prepojovanie pstn a ngn prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · huawei...

92
Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových služieb DIPLOMOVÁ PRÁCA TOMÁŠ PALKOVIČ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií Študijný odbor: TELEKOMUNIKÁCIE Vedúci diplomovej práce: Ing. Vladimír Hlavačka Stupeň kvalifikácie: inžinier (Ing.) Dátum odovzdania diplomovej práce: 19. 5. 2006 ŽILINA 2006 1

Upload: vukhanh

Post on 05-Feb-2018

239 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových služieb

DIPLOMOVÁ PRÁCA

TOMÁŠ PALKOVIČ

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Elektrotechnická fakulta

Katedra telekomunikácií

Študijný odbor: TELEKOMUNIKÁCIE

Vedúci diplomovej práce: Ing. Vladimír Hlavačka

Stupeň kvalifikácie: inžinier (Ing.)

Dátum odovzdania diplomovej práce: 19. 5. 2006

ŽILINA 2006

1

Page 2: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Abstrakt (v slovenskom jazyku)

Hlavným cieľom tejto diplomovej práce je poskytnúť komplexný pohľad na siete novej

generácie NGN od jej architektúry až po jej konkrétne riešenie. V prvej kapitole je

popísaná architektúra, sieťové elementy a sieťové protokoly siete NGN. Druhá kapitola sa

venuje vysvetleniu práce jednotlivých štandardizačných organizácií a ich konkrétnej práci

v oblasti štandardizácie sieťových protokolov. V ďalšej kapitole je urobený prehľad

sieťových zariadení vyvíjaných pre potreby sietí novej generácie NGN s ich konkrétnymi

parametrami, a to najmä preto, aby bol čitateľovi tejto diplomovej práce poskytnutý aj

pohľad na ich reálne vyhotovenie. Sú popisované sieťové zariadenia od firiem SIEMENS,

HUAWEI a ALCATEL. Posledná kapitola je venovaná konkrétnemu riešeniu siete NGN

ktoré už je plne v prevádzke v spoločnosti Slovak Telekom, a.s., a ktoré uzatvára celú

diplomovú prácu.

Abstrakt (v anglickom jazyku)

The main focus this graduation thesis is given to the general view on the Next Generation

Networks from their architecture to their concrete solution. In the first chapter is

described an architecture, network elements and network protocols of the NGN. Aim of

the second chapter is effort to explain the work of the standardization organizations an

their concrete work in the area of the network protocols standardization. In third chapter

is made a view of the network equipments witch are developed for the needs of the Next

Generation Networks. There are described their concrete parameters in order to anyone

who will read this graduation thesis will has an image about real network elements and

about their functionalities. There are described networks equipments from SIEMENS,

HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

of the NGN network witch is full working in the network of Slovak Telekom company.

2

Page 3: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta,

Katedra telekomunikácií

A n o t a č n ý z á z n a m Priezvisko a meno: PALKOVIČ Tomáš rok: 2006

Názov práce: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových služieb

Počet strán: 63 Počet obrázkov: 19 Počet tabuliek: 2

Počet grafov: 0 Počet príloh: 9 Počet použitej literatúry: 24

Anotácia v slovenskom jazyku:

Táto diplomová práca popisuje prepojenie PSTN a NGN sietí pre potreby hlasových

služieb. V úvode diplomovej práce je popísaná architektúra sietí novej generácie NGN

a požiadavky pre budovanie týchto sietí. Ďalej sa zaoberá popisom protokolov

a sieťových elementov, ktoré sa v sieťach NGN používajú. Súčasťou tejto práce je aj

podrobná analýza produktového portfólia vybraných dodávateľov technológií.

V poslednej kapitole som sa zaoberal konkrétnym popisom modelu prepojenia PSTN

a NGN na základe podkladov z reálneho vyhotovenia siete spoločnosti Slovak Telekom.

Anotácia v cudzom jazyku (anglický):

The main focus of this graduation thesis will describe the interconnection between PSTN

and NGN networks for the needs of the voice transport services. First, the architecture of

the NGN and the requirements for the building of these telecommunication networks will

be described. Next will be a description of the network protocols and the network

elements used in the NGN. The analysis of the products portfolio from selected network

elements vendors will also be provided. In the last chapter, attention will be given to the

interconnection model PSTN and NGN networks on the real solution base from the

Slovak Telekom company.

