Технические возможности и услуги SI-3000 Введение С каждым годом возрастает потребность не только в телефонной связи, но и в услугах интеллектуальных и интегральных сетей. Это способствует развитию связи и созданию более совершенных систем коммутации. Развитие услуг традиционной связи не является особенно перспективной. Во главу угла становится предоставление новых услуг связи, связанных с передачей медиа-контента: – IP-телефония с выделенным абоненту прямым городским номером; – IP-видеотелефония – абоненты услуги ADSL будут иметь возможность подключать IP-видеотелефоны; – подключение в телефонную сеть города Ростова-на-Дону офисных IP-телефонных станций; – IP-TV- это передача телевизионных каналов по IP сетям; – VOD видео по запросу. У абонента данной услуги больше не будет необходимости брать напрокат кассету или DVD-диск. Он с таким же качеством может получить доступ к этому контенту на специальном видеосервере. Кроме перечисленных выше услуг одним из стратегических направлений компаний является развитие сети внутреннего контента, а именно организация для пользователей возможности доступа к игровым серверам, и фиксированной абонентской плате либо с оплатой по трафику, но с весьма низкой стоимостью 1Мб. В настоящее время в мире имеется большое количество цифровых систем коммутации, которые с каждым годом становятся все более и более совершенными, способными предоставлять не только традиционную телефонию, но и огромное количество различных услуг связи. При создании цифровой городской сети используется метод наложения. Это совместное существование “старой и новой” сетей на равных правах. При создании транспортной сети ГТС в проектируемом городе используется технология SDH и ATM. На СЛ между районными АТС будет использоваться волоконно-оптический кабель и кросс коннекторы STM-1. Эти устройства работают с использованием технологии АТМ, то есть узловой район – это узкополосная интегральная сеть. Процесс эксплуатации в таких сетях полностью централизован. Перечень услуг добавляется в состав РАТС с помощью центра технической эксплуатации узлового района и за счет ресурсов интеллектуальной сети. 1 Техническое обоснование проекта Для современного этапа развития российского рынка телекоммуникаций характерна постепенная его переориентация от чисто технического (технологического) подхода построения и реконструкции телекоммуникационных сетей в сторону бизнес ориентированной деятельности. Иными словами, акцент переносится на процесс улучшения технических характеристик сетей и расширение номенклатуры предоставляемых услуг, и достижение соответствующих финансовых результатов компаний-операторов. Движущей силой, воздействующей на рынок с другой стороны, является расширение спроса на другие услуги, который стимулирует развитие технологий, позволяющих, в свою очередь, удовлетворить спрос на эти услуги. SI 3000 - это уникальная система на все случаи применения, с точки зрения размеров телефонных станций, их производительности, диапазона предоставляемых услуг и окружающей сеть среды. Благодаря своей унифицированной системной архитектуре SI 3000 идеально отвечает требованиям различных областей применения. В связи с увеличением числа абонентов в г. Азове, а также необходимостью расширения набора предоставляемых услуг, разрабатывается проект SI 3000. 2 Проект ЦСК «Si3000»в г. Азове 2.1 Состав и назначение оборудования «Si3000» Новая линейка SI3000, в которой базирующиеся на IP технологии продукты и решения объединены на одной платформе, следует всем новым тенденциям и требованиям поставщиков услуг. Ключевыми преимуществами оборудования новой торговой марки SI3000 является комплексное понимание проблем построения сети, модульная функциональная архитектура линейки продуктов, полная поддержка IP-технологии, масштабируемый аппаратурный дизайн, основанный на принципе Pay-as-you-grow. Бренд SI3000 состоит из трех направлений: SI3000 MSCP (MultiServiceControlPlane, мультисервисная плоскость управления), SI3000 MSAP (MultiServiceAccessPlane, мультисервисная плоскость