Л.В. КОМИССАРУК, генеральный директор ЗАО «СвязьПроект» (ГК «ИМАГ»),

М. Я. ГОХШТЕЙН, директор департамента технической поддержки

В настоящее время, несмотря на впечатляющий рост числа абонентов сотовых сетей, остро стоит задача телефонизации российских городов, в особенности удаленных сельских районов. Почти все операторы связи, впрочем, как и корпоративные пользователи, телефонизируя или объединяя разрозненные офисы в единую сеть, рано или поздно сталкиваются с проблемой организации транспортировки трафика в удаленные, а порой и труднодоступные районы.

Развертывание традиционных TDM-сетей (или аренда синхронных каналов у операторов связи, занимающих существенное положение в регионе) в этих случаях может оказаться неоправданно дорогой или невозможной (в том числе и по «политическим» причинам). Кроме этого, данная технология существенно ограничивает полосу пропускания и, как следствие, либо не позволяет реализовать уже насущные задачи, либо экономично масштабировать построенные схемы в недалеком будущем. Построение же отдельных сетей для передачи данных и голоса в век «конвергентности» многим уже кажется неприемлемым.

В то же время сети передачи данных все настойчивее «дотягиваются» практически до каждого райцентра, здания или дома. Это связано с тем, что услуга подключения пользователей к сети Интернет пользуется все большей популярностью, требует меньше затрат, быстрее окупается и приносит больше прибыли в пересчете на абонента. Технологии передачи данных хорошо отработаны и достаточно просты, поэтому стоимость как самого оборудования сетей передачи данных, так и его развертывания и обслуживания невысока в сравнении с аналогичными показателями в области TDM-решений.

Таким образом напрашивается вывод, что в районах, где нет развитой традиционной телефонной инфраструктуры, единственным экономически оправданным способом является развертывание или использование существующих сетей передачи данных не только для целей предоставления информационных услуг, но и для транспорта пакетной (VoIP) телефонии.

В настоящее время доля частных клиентов, жилье которых телефонизировано альтернативными способами, крайне мала. При этом огромное количество жителей России до сих пор не имеют дома обычного телефона и не могут воспользоваться базовой услугой телефонной связи, не говоря о дополнительных. Им вовсе не требуются интеллектуальные устройства, а нужен самый обычный телефонный аппарат. А как звонок проходит до вызываемого абонента и какие при этом используются технологии, его не интересует и не должно интересовать.

Функциональная схема сети пакетной телефонии, построенной на основе протокола MGCP
Рис. 1. Функциональная схема сети пакетной телефонии, построенной на основе протокола MGCP

Многие операторы сейчас развертывают на своих сетях программные коммутаторы (Softswitch), берут в аренду городские телефонные коммутаторы или даже приобретают новые современные телефонные коммутаторы городского типа. В то же время для предоставления услуг телефонной связи им требуется «всего лишь» недорогое, не обладающее высокой интеллектуальностью и тем не менее централизованно управляемое, не требующее значительных затрат на обслуживание оборудование, позволяющее предоставлять все услуги современно го городского коммутатора класса 5 каждому абоненту.

Перед рассмотрением возможных схем связи для перечисленных выше задач очевидно следует кратко остановиться на основных требованиях и технологиях для современных мультисервисных сетей.

Какие же основные требования предъявляются в настоящее время к мультисервисным сетям? Прежде всего, это дешевый и надежный, простой в развертывании и обслуживании транспорт, такой как Ethernet. Сеть должна быть надежной и безопасной в целом, простой и экономически целесообразной в развертывании, иметь централизованное управление, предоставлять централизованные услуги и возможность простого добавления новых сервисов, обладать низкой стоимостью обслуживания, соответствовать требованиям СОРМ.

В случае телефонизации жилого сектора сеть должна быть жестко привязана к плану нумерации, принятому в ТфОП. Должна содержать неинтеллектуальные и, как следствие, надежные, простые в настройке и управлении удаленные устройства доступа, устанавливаемые в местах концентрации абонентов.

Рассмотрим основные технологии пакетной телефонии и попытаемся выяснить, какие же из них наиболее подходят для вышеперечисленных задач.