Kľúčové slová: NGN, sieťové protokoly, sieťové elementy

Vedúci práce: Ing Vladimír Hlavačka

Recenzent práce: Ing. Peter Makáň

Dátum odovzdania práce: 19.5. 2006

3

Page 4: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

OBSAH

ÚVOD. 1

1. Teoretický úvod do problematiky 2

1.1. Porovnanie sietí s prepojovaním okruhov

a sietí s prepojovaním kanálov 2

1.2. Sieť NGN 3

1.2.1. Architektúra siete NGN 3

1.2.2. Hlavné požiadavky na sieť NGN 3

1.3. Protokoly používané v sieťach NGN 4

1.3.1. Protokoly pre prenos a riadenie volaní 4

1.3.2. Transportné protokoly 11

1.3.3. Protokoly riadenia brán 12

1.3.4. Protokoly signalizácie 13

1.3.5. Smerovacie protokoly 14

1.4. Funkčné entity používané v NGN 14

1.4.1. Brány médií MGW (Media Gateways) 14

1.4.2. Signalizačné brány SGW (Signaling Gateways) 15

1.4.3. Softvérový prepínač (Softswitch) 15

1.4.4. Aplikačný server (Application Server) 16

1.4.5. Media Server 17

2. Štandardizácia v NGN 18

2.1. Štandardizačné inštitúcie v NGN 18

2.2. Stav štandardizácie protokolov v sieti NGN 20

2.2.1. H.323 [ITU - T] 20

2.2.2. SIP [IETF] 21

2.2.3. H.248 / MEGACO [ITU – T , IETF] 21

3. Analýza produktového portfólia dodávateľov technológií 23

3.1. SIEMENS 23

3.1.1. SURPASS hiQ - 8000 a 4200 23

3.1.2. SURPASS hiE 9200 27

3.1.3. SURPASS hiG 1100 / 1200 a 1600 29

3.1.4. SURPASS hiR 32

3.1.5. SURPASS hiS 32

3.1.6. SURPASS hiX 5200 32

4

Page 5: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

3.1.7. SURPASS hiX 5300 33

3.1.8. SURPASS hiD 3100 33

3.1.9. NetManager 33

3.2. HUAWEI 34

3.2.1. SoftX 3000 – Softswitch 34

3.2.2. SG 7000 – Signaling Gateway 35

3.2.3. UMG 8900 – Universal Media Gateway 35

3.2.4. SHLR – Smart HLR 36

3.2.5. UA 5000 – Access Media Gateway 36

3.2.6. MRS 6100 – Media Resource Manager 37

3.2.7. RM 9000 – Resource Manager 37

3.2.8. Eudemon 2000 Series – Session Border Controller 38

3.2.9. iManager N2000 – Operation Support System 39

3.3. ALCATEL 39

3.3.1. Alcatel 5020 Softswitch 39

3.3.2. Alcatel 1000 Line Gateway 42

3.3.3. Alcatel 7515 Media Gateway 43

3.3.4. Alcatel 1540 Litespan Multiservice Access Gateway 46

3.3.5. Alcatel 5073 Signaling Gateway 47

3.3.6. Alcatel 5023 Remote Signaling Gateway 47

3.3.7. Alcatel 7670 Routing Switch Platform 48

3.3.8. Alcatel 7670 Edge Services Extender 49

3.3.9. Alcatel 5070 Signaling Server Global 49

3.3.10. Alcatel 1330 Unified Service for Billing System 51

3.3.11. Alcatel 1357 Lawfull Interception 52

4. Model prepojenia PSTN a NGN 53

4.1. Dôvody nasadenia NGN v sieti PSTN spoločnosti Slovak Telekom 53

4.2. ST Mass Market NGN Solution 54

4.3. ST Business NGN Solution 57

4.3.1. Konfigurácia systému NGN SONUS 57

4.3.2. Pripojenie technológie NGN SONUS na siete Slovak Telekom 62

5. Záver 64

Prílohy 66

5

Page 6: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Zoznam obrázkov a tabuliek

obr. č. 1 Rozloženie jednotlivých funkčných vrstiev NGN 3

obr. č. 2 Porovnanie PSTN a NGN z hľadiska

rýchlosti zavádzania nových služieb 4

obr. č. 3 Porovnanie PSTN a NGN z hľadiska

výšky prevádzkových nákladov 4

obr. č. 4 Architektúra protokolu H.323 7

obr. č. 5 H.323 priebeh spojenia 8

obr. č. 6 Architektúra protokolu SIP 10

obr. č. 7 SIP priebeh spojenia 11

obr. č. 8 Protokolová zostava SIGTRAN 13

obr. č. 9 SURPASS hiQ 8000 a SURPASS hiQ 4200 26

obr. č. 10 Využitie SURPASS hiQ 8000

a SURPASS hiQ 4200 v sieťach NGN 27

obr. č. 11 SURPASS hiE 9200 28

obr. č. 12 SURPASS hiG 1100/1200 30

obr. č. 13 SURPASS hiG 1600 31

obr. č. 14 Využitie vyššie popísaných sieťových elementov

pre HUAWEI VoIP riešenie 36

obr. č. 15 Funkcionality ALCATEL 7515 Media Gateway 43

obr. č. 16 Funkcionality ALCATEL 7515 SIP Media Gateway 44

obr. č. 17 ST Mass Market NGN Solution 55

obr. č. 18 Konfigurácia systému NGN SONUS 58

obr. č. 19 ST Business NGN Solution 63

tab. č. 1 Následné aktualizácie protokolu H.323 20

tab. č. 2 Kategorizácia analógových telefónnych ústrední (ATÚ)

kapacity a počtu pripojených hlavných telefónnych staníc (HTS) 53

6

Page 7: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Zoznam použitých skratiek a symbolov

