НОСКІЗ-ДУІКТ ATC |
ATC-СЛУЖБА |
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
Городские и комбинированные АТС : вчера , сегодня и ...
Б .С .Гольдштейн , зав .кафедрой ГУТ ,зам .директора ЛОНИИС ,д .т .н .
Введение Создающаяся
сегодня глобальная информационная инфраструктура
(ГИИ ), включающая мобильную связь , Интернет и новые
инфокоммуникационные услуги , оказывает огромное , ни с чем не сравнимое
влияние на еще вчера казавшиеся всем безальтернативными элементы
традиционной телефонной сети , поэтому заголовок данной статьи звучит ,
пожалуй , еще слишком оптимистично .
Вместе с тем , сегодня во Взаимоувязанной сети связи (ВСС ) России
наблюдается весьма специфическая ситуация , где , наряду с уже растущей
потребностью в услугах мультисервисных сетей следующего поколения (NGN --
Next Generation Network), еще существует 5-миллионная очередь на установку
обычных телефонов , и этот факт все же не позволяет однозначно трактовать
многоточие в заголовке . И хотя автор абсолютно убежден , что будущее за
пакетной коммутацией , а увеличение телефонной абонентской емкости следует
производить преимущественно за счет оборудования абонентского доступа с
интерфейсом V5.2, потребность в новых городских АТС для ВСС РФ все же
сохранится и завтра .
Killer application
Несмотря на то , что большинство аналитиков , включая и автора данной
статьи , считают происходящую сейчас инфокоммуникационную революцию
беспрецедентной , прецедент все же существует – самое начало возникновения
телефонных станций .
Несмотря на то , что большинство аналитиков , включая и автора данной
статьи , считают происходящую сейчас инфокоммуникационную революцию
беспрецедентной , прецедент все же существует -- само начало возникновения
телефонных станций .
Действительно , начальные шаги телефонии после получения А . Беллом
патента на телефон и изобретения А . Строуджером декадно -шаговой АТС и
были как раз тем , что сегодня называется killer application. Это телефонное
"убийственное приложение " и отвоевало тогда часть рынка у телеграфной
связи . Точно так же , как в свое время телефонная связь решительно и
агрессивно вторглась в работу организаций , банков и частную жизнь людей ,
вытесняя существовавшую до него телеграфно -техническую инфраструктуру ,
так и сегодня на наших глазах происходит переход к пакетной коммутации и
мультисервисным сетям NGN, вытесняя традиционную телефонию .
Три тройки
До последнего времени все АТС проектировались по принципу "трех
троек ".
Первая "тройка " связана со случайным характером потока обычных
телефонных вызовов со средним значением 3 вызова от абонента в часы
наибольшей нагрузки (ЧНН ).
Средняя длительность обычного телефонного соединения обычно 3
минуты -- это вторая "тройка ". Кстати , произведение этих двух "троек "
составляет те самые 0,15 Эрланга на абонентскую линию , в расчете на которые
проектировались отечественные АТС , как казалось тогда , с запасом .
Третья "тройка " соответствует полосе частот разговорного канала -- 3 кГц
(а точнее , 0,3--3,4 кГц ), что всегда удовлетворяло абонентов практически от
возникновения АТС до конца ХХ века .
Городские АТС
Разработанные по вышеописанным принципам АТС не так уж сильно
изменились за последние 100 лет . Цифровизация и программное управление --
вот и все существенные усовершенствования строуджеровских АТС , если не
считать телекоммуникационные протоколы , эволюция которых и обусловила
структуру современной АТС .
Структурная схема , представленная на рисунке , соответствует
практически каждой из списка сертифицированных городских АТС ,
представленных в табл .1, и лишь частично -- из второго списка АТС в табл .2,
срок действия сертификатов которых истек до момента опубликования данной
статьи .. Информация в таблицах взята из Инфобанка СОТСБИ
(www.sotsbi.spb.ru) , куда читатель может обратиться за более подробными
сведениями . В таблицах же информация представлена в несколько более
сжатом виде : при наличии разных версий программного обеспечения и разных
заводов -производителей в таблице указан только один , последний по времени
сертификат на АТС каждого типа . В табл .1 их всего 18, среди импортных и 8 отечественных станций .
ПРОТЕЙ .