В настоящее время существует три варианта развертывания сетей пакетной телефонии: на базе протоколов Н.323, предложенных Международным союзом электросвязи; с использованием более простого в реализации протокола SIP, предложенного комитетом IETF, подход, основанный на реализации протокола MGCP, разработанного рабочей группой MEGACO комитета IETF. Протокол  Н.248 в силу ряда причин (необходимость платить отчисления и недостаточное предложение оборудования, его поддерживающего) в рамках данной статьи мы рассматривать не будем.

Протокол Н.323 изначально разрабатывался как частное решение компании Cisco для передачи мультимедийного трафика по Ethernet-сети для организации конференцсвязи. Протокол не предназначался для обслуживания массовых соединений и имеет принципиальные ограничения по масштабируемости. К этому надо добавить высокую стоимость терминальных устройств.

Протокол SIP разрабатывался для организации обмена трафиком между устройствами VoIP, находящимися как в одной, так и в разных сетях. Протокол устанавливает равнозначность и равноправие всех SIP-устройств (SIP АТС, SIP шлюзов, SIP телефонов и др.) в сети.

Предоставление телефонной услуги с применением данного протокола требует использования сложного и дорогого программно-технического комплекса и дополнительных работ для соответствия требованиям СОРМ.

Протокол MGCP разработан специально для внедрения в сетях массового обслуживания. Отличительными особенностями его технической реализации являются простота и надежность. При этом обеспечивается максимально дешевое исполнение шлюзов за счет переноса всей дорогостоящей интеллектуальной части в контроллер, под управлением которого они работают (рис. 1).

Функциональная схема сети пакетной телефонии, построенной на основе протокола MGCP
Рис. 2. Пример построения корпоративной сети связи с использованием концентратора

Фактически удаленный шлюз, устанавливаемый в месте скопления абонентов, выполняет функции телефонного выноса. Несомненным преимуществом MGCP является поддержка передачи сигнальной информации, поступающей со стороны обычных телефонных сетей на контроллер шлюзов, а также в обратном направлении.

Благодаря этой особенности протокола MGCP возможна прозрачная совместимость традиционных сетей телефонии и IP-сети на уровне трансляции вызовов, установления и обработки голосовых соединений. Такое решение обеспечивает простоту эксплуатационного управления через контроллер шлюзов. Кроме того, появляется возможность быстро добавлять новые протоколы сигнализации и дополнительные услуги, так как необходимые для этого изменения затрагивают только контроллер, а не сами шлюзы. Безопасность же легко обеспечивается выделением управления и трафика управления в отдельную виртуальную сеть (VLAN).

В настоящее время ситуация такова, что операторы (особенно на сельских сетях) не всегда имеют современные коммутаторы, поддерживающие интерфейс V5.2, что не позволяет им устанавливать абонентские выносы традиционным способом. Поэтому используя технологию пакетной телефонии (в частности MGCP), к станции может быть подключен транковый шлюз по интерфейсам PRI, а операторы, желающие строить сети следующего поколения, могут интегрировать новые коммутаторы непосредственно в сеть пакетной телефонии.

Протокол MGCP в настоящий момент, на наш взгляд, - единственный, готовый к коммерческому внедрению услуги телефонии в IP-сетях, поскольку управление всеми соединениями при его использовании осуществляет телефонный коммутатор, что обеспечивает простоту реализации функций СОРМ в полном соответствии с нормативными требованиями.

Теперь, после того как определена необходимая технология, перейдем к более детальному рассмотрению задач по выбору оборудования и возможных схем построения мультисервисных корпоративных сетей и сетей операторов связи для предоставления сервиса в труднодоступные районы.

