IDG.bg PC World Computerworld CIO CFO Networkworld Business How Кариерна зона

Да изоставим изцяло TDM? По-добре да го интегрираме с VoIP

Networkworld България - брой 2, 2009 г. / Телеком пазар
Доставчиците на телекомуникационни услуги трябва да решат сложна задача: да намалят своите експлоатационни разходи, да съхранят клиентската си база, а още по-добре – да я разширят. Това може да се постигне в резултат на внедряване на мрежа от ново поколение (Next Generation Networks, NGN), в които всички услуги се предоставят по IP. За сегмента на гласовите услуги става дума за миграция към гъвкави, мащабируеми и изгодни VoIP услуги.

3467 прочитания, 3

Да запазиш провереното и да внедряваш новото – на този принцип действат много доставчици на телекомуникационни услуги. В телефонните си възли много компании и досега използват технологията TDM на 64 Kbsp (вж. „Речника“), която ще се експлоатира още няколко години заради високите инвестиционни вложения в нея и продължителния срок на амортизация. Собствениците на мрежи не са готови за цялостно преминаване на гласовата TDM мрежа към технологията VoIP по редица причини. Например, доста абонати и досега инициират обаждания през аналогови връзки или ISDN. За запазване на клиентската база е необходимо да се поддържат и традиционните технологии. От гледна точка на операторите TDM услугите водят до значителни оперативни разходи. Намаляването им е задача на доставчиците на комуникационни услуги.

С цел обезпечаване на безпроблемен преход към съвременните NGN технологии най-напредничавите концепции за мултисервизния възел за достъп (IP Multi-Service Access Node, IP MSAN) предвиждат хибридна архитектура на обединяващата платка (Backplane). Например устройството MileGate 2500 на Keymile поддържа IP услуги с помощта на функцията DSLAM и едновременно позволява предоставяне на класически телефонни услуги чрез PSTN или ISDN.

Решението за достъп IP MSAN предоставя множество IP функции. Сред най-важните е VoIP шлюз (VoIP Gateway). Тя преобразува абонатните интерфейси PSTN и ISDN в пакети Ethernet RTP и позволява управлението им чрез програмен комутатор или гласов сървър (Callserver) с помощта на протоколите H.248/Megaco или SIP сигнализация. Такова изящно решение за телефония икономисва експлоатационни разходи на мрежата, тъй като за транспорт се ползва технологията Ethernet. От страната на потребителя се реализира същата услуга, към която клиентът е привикнал при предишната технология TDM. В идеалния случай тези, които задействат ISDN и PSTN, няма да забележат никаква разлика при прехода от TDM към IP и могат както досега да експлоатират крайните си устройства.

При внедряване на IP MSAN новите услуги и комутационната техника на 64 Kbps могат да работят паралелно. Такъв път гарантира на собственика на мрежата не само защита на инвестициите, но и възможност да използва в магистралата по-ефективната IP технология (вж. Фигура 1). Последващият пълен преход към IP е възможен с помощта на обновяване на софтуера без замяна на оборудването в IP MSAN и може да се осъществи в кратки срокове.

Фигура 1. IP MSAN предоставя чрез една платформа стандартната телефония PSTN, цифровата ISDN и VoIP и я заменя вътре в мрежата чрез по изгодната технология VoIP.

Домовете и SOHO сегментът

Изискванията на частните домакинства и сегмента на малките и домашни офиси (Small Office/Home Office, SOHO) към гласовите услуги са сходни. И ако в дома досега преобладават телефонните PSTN линии, то в бизнес среда (поне в Германия), най-често се среща ISDN, тъй като фирмите имат допълнителни изисквания към производителността. Днес и двете технологии изпитват засилваща се конкуренция от страна на VoIP и VoDSL (Voice over DSL). Има редица причини, заради които собственикът на мрежата трябва и в бъдеще да предоставя на частния сектор интерфейси за PSTN и ISDN в последната миля:

инвестиционни условия — свързването към PSTN и ISDN е по-евтино от VoIP/DSL, основно заради по-малките изисквания към технологията за свързване в мрежата, а също заради ниската цена на портовете във възлите за достъп;
свръхдълги медни линии — максималната дължина на линиите ADSL е приблизително седем километра. В селски региони много от линиите са с дължина повече от десет километра, които могат да се реализират само с помощта на PSTN и ISDN;
спешни повиквания — за телефонните връзки с изключително високи изисквания към отказоустойчивостта (лекари, полицейски участъци, детектори за огън, сигнализация и т.н.), алтернативата във вид на VoIP е неприемлива, тъй като CPE за VoIP се нуждае от локално захранване, а достъпността на широколентовото съединения не може да се гарантира заради пакетното предаване на данните и извънредното резервиране на линиите.

