Системы сигнализации

Раздел 3. Основные понятия и функции Softswitch

Термин Softswitch был придуман Айком Элиотом при разра­ботке интерфейса между интерактивной речевой системой (IVR) и АТС с коммутацией каналов в операторской компании MCI. Пе­рейдя в 1997 году из MCI в компанию Level3 Communications, он, вместе с Эндрю Дуганом и Маурицио Аронго, придумал понятия Call Agent и Media Gateway. Ими же была начата разработка кон­троллера транспортного шлюза MGC (Media Gateway Controller), функции которого, как и функции Call Agent, собственно говоря, и выполняет Softswitch. В апреле 1998 года Level3 купила компанию Xcom, создавшую к тому времени технологию управления модем­ным пулом Интернет-провайдера, на базе которой был разработан Internet Protocol Device Control (IPDC). Тогда же Кристиан Хюйтема из компании Bellcore придумал протокол управления шлюзами сигнализации SGCP (Signaling Gateway Control Protocol). На базе этих разработок и совместными усилиями этих специалистов в IEFF была создана первая спецификация протокола управления шлюза­ми MGCP (Media Gateway Control Protocol). Это одна ветвь родос­ловной Softswitch.

Другим предшественником Softswitch является привратник GK (Gatekeeper). Более того, названия контроллер MGC и привратник GK являются терминами, адекватными ранним формам Softswitch. Понятие привратник зародилось в технологии Н.323, рассматри­ваемой в главе 5. В задачи привратника входит преобразование адресов (имени или адреса электронной почты - для терминала или шлюза - и транспортного адреса) и управление доступом (авторизации доступа в сеть), Согласно принципам рекомендации Н.323 привратник должен управлять действиями в определенной зоне сети, представляющей собой совокупность одного или несколь­ких шлюзов и управляющего ими единственного привратника. При этом привратник рассматривается как логическая функция, а не как физический объект.

Тогда же, в 2000 - 2001 г.г. стали появляться первые техничес­кие решения Softswitch операторского класса компаний Lucent Technologies, Sonus Networks (система Insignus), Level3 (система Viper), MetaSwitch (система VP3000) и др. Более подробно эти и появившиеся позднее платформы Softswitch рассматриваются в главе 10, посвященной аспектам реализации трехгранной пира­миды. Здесь же отметим лишь характерную для революционных изменений в инфокоммуникационных технологиях последних лет ситуацию, когда разработки (и даже промышленные образцы) опережают появление не только стандартизованных спецификаций, но и устоявшейся терминологии. В полной мере это относится и к рассматриваемой в книге области.

Попробуем ликвидировать этот пробел и перейти к обсужде­нию Softswitch в сегодняшних условиях конвергенции сетей связи с коммутацией каналов и коммутацией пакетов и перехода к се­тям связи следующего поколения NGN (Next Generation Network). Прежде всего, сосредоточимся на функциональных возможностях программного коммутатора Softswitch, отложив рассмотрение его архитектуры до следующей главы. Тогда можно предложить следую­щее общее определение:

Softswitch является носителем интеллектуальных возможностей сети, который координирует управление обслуживанием вызо­вов, сигнализацию и функции, обеспечивающие установление соединения через одну или несколько сетей.

Подчеркнем, что Softswitch - это не только одно из сетевых уст­ройств. Это также и сетевая архитектура и даже, в определенной степени, - идеология построения сети.

В первую очередь, Softswitch управляет обслуживанием вызовов, т.е. установлением и разрушением соединений, выполняя функции Call Agent. Точно так, как это имеет место в традицион­ных АТС с коммутацией каналов [6], если соединение установлено, то эти функции гарантируют, что оно сохранится до тех пор, пока не даст отбой вызвавший абонент. В число функций управления обслуживанием вызова Call Agent входят распознавание и обработка цифр номера для определения пункта назначении вызова; а также распознавание момента ответа вызываемой сторо­ны, момента, когда один из абонентов кладет трубку, и регистрации этих действий для начисления платы. Таким образом, Softswitch фактически остается все тем же привычным коммутационным уз­лом, только без цифрового коммутационного поля и кросса и т.п. Отметим, что Softswitch является более точным термином, чем Call Agent, т.к. последний, в большинстве случаев, предполагает некое программное обеспечение обслуживания вызовов, функциониру­ющее на стандартном компьютере. Другой термин - контроллер транспортного шлюза MGC - является в большей степени сино­нимом Softswitch и подчеркивает тот факт, что он управляет транс­портными шлюзами и шлюзами доступа по протоколу Н.248.

Softswitch координирует обмен сигнальными сообщениями меж­ду сетями, т.е. поддерживает функции Signaling Gateway (SG). Softswitch координирует действия, обеспечивающие соединение с логическими объектами в разных сетях и преобразует информацию в сообщениях с тем, чтобы они были понятны на обеих сторонах несхожих сетей.