Построение современных мультисервисных сетей связи, простых в управлении и предоставляющих все необходимые сервисы даже в самых отдаленных филиалах и районах, является нетривиальной задачей. Тем более, что найти недорогое оборудование, сочетающее в себе широкие возможности современных технологий связи и удовлетворяющее перечисленным выше требованиям, непросто. При обосновании и принятии решения о выборе того или иного способа построения сети встают три основные задачи:

  • обоснование экономической целесообразности выбора того или иного решения. Здесь следует обратить внимание на следующие моменты: развитость предлагаемой технологии; планы производителя по развитию данной технологии и данной линейки оборудования; стоимость предлагаемого решения на момент внедрения;
  • выбор оптимального и наиболее экономичного пути построения сети. Для оптимизации работы сетей целесообразно использовать оборудование с гибкой конфигурацией и возможностью масштабирования. Следовательно: необходимо использовать оборудование на базе модульной архитектуры, обладающее необходимыми функциями и сервисами, а по мере развития сети и появления новых требований устанавливать дополнительные модули и обновлять ПО; важно, чтобы предлагаемое оборудование поддерживало стандартные протоколы. В противном случае неизбежна полная зависимость от возможностей оборудования конкретного производителя;
  • минимизация эксплуатационных расходов. Здесь следует отметить основные моменты: строительство надежной инфраструктуры, обеспечивающей текущие и будущие потребности; создание единой сети передачи данных и голоса; концентрация вычислительных ресурсов; создание единой системы управления.

Принимая во внимание все вышеизложенное, рассмотрим возможные схемы связи на примере мультисервисного концентратора NGAG-2000 производства компании Hitron Technologies (подробно NGAG-2000 рассмотрен в статье «Концентратор абонентского доступа или удаленный коммутатор?» в ВС № 11, 2004 г.).

Схема построения корпоративной мультисервисной сети представлена на рис. 2, а схема сети оператора связи для предоставления услуг телефонии частным пользователям в труднодоступных районах на рис. 3.

Концентратор обеспечивает полный набор услуг, позволяя удовлетворить телекоммуникационные потребности как небольшой, так и крупной сети. В одном конструктиве поддерживаются такие технологии как TDM, SDH, VoIP, Ethernet, xDSL, традиционная телефония, что дает возможность строить сети с широкими возможностями.

NGAG-2000 имеет в своем составе модуль VoIP, являющийся шлюзом VoIP, поддерживающим стандарты MGCP и Н.248. Модуль позволяет подключать труднодоступных абонентов к центральному коммутатору, а также объединять через сеть Ethernet удаленные офисы с центральным, сохраняя единый план нумерации и необходимые сервисы, сокращая при этом расходы на междугородные звонки для корпоративных пользователей, иметь единый центр управления.

Функциональная схема сети пакетной телефонии, построенной на основе протокола MGCP
Рис. З. Пример построения сети оператора связи с использованием концентратора NGAG-2000

Использование концентраторов позволяет также решать такие задачи, как:

  • объединение встроенными высокоскоростными оптическими или медными G. SHDSL-каналами территориально разнесенных объектов и ЛВС;
  • организация удаленных рабочих мест (например, КПП или склад) с использованием ADSL-соединений для передачи данных;
  • в случае дефицита медных пар оборудование позволяет по одной паре подключить до 6 удаленных телефонных номеров на расстоянии до 5,4 км, при этом питание удаленного модуля осуществляется дистанционно по той же паре.

Использование SDH-модулей дает возможность построить дополнительно оптическое SDH-кольцо со временем переключения на резервный путь не более 50 мс.

Таким образом, из всего вышесказанного следует, что сети передачи данных Ethernet в качестве транспорта вкупе с пакетной телефонией являются наиболее целесообразным решением для труднодоступных районов с неразвитой инфраструктурой связи, а также для построения мультисервисных территориально распределенных корпоративных сетей.

Наиболее подходящей технологией передачи голоса для реализации подобного рода задач является MGCP, так как полностью удовлетворяет перечисленным выше требованиям, предъявляемым к современным мультисервисным сетям. MGCP в настоящий момент - единственный протокол, готовый к коммерческому использованию услуги телефонии в IP-сетях, поскольку управление всеми соединениями и взаимодействие с ТфОП при его использовании осуществляет телефонный транзитный коммутатор, что обеспечивает простоту реализации функций СОРМ и соответствие нормативным требованиям.

В настоящее время появляется все больше оборудования, поддерживающего технологию MGCP. Мультисервисный концентратор является лишь одним примером. Думается, что решения на базе протокола MGCP будут получать все большее распространение на российских сетях.