доступа) и SI3000 OSAP (OpenServicesApplicationPlane, открытая платформа для приложений). Кроме этого, в отдельное направление выделено абонентское оборудование CPE (CustomerPremisesEquipment). SI3000 MSCP включает в себя оборудование для управления телефонией в сетях NGN: программный коммутатор SI3000 CS (CallServer), сигнальный и медиа-шлюз SI3000 SMG (SignallingandMediaGateway), интегрированный программный коммутатор SI3000 iCS (IntegratedCallServer). Функциями SI3000 CS являются управление шлюзами и платами абонентского доступа, обеспечение функциональности СОРМ, предоставление абонентам возможности выбора оператора (что актуально в связи с демонополизацией рынка связи), обеспечение открытых интерфейсов для подключения внешних серверов приложений для предоставления дополнительных абонентских услуг. Сигнальный и медиа-шлюз SI3000 SMG предназначен, прежде всего, для стыковки сетей TDM и NGN – преобразования сигнальных протоколов и медиа-трафика.Интегрированный программный коммутатор SI3000 iCS поддерживает все протоколы TDM, а также предоставляет возможность интеграции в сети NGN по протоколу SIP-T, имеет открытые интерфейсы для подключения серверов приложений, и др. По моему мнению, SI3000 iCS как нельзя лучше подходит для объектов с небольшой абонентской емкостью, для которых необходимо обеспечить локальное замыкание трафика. В состав линейки SI3000 MSAP входит оборудование SI3000 MSAN для построения сетей «последней мили» с использованием различных технологий доступа – аналогового абонентского доступа POTS, широкополосного доступа xDSL (ADSL2+, VDSL2, SHDSL), оптического доступа FTTx, беспроводного доступа с использованием технологии WiMAX, сетей MetroEthernet. SI3000 OSAP является открытой платформой для создания и предоставления услуг с добавленной стоимостью (VAS) с использованием открытых стандартов (VXML, CSTA, ParlayX) в соответствии с идеологией построения серверов приложений. В состав линейки SI3000 CPE входит абонентское оборудование (модемы широкополосного доступа ADSL2+ и VDSL, домашние шлюзы для подключения по оптике, IP-телефоны). SI3000 CS – Программный коммутатор  Рисунок 1 – Программный коммутатор Программный коммутатор SI3000 играет центральную роль в технических решениях для операторов связи, нацеленных на будущее.Он обеспечивает предоставление голосовых услуг, услуг передачи данных и мультимедийных услуг. Используя различные протоколы, он управляет сетевыми элементами NGN, услугами, вызовами и соединениями. Функциональность программного коммутатора SI3000 обеспечивает использование системы на уровне местной станции (класс 5), а также на уровне транзитной станции (класс 4), либо в сочетании этих двух уровней. Заказчики могут в полной мере использовать гибкость программного коммутатора SI3000 и применять его в качестве сервера SIP как для домашних, так и для корпоративных пользователей. Его применение на сетях IMS не вызовет никаких затруднений. Поддержка традиционных сетей, реализация функций, требуемых регуляторными органами, превосходная масштабируемость – все эти качества, присущие программному коммутатору SI3000, делают его идеальным выбором для заказчиков, намеренных построить сеть с прицелом на будущее и при этом сохранить уже созданную инфраструктуру. SI3000 iCS – Интегрированный программный коммутатор  Рисунок 2 - Интегрированный программный коммутатор Решение SI3000 iCS является идеальным решением для перехода от сетей TDM к сетям следующего поколения NGN. Широкий выбор интерфейсов TDM и интерфейсов пакетной сигнализации обеспечивает взаимодействие SI3000 iCS в смешанной среде сети TDM и сети с коммутацией пакетов. Благодаря интерфейсам TDM SI3000 iCS позволяет поставщикам услуг защитить свои инвестиции в технологию TDM. Интерфейсы доступа обеспечивают взаимодействие различных элементов сети доступа при помощи стандартных протоколов, например, V5.2, с целью предоставления услуг аналоговым и ISDN пользователям. При помощи TDM транкингаiCS может быть подключен к существующей сети на всех уровнях сети с использованием