Разработка схемы организации связи объектов сети NGN

 

Плата аналоговых абонентских линий POTS имеет 64 абонентский порта со стандартной сигнализацией по шлейфу (loop stsrt) обычной аналоговой телефонной связи POTS( Plain Old Telephone Service). Управление коммутатором осуществляется либо коммутатором TDM по интерфейсу v5.2 на шлюзе абонентского доступа, либо гибким коммутатором по протоколам   H.323, MGCP, SIP. Плата POTS связывается с внутренней сетью MSAN по двум интерфейсам 100 Мбит/с на задней панели секции MEA. Реализована также многоканальная сетевая связность для обеспечения резервированной взаимосвязи с ES или AGW. Основные функции: агрегирование трафика в сторону сети, маркировка QoS и мапирование приоритета, контроль доступа к ПП, законный перехват и обеспечение безопасности.

В системе SI3000 MSAN в зависимости от требуемой абонентской емкости используются 6 версий секций:

Таблица 1.Характеристики различных версий секций

 

 

Шлюз сигнализации и медиа-шлюз SI3000 SMG

 

Шлюз сигнализации и медиа-шлюз SI3000 SMG (Signalling and Media Gateway) выполняет роль интерфейса между сетями ТфОП и NGN. Он содержит три функциональных узла, которые определены в архитектуре NGN и которые могут использоваться по отдельности или в любом сочетании на одном аппаратном обеспечении.

 

• Медиа-шлюз (Media Gateway) преобразует речевую информацию канала TDM с помощью различных кодеков VoIP (например, G.723.1, G.726, G.729 и G.711) в поток речевых пакетов VoIP и наоборот. Передача пакетов речевой информации по IP-сетям выполняется с применением протокола RTP, а управление сеансами IP — с использованием протокола RTCP.
• Шлюз сигнализации (Signalling Gateway) преобразует сигнализацию сети TDM в протоколы управления соединениями в сети NGN и передает ее программному коммутатору через IP-сеть и обратно. Шлюз сигнализации поддерживает следующие системы Сигнализации:
• протоколы сети TDM: DSS1/PRI, ОКС№7 (МТР2 и МТРЗ), CAS (2ВСК), V5.2;
• протоколы IP-сетн: IUA/SCTP (передача сообщений DSSI через IP-сеть), M2UA/SCTP, M3UA/SCTP в M2PA/SCTP (передача сообщений ОКС№7 через IP-сеть), V5UA/SCTP (передача сообщений V5.2 через IP-сеть), MGCP (передача сообщений CAS (2ВСК)) через IР-сеть.

 

Медиа-сервер (Media Server) выполняет генерирование и распознавание тональных сигналов DTMF, поддерживает вызовы конференцсвязи, воспроизведение и запись сообщений, выполнение приложений VoiceXML, включая воспроизведение объявлений, услугу вызовов по расчетным картам, конференцсвязь, интерактивное речевое меню, расширенные функции распознавания речи, передачу речевых сообщений, а также заказные приложения. Медиа-сервер обрабатывает запросы, поступающие со стороны программного коммутатора с использованием сообщений протоколов MGCP и Н.248.

 

Сервер приложений SI3000 AS

 

Сервер приложений SI3000 AS (Application Server) является независимой платформой разработки и внедрения услуг. SI3000 AS взаимодействует с SI3000 CS или SMG через стандартные интерфейсы, такие как VoiceXML, CSTA или SIP ISC. Клиенты, внешние системы или серверы третьей стороны взаимодействуют с SI3000 AS через стандартные IT-интерфейсы, включая Parlay X.

Сервер приложений SI3000 AS позволяет разработчикам приложений и провайдерам услуг иметь широкий набор функций и возможностей для создания различных услуг:

• решения для передачи сообщений: голосовая почта, унифицированные сообщения, унифицированная связь, голосовые сообщения, видеосообщения и т.д.;
• решения для корпоративной связи: порталы связи, автосекретарь, конфигурирование УПАТС, программные центры обработки вызовов (call-центры), системы взаимодействия с клиентами CRM, интеллектуальная маршрутизация и т.д.;
• решения для персональной связи: личные секретари, персональные порталы связи, приложения автоконфигурирования и т.д.;
• решения общего доступа: системы с предоплатой, конференцсвязь, телеголосование, регистрация вызовов и т.д.;
• поиск информации: общедоступный или коммерческий контент, здравоохранение, правительство, университеты, средства информации, общественный транспорт, справочные запросы, просмотр Web-страниц и т.д.;
• предопределенные вызовы: напоминания, экстренные вызовы, аварийные сигналы, уведомления и т.д.