Все пак за операторите IP MSAN предоставя редица предимства: ако магистралата изцяло премине на Ethernet, то може да се отключи технологията SDH, която иначе е неефективна по отношение изразходване на пропусквателна способност. Комутационната техника TDM лесно се заменя с по-производителната и перспективна технология на програмируемите комутатори (SoftSwitch).

Малки и средни предприятия

Много от малките и средни предприятия имат в офисите си УАТЦ на базата на TDM, които са свързани към общодостъпната мрежа с помощта на интерфейси по 2 Mbps. Съвременните УАТЦ (PBX) вече се основават на VoIP, но много от малките и средни предприятия продължават да държат на съществуващата TDM система. Затова от гледна точка планиране и експлоатация на мрежата трябва да се отчете споменатото условие поне за още няколко години.

В TDM мрежите телекомуникационните системи се терминират в комутационен възел или прозрачно се съединяват с други офиси на предприятието. Затова IP MSAN са длъжныИ да предвидят няколко варианта за свързване на централа (на Фигура 2 те са отбелязани с различни цветове).

Фигура 2. Различни варианти за свързване в мрежата на офиси на малки и средни предприятия с УАТЦ за поделенията.

Първият вариант (в жълт цвят) предполага терминиране на сигнала ISDN PRA и неговото преобразуване в сигнали VoIP (SIP или H.248) в IP MSAN. Телефонното съединение в магистралната мрежа се осъществява изцяло по IP, полезните данни се маршрутизират. Магистралната мрежа може да мине и без TDM, в резултат се постига оптимално разпределение на пропусквателната способност и структурите не са толкова сложни. Все пак за свързваме към мрежата на решения TDM PBX трябва да има VoIP функционалност във всеки възел за достъп.

Вторият вариант (в розов цвят) използва прозрачен тунел за сигналите ISDN PRA посредством емулацията CESoP. Телефонните сигнали централизирано се терминират на отделен шлюз ISDN PRA и се „превеждат“ във VoIP. Преимуществото: достатъчни са няколко шлюза ISDN PRA, в идеалния случай един. Освен ISDN PRA, чрез CESoP могат да се прехвърлят и други синхронизирани TDM линии по 2 Mbps, например, наети линии по 64 Kbps или съединения на базовите GSM станции. За този вариант е необходима функционалност VoIP във всеки възел за достъп. За емулация на TDM обаче е необходимо да резервира пропусквателната способност на магистралната мрежа.

Третият вариант (зелен цвят) използва за свързване с корпоративните УАТЦ в други поделения прозрачен тунел за сигнализация ISDN PRA чрез CESoP. Тук също има нужда от няколко шлюза ISDN PRA. Ако офисът на клиента се обслужва от същия възел IP MSAN, то магистралната мрежа изцяло се освобождава от трафика.

Решения за големи предприятия

За крупните фирми, особено такива, които разполагат с няколко цеха и офиса, рядко има готови решения. В повечето случаи трябва да се вземат предвид индивидуалните нужди. Затова доставчикът на телекомуникационни услуги следва да използва при клиента максимално гъвкава платформа, способна да поддържа не една или две услуги (вж. Фигура 3).

Фигура 3. Пример за свързване на голямо предприятие с три офиса.

Често на територията на голямо предприятие трябва да се поддържат няколко абонатни интерфейса. Сред тях са например, телефонните интерфейси PSTN и ISDN, ADSL2+, E1/G.703 (за свързване на синхронизирани устройства TDM на 64 Kbps или 2 Mbps, като УАТЦ на филиалите, сензори, камери за наблюдение и т.н. по медни кабели), SHDSL, 100BaseTX (за свързване на сегменти от локалната мрежа на 100 Mbps, сървъри или други ИТ компоненти по вътрешната Ethernet мрежа), VDSL2 (за случаи, когато заради окабеляването, голямото разстояние или силните смущения е невъзможно да се използват традиционни Ethernet връзки), а също 100BaseFX с оптичен интерфейс. Ако тези решения могат да бъдат реализирани с помощта на един уличен шкаф, то с тях операторът може да успее да покрие голяма част от изискванията към инфраструктурата.

Хостване на PBX решения

Под понятието „хоствани УАТЦ“ се подразбира решение, при което функциите на УАТЦ в поделението на предприятието се предават на общодостъпната мрежа и се предоставят от доставчика на услугата по широколентова линия (DSL или оптично влакно). По правило, това се реализира технически с помощта на приложението IP Centrex, което или се интегрира в програмируемия комутатор, или работи на отделен сървър за приложения.