2G, 2.5G a 3G rádiové pístupové siete

3GPP 3rd Generation Partnership Project

AAL ATM Adaptation Layer

ACF Admission Confirm

ACL Access Control List

ACP Access Control Protocol

ADSL Asymmetrical Digital Subscriber Line

AGW Access Gateway

AIN Advanced Intelligent Networks

ALR Application Location Register

ANSI American National Standards Institute

API Application Program Interface

APS Automatic Protection Switching

ARIB Association of Radio Industries and Businesses

ARJ Admission Reject

ARP Address Resolution Protocol

ARQ Admission Request

ASN.1 Abstract Syntax Notation One

ASR Automatic Speech Recognition

ATIS Alliance for Telecommunications Industry Solutions

ATM Asynchronous Transfer Mode

ATÚ Analógová Telefónna Útredňa

BCF Bandwidth Confirm

BCI Bearer Control Information

BHCA Busy hour Call Attempts

BICC Bearer Independent Call Control

BRJ Bandwidth Reject

BRQ Bandwidth Request

CA Call Agent

CAC Call Access Control

CALEA Communications Assistance for Law Enforcement Act

CAPEX Capital expenditures

7

Page 8: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

CAPS Call Attempts per second

CCI Call Control Information

CCITT Telegraph and Telephone Consultative Committee

CCS7 Common Channel Signaling n.7

CCSA China Communications Standards Association

CDMA Code Division Multiple Access

CDR Call Detail Record

CFC Call Features Serevers

CIC Circuit Identification Code

CLIP Calling Line Identification Presentation

CNA Circuit Network Adapter

CNG Comfort Noise Generator

CNS Circuit Network Server

COPS Common Open Policy Service

CORBA Common Object Request Broker Architecture

CoS Class of Services

COT Continuity Testing

CPG Customer Premises Gateway

CRBT Customized Ring Back Tone

CSC Call Session Controller

CSN Circuit Switched Networks

CUG Closed User Group

DCE / RPC Distributed Computing Environment / Remote Procedure Call

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol

DiffServ Differentiated Services

DNS Domain Naming System

DSCP DiffServ Code Point Marking

DSL Digital Subscriber Line

DSS-1 Digital Subscriber Signaling 1

DTMF Dual Tone Multi Frequency

EC Echo Canceling

EFEC Enhanced Forward Error Correction

EM Element Manager

EMC ElectroMagnetic Compatibility

8

Page 9: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

EMS Insight Element Managemetnt System

ETSI European Telecommunications Standards Institute

EWSD Electronic Worldwide Switch Digital

FE Fast Ethernet

FoIP Facsimiles over IP

FTP File Transfer Protocol

GE Gigabit Ethernet

GPRS General Packet Radio Service

GSM Global System for Mobile communication

GSX Media Gateway

GUI Graphical User Inteface

H.323 Štandard pre prenos hlasu v dátovom prostredí

HTML HyperText Markup Language

HTS Hlavná Telefónna Stanica

HTTP HyperText Transfer Protocol

IAD Integrated Access Device

IADMS IAD Management System

ID Identifier

IDPC IP Device Control Protocol

IG International Gateway

IMA Inverse Multiplexing for ATM

IMS IP Multimedia Subsystem

IN Inteligent Networks

INAP Intelligent Network Application Part

INAP CS1 a CS2 INAP Capability Set 1 a Capability Set 2

IP Internet Protocol

IPSec Internet Protocol Security

IPv4 Internet Protocol version 4

IPv6 Internet Protocol version 6

ISDM-BRI ISDN Basic Rate Interface

ISDN Integrated Services Digital Network

ISDN-PRI ISDN Primary Rate Interface

ISUP ISDN User Part

ITU International Telecommunication Union

9

Page 10: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

ITU-T ITU Telecommunication Standardization Sector

IUA ISDN Q.921 User Adaptation Layer

IVR Interactive Voice Response

LAG Link Aggregation Group

LAN Local Area Network

LE Local Exchange

LEAs Law Enforcement Agencies

LEX Local Exchange

LGW Line Gateway

LI Lawful Interception

LNP Local Number Portability

M2PA MTP2-User Peer-to-Peer Adaptation Layer

M2UA MTP2 User Adaption Layer

M3UA MTP3 User Adaption Layer

MCU Multipoint Control Units

MDCP Media Device Control Protocol

MEGACO Media Gateway Controller

MGC Media Gateway Controller

MGCP Media Gateway Control Protocol

MGW Media Gateways

MIME Multipurpose Internet Mail Extensions

MML Man-Machine Language

MNA Management Network Adapter

MNP Mobile Number Portability

MNS Management Network Server

MON Multiple Overseas Number

MPLS Multi-Protocol Label Switching

MRS Media Resource Server

MTP Message Transfer Part

NAS Network Access Server

NAT Network Address Translation

NCS Network-based Call Signaling

NFS Network File Server

NGN Next Generation Network

10

Page 11: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

N-ISUP Narrowband ISDN User Part

NP Number Portability

NTPv4 Network Time Protocol version 4

OPC Operations Planning & Control

OPEN Open Path to Enhanced Networking

OPEX Operational expenditures

OSA Open Services Architecture

OSPA Open Service Partner Alliance

OSPF Open Shortest Path First

OSS Operations Support System

PABX Private Automatic Branch eXchange

PBX Private Branch eXchange