Основные типы сигнализации, которые использует Softswitch, - это сигнализация для управления соединениями, сигнализация для взаимодействия разных Softswitch между собой и сигнализация для управления транспортными шлюзами. Основными протоко­лами сигнализации управления соединениями сегодня являются SIP-T, OKC7 и Н.323. В качестве опций используются протокол E-DSS1 первичного доступа ISDN, протокол абонентского доступа через интерфейс V5 (или его Sigtran-версии V5U), а также все еще актуальная иногда в отечественных сетях связи сигнализация по выделенным сигнальным каналам R1.5.

Основными протоколами сигнализации управления транспор­тными шлюзами являются MGCP и Медасо/Н.248, а основными протоколами сигнализации взаимодействия между коммутаторами Softswitch являются SIP-T и BICC.

На рисунке 3.1 представлено взаимодействие Softswitch с различ­ными существующими и перспективными элементами сети связи общего пользования (ССОП). Там же видно и разделение функций Softswitch по управлению соединениями в нижележащем уровне транспортных (медиа) шлюзов, а также взаимодействие Softswitch и серверов приложений на верхнем уровне.

Нижний уровень в этом контексте может рассматриваться как транспортная плоскость, в которой физически передается как речевой трафик, так и трафик данных. Такая уровневая структура обеспечивает гибкость выбора аппаратного обеспечения (различ­ных транспортных шлюзов).

Верхний уровень на рисунке 3.1 восходит по своей идеологии к узлу управления услугами SCP (Service Control Point) классической Ин­теллектуальной сети [7], но, будучи на 20 лет моложе последнего, позволяет через прикладные программные интерфейсы API типа JAIN или PARLAY создавать массу новых приложений, которые не­возможны в любой архитектуре традиционной телефонии с комму­тацией каналов.

В рамках такого «вертикального» подхода на рисунке 3.1 показаны, в частности, возможности Softswitch, относящиеся к сбору статис­тической информации, биллинга, мониторинга вызовов и админис­тративных функций, а также взаимодействия с системами эксплу­атационного управления OSS (Operation Support System), в связи с чем упомянуты протоколы RADIUS и SNMP.

С точки зрения сети коммутации каналов представленный на рисунок 3.1 Softswitch заменяет средства управления обслуживанием вызовов АТС. Он может поддерживать протоколы ОКС7, E-DSS1, R1.5, V5, выполняя функции транзитного пункта сигнализации STP или оконечного SP сети сигнализации ОКС7, причем делать все это более дешевым, простым и удобным в эксплуатации образом, придуманным рабочей группой Sigtran. Усилиями этой группы, вхо­дящей в IETF, разработаны средства транспортировки сообщений ОКС7 по IP-сетям. Это протокол передачи информации для управ­ления потоками SCTP (Stream Control Transmission Protocol), подде­рживающий перенос сигнальных сообщений между конечными пун­ктами сигнализации SP в IP-сети, три новых протокола: M2UA, М2РА и M3UA для выполнения функций МТР, а также протокол SUA уровня адаптации для пользователей SCCP поддерживающий перенос по IP-сети средствами протокола SCTP сигнальных сообщений поль­зователей SCCP OKC7 (например, ТСАР или INAP).

SG - Signaling Gateway (Сигнальный шлюз)

TG - Trunking Gateway (Транспортный шлюз)

AG - Access Gateway (Шлюз доступа)

GK – Gatekeeper (Привратник)

МАК - Мультисервисные абонентские концентраторы

IAD - Integrated Access Device (Устройство интегрированного доступа) МКД- Мультимедийный коммутатор доступа

ААА - Authorization, Access, Accounts (Авторизация, доступ, учет)

Рисунок 3.1 - Softswitch в составе ССОП

Для взаимодействия Softswitch между собой могут применяться два протокола, один из которых - SIP (SIP-T), разработанный коми­тетом IETF, а второй - BICC, спе­цифицированный ITU-T. Сегодня на роль основного протокола взаимодействия более претендует про­токол SIP-T, хотя BICC обладает возможностью работы и с сигнали­зацией DSS1, а не только с ОКС7. Например, в известном решении ENGINE компании Ericsson взаимодействие между телефонными серверами (Softswitch) происходит по протоколу BICC CS-1, ори­ентированном на работу поверх транспорта ATM (AAL1/AAL2) с пос­ледующим переходом на BICC CS-2, предназначенным для работы в IP-сетях. Хотя и SIP-T, и BICC представлены на рисунке 3.1 и обладают на сегодня практически одинаковыми функциональными возможностями, а находящийся в разработке BICC CS-3 даже предусматривает возможность взаимодействия с SIP-T, все же практическое внедрение BICC в оборудовании Softswitch производится обычно из соображений необходимости работы в ATM-сети. В материалах ATM-форума отмечается, что хотя в обозримом будущем протоколы Н.323, SIR H.248 и BICC будут существовать параллельно, дальней­шие усилия ITU и IETF концентрируются сегодня на развитии SIP и Н.248 для сетей NGN.

Дата добавления: 2013-12-12