различных сигнализаций , например ОКС №7 или ВСК, в различных национальных вариантах. Функциональность коммутации TDM обеспечивает развертывание SI3000 iCS в чистом TDM-окружении, а также решение готово к развертыванию в чистом NGN-окружении. При помощи IP-интерфейсов SI3000 iCS позволяет поставщикам услуг оптимизировать их сети с использованием общего пакетного транспортного уровня и тем самым снизить эксплуатационные расходы OPEX. Возможность транкинга через сеть с коммутацией пакетов делает возможным взаимодействие SI3000 iCS с другими программными коммутаторами и медиа-шлюзами по стандартным протоколам SIP-T и H.323. В плоскости доступа SI3000 iCS может управлять пакетными терминалами при помощи стандартных протоколов H.323, MGCP и NCS, а также может управлять шлюзами доступа при помощи стандартного протокола MGCP. Плоскость IP-доступа SI3000 iCS обеспечивает решения ТripleРlay и IP-Центрекс. Для обеспечения поставщикам услуг дополнительных доходов, могут быть реализованы расширенные услуги на серверах, которые взаимодействуют с SI3000 iCS при помощи стандартных интерфейсов VXML и ParlayX. Сегодня идет период конвергенции сетей передачи голоса и данных, но большинство голосовых услуг до сих пор предлагаются в сетях TDM. Специальные сетевые элементы, коммутаторы TDM, используются для управления голосовыми услугами и их предоставления пользователям. Ниже представлены некоторые основные функции, выполняемые сетевыми элементами TDM: - управление вызовами и коммутация каналов; - сигнализация; - абонентский доступ; - транкинг; - медиа-сервер; - расширенные услуги (Центрекс, предоплата и .т.д.). 2.2 Комплектация ЦСК «Si3000» Плата агрегации ( GigabitEthernet ): - коммутатор на 24 или 12 GbE портов; - 64 Mpps пропускная способность без ограничений; - 32k MAC-таблица; - 4094 одновременно активных VLAN; - QoS на базе 802.1p , DiffServ, распределение PQ + WFQ; - RSTP, MSTP; - IGMP snooping; - контроль широковещательной лавинной передачей; - VLAN стекирование (stacking) (QinQ); - безопасность порта; - частный (Private) порт; - фильтрация L2 – L4; - LACP – объединение каналов (802.3ad); - SFP на передней панели FP, другие порты на BP; - поддержка резервирования.  Рисунок 3 - Плата агрегации Плата аналоговых абонентских линий TDM: - 64 x POTS, включает 64 абонентские TDM линии; - программируемые характеристики AC и DC(Аналоговой и цифровой абонентской сигнализации); - программируемая внутреняя посылка вызова до 85 Впятисекундник; - тарифный импульс до 2,5 Вrms на 200 Ом (12/16 кГц); - интегрированное тестирование абонентской линии; - защита линии согласно K.20, K44.Постороннее напряжение и короткое замыкание; - перемена полярности .Пепреполюсовка при тарификации; - A/D, D/A согласно ITU/Q552; - обнаружение событий в абонентской линии; - DSP; - генерирование и обнаружение акустических сигналов; - эхо-компенсация согласно G.165/168; - голосовые кодеки - G.711, G.723, G.729.  Рисунок 4 -Плата аналоговых абонентских линий TDM Съемная плата абонентского шлюза доступа: - сетевой интерфейс 16 x E1 (16 потоков Е1): - TDM к TDM; - беспроблемное проключение TDM каналов в сеть IP пакетной коммутации; - двустороннее проключение от стороны TDM к IP , и в обратном направлении от IP к TDM; - пользовательский интерфейс 2 x GE; - сетевые сигнализации и управление: - поддержка протоколов V5.2 и PRI для взаимодействия с PSTN; - пользовательская сигнализация и управление: - поддержка H.323; - протокол управления межсетевымимедиашлюзами (MGCP); - протоколPacketCable Network Call Signaling (NCS); - усовершенствованная технология DSP: - эхо-компенсация согласно G.165/168; - поддержка высококачественных голосовых кодеков - G.711, G.723, G.729; - качество обслуживания: - IEEE 802.1 Q/p.  Рисунок 5 - Съемная плата абонентского шлюза доступа Плата iCS – интегрированный программный коммутатор: - пакетный интерфейс 2 x GE; - TDM-интерфейс 32 x E1; - 4 дочерние платы (процессорная обработка, DSP); - усовершенствованная технология DSP: - эхо-компенсация согласно G.165/168; - поддержка высококачественных голосовых кодеков – G.711, G.723, G.729; - фakc кодеки: G.711, T.38; - 480 каналов VoIP; - качество обслуживания: - IEEE 802.1 Q/p; - производительность : 30.000 вызовов в ЧНН; - число обслуживаемых абонентов, одновременно : 5.000 абонентов.  