Публикации



Особенности построения и эксплуатации телефонных станций на базе NGN-решений
О.М. Денисьева, доцент МТУСИ, кандидат технических наук,
А.В. Коротовских, руководитель проектов ЗАО "НТЦ НАТЕКС", 2009-10


Можно отметить все более возрастающий интерес операторов к использованию на сетях связи технологии NGN (Next Generation Network). При этом информация передается и коммутируется пакетами, а речь, данные и видео могут передаваться в любом сочетании, независимо от способа доступа.

Операторы связи выбирают эту технологию в силу ряда преимуществ: высокая экономичность при больших объемах передаваемого трафика (достигается сокращением эксплуатационных расходов); широкий спектр услуг связи; высокая скорость передачи данных; возможность объединения различных сетей, мобильность предоставления услуг и т.д.

Рис. 1. Общая схема построения сетей на базе технологии NGN

В рамках данной статьи мы остановимся на основных элементах сети NGN, представленных на рис. 1:

На отечественном рынке представлено большое количество оборудования NGN различных производителей, начиная от общеизвестных зарубежных компаний, - Avaya, Alcatel-Lucent, Nortel, заканчивая российскими производителями: МФИ Софт (комплекс оборудования "РТУ"), Альтертекс (программный коммутатор Alter-PSS), НТЦ НАТЕКС (аппаратно- программный комплекс VoiceCom 8000) и др. Если первые практически полностью заняли рынок телефонных станций для крупных узлов связи, то при построении узлов связи средней и малой емкости операторы все чаще обращают внимание на отечественные разработки.

Основная причина этого заключается в том, что нацеленная на обработку большого трафика аппаратная платформа и базовое программное обеспечение именитых производителей являются слишком дорогими при построении станций средней и малой емкости. Стоимость узла в расчете на один абонентский порт становится настолько высокой, что окупаемость превышает все разумные сроки. В то же время российские разработки зачастую базируются на унифицированных серверных платформах или недорогих специализированных аппаратных решениях, которые вместе со стоимостью программного обеспечения позволяют строить узлы от сотни абонентов, при сохранении относительно невысокой стоимости на одну абонентскую линию.

Потребителями таких коммутационных систем часто являются альтернативные операторы, которые либо приняли решение об увеличении емкости сети или расширения сети в регионе, или переводе существующей сети на базе TDM на IP-технологии, либо только начинают построение своей сети. Для них важна невысокая начальная стоимость системы при небольшой абонентской емкости, а также масштабируемость, поскольку при увеличении абонентской базы необходимо иметь возможность наращивать мощность узла.

Данная задача успешно решается с помощью кластеризации серверов, на базе которых создают свои NGN-системы разработчики оборудования. Например, на первом этапе создания сети можно поставить небольшой сервер для обслуживания 500 абонентов, а в дальнейшем, при росте абонентской базы, установить второй сервер, обеспечив тем самым увеличение абонентской емкости узла до 1000 абонентов. Устанавливая более мощные серверы, можно обеспечить работу до 2000 абонентов с помощью одного из них.

Помимо масштабируемости и наращивания емкости узла в зависимости от роста абонентской базы, кластеризация также позволяет решить вопросы надежности, к которой в телекоммуникационной отрасли предъявляются высокие требования. Поэтому в качестве аппаратной платформы выбираются высококачественные серверы с возможностью резервирования по питанию. Для повышения надежности при построении узлов можно также использовать аппаратное резервирование программного коммутатора по схеме 1+1 либо N+1. В этом случае при выходе из строя одного из серверов или выключении сервера на техобслуживание, оставшиеся возьмут на себя обработку вызовов, обеспечивая при этом бесперебойную работу узла связи.

Для альтернативных операторов одной из востребованных является услуга виртуальной офисной АТС. Она позволяет организовать на опорной АТС (в рамках коммутатора) группу абонентов и обеспечить связь внутри нее, используя сокращенную нумерацию. При этом звонки внутри группы, как правило, будут бесплатны. Кроме того, потребители данной услуги не несут расходов на приобретение, установку и обслуживание оборудования офисных АТС. Так, например, на базе аппаратно-программного комплекса VoiceCom 8000 абоненты виртуальной офисной АТС получают не только короткую нумерацию внутри группы, но и широкий перечень ДВО, включая переадресацию, многосторонние конференции, удержание и ожидание вызова и т.д.

Станции средней и малой емкости требуются при развитии и модернизации сельских телефонных сетей, особенностью которых является необходимость замены устаревших аналоговых АТС на современные цифровые системы. При этом сельская сеть, как правило, строится по следующему принципу: в районном центре устанавливается опорная АТС на базе программного коммутатора, а в населенных пунктах, где ранее стояли узловые и оконечные телефонные станции, - узлы мультисервисного доступа MSAN. Таким образом, в деревнях и селах появляется не только обычная телефонная связь, но и доступ к сети Интернет на базе технологий xDSL. Аналогичные задачи стоят и перед операторами, осуществляющими замену на городских телефонных сетях аналоговых АТС на цифровые с возможностью предоставления услуг широкополосного доступа.