PC Personal Computer

PCM Pulse Code Modulation

PDA Personal Digital Assistant

PES Policy Execution Server

PGK Pseudo Gatekeeper

PNA Packet Network Adapter

PNS Packet Network Server

POTS Plain Old Telephone Service

PSTN Public Switched Telephone Network

PSX Policy Server

QoS Quality of Services

RAN Radio Access Network

RAS Registration, Admission and Status

RAS Remote Access Server

RCIP Resource Connection Initiation Protocol

RFC Request for Comments

RGC Residential Gateway Controller

RGW Residental Gateway

RM Resource Management

RSP Routing Switch Platfom

RSU Remote Subscriber Units

RSVP Resource Reservation Protocol

11

Page 12: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

RTCP Real-time Transport Control Protocol

RTP Real-time Transport Protocol

RTSP Real Time Streaming Protocol

SCPA SCP Adapter

SCTP Stream Control Transmission Protocol

SDP Session Description Protocol

SG Signaling Gateways

SGCP Simple Gateway Control Protocol

SGW Signaling Gateways

SGX Signaling Gateway

SHDSL Single-line High-speed DSL SIGTRAN Signaling Transport Protocol

SIP Session Initiation Protocol

SIPE SIP Engine

SIP-T SIP for Telephones

SLA Service Level Agreement

SLAM Subscriber Line Access Multiplexer

SLAP Synchronous Link Access Protocol

SMS Short Message Service

SNMP Simple Network Management Protocol

SOAP Simple Object Access Protocol

SPAN Services and Protocols for Advanced Networks

SPS Signal Processing Server

SS7 Signalling System 7

SS7oIP SS7 over IP

SSP Service Switching Point

ST Slovak Telekom

STM Synchronous Transfer Mode

STP Signal Transfer Points

TCAP Transaction Capabilities Application Part

TCP Transport Control Protoco

TDM Time Division Multiplexing

TE Transit Exchange

TETRA Terrestrial Trunked Radio

12

Page 13: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

TFCPS Topology, Fault, Configuration,. Performance, Security

TFTP Trivial File Transfer Protocol

TGCP Trunking Gateway Control Protocol

TGW Trunking Gateway

TIPHON Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over

Networks

ToS Type of Service

TTA Testing GSM in South Korea

TTC Telecommunication Technology Commetee

TTS Text to speech

UAC User Agent Client

UAL User Adaptation Layer

UAS User Agent Server

UDI User Data Interface

UDP User Datagram Protocol

UMTS Universal Mobile Telecommunications System

URL Universal Resource Locator

USBS Unified Service for Billing Systems

UUS User-to-User Signalling

V5UA V5.2-User Adaptation Layer

VAD Voice Activity Detection

VGW Voice Gateway

VLAN Virtual Local Area Network

VLL Virtual Leased Line

VoD Video on Demand

VoIP Voice over Internet Protocol

VoP Voice over Packet

WG Woking Groups

WGW Wireles Gateway

XML Extensible Markup Language

13

Page 14: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Slovník termínov

TDM Hairpinning

Schopnosť Alcatelu 7515 MG, takzvaný TDM-to-TDM hairpinning znamená, že

jednotlivé LEX pripojené na brány médií nepotrebujú byť viac prepájané medzi sebou cez

TDM spojenia. Prepínanie hovorov medzi týmito LEX teraz môže byť urobené

prostredníctvom Alcatel 7515 MG, čo má za následok výrazné zníženie ceny hovoru.

Služby kategórie CLASS 4

Sú zamerané na transport a smerovanie. Riešenia založené na tejto kategórii

umožňujú pripájanie verejných a privátnych telekomunikačných systémov TDM,

prípadne systémov prenášajúcich hlas prostredníctvom IP (Voice over IP). Hovorová

prevádzka z TDM systémov je prevedená do IP a následne je zabezpečený efektívny

diaľkový prenos medzi pripojenými systémami so zameraním na redukciu nákladov

v transportnej sieti. Tieto služby však neponúkajú riadenie jednotlivých koncových bodov

a poskytovanie tzv. doplnkových služieb. Tie musia byť zaistené priamo v pripájaných

telekomunikačných systémoch. [24]

Služby kategórie CLASS 5

Zabezpečujú plné riadenie a kontrolu nad účastníckymi sieťovými rozhraniami, ku

ktorým sa pripájajú zákaznícke koncové zariadenia, a poskytujú zákazníkovi doplnkové

služby v rozsahu obdobnom, ako sú dnes implementované v digitálnych miestnych

ústredniach (DLE – Digital Local Exchange). Takéto riešenia už dnes môžu plnohodnotne

nahradzovať riešenia s klasickou TDM technológiou. [24]

14

Page 15: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

ÚVOD

Téma sietí novej generácie NGN (Next Generation Network) je

v telekomunikáciách relatívne nová, ale napriek tomu obsahovo veľmi široká. Preto som

si, pre vypracovanie mojej diplomovej práce, vybral len jednu časť z jej širokej škály

služieb, a to, hlasové služby. Konkrétne: „Prepojenie PSTN a NGN pri migrácii

hlasových služieb“. Hlasové služby preto, lebo je to jedna z najpoužívanejších

a najužitočnejších služieb vo svete telekomunikácií.

Vznik NGN bol podmienený rozmachom dátovej komunikácie a najmä Internetu,

následkom čoho začal objem dátovej prevádzky vysoko prevyšovať objem hlasovej

prevádzky. Toto viedlo výrobcov telekomunikačných zariadení a operátorov k tomu, aby

začali vyvíjať sieť novej generácie NGN.