Рисунок 6 - Плата iCS – интегрированный программный коммутатор Плата iCS – интегрированный программный коммутатор (2): - программный коммутатор (CallServer –групповой коммутатор с процессорной обработкой функций сигнализации и коммутации ). - поддерживает коммутацию каналов TDM. - медиа-шлюз , для согласования TDM и SIP-T. - сигнализация TDM-доступа. - V5.2, PRI (DSS1), QSIG, CAS многочастотная . - сигнализация TDM-соединительных линий. - SSN7, PRI (DSS1), CAS общеканальная . - сигнализация соединительных линий пакетной передачи: - SIP-T, H.323. - сигнализация доступа с пакетной передачей: - H.323, MGCP, SIP . - усовершенствованные услуги . - резервирование (IP и TDM).  Рисунок 7 - Плата iCS – интегрированный программный коммутатор Съемная плата SM: - сетевой интерфейс 2 x GE; - пользовательский интерфейс 16 x E1: - TDM к IP, IP к TDM; - сигнализация TDM: - DSS1, QSIG, V5.2; - SSN7; - сетевые сигнализации IP и управление: - протокол управления межсетевымимедиа-шлюзами (MGCP); - IUA/SCTP; - M3UA/SCTP; - усовершенствованная технология DSP: - эхо-компенсация согласно G.165/168; - поддержка высококачественных голосовых кодеков - G.711, G.723, G.729; - фakc кодеки: G.711, T.38; -качество обслуживания: IEEE 802.1 Q/p .  Рисунок 8 - Съемная плата SM Плата CS – плата программного коммутатора (1): - платформа CompactPCI; - операционная система в реальном масштабе времени Linux 150 000 BHCA; - другие программные приложения (медиа-сервер , web-сервер,...).  Рисунок 9 - Плата CS – плата программного коммутатора (1) Плата CS – плата программного коммутатора (2): -протоколы SIGTRAN: -M3UA, IUA; -управление медиа-шлюзом: -MGCP, H.248; -сигнализация соединительных линий пакетной передачи: -сигнализации: SIP-T, H.323; -сигнализация доступа с пакетной передачей: -H.323, MGCP (MEGACO), SIP, NCS; -усовершенствованные услуги; -резервирование.  Рисунок 10 - Плата CS – плата программного коммутатора (2) Плата ADSL: -плата SGM: -32 порта ADSL/ADSL2/ADSL2+; -тестирование SELT/DELT; -управление энергопотреблением; -2 × 100 базовый временной внутренний интерфейс; -4k MAC-адресов; -VLAN тегирование на базе порта (PVC); - 802.1Q VLAN; -4 очереди для QoS распределения (802.1p); -PQ, WRR; -RSTP; -VLANtranslation; -безопасностьпорта; -частныйпорт (Private port) (MAC forced forwarding); -DHCP Relay опция 82, PPPoEпромежуточныйагент (Intermediate Agent); -IGMP snooping .  Рисунок 11 - Плата ADSL Плата ADSL2+: Плата SGN: - 48 портов ADSL/ADSL2/ADSL2+: - тестирование SELT/DELT; - управление энергопотреблением; - 2 × 1000 BaseTвнутренныйинтерфейс; - 4k MAC-адресов; - VLAN тегирование на базе порта (PVC), 802.1Q VLAN; - 4 очереди для QoS распределения (802.1p), PQ, WRR; - RSTP; - VLANtranslation; - безопасностьпорта; - частныйпорт (Private port) (MAC forced forwarding) ; - DHCP Relay опция 82, PPPoEпромежуточныйагент (Intermediate Agent) ; - IGMP snooping .  Рисунок 12 -Плата ADSL2+ Платаg.SHDSL: - плата SGM: - 32 порта ADSL/ADSL2/ADSL2+; - тестирование SELT/DELT; - управление энергопотреблением; - 2 × 100 базовый временной внутренний интерфейс; - 4k MAC-адресов; - VLAN тегирование на базе порта (PVC); - 802.1Q VLAN; - 4 очереди для QoS распределения (802.1p); - PQ, WRR; - RSTP; -VLANtranslation; - безопасность порта; - частныйпорт (Private port) (MAC forced forwarding); - DHCP Relay опция 82, PPPoEпромежуточныйагент (Intermediate -Agent); - IGMP snooping .  Рисунок 13 – Платаg.SHDSL Оптоволоконная съемная плата (1): - 12- или 24-портовая оптоволоконная Ethernet плата: -интерфейсы FastEthernet; - 100baseFX (двойное оптоволокно); - 100baseBX (одно оптоволокно); - опция SMF или MMF; - опция интерфейса SFP или SFF; - IGMPsnooping ; - RSTP, MSTP; - Безопасность порта; - Частный (Private) порт; - DHCP передача (Relay) опция 82; - 4 очереди для QoS распределения (802.1p),PQ, WRR; - VLAN тегирование на базе порта , 802.1QVLAN; - VLAN стекирование (stacking) (QinQ).  