За корпоративни потребители главното предимство на такъв модел е, че поддръжката на гласовите услуги не налага наемане на специален персонал, а и не са нужни инвестиции в техническо снабдяване (придобиване на телекомуникационни системи). Допълнително предприятието получава достъп до нови услуги, които досега не са били възможни заради цената им или твърде сложната реализация.

При организиране на хоствани приложения за УАТЦ в общодостъпна мрежа могат да се ползват всички известни приложения, предназначени за бизнес клиенти, и всякакви сценарии за свързване. Основните аспекти на използването на IP MSAN за хоствани УАТЦ са:

интегриране на класическото свързване PSTN и ISDN в групата IP Centrex (вж. Фигура 4, отляво в офис А). Досега един от най-сериозните проблеми на операторите при внедряването на корпоративни решения за хоствани централи беше, че крайните устройства TDM и VoIP не можеха да се използват без допълнителни мерки. Тъй като IP MSAN представлява интерфейси към TDM устройства от страна на сървъра за IP Centrex как „чистокръвни“ устройства VoIP, то проблемът за смесени Centrex групи се оказва решен;

Фигура 4. Различни варианти за използване на IP MSAN в хоствани приложения за УАТЦ.

предоставяне на хоствано решение за УАТЦ по широколентова връзка (мед или оптика), включително резервна ISDN линия (вж. Фигура 4, в средата, офис Б). Наред с широколентовото свързване (DSL или оптична Ethernet мрежа) за корпоративните офиси, чрез което се предава трафикът от данни и допълнително гласов VoIP трафик от групата на IP Centrex, доставчикът може да предложи на потребителите резервна ISDN линия. Тази връзка се активира в случай на отказ на широколентовата. От страна на мрежата преобразуването във VoIP сигнали се осъществява във VoIP шлюза на възела IP MSAN, благодарение на което се постига безпроблемно интегриране в групата IP Centrex;
замяна на TDM системите в поделенията в корпоративната мрежа (вж. Фигура 4, отляво долу, офис В). Съществено препятствие пред внедряването на услугата хоствана централа в цялото предприятие е фактът, че служителите не искат да се разделят със съществуващите телефони или други крайни устройства заради финансови или технически причини. Благодарение на интерфейсните карти PSTN и ISDN във възела IP MSAN, той може да замени TDM системите в поделенията, като всички крайни устройства се запазват, а IP MSAN позволява интегриране в групите IP Centrex, значи и в решението за хоствани УАТЦ.

Победоносното шествие на технологиите VoIP продължава. Използването на технологии IP MSAN от операторски клас позволява трансформиране на наличните все още PSTN и ISDN линии във VoIP вътре в мрежата. В резултат доставчикът получава възможност да прехвърли цялата си мрежа за достъп върху по-изгодната, мащабируема и перспективна телефония VoIP.

Речник

ADSL - Асиметрична технология DSL (Asymmetric DSL)
CESoP - Емулация на каналите върху пакетна мрежа (Circuit Emulation Services over Packet)
CPE - Абонатно оборудване (Customer Premises Equipment)
DSL - Цифрова абонатна линия (Digital Subscriber Line)
DSLAM - Мултиплексор за достъп по DSL (DSL Access Multiplexer)
GSM - Глобална система за мобилни комуникации (Global System for Mobile Communications)
ISDN - Цифрова мрежа с интеграция на услуги (Integrated Services Digital Network)
MSAN – Мултисервизен възел за абонатен достъп (Multi-Service Access Node)
NGN – Мрежа от ново поколение (Next Generation Network)
OAM - Експлоатация, администриране и обслужване (Operation, Administration and Maintenance)
PBX – Учрежденска автоматична телефонна централа, УАТЦ (Private Branch Exchange)
POTS - Телефонна мрежа за общо ползване (Plain Old Telephone Service)
PRA - Интерфейс за първичен достъп (Primary Rate Access)
RTP - Протокол за предаване на данни в реално време (Real-Time Transport Protocol)
SDH - Синхронна цифрова йерархия (Synchronous Digital Hierarchy)
SHDSL - Протокол за симетричен високоскоростен пренос на данни по меден чифт (Single-Pair High-Speed DSL)
SIP - Протокол за иницииране на сесии (Session Initiation Protocol)
TDM - Мултиплексиране с разделяне по време (Time Division Multiplexing)
VDSL - Свръхвисокоскоростна цифрова абонатна линия (Very High Speed DSL)
VoDSL - Технология за предаване на глас през DSL (Voice over DSL)
VoIP - Технология за предаване на глас по IP (Voice over IP)