Dôvodov, prečo sa prevádzkovatelia telekomunikačných sietí spoločne

s dodávateľmi telekomunikačných technológií usilujú o konvergenciu sietí smerom

k sieťam novej generácie NGN, je niekoľko:

Globalizácia svetových ekonomík a zvyšovanie prevádzky na národnej, tak aj

na medzinárodnej úrovni núti všetky spoločnosti znižovať prevádzkové

náklady aj v oblasti nimi používaných telekomunikačných služieb, za účelom

udržania si, resp. zvyšovania zisku. A to hlavne prostredníctvom ponúkaných

alternatív prevádzkovateľmi telekomunikačných sietí (operátormi).

Toto má za následok zvyšovanie konkurenčného boja o zákazníka

Konkurenčný boj tlačí na znižovanie cien jednotlivých služieb poskytovaných

týmito operátormi.

Za účelom dosiahnutia čo najväčšieho zisku z poskytovania

telekomunikačných služieb, pri znižovaní cien týchto služieb, sú operátori

nútení znižovať prevádzkové a investičné náklady (CAPEX a OPEX). Toto je

možné dosiahnuť len jednou cestou a to cestou konvergencie sietí smerom

k sieťam novej generácie NGN.

15

Page 16: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

1.Teoretický úvod do problematiky 1.1. Porovnanie sietí s prepojovaním okruhov a sietí s prepojovaním

paketov.

Siete s prepojovaním okruhov

Nevýhody:

spojenie medzi dvoma účastníkmi je vytvorené napevno, bez možnosti

využitia tejto prenosovej cesty inými komunikujúcimi partnermi. (spojenie je

vytvorené aj v prípade, že nedochádza ku komunikácii)

veľké nároky na sieťové prostriedky – prenosovú kapacitu (z finančného

hľadiska príliš nákladné)

relatívne dlhá doba na zavedenie novej služby, lebo inteligencia je v sieti a nie

v koncových zariadeniach.

pôvodne navrhnuté len pre prenos hlasu

obmedzený počet poskytovaných služieb

Výhody:

garantovaná QoS

vysoká spoľahlivosť

široké portfólio služieb

Siete s prepojovaním paketov:

Nevýhody:

nieje garantovaná QoS

nízka spoľahlivosť

pôvodne navrhnuté len pre prenos dát s negarantovanou QoS

Výhody:

Je vytvorené logické spojenie medzi dvomi komunikujúcimi stranami.

V prípade, že nedochádza ku komunikácii sú sieťové prostriedky použité

inými komunikujúcimi partnermi.

Rýchla doba zavedenia novej služby, lebo inteligencia je v koncových

zariadeniach a nie v sieti.

16

Page 17: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Hlavným zámerom pri tvorbe sietí novej generácie NGN je, aby v nej, z týchto dvoch

prenosových technológií, boli použité len výhody.

1.2. Sieť NGN

1.2.1. Architektúra NGN

Sieť novej generácie NGN využíva pre prenos hlasu a videa paketovo založený

prenos. Preto sa architektúra NGN skladá zo štyroch oddelených a nezávislých vrstiev:

Obr. č. 1 - Rozloženie jednotlivých funkčných vrstiev NGN [1]

1.2.2. Hlavné požiadavky na NGN

Prístupové a transportné siete musia byť založené na paketovom prenose

Všetky sieťové elementy musia byť štandardizované a plne použiteľné pri

všetkých aplikáciách a službách.

Jednoduché a rýchle vytvorenie a zavedenie nových aplikácií a služieb

Nezávislosť od dodávateľa – musí byť tvorená z otvorených rozhraní na

úrovni každej vrstvy

Úplná eliminácia pevného prideľovania šírky pásma pre dvoch

komunikujúcich partnerov

17

Page 18: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Výkonný manažment a riadenie siete – ľahšiu a efektívnejšiu aktualizáciu

softvéru, web-ovo založené technológie pre manažment siete a služieb,

vrátane manažmentu pre užívateľov

znižovanie investičných a prevádzkových nákladov

dosiahnutie pokiaľ možno čo najvyššej QoS

Obr .č. 2 - Porovnanie PSTN a NGN Obr .č. 3 - Porovnanie PSTN a NGN

z hľadiska rýchlosti zavádzania z hľadiska výšky prevádzkových

nových služieb[2] nákladov[2]

1.3. Protokoly používané v sieťach NGN.

1.3.1. Protokoly pre prenos a riadenie volania

Ako už bolo spomenuté, neustály nárast objemu dátovej prevádzky viedlo

výrobcov a operátorov k revolučným zmenám v telekomunikačných sieťach na celom

svete. V súčasnej dobe je najrýchlejšie sa rozvíjajúcim riešením, pre potreby hlasu,

využívanie protokolu IP. Pre túto potrebu boli navrhnuté dva štandardy – H.323 a SIP.