Рисунок 14 - Оптоволоконная съемная плата 2.3 Схема организации межстанционной связи в г. Азове При данном построении межстанционной связи в г. Азове, центральной станцией будет являться проектируемая цифровая станция Si3000. Так как количество абонентских номеров составляет 8000, нумерация пятизначная 21100-21967, 22100-22799. Оконечными станциями являются АТСК близлежащих населённых пунктов, ёмкостью 50/200. ОС с. Кагальник, АТСК 50/200 с нумерацией 23500-23599, 23610-23659; ОС с. Пешково, АТСК 50/200 с нумерацией 27300-27399, 27410-27459; ОС х. Донской, АТСК 50/200 с нумерацией 23300-23399, 23800-23809; ОС х. Кулешовка, АТСК 50/200 с нумерацией 29300-29499; ОС с. Платоно-Петровка, АТСК 50/200 с нумерацией 28300-28499. ОС с. Кагальник АТСК50/200 23500-23599 23610-23659 | ЦС г. Азов Si3000 21100-21967 22100-22799 | ОС с. Пешково АТСК 50/200 27300-27399 27410-27459 | ОС х.Донской АТСК50/200 23300-23399 23800-23809 | ОС с. Платоно-Петровка АТСК 50/200 28300-28499 | ОС с.Кулешовка АТСК 50/200 29300-29499 | Рисунок 15 - Схема организации межстанционной связи в г. Азове Технические возможности и услуги SI-3000 Продукты семейства SI3000 MSAN отличаются открытостью и адаптируемостью, они обеспечивают доступ как в городской, так и в сельской местности. Вдобавок они универсальны и соответствуют всем наиболее важным международным стандартам, таким как ETSI, DSL Forum, MEF и ITU. Они не ограничиваются одним типом услуги, а позволяют предложить их как для делового, так и частного сектора, при том что гибкость доступа делает техническое обслуживание более простым и оптимизированным с точки зрения расходов. В семействе продуктов SI3000 MSAN учтены все актуальные тенденции грядущих технологий доступа, благодаря чему все продукты обеспечивают возможность легкого и гибкого расширения в грядущую технологию IMS. Продукты семейства покрывают все виды широкополосного доступа, дополнительно увеличивая тем самым диапазон их применения: ADSL2+, VDSL2, SHDSL, FE, GE, POTS, WiMAX. Продукты семейства SI3000 OSAP (Открытая плоскость услуг и приложений) обладают следующими преимуществами: – обеспечение услуг на сетях различного типа; – модернизация существующих сетей с помощью современных услуг; – совместимость сетей различных поколений; – внедрение новых современных услуг с минимальными инвестициями; – низкая начальная инвестиция; – простые расширения и модернизации с наименьшими затратами; – надежные, безопасные и удобные для пользователя продукты; – разработанные с перспективой на будущее продукты; – сохранение стоимости инвестиции. Потребности операторов связи в универсальном и едином контроле управления услугами постоянно растут, поскольку ожидается, что в будущем выбор новых услуг, будет почти неограниченным. Продукты семейства SI3000 MSCP (Мультисервисная плоскость управления) предназначены для предложения таких новых услуг и обеспечивают одновременно эффективное и стабильное управление и контроль этих услуг. Каждый продукт как объект играет определенную роль, а все вместе они формируют гибкое семейство, на основе которого можно создавать решения с разнообразными требованиями. Главные преимущества семейства продуктов SI3000 MSCP: – универсальная платформа управления услугами передачи речи, видео и данных позволяет сократить расходы на техническое обслуживание; – легкая миграция в сети NGN путем гибкой модернизации сетей ТфОП; – новые услуги – новый источник доходов; – мультисервисное управление – разнообразные приложения для различных требований и потребностей; – модульная структура дает возможность гибкого планирования сетевой топологии и трафика; – централизованное управление с целью повышения эффективности и оптимизации расходов; | Системные услуги Запуск и восстановление программного коммутатора — способ установления нормального режима работы, включающего в себя процедуры обновления программного обеспечения, инициализацию портов и интерфейсов. К функциям запуска и восстановления относятся: – запуск программного коммутатора; – активизация восстановления программного коммутатора при появлении аппаратных неисправностей или ошибок в программном обеспечении; – инициализация базы данных; – инициализация структур данных рабочих программ; – загрузка и инициализация процессора; – инициализация аппаратных средств; – выполнение тестов инициализации (тестирование памяти, обмена информации между источником и адресатом и т.