Таблица 2. Городские АТС с просроченными сертификатами
Наименование Фирма Номер Действителен
1. DRX-4 РОН -Телеком ОС /1-Г -103 09.02.2001
2. DTS DAEWOO ОС /1-Г - 31 01.10.1997
3. DX-200 (R5) Nokia ОС /1-Г -211 06.07.2001
4. FETEX-150 Fujitsu Limited ОС /1-Г - 67 01.06.1997
5. Harris 20-20 HARRIS ОС /1-Г -149 01.12.2001
6. HJD04D GDT ОС /1-Г - 80 31.12.1997
7. SDX-RB Samsung ОС /1-Г -134 01.06.1999
8. STAREX-TX1 LG ОС /1-Г -202 09.02.2001
9. SYSTEM X GPT ОС /1-Г -115 01.12.1998
Комбинированные АТС
Гораздо больше трудностей , в основном , не технического , а
организационно -политического характера , вызывает процесс сертификации
комбинированных АТС . Комбинированной называют станцию , выполняющую
одновременно функции городских и междугородных АТС . Никаких иных
принципиальных особенностей , кроме сочетания возможностей ГАТС и АМТС
по поддерживаемым системам сигнализации ,, принципам тарификации , АОН ,
СОРМ и т .п ., для комбинированных станций не существует , но этого уже
достаточно , чтобы ограничение Министерством связи числа типов
междугородных АМТС повлияло но сертификацию комбинированных АТС . По
этой причине в таблице 3 представлены всего четыре сертифицированные
системы .
Таблица 3. Комбинированные АТС
п /п Наименование Фирма Сертификат Действителен
1. Alcatel 1000 S12 Alcatel ОС /1-КСК - 20 30.01.2004
2. AXE-10 Ericsson ОС /1-КСК -33 26.12.2003
3. EWSD (версия V 15 S) Siemens ОС /1-КСК -32 18.10.2005
4. SI2000 (версия ПО 5) Iskratel ОС /1-КСК - 27 09.08.2004
Телекоммуникационные протоколы
Представленная на рис .1 структурная схема иллюстрирует современный
подход к АТС как к компьютеру , управляющему коммутационным полем в
качестве контроллера , и поддерживающему целый ряд телекоммуникационных
протоколов сигнализации .
Для подключения к АТС всевозможных корпоративных учрежденческих
станций , оборудования Интрнет -провайдеров , шлюзов IP-телефонии и т .п .
используется первичный ISDN-доступ 30B+D с системой цифровой абонентской
сигнализации №1 (DSS1). В качестве опции ряд городских АТС поддерживает
протокол QSIG для корпоративных сетей . Мотивами введения этого протокола
в станции сети общего пользования являлись планы строительства вируальных
частных сетей VPN. Сегодня эти мотивы несколько менее актуальны из -за
возникновения более перспективных пакетных средств построения VPN,
например , с использованием технологии MPLS.
Для связи с существующей ТфОП основной на сегодня системой
межстанционной сигнализации в ВСС РФ является сигнализация по двум
выделенным сигнальным каналам , известная под фольклорным названием
R1.5, уступающая по сетевым возможностям логически близкой европейской
системе сигнализации R2, но гораздо более удобная для всевозможных
злоупотреблений на всех уровня сети , включая абонентский . Сегодня
происходит ее замена на общеканальную сигнализацию №7 (реализуются
протоколы MTP, ISUP, а также протокол INAP для взаимодействия с
интеллектуальными сетями .
Наряду со стеком ОКС 7 в правой нижней части рисунка изображено
подключение к IP-сети (Интернету ). Сейчас усилиями рабочей группы SIGTRAN,
входящей в IETF, разработано средство транспортировки сообщений ОКС 7 по
IP-сетям -- протокол передачи информации для управления потоками SCTP
(Stream Control Transmission Protocol). Этот протокол поддерживает перенос
сигнальных сообщений между конечными пунктами сигнализации SP в IP-сети ,
три новых протокола : M2UA, M2PA и M3UA для выполнения функций MTP, а
также протокол SUA уровня адаптации для пользователей SCCP,
поддерживающий перенос по IP-сети средствами протокола SCTP сигнальных
сообщений пользователей SCCP ОКС 7 (например , TCAP или INAP).
SIGTRAN -- не единственная рабочая группа IETF, участвующая в
определении новых протоколов для обеспечения интеграции сетей ТфОП и IP,
сюда же относятся рабочие группы PINT (PSTN and Internet Interworking) и
SPIRITS (Service in the PSTN/IN Requesting Internet Service).
PINT рассматривает реализуемые АТС услуги сети ТфОП , которые
активизируются путем запросов из IP-сети : Java-клиент SIP, встроенный в
сервисное Java-приложение на Web-сервере , создает запросы инициировать
телефонные вызовы к АТС с целью обеспечения Web-доступа к речевому
контенту и осуществления телефонной /факсимильной связи из Интернет .
SPIRITS занимается услугами IP-сетей , которые активизируются путем
запросов от АТС . В основном это касается таких услуг , как уведомление о
поступлении нового вызова в сети Интернет , предоставление идентификатора
вызывающего абонента из сети Интернет и переадресация Интернет -вызовов . Оборудование абонентского доступа
В недавнем прошлом интерфейсы между выносными абонентскими
концентраторами и АТС не подлежали международной стандартизации .
Практически во всех АТС , установленных до недавнего времени , для этих
интерфейсов использовались стандартные цифровые тракты Е 1 и
"внутрифирменные " протоколы компании -производителя . Очевидный
недостаток такого решения -- отсутствие у оператора свободы выбора при
расширении емкости опорной АТС .