H.323

Štandard H.323 je zastrešujúci štandard (odkazuje sa na rad ďalších

štandardov), pochádza od Medzinárodnej telekomunikačnej únie (ITU), a zaoberá sa

spôsobmi multimediálnych komunikácií v prostrediach takých sietí, ktoré neposkytujú

žiadnu garanciu kvality služieb. Zaoberá sa poskytovaním audio, video a dátových

komunikácií, kde povinná je podpora audio komunikácie a ďalšie sú nepovinné. Je možné

využiť ich v sieťach s prakticky akoukoľvek topológiou (typu point-to-point, multipoint,

alebo napríklad zbernicové topológie so všesmerovým šírením a pod.). Je možné použiť

ho v jednoduchých segmentoch sietí LAN, ale aj v zložitejších sústavách navzájom

prepojených sietí (intranetov a Internetu), a podporuje súčasné vysielanie od jedného

18

Page 19: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

zdroja k viacerým príjemcom (tzv. multicastový spôsob prenosu). Nieje viazaný na

žiadnu systémovú platformu, a preto môže byť použitý nielen v klasických počítačoch,

ale tiež v rôznych typoch zariadení (IP telefóny a pod.). Hlavnou úlohou tohto štandardu

je zaručiť vzájomnú kompatibilitu systémov, ktoré ponúkajú multimediálne prenosy

(hlasu, voliteľne aj obrazu a dát). Je popri tom pomerne flexibilný v tom zmysle, že

umožňuje vzájomnú spoluprácu aj medzi takými systémami, ktoré nemajú rovnaké

schopnosti - napríklad videokonferenciu s obrazom a zvukom umožňuje sledovať aj

zariadeniam, ktoré dokážu pracovať len so zvukom, ale nie s obrazom. Po stránke

praktickej činnosti sa snaží predovšetkým vyrovnávať s nepríjemnými efektmi, ktoré

prinášajú absenciu podpory kvality prenosových služieb. Berie však ohľad aj na možnosti

regulácie záťaže, ktorú takéto komunikácie spôsobujú prenosovým sieťam. [3]

Prvky komunikačnej trasy

H.323 špecifikuje 4 stavebné komponenty, ktorých zosieťovanie umožňuje

poskytovať multimediálne komunikačné služby bod - bod a bod - multibod. Sú to:

účastnícke terminály

brány (gateways)

vrátnici (gatekeepers)

MCU - multipoint control units

Účastnícke terminály

Sú to zariadenia slúžiace na obojsmernú multimediálnu komunikáciu. Bývajú to

osobné počítače (musia byť vybavené potrebným hardwerom a softwerom), alebo

špecializované zariadenia (IP telefóny), ktoré podporujú H.323 a príslušné multimediálne

aplikácie. Keďže základnou funkciou H.323 terminálu je hlasová komunikácia , hrá

kľúčovú úlohu v službách VoIP. H.323 terminál musí podporovať protokol H.245 na

výmenu informácií o schopnostiach terminálu a tvorbu mediálnych kanálov, H.225 na

signalizáciu začiatku a konca volania, RAS pre registráciu a prihlásenie sa na gatekeeper

a RTP/RTCP na samotný prenos a synchronizáciu audio a video paketov. H.323 musí

taktiež podporovať G.711 audio kodek, voliteľne T.120 pre dátové konferencie a podporu

MCU.

19

Page 20: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Charakteristika Gateway a Gatekeeper

Gateway zabezpečuje preklad protokolov pre zriadenie a ukončenie volania,

konverziu mediálnych formátov medzi dvoma rozdielnymi sieťami. Typicky sa používa

pri prepojení H.323 siete a štandardnej komunikačnej siete (PSTN alebo ISDN).

Terminály komunikujú s gateway pomocou H.245 a H.225 protokolu. Gateway

transparentne prekladá tieto signály na signály vlastné druhej sieti a zabezpečuje korektné

zriaďovanie a ukončovanie hovorov na oboch sieťach. Môže, ale nemusí, prevádzať

konverziu mediálnych formátov. V prípade prepojenia na ISDN sieť sa napr. koncové

terminály môžu dohodnúť na prenose hlasu pomocou G.711 audio a H.261 video a vtedy

netreba robiť konverziu.

Gatekeepre vedia o tom, ktoré koncové body sú terminály a ktoré gateways, pretože

každý koncový bod sa takto gatekeepru identifikuje. Gateway taktiež môže byť schopná

robiť na raz viac hovorov medzi H.323 a nie-H.323 sieťou. Gateway je logickým

komponentom H.323 a môže byť implementovaná ako časť gatekeepra alebo MCU.

Gatekeepre poskytujú služby potrebné pre zriadenie volania medzi H.323 koncovými

bodmi. Sú voliteľnou súčasťou, ak sa v sieti nachádzajú, všetky terminály a brány musia

využívať ich služby. Slúžia ako telefónne zoznamy, spravujú dostupnú prenosovú

kapacitu, umožňujú účtovanie a podobne. Signály na zriadenia a ukončenie volania sa

môžu posielať gatekeepru a nie koncovému bodu, koncovým bodom ich odošle

gatekeeper. Táto možnosť je cenná najmä ak sa robia štatistiky a billing. Taktiež je možné

pomocou gatekeepra robiť presmerovanie hovorov na iný terminál. Siete využívajúce

gateway by mali používať gatekeeper na preklad prichádzajúcich telefónnych čísiel E.164

a aliasy používané vo vnútri H.323 zóny.