Часто при развитии и модернизации телефонных сетей возникает ряд специфических задач. Это, например, организация бесперебойного питания узлов доступа, а также изменение подключения спаренных телефонных аппаратов с целью их "распаривания". Из-за ограниченной емкости кабельных сетей на участке абонентской линии (от телефонной станции до абонента) по одной телефонной паре ранее осуществлялось подключение двух телефонных аппаратов двух разных абонентов. При этом на станционной стороне использовался специальный комплект спаренных абонентов, а на абонентской стороне - устройство спаренного подключения.

Решение задачи подбора оборудования для развития и модернизации телефонной сети часто доверяют интегратору, который собирает систему из компонентов различных производителей, тестирует ее и поставляет заказчику-оператору. Среди производителей, успешно решивших задачу "распаривания" спаренных телефонных аппаратов, хотелось бы отметить компанию "НТЦ НАТЕКС". Предлагаемое ею законченное комплексное решение (рис. 2) может представлять особый интерес для операторов связи.

Рис. 2. Схема сети с узлами мультисервисного доступа

Питание системы может обеспечиваться как локально, так и дистанционно по уже существующим медным линиям, высвобождающимся при переходе на оптический кабель при модернизации, а бесперебойная работа узла - аккумуляторными батареями. В первом случае аккумуляторные батареи устанавливаются в уличном шкафу, во втором - на узле связи. При этом установка аккумуляторных батарей на узле связи позволяет значительно сократить расходы на их обслуживание. Организация каналов передачи между узлом доступа и программным коммутатором может осуществляться по медным линиям с помощью G.SHDSL-модемов (например, модемов "НАТЕКС Орион"), либо на базе оптических коммутаторов (например, серии NetXpert) как стандартного, так и промышленного исполнения.

В рассматриваемом случае задача "распаривания" решается с помощью специально разработанного устройства VC-RT c поддержкой голосовых функций на базе VoIP, коммутатора Ethernet для широкополосного доступа и дистанционного питания. Устройство VC-RT помещено в силуминовый корпус с уровнем пылевлагозащищенности IP66 и размещается обычно в распределительном щитке рядом с распариваемыми телефонными аппаратами.

Оборудование мультисервисного доступа устанавливается либо на телефонной станции, либо в специальных уличных антивандальных шкафах. Все оборудование доступа имеет стандарт для установки 19", что значительно упрощает его монтаж и делает универсальным.

Немаловажным фактором при эксплуатации сетей является безопасность. Поэтому для подключения выносов или оконечных пользовательских устройств, находящихся в недоверенных или открытых IP-сетях, используют пограничные контроллеры сессий Session Border Controller - SBC. Контроллер SBC устанавливается на входе сети передачи данных оператора и выполняет функции по контролю качества медиа-каналов, RTP-сеcсий абонентов, а также увеличивает надежность сети оператора, осуществляя защиту от DoS-атак. Важной функцией SBC является также сокрытие топологии сети оператора, поскольку пользователи сети могут проследить направление трафика только до SBC и не видят IP-адреса отдельных узлов системы, включая узлы партнеров. Это, с одной стороны, защищает коммерческие интересы оператора, а с другой - обеспечивает более простое конфигурирование системы в целом.

Очень важным при выборе коммутационной системы является законченность предлагаемого решения. Практически все производители решений на базе NGN имеют комплекс средств для реализации необходимых функций. Тем не менее, зачастую они используют в качестве компонентов своего решения оборудование других производителей. Однако есть исключения. Так, например, в состав комплексного решения на базе аппаратно-программного комплекса VoiceCom 8000 входят необходимые компоненты сети NGN, включая программный коммутатор, потоковые и аналоговые шлюзы, узлы мультисервисного доступа MSAN, SBC и система управления комплексом собственного производства. В свою очередь обеспечивает стопроцентную совместимость компонентов данного оборудования между собой и позволяет получить гарантию и техническую поддержку производителя на все оборудование комплекса в одном месте.

Используя оборудование аппаратно-программного комплекса VoiceCom 8000, можно построить сеть из транзитных/оконечно-транзитных узлов связи с максимальной емкостью 50000 абонентских и 20000 соединительных линий и с территориально распределенной структурой. В комплекс входит оборудование комбинированной станции, городской и сельской АТС, УПАТС, мультисервисного абонентского доступа.

За последние несколько лет российские производители телекоммуникационного оборудования существенно расширили свое присутствие на рынке NGN-решений и успешно конкурируют с зарубежными не только при построении узлов малой, но и средней емкости. Тем не менее, существует недостаток мощных специализированных аппаратных платформ, что ограничивает их использование при построении крупных узлов.

Журнал "Вестник связи", №10 2009 г.