 

Рис.2. Логическая архитектура сервера приложений SI3000 AS

 

Программный коммутатор SI3000 CS

 

Программный коммутатор SI3000 CS (Call Server), используя различные протоколы, управляет элементами сети NGN, услугами, вызовами и соединениями. SI3000 CS управляет следующими видами оборудования с использованием соответствующих протоколов:

 

• IP-терминалы и терминальные адаптеры протоколы SIP, MGCP, Н.248;
• шлюзы доступа, допускающие подключение аналогового и терминального оборудования ISDN — протоколы MGCP, Н.248, V5UA;
• шлюзы сигнализации и медиа-шлюзы (SMG), реализующие подключение к сетям TDM — протоколы MGCP, Н.248, SIGTRAN (M2UA, M3UA, IUА);
• медиа-сервер (MS), входящий в состав SMG и реализующий генерирование и распознавание тональных сигналов, вызовы конференцсвязи, функции уведомлений и VoiccXML – протокол MGCP;
• гибкие (программные) коммутаторы других производителей протоколы SIP, SIP-T, Н.323;
• узел управления услугами SCP интеллектуальной сети IN - протокол INАР. 

 

Программный коммутатор S13000 CS разработан на основе двух открытых аппаратных платформ массового производства: MEA или стандартной АТСА, разработанных для построения систем связи NGN операторского класса. АТСА Advanced Telecommunication Computing Architecture - усовершенствованная архитектура для  телекоммуникационных вычислений, которая была разработана при участии более 100 компаний производителей промышленного и телекоммуникационного оборудования.

 

Рис. 3. Роль программного коммутатора в сети NGN.

 

Промежуточное программное обеспечение высокой готовности выполняет запуск системы, управляет процессами приложений и предпринимает превентивные меры в случае перегрузки системы и появления ошибок.

Сервер базы данных (Data Base) Solid представляет собой хранилище данных конфигураций гибкого коммутатора с обновлениями в реальном времени.

Механизм дублирования SmartFlow сервера Solid гарантирует постоянную синхронизацию данных узла управления и гибкого коммутатора.

-Данные биллинга и диагностики. Сетевые элементы SI3000 MSCP формируют тарифные данные и результаты измерений по статистике и трафику.

ПО подсистемы диагностики выполняет запланированные тесты, периодически или по требованию,  и ведет сбор информации об аварийных состояниях всех приложений.

-Прикладное (телефонное) ПО SI3000 CS предоставляет услуги речевой и мультимедийной связи,  а также все другие услуги по эксплуатации и техническому обслуживанию.

-ПО протоколов-предоставляет возможность взаимодействия SI3000 CS с другими гибкими коммутаторами или устройства сети NGN  через различные протоколы.

-ПО управления сигнализацией( Signaling Control) -осуществляет управление протоколами сигнализации абонентских линий, обеспечивает унифицированный интерфейс управления вызовами и логики обслуживания.

-ПО управления возможностью соединения (Connectivity Control) обеспечивает возможность соединения для разных типов соединений ( речь, данные , видео), основанную на различных протоколах.

-ПО базового управления вызовами (Basic Call Control)-предоставляет функции установки соединения и сброса вызова.

-ПО управления дополнительными услугами (Supplementary Services)-таких как переадресация вызовов, перенос вызовов, конференц-связь и др..

-ПО регистрации и тарификации (Registration and Charging)- обеспечивает тарификацию пользовательской услуги в реальном времени.

Узел доступа SI2000 AN

 

Узел доступа (AN) системы SI2000 предназначен для подключения абонентов к системам SI2000 или системам других фирм-изготовителей с использованием стандартного интерфейса V5.2. Система поддерживает стандартный интерфейс V5.2 и обеспечивает подключение как ISDN, так и аналоговых терминалов.

Узел ANSI2000 обеспечивает масштабируемость системы (составной частью которой он является), а также поддерживает все дополнительные услуги ISDN и POTS в системе, к которой он подключен.

Узел ANSI2000 может быть также физически удаленным от станции (выносным), благодаря чему можно легко из одного центра обеспечивать связью сельскую местность, небольшие города или крупные городские микрорайоны.