Povinné funkcie gatekeepra teda sú:

preklad adries - terminály môžu pri zriaďovaní volania používať aliasy na

adresáciu volajúcich terminálov. Taktiež pri volaní cez gateway, je nutné

preložiť vonkajšie E.164 telefónne číslo na vnútornú adresu či alias.

registrácia - gatekeeper môže riadiť prihlasovanie sa terminálov a brán do

H.323 siete pomocou RAS protokolu. Využíva na to správy "admission

request" (ARQ), "confirm" (ACF), "reject" (ARJ). Táto funkcia môže byť len

simulovaná, aby bolo umožnené všetkým zariadeniam sa do siete prihlásiť.

20

Page 21: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

správa kapacity - gatekeeper sa stará o alokovanie prenosového pásma na

základe RAS správ "bandwidth request" (BRQ) "confirm" (BCF) a "reject"

(BRJ). Správca siete môže napr. nastaviť, akú maximálnu kapacitu majú

hlasové volania k dispozícii a úlohou gatekeepra je túto hladinu držať. Táto

funkcia môže byť taktiež len simulovaná a umožní tým pádom využitie (a

zahltenie) dostupných prenosových kapacít.

správa zóny - zahŕňa vyššie uvedené činnosti.

Voliteľné funkcie gatekeepra zahŕňajú smerovanie signalizácia hovorov medzi

koncovými bodmi, autorizáciu hovorov (gatekeeper rozhoduje o tom, či daný koncový

bod môže alebo nemôže uskutočniť volanie) a manažment hovorov (gatekeeper drží

informácie o všetkých práve prebiehajúcich hovoroch, použitej prenosovej kapacite a

presmerovaniach)

MCU- multipoint control units

Poskytuje služby pre konferencie troch a viacerých H.323 terminálov. Všetky

terminály v konferencii uskutočnia volanie na MCU. MCU spravuje priepustnosti,

vyjednáva použitie patričných audio/video kodekov a spravuje tok dát. [4]

Architektúra protokolu H.323

Obr. č. 4 - Architektúra protokolu H.323 [5]

Obrázok č.2 znázorňuje voliteľnú časť (biela) a povinnú časť protokolu H.323.

21

Page 22: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Povinne podporované protokoly:

H.225 registrácia, prihlasovanie a status (RAS)

Q.931 - H.225 signalizácia hovorov

Real-time transport protocol (RTP)

Real-time transport control protocol (RTCP)

H.245

Audio kodeky (G.7xx)

H.450.x

Nepovinne podporované protokoly:

Video kodek (H.26x)

T.12x

Priebeh spojenia

Gate-keeper

Gate-keeper

užívateľ užívateľprenos multimediálnych informácií

H.225.0 RAS

zóna A zóna B

H.225.0 signalizácia

hovorov + H.245H.225.0 RAS

(1)(2)

(3)

(8)

(9)

(4)

(5)

(6)

(7)

Obr. č. 5 - H.323 priebeh spojenia[6]

Užívateľ A sa prihlási vyslaním H.225.0 RAS gatekeeperu vo svojej zóne (1,2), a potom

vyšle správu H.225 spolu s H.245 gatekeeperu v zóne B (3) ten ju následne na to vyšle

užívateľovi B (4), ktorý sa po prijatí tejto správy pomocou H.225.0 RAS prihlási

gatekeeperu B (5,6) a vyšle naspäť správu H.225.0 s H.245 užívateľovi A (7,8). Tým je

vybudované virtuálne spojenie a môže sa začať prenos multimediálnych informácií (9).

SIP

Od H.323 sa líši predovšetkým v tom, že používa textovú formu (H.323 je

binárny), podobný HTTP. To znamená, že SIP poskytuje malý počet textovo založených

22

Page 23: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

správ k výmene medzi SIP úrovňovými entitami. Z predchádzajúceho vývoja prevzal

takisto radu ďalších vlastností ako DNS (Domain Naming System) - systém doménových

mien TCP/IP, MIME - pomocou neho sa špecifikuje druh a kódovanie signálu a URL

(Universal Resource Locator) - univerzálna adresa zdroja. Ďalšou významnou

odlišnosťou tohto protokolu je to, že užívateľ A môže nadviazať spojenie s užívateľom B

bez ohľadu na to, pri ktorom užívateľskom terminály sa momentálne nachádza (na rozdiel

od H.323 kde je identifikátorom telefónne číslo a neberie sa ohľad na to kto sa práve

nachádza pri terminály). SIP teda kladie dôraz na lokalizačné služby a mobilitu užívateľa.

[5]

Jeho hlavné funkcie sú:

lokalizácia účastníka

pozvanie ku konferencii (SIP obsahuje všetky základné funkcie riadenia

hovoru v jednom signalizačnom prenose použitím správy INVITE)

dohadovanie sa o parametroch služieb.

Prvky komunikačnej trasy

Protokol SIP na rozdiel od H.323 špecifikuje 5 stavebných komponentov, ktorých

zosieťovanie umožňuje poskytovať multimediálne komunikačné služby bod - bod a bod -

multibod. Sú to:

účastnícke terminály (User Agent)

brány (gateways)

proxy server

registračný server (registrar server)

konferenčný server (conference server)

Účastnícke terminály

Sú to, podobne ako pri H.323, zariadenia slúžiace na obojsmernú multimediálnu

komunikáciu (počítače s príslušným hardwerom a softwerom, alebo IP telefóny). SIP

účastnícky terminál pracuje ako User Agent Server (UAS) alebo ako User Agent Client

(UAC). Jediná funkcia ktorú musí protokol SIP podporovať je SDP (Session Description

Protocol), podpora hlasu nieje povinná [6].

