбора статистики, может быть совмещен с сервером ТО.

Эксплуатационный процесс осуществляется с рабочих мест операторов, оборудованных персональными компьютерами с ОС Windows 2000 или Windows XP, которые могут быть подключены различными способами: при помощи модемов для коммутируемых либо для выделенных линий, а также по мультисервисной IP-сети. Таким образом, рабочие места операторов могут быть территориально удалены и разнесены между собой.

Система управления обеспечивает требуемый уровень безопасности путем разделения административных прав у пользователей. В мультисервисной сети для различных функций системы управления в соответствии со степенью их важности резервируются ресурсы сети, благодаря чему МСУ САПФИР предоставляет операторам надежный механизм для контроля и управления сетью в реальном времени.

Оборудование САПФИР обеспечивает

оператору:
  • развитие существующей сети с использованием резерва нумерации;
  • масштабируемость сети, построенной на базе нового оборудования, за счет количественного увеличения введенных сетевых компонентов;
  • использование единой системы сигнализации, интегрируемой в стек существующих Интернет - протоколов – SIP, и простоту расширяемости протокола за счет дополнения применяемого протокола новыми функциями при введении новых услуг;
  • использование централизованной системы сбора тарификационной и аварийной информации и управление всеми уровнями коммутационных систем узлового района, а также мониторинг как обычной телефонии, так и элементов сети Интернет;
пользователям:
  • наличие разных оконечных устройств у абонентов, возможность установления приоритетов вызова и интеграции трафика (аудио, видео, текст, передача данных);
  • наличие голосовой почты;
  • проведение разговоров с одновременным изображением собеседника (SIP-терминал с дисплеем);
  • осуществление широкополосной передачи и приема данных (с SIP-терминала);
  • установление связи с помощью третьей стороны;
  • осуществление видеоконференцсвязи;
  • персональную мобильность пользователей при их перемещении без ограничений в пределах действия вновь установленного оборудования;
  • доступ к различным сервисам Интернета (интерактивным, прямым и т. д.), в частности:
    • наличие электронной почты;
    • возможность организации телеконференций;
    • получение справочной информации с использованием web-сайтов и организуемого с сайта телефонного вызова;
    • доступ к файловым архивам;
    • организацию систем электронного документооборота;
    • организацию различных форм (синхронных или асинхронных) дистанционного обучения, в том числе с использованием российских образовательных интернет-порталов;
    • организацию систем телемедицины и т. п.
Кроме того, оборудование МСУ САПФИР обеспечит техническую реализацию услуг передачи данных и доступа в Интернет с использованием пунктов коллективного доступа (в рамках предоставления универсальных услуг связи – ст. 57 гл. 8 ФЗ «О связи»), а также позволит решить задачу компьютеризации сельских школ РФ в части построения современной сетевой инфраструктуры доступа к открытым информационным системам.

Для проверки и отработки основных системно-технических решений на сети филиала «Ленсвязь» ОАО «СевероЗападный Телеком» (рис. 2) в Лодейнопольском и Подпорожском районах Ленинградской области была организована опытная зона с реализацией сетевой конфигурации NGN. Испытания САПФИРа на сети ОАО «Ленсвязь» идут успешно, и со второго квартала 2005 г. данное оборудование будет введено в коммерческую эксплуатацию. Сеть пакетной коммутации включает в себя оборудование периферийных МСУ, линейное оборудование адаптации к передаче IP-пакетов и оборудование центрального МСУ. Между периферийными и центральным МСУ сеть полностью пакетная. В составе линейного оборудования использованы модемы фирмы «Зелакс» – M-64, M-144, T-34 и маршрутизаторы фирмы Cisco – 3745, 3725, 2651, 2610, 1721.

Оборудование САПФИР предполагается установить в городах Цимлянске (ОАО «ЮТК») и Краснокамске (ОАО «Уралсвязьинформ»). Результаты его опытной эксплуатации подтвердили правильность принятых системно-технических решений, в том числе в части ПО. Преимуществом оборудования является его инвариантность к существующим системам передачи, включая аналоговые. К тому же по соотношению цена/качество оно выгодно отличается от зарубежных аналогов. При верно выбранной стратегии внедрения оборудование САПФИР является эффективным в технико-экономическом отношении способом трансформации сетей связи общего пользования в мультисервисные сети.

Для укрепления позиций оборудования САПФИР на конкурентном рынке инфокоммуникационных технологий ФГУП ЛОНИИС проводит политику, направленную на интеграцию усилий при изготовлении и поставке оборудования САПФИР с предприятиями отрасли. В частности, это работы в рамках традиционного сотрудничества с ОАО «Связьинвест», Союзом производителей и потребителей оборудования средств связи (СППОСС) и др.
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться: