Основные элементы сети NGN-SSW

SoftSwitch – гибкие коммутаторы (SSW) обеспечивают управление установлением соединений в мультисервисной сети, аккумулируют интеллект сети, поддерживают логику управления, необходимую для обработки и маршрутизации трафика

АТС-MGC – АТС с функциями контроллера шлюзов сигнализации.

АТС MGC – это оборудование, в котором помимо функций коммутации каналов реализованы функции по коммутации пакетов, т.е. функции шлюзов и частично функция гибкого коммутатора. Функции АТС MGC также выполняют мультисервисные абонентские концентраторы (МАК).

Для сопряжения с сетями TDM применяется шлюзовое оборудование:

GW – шлюзы доступа

MG - транспортные медиашлюзы

SG - сигнальные шлюзы

Терминальное оборудование ТЕ подключается непосредственно к Switch или Router транспортной сети:

• пользовательские терминалы SIP, Н.323 и MEGACO, используемые для предоставления голосовых и мультимедийных услуг связи в пакетных сетях

• IAD - интегрированные устройства доступа

• Транспортная пакетная сеть - коммуникационная сеть, в которой данные передаются в виде пакетов с промежуточным хранением этих пакетов в буферной памяти узлов коммутации (Switch, Router)

Транспортная сеть является опорной, поэтому к ней предъявляются высокие требования по обеспечению надежности, производительности и управляемости. В состав транспортной сети NGN входят:

• транзитные узлы, выполняющие функции переноса информации и коммутации;

• оконечные (граничные) узлы, обеспечивающие доступ пользователей к мультисервисной сети;

• контроллеры сигнализации, выполняющие функции обработки сигналь-ной информации и управления вызовами и соединениями;

• шлюзы, позволяющие подключить традиционные сети связи – ССОП, ССПО, СПД.

Серверы приложений - используются для предоставления расширенного списка дополнительных услуг абонентам пакетных сетей. Сервер приложений используется для предоставления расширенного списка дополнительных услуг абонентам пакетных сетей. Серверы приложений взаимодействуют с оборудованием SoftSwitch с использованием технологий YAVA, XML, OSP. Подключение производится с использованием интерфейсов, базирующихся на Ethernet.

Услуги делятся на 4 класса:

• 1 - Услуги, подобные услугам TDM (извещение о входящем вызове, переадресация, конференция и т.п.)

• 2 - Услуги, подобные услугам ИСС (IN) – вызов по предоплаченным картам, телеголосование, вызов, свободный от оплаты и т.п.

• 3 - Услуги, специфичные для компьютерных сетей – интерактивный обмен сообщениями, многопользовательские сетевые игры и т.п.

• 4 - Услуги, специфичные для широкополосных сетей связи – видео по заказу, игры по заказу, интерактивное ТВ и т.п.

ИСС – оборудование интеллектуальных сетей связи IN, выполняющее функции управления логикой и атрибутами услуг

Трёхуровневая модель NGN-SSW (рис)

Транспортный уровень

Решает задачи коммутации и передачи пользовательской информации. Строится на основе пакетных технологий передачи информации. Основными используемыми технологиями являются IP, ATM, MPLS, Ethernet.

Использование пакетных технологий на уровне транспортной сети позволяет:

• обеспечить единые алгоритмы доставки информации для различных видов связи

• предоставление расширенного списка услуг вне зависимости от типа доступа пользователя

• Доступ к транспортной сети обеспечивается с помощью транспортных шлюзов MG и шлюзов доступа GW

Уровень управления

Обеспечивает управление коммутацией и обслуживанием вызова. На уровне управления осуществляется обработка сигнальной информации, маршрутизация вызовов и управление потоками.

Задачей уровня управления является управление установлением соединения в сети NGN. Эта задача решается с помощью гибкого коммутатора SSW или с помощью АТС – MGC.

Обработка сигнальной информации осуществляется в сигнальных шлюзах SG, преобразующих сигнальные сообщения SS7 в сообщения пакетной сети.

Уровень услуг и управления услугами

Осуществляет функции управления логикой услуг и приложений и представляет собой вычислительную среду, обеспечивающую:

– предоставление услуг (кроме базовой)

– управление услугами

– создание и внедрение новых услуг

– взаимодействие различных услуг

Классификация оборудования NGN-SSW(рис)

SoftSwitch – гибкий коммутатор. SSW является основным устройством управления коммутацией и передачей информации.

SSW обеспечивает выполнение алгоритмов по управлению вызовом.

Коммутации пользовательской информации в SSW не происходит.

Коммутация осуществляется на транспортном уровне с помощью Switch и Router.

SSW поддерживает два вида интерфейсов:

1. Интерфейс Е1 для подключения сигнальных каналов SS7, включаемых непосредственно в SoftSwitch.

2. Интерфейсы семейства Ethernet для подключения к IP-сети. Через эти интерфейсы передаётся сигнальная информация в направлении пакетной сети.

Функции SoftSwitch:

1. Управление базовым вызовом, обеспечивающее приём и обработку сигнальной информации, установление соединения в пакетной сети.

2. Аутентификация абонентов, подключаемых к пакетной сети.

3. Маршрутизация вызовов в пакетной сети.

4. Тарификация вызовов и сбор статистической информации.

5. Управление оборудованием транспортных шлюзов.

6. Предоставление ДВО (может быть реализовано совместно с сервером приложений).

7. Эксплуатация, администрирование, техническое обслуживание сети NGN.

8. Взаимодействие с системой менеджмента сети.

9. При необходимости функция SP/STP сети SS7.

10. Обеспечение доступа к серверу приложений.

11. Обеспечение доступа к ИСС (IN).

12. Сигнальное взаимодействие с сетями TDM и внутри пакетной сети.

Gateways – шлюзы

Шлюзы – это устройства доступа к пакетной сети и сопряжения с существующими сетями. Оборудование шлюзов реализует функции по преобразованию сигнальной информации сетей с коммутацией каналов в сигнальную информацию пакетных сетей. Шлюзы функционируют на транспортном уровне сети.

Типы шлюзов

MG - Media Gateway. Транспортный шлюз (MG, Media Gateway) – реализует функции преобразования речевой информации в пакеты IP (или ячейки АТМ) и маршрутизирует пакеты IP (или ячейки АТМ) по сети.

Медиа-шлюз (MG) выделяет голосовые вызовы из телефонной сети, сжимает и пакетирует голос, передает сжатые голосовые пакеты в сеть IP (ATM, MPLS), а также проводит обратную операцию для голосовых вызовов из сети.

Функции MG

1. Адресация: присвоение IP адресов для пакетов информации.

2. Транспортировка: обеспечивает согласованную транспортировку потоков между доменом IP и доменом сети с коммутацией каналов.

3. Безопасность передачи информации: обеспечивает секретность передачи сигнальной информации.

4. Транспортное окончание сети с коммутацией каналов и Транспортное окончание сети с коммутацией пакетов.

5. Обеспечивает согласование работы оборудования на границе сетей с коммутацией каналов и коммутацией пакетов.

6. Предоставление канала для услуг передачи уведомлений и тональных сигналов в направлении к сети с коммутацией каналов или с коммутацией пакетов.

7. Регистрация использования, позволяющая определить и зарегистрировать информацию о сигнализации, о приёме или передаче сообщений, передаваемых в транспортных потоках.

8. Информирование внешних объектов о текущем использовании ресурсов.

9. Взаимодействие с системой менеджмента сети.

10. OAM&P: эксплуатация, администрирование, техническое обслуживание.

+Оборудование шлюзов MG поддерживает следующие интерфейсы:

В направлении к ССОП поддерживаются интерфейсы PDH (E1) и/или SDH (STM1/4).

В направлении пакетной сети на основе IP-технологий: интерфейсы семейства Ethernet от 10 Base до GE (Gigabit Ethernet - 1000 Base).

SG - Signaling Gateway

Сигнальный шлюз (SG, Signaling Gateway) – реализует функции преобразования сигнальных сообщений SS7 в сигнальные сообщения пакетной сети (SIGTRAN). Шлюз сигнализации (SG) служит для преобразования сигнализации и обеспечивает ее прозрачную передачу между коммутируемой и пакетной сетью. Он передает сигнальные сообщения через сеть IP контроллеру медиа-шлюза или другим шлюзам сигнализации.

Функции SG

1. Окончание протокола уровня управления вызовом на сети с коммутацией каналов.

2. Безопасность передачи информации: обеспечивает секретность сигнальных сообщений к шлюзу и от шлюза.

3. Взаимодействие с системой менеджмента сети.

4. OAM&P: эксплуатация, администрирование, техническое обслуживание.

Оборудование шлюзов SG поддерживает следующие интерфейсы:

В направлении ССОП поддерживают интерфейс PDH (E1)

В направлении пакетной сети – интерфейс 10Base Ethernet.

TGW- Trunking Gateway

Транкинговый шлюз TGW – реализует совместно функции MG и SG.

AGW - Access Gateway

Шлюз доступа AGW – реализует функции MG и SG для оборудования доступа, подключаемого через интерфейс V5.х (V5.1 и V 5.2).

R

AGW - Residential Access Gateway

Резидентный шлюз доступа RAGW реализует функции подключения к мультисервисной сети пользователей, использующих терминальное оборудование ССОП/ISDN.

Кодеки

На пропускную способность IP-канала влияет тип кодека (кодирующее/декодирующее устройство).

Различают три типа речевых кодеков:

Кодеки с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) и адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией (АДИКМ), использующиеся сегодня в системах традиционной телефонии. Кодек представляет собой сочетание АЦП/ЦАП.

Кодеки с вокодерным преобразованием речевого сигнала первоначально разработаны для систем мобильной связи с целью снижения требований к пропускной способности радиоканала. Эта группа кодеков использует гармонический синтез сигнала на основании информации о его вокальных составляющих – фонемах. Вокодер может быть реализован как аналоговое устройство, так и цифровое.

Комбинированные (гибридные) кодеки сочетают в себе технологию вокодерного преобразования/синтеза речи и технологию ИКМ с помощью специализированных цифровых процессоров DSP.

Гибридный кодек содержит в себе ИКМ или АДИКМ кодек и цифровой вокодер.

Сложность алгоритма кодирования связана с необходимыми вычислениями в реальном времени. Сложность алгоритма определяет скорость обработки сигнала и влияет на физические размеры кодека, его стоимость и потребляемую мощность.

• Размер кадра влияет на качество воспроизводимой речи. Чем длиннее кадр, тем эффективнее моделируется речь. Однако, большие кадры увеличивают длительность задержки на обработку передаваемой информации.

IMS