Узел ANSI2000 состоит из линейного модуля (ML), к которому подключаются тракты Е1, а также аналоговые и ISDN-абоненты. Для подключения к вышестоящей станции используются тракты Е1 и интерфейсы V5.2. Линейный модуль может иметь дублированный процессорный блок.

Управление реализовано с использованием узла управления MN и может быть дистанционным и централизованным для нескольких систем SI2000. Питание обеспечивается системами электропитания SI2000 или соответствующими системами других производителей.

Технические данные о числе абонентских плат, портов и абонентов, подключаемых к SI2000 AN представлены в таблице 2.

 

Таблица 2.

Технические данные о числе абонентских плат, портов и абонентов, подключаемых к SI2000 AN

Общее число абонентских плат	22
Число аналоговых абонентов на абонентской плате	32
Число абонентов ISDN Uko на абонентской плате	16
Число абонентов ISDN So на абонентской плате	16
Максимальное число подключаемых трактов E1	32

 

Примечание: абоненты ISDN можно подключать непосредственно с использованием шины So или через блоки сетевого окончания (NT) и с помощью шины Uko.

 

Вывод:

В систему SI3000 MSAN реализовано удаленное управление всеми секциями и поддерживаются следующие функции управления всей платформой:

-диагностика секций через интеллектуальный интерфейс управления платформой IPMI( Intelligent Platform Management Interface);

-идентификации секции MSAN- физического и топологического местоположения, виды применения MSAN;

-идентификации сервисных  плат- позиции в секции MSAN, серийного номера, контактной информации сервисного персонала;

-получение информации  об энергопотреблении и о напрядении  любой платы, с детализацией до  уровня микросхем;

-получение информации  о состоянии платы( активна, в  резерве, неисправна), возможность перезапуска плат;

-получение информации  о состоянии вентиляторов, установка  и автоматическая регулировка  скорости вращения.

 

 

 

Разработка схемы организации связи объектов сети NGN

 

Разработка схемы организации связи объектов сети NGN производится в несколько этапов:

1. Решение вопросов реализации уровня приложений сети NGN (определение перечня предоставляемых информационных услуг, выбор оборудования уровня приложений);
2. Решение вопросов реализации уровня управления сети NGN (выбор устройства, реализующего функции управления, расчет оборудования уровня управления);
3. Решение вопросов реализации уровня доступа сети NGN (определение категорий подключаемых абонентов и числа абонентов, выбор оборудования уровня доступа, расчет объемов оборудования);
4. Решение вопросов реализации транспортного уровня сети NGN (определение топологии пакетной сети, выбор оборудования пакетной сети).

Решение вопросов реализации уровня приложений сети NGN не является предметом рассмотрения данного проекта.

В качестве устройства, реализующего функции управления используется программный коммутатор SI3000 CS.

 Расчет числа  программных коммутаторов, необходимых  для обработки вызовов от абонентов  пакетной сети, а также вызовов  абонентами других пакетных сетей  и абонентами существующих ССОП абонентов пакетной сети, будет произведен в ходе выполнения пунктов задания данного проекта.

Число абонентов различных категорий приведено в таблице 1. В качестве узлов доступа будем использовать SI3000 MSAN и SI2000 AN. Технические данные по максимальному числу подключаемых абонентов к SI3000 MSAN и SI2000 AN приведены в таблицах 5 и 6 соответственно.

Рассчитаем объем оборудования, необходимого для организации доступа к сети NGN различных категорий абонентов.

а) Расчет объем оборудования для первой группы абонентов

В первую группу абонентов входят:

- 6000 абонентов  PSTN (ТфОП);

- 140 абонентов  ISDN, подключаемых по базовому доступу (BRI);

- 5 УПАТС (PBX), каждая из которых подключается к оборудованию доступа 10 потоками E1;

- 2 сети доступа (AN), каждая из которых подключается к оборудованию доступа 5 потоками E1;

• 300 абонентов, имеющих SIP-терминалы и H.323-терминалы.

На основе таблиц 5 и 6, получаем:

1. Для подключения к пакетной сети абонентов PSTN необходимо 94 платы POTSSI3000 MSAN;
2. Для подключения к пакетной сети абонентов ISDN необходим один узел доступа SI2000 AN;
3. Для подключения к пакетной сети SI2000 AN, УПАТС и сетей доступа необходимо 5 плат AGWSI3000 MSAN.