Конвергентные телефонные сети

Традиционные учрежденческие АТС (УАТС) построены по классической схеме с временной коммутацией шины. Они имеют широкий спектр интерфейсов подключения к ТфОП, служебных интерфейсов, хорошо отлаженные схемы подключения к различным типам оборудования. Производители традиционных УАТС не могли остаться в стороне от новых требований рынка и включили в состав своего оборудования аппаратно-программные комплексы для поддержки IP-телефонии. В одних станциях такие IP-расширения были реализованы как интегрированные модули, в других - выполнены в виде внешних устройств, подключаемых по стандартным протоколам. Таким образом, получились промежуточные, конвергентные решения на пути от классических TDM-коммутаторов к "чистым" IP-PBX.

Такая технология предназначена для:

• пользователей, остающихся приверженцами высокого качества, устойчивой работы и высокой надежности систем традиционной телефонии;
• предприятий, которые уже имеют развитую телефонную сеть и стремятся сохранить вложенные инвестиции, но при этом хотят воспользоваться новыми возможностями, предоставляемыми IP-сетями;
• компаний, нуждающихся в организации альтернативных каналов связи и расширении корпоративных телефонных сетей.

В последнее время все большую популярность приобретают так называемые конвергентные решения. Подход сочетает в себе все плюсы вышеперечисленных решений, не имеет существенных недостатков и применим практически для всех отраслевых рынков. Под конвергентными решениями обычно понимают решения, в которых в равной степени сочетаются сервисы традиционной и IP-телефонии. Иными словами, решения «Все в комплексе» - Голос+Данные+Интернет+Мультимедиа. Наиболее активно данный подход пропагандируют североамериканские Avaya (сервера серии Sxxx и решение для небольших офисов IP Office), Nortel (сервер серии CS1000 и решение для небольших офисов BCM) и европейские Alcatel (сервер серии OXE и решение для небольших офисов OXO) и Siemens.

Плюсы применения конвергенции:

• сокращение расходов на содержание сети (более простое управление и сокращение общего количества оборудования) и саму связь (низкие тарифы на IP-трафик).
• повышение производительности труда каждого сотрудника (оперативность и качество в принятии решения за счет доступа к общим информационным ресурсам вне зависимости от местоположения (офис, дом, отель, публичный хот-спот)).
• повышение производительности труда команды в целом (совместная работа в реальном масштабе времени с общими базами данных/информацией вне зависимости от местоположения каждого из сотрудников).
• повышение эффективности обслуживания клиентской базы (скорость и качество реагирования на запрос).
• реальная защита и низкий срок возврата инвестиций.

Архитектура современных конвергентных сетей сегодня базируется на трех технологических китах. Первый важнейший элемент, позволивший эффективно обледенить принципиально разные потоки данных - технология VoIP (Voice over IP), которая позволяет, пользуясь существующей цифровой инфраструктурой передачи данных, переправлять еще и голос. Два других неотъемлемых элемента, обеспечивающих нормальное функционирование конвергентных систем - многоцелевые сети, использующие функционально распределенную IP-базированную сетевую архитектуру, а также набор международных протоколов для телекоммуникационного взаимодействия.

Несмотря на то, что любая коммуникационная ступень мультисервисной сети может использовать различную технику для обработки потока данных, и каждая стадия процесса передачи и распределения может осуществляться в своем стандарте, способы построения конвергентных сетей достаточно сильно канонизированы. Единственно важное требование при проектировании подобных систем - необходимость приведения потоков информации к единому формату на границе раздела функциональных составляющих сетей или при объединении потоков. Данные задачи выполняются шлюзами, которые бывают трех типов: Signaling Gateways, Media Gateways и Media Gateways Controllers.

Signaling Gateways (или сигнальные шлюзы) транслируют протоколы сигнализации между различными сетями. Кроме того, шлюз данного типа может быть настроен на обмен сообщений с удаленных устройств IP-сети с телефонной сетью для установки вызовов.

В дальнейшем преобразованные сигнальным шлюзом потоки могут обрабатываться на Media Gateways Controllers, обеспечивая, таким образом, координацию между шлюзами в соответствии с сигнальной информацией. Кроме того, Media Gateways Controllers выполняют важнейшую функцию обработки сигнальной информации между сетями с пакетными данными и сетями с коммутируемыми каналами.

Если говорить об исполнении Media Gateways Controllers, то он представляет собой обычный компьютер серверного типа, на котором функционирует ряд обслуживающих сеть программ. Одной из таких программ и является приложение Media Gateways Controllers, которое может кроме вышеперечисленных функций осуществлять еще и управление вызовами, их маршрутизацией, аутентификацией пользователей, а также разрывом связи с ними и сигнализации об этом другим сетевым службам.

Еще одна важная способность шлюзов Media Gateways Controllers - возможность организации работы сетей с различными сигнальными интерфейсами. Обычно Media Gateways Controllers работают напрямую с инородными сигнальными системами, но в ряде случаев могут также получать сигнал с Signaling Gateways и передавать их на Media Gateways, для дальнейшей обработки.

Шлюзы Media Gateways наиболее распространены, так как обеспечивают взаимодействие между IP-сетью и сетевыми сервисами, базирующимися на ней (например, сервисами телефонных сетей общего пользования). Кроме того, Media Gateways осуществляют взаимодействие между гетерогенными участками сети, и окончательно преобразуют медиа-данные (голос, потоковое видео) в пакетно-представленные потоки. В общем случае Media Gateways может служить мультисетевым терминатором, модулятором/демодулятором голоса в различные форматы, подавителем эха или детерминатором/генератором тональной частоты.

Используемые протоколы

Обмен информацией между сетевыми устройствами в конвергентных сетях ведется с помощью набора стандартных протоколов, которые могут выбираться в зависимости от возникающих задач. Именно протоколы определяют вторую важную составляющую качества функционирования мультисервисных сетей. Существует несколько основных протоколов: H.323, Session Initiation Protocol, Media Gateway Control Protocol, MEGACO/H.248 и Signaling Transport. Перечислим кратко их возможности и способности.

• Протокол H.323 явился одной из первых реализаций технологии VoIP, однако со временем уступил свои позиции протоколу Session Initiation Protocol, который оказался проще, и лучше масштабировался.
• Session Initiation Protocol является протоколом прикладного уровня, с помощью которого осуществляются установление, модификация и завершение мультимедийных сессий или вызовов по IP-сети. Протокол Session Initiation Protocol для мультисервисных сетей функционально аналогичен H.323. Сессии Session Initiation Protocol могут поддерживать мультимедийные конференции, дистанционное обучение, IP-телефонию и другие приложения. Сегодня данный протокол является наиболее частым выбором при построении международных конвергентных каналов.
• Media Gateway Control Protocol используется для управления шлюзами Media Gateways. Он разработан для архитектуры, которая подразумевает внешнее управление вызовами, например, как в случае сетевых приложений Media Gateways Controllers.
• Media Gateway Control Protocol (MEGACO/H.248) представляет собой протокол, который в будущем должен заменить Media Gateway Control Protocol в качестве стандарта для управления шлюзами Media Gateways. Кроме того, он должен стать специальным решением для указанных шлюзов; протокол MEGACO планируется использовать и как общую платформу для устройств управления многоточечными соединениями и устройств интерактивного голосового ответа.
• Signaling Transport представляет собой набор протоколов для передачи сигнальной информации по IP-сетям, то есть является обслуживающим протоколом. Кроме того, он является основным транспортным компонентом в архитектуре VoIP и используется в Signaling Gateways и Media Gateways Controllers.