В последние годы в связи с расширением номенклатуры средств доступа ,
в том числе и оборудования беспроводного абонентского доступа WLL, стало
ясно , что необходим универсальный интерфейс , позволяющий совмещать в
одной сети доступа оборудование разных производителей . Разработка такого
интерфейса , получившего потом название V5, была начата в 1991 г .
Европейским институтом стандартизации (ETSI), а в 1995 г . ITU-Т утвердил
рекомендации для V5.1 (без концентрации ) и V5.2 (до 16 потоков Е 1, с
концентрацией ).
В российских национальных спецификациях интерфейса V5.2 определен
протокол , главной функцией которого является управление соединениями
ТфОП . Российские спецификации V5.2 апробированы в некоторых типах
сертифицированного и уже установленного в ВСС РФ оборудования
абонентского доступа с интерфейсом V5, например , отечественного
мультисервисного абонентского концентратора МАК и импортного
оборудования доступа BroadAccess.
СОРМ и информационная безопасность
Существует много аргументов против реализации этой функции ; наиболее
убедительный из них сформулирован еще царем Соломоном : “Не стремись
слышать все , ибо услышишь , как твой раб злословит тебя ”. Однако ,
подобные функции в АТС существуют довольно давно : первая установка
импортного оборудования СОРМ была произведена в 1913 году в помещении
IV Государственной думы .
В настоящее время интерфейс СОРМ в виде специализированного модуля
XSU отечественной разработки реализован в 4 из 18 приведенных в таблице 1
телефонных станций .
Интерфейс АТС Х .25 служит для соединения с пультом управления СОРМ
(см . рис . 1.). Специфические функции СОРМ выполняют так называемые
пункты управления (ПУ ), а обязательным требованием к цифровой АТС
является организация речевого канала для передачи в ПУ информации ,
проходящей по контролируемому разговорному тракту , и канала для передачи
команд управления от ПУ к станции с использованием протокола Х .25 и
информации о фазах контролируемых соединений обратно , от станции к ПУ .
Оператору ПУ предоставлена возможность взаимодействия со станционным
программным обеспечением с помощью специальных команд и сообщений . По
этому же каналу станция транслирует к ПУ аварийные сообщения о тех
событиях , которые могут влиять на работу СОРМ .
Однако в техническом плане задачи информационной безопасности
предъявляют к современным АТС требования противоположного характера .
Поэтому при проектировании АТС необходимо также учитывать угрозы
несанкционированного доступа , являющиеся следствием неадекватности
контроля доступа , или потери важных функций системы , а для этого
необходимо планирование нештатных ситуаций и т .п .
Четыре четверки
И все -таки рассмотренные ранее свойства АТС , построенных по принципу
"трех троек ", не полностью соответствуют происходящему сейчас процессу
конвергенции сетей связи . Развитие Интернета с одной стороны и мобильной
телефонной связи с другой спровоцировали дальнейшее изменение
требований к АТС , предназначенных для работы уже в условиях
мультисервисных сетей связи следующего поколения . Из этих требований
можно выделить следующие “четыре четверки ” основных свойств АТС .
* Диверсификация самой структуры АТС как единого программно -
аппаратного комплекса от одного производителя и разделение ее на четыре
плоскости :
-- абонентский доступ ;
-- собственно коммутация ;
-- дополнительные услуги ;
-- эксплуатационное управление .
* Открытые интерфейсы и стандартные протоколы между этими
плоскостями :
-- V5;
-- ISUP/R1.5;
-- INAP;
-- X.25 и др .
* Независимость программно -аппаратных средств на каждой плоскости от
используемой технологии :
-- TDM;
-- ATM;
-- IP и др .
* Использование на плоскостях преимущественно стандартных и
технологически независимых станционных элементов :
-- концентраторы с V5;
-- коммутационные матрицы ;
-- шлюзы ;
-- узлы услуг .
Вместо заключения
Реальная прагматика Взаимоувязанной сети связи России диктует не
только необходимость сохранения инфраструктуры , но и даже расширения
номерной емкости существующих городских телефонных сетей с созданием
наложенной сети NGN, которая на первом этапе будет ориентирована на
развитие новых услуг для новых пользователей . А по мере исчерпания ресурса
ранее установленных АТС – осуществлять их замену эквивалентными NGN-
компонентами с сохранением привычного для абонентов качества
обслуживания QoS. Сама же эволюция архитектуры АТС , по мнению автора ,
связана с диверсификацией АТС как единого программно -аппаратного
комплекса в направлениях доступа , коммутации , услуг и эксплуатационного
управления .
/Рис ./ Структурная схема современной городской АТС
/Подписи в низ рисунка /
ISU (ISDN Signaling Unit) -- модуль сигнализации ISDN/QSIG;
VSU (V5 Signaling Unit) -- модуль интерфейса V5 с сетью доступа ;
Х SU (Х .25 Signaling Unit) -- модуль C ОРМ ;
С SU (СС 7 Signaling Unit) -- модуль ОКС 7;
SSP (Service Switching Point Signaling Unit) -- модуль интеллектуальной
сети ;