д.); – запуск приложения программного коммутатора; – запуск онлайновых тестов; – контроль программного коммутатора с помощью контрольного процесса и механизма WDT (WatchDogTimer — сторожевой таймер). Запуск программного коммутатора выполняется: – после завершения инсталляции программного коммутатора (запрос из узла управления); – по запросу персонала по техническому обслуживанию; – после включения питания. Причинами восстановления программного коммутатора могут быть: – запрос от обслуживающего персонала, выполненный через узел управления программного коммутатора (функция reset); – перегруженность программного коммутатора, в таком случае определенные процессы не выполняются или наступает переполнение запоминающего устройства; – ошибка в программном обеспечении; – дефекты в аппаратных средствах, выявленные с помощью диагностических тестов; – истечение выдержки времени. Высокая готовность программного коммутатора обеспечивается соответствующим исполнением, техникой горячего подсоединения (hotplug) и горячей замены (hotswap), резервные аппаратные средства для предотвращения единичных отказов, вызывающих прерывание системы (single-pointoffailure), организацией базы данных SOLID и решениями программного обеспечения. Важную роль при этом играет менеджер высокой готовности (НАМ), который является частью системного программного обеспечения. Данное исполнение программного коммутатора обеспечивает бесперебойную работу и неизмененную емкость системы в случае возникновения единичных отказов. Процессорные платы программного коммутатора работают в режиме "активный-резервный" (active- standby), активная сторона обрабатывает вызовы и передает данные об установленных соединениях на пассивную сторону. На основании этих данных создаются и отменяются процессы, которые не связаны между собой. Пассивной стороне передаются все необходимые данные, вследствие чего эта сторона может всегда восстановить состояние активной стороне. В случае отказа активной стороны контроль за вызовами принимает на себя пассивная сторона. Эти механизмы обеспечивают очень быстрое переключение без наступления слишком большой обработки и нагрузки системы. Поддержка системного программного обеспечения функциональности программного коммутатора – процессорные платы, которые можно быстро вставлять и менять; – дублированный сетевой интерфейс Еthernet на процессорной плате; – дублирование соединений Ethernet в рамках системы; – зеркализация дисковой подсистемы между двумя процессорными платами; – запуск, инициализация и выключение процессорной платы и/или системы в целом; – дублирование процессорных плат и переключение между двумя процессорными платами в режиме постоянной готовности к работе. Поддержка менеджера с высокой готовностью (НАМ) функций программного коммутатора: – наблюдение состояния системы; – наблюдение состояния приложений (applicationheartbeating); – сопровождение состояния базы данных, проверка состояния файловых систем; – восстановление системы в случае отказа. Сервер данных Solid: – синхронная репликация данных между активным и резервным сервером; – распределение запросов "read-only" (Select) между двумя серверами; – автоматическое переключение активной стороны в пассивную под контролем системы для обеспечения высокой готовности. Обеспечение безопасности программного коммутатора базируется на использовании: – внешних брандмауэров и устройств SBC (SessionBorderControl); – техники виртуальных локальная сетей VLAN; – фильтров на локальных интерфейсах Ethernet программного коммутатора. |