23

Page 24: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Gateway

Plní presne tú istú funkciu ako H.323 brána.

Proxy server

Obsluhuje jemu pridelenú skupinu užívateľských terminálov alebo brán

(gateways). Prijíma SIP správy a predáva ich k ďalšiemu SIP serveru v sieti. Pomocou

proxy servera je tiež možné robiť presmerovanie hovorov.

Registračný server

Obsluhuje identifikáciu koncových uzlov a riadi prihlasovanie sa terminálov a

brán do siete. To znamená, že každý koncový bod sa musí registračnému serveru

identifikovať.

Pri štandarde H.323 vykonáva funkcie proxy servera a regisračného servera

gatekeeper.

Konferenčný server

Má tú istú funkciu ako MCU v štandarde H.323. Riadi komunikáciu troch a

viacerých účastníckych terminálov.

Architektúra protokolu SIP

ďalš

i e s

lužb

y na

pr. v

ola n

ie n

a IS

DN

tele

fón

dáto

vé s

l užb

y n a

pr p

ouži

tie R

TSP

Aplikačný a riadiaci systém AV I/Ozariadenie

prenos hovoru ...

volania

SIPtelo správy:SDP

TCP UDP

IP

RTCP

RTP

audio kodek

video

kodek

Obr. č. 6 - Architektúra protokolu SIP[5]

SDP

Session Description Protocol slúži k špecifikácii parametrov prenosu.

Prostredníctvom neho sa vlastne dohadujú konkrétne vlastnosti spojenia medzi

24

Page 25: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

komunikujúcimi partnermi (použité kódovanie, verzia protokolu SDP, pôvodca spojenia,

verzia IP protokolu IPv4 alebo IPv6, typ dát – audio video, dáta …).

Rámec riadenia volania

Má tú istú funkciu ako H.450.1 pri štandarde H.323. Obsahuje všeobecné funkcie

pre doplnkové služby v SIP.

Priebeh spojenia

SIPproxy

SIPproxy

účastníckyterminál

účastníckyterminál

zóna A zóna BSIP signalizácia hovorov

SIP si

gnali

zácia

hovo

rov

SIP signalizácia hovorov

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

Obr. č. 7 - SIP priebeh spojenia [6]

Pri SIP sa robí výstavba spojenia tak, že účastnícky terminál A vyšle SIP signalizačnú

správu proxy serveru, ktorý obsluhuje všetky účastnícke terminály v zóne A (1) a ten ju

vyšle na základe adresy ďalšiemu proxy serveru, ktorý sa nachádza v sieti (2). Až sa

signalizačná správa dostane do cieľového servera (B), ten ju vyšle terminálu B (3). To

isté prebehne smerom z terminálu B k terminálu A (4,5,6). Potom sa môže začať prenos

multimediálnych informácií (7). Ukončenie sa robí vyslaním SIP signalizačnej správy o

ukončení volania (8,9,10).

1.3.2. Transportné protokoly

RTP (Real-time transport protocol)

Je protokol pre prenos dát v reálnom čase (audio, video) Používa sa pre také

aplikácie ako sú: videokonferencia, media-on-demand, atď. Protokol RTP obsahuje

funkciu identifikácie užitočného zaťaženia, rámca, zdroja, poradové číslo, funkciu

synchronizácie médií a detekciu straty paketov.

25

Page 26: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

RTCP (Real-time Transport Control Protocol)

Je doplnok RTP a poskytuje informácie o QoS, identifikácii, riadi synchronizáciu

médií a relácie.

RSVP (Resource Reservation Protocol)

Protokol, ktorý umožňuje rezerváciu sieťových prostriedkov v IP sieti. Aplikácia

v koncových systémoch IP siete môže použiť RSVP na oznámenie ostatným uzlom v sieti

akú časť sieťových prostriedkov (šírku pásma, maximálnu stratu paketov, atď) chce

rezervovať pre daný tok paketov.

RTSP (Real Time Streaming Protocol)

Je protokol, ktorý umožňuje vzdialený prístup k multimediálnym dátam (audio a

video) na servery médií a ich prehliadanie a riadenie v reálnom čase pomocou funkcií

IVR (play, stop. atď.).

1.3.3. Protokoly riadenia brán

MGCP (Media Gateway Control Protocol)

Je doplnkový protokol k H.323 a SIP. Je navrhnutý pre riadenie brán médií

z externých elementov riadenia volania (Media Gateway Controller) – inteligencia je

umiestnená mimo brán médií. MGCP je v podstate štandard pre prenos hlasu pomocou

paketov (VoP) a vznikol z dôvodu odstránenia zložitých IP telefónnych zariadení

s výkonnými procesormi a za účelom zjednodušenia a zníženia ceny týchto terminálov.

[7]

H.248 / MEGACO

Je to štandard pre riadenie brán médií. V podstate je to modernizovaný protokol

MGCP. Jeho primárnou úlohou je oddelenie logiky riadenia volania (Media Gateway

Controller) od logiky spracovávania médií (Media Gateway). Definuje nevyhnutné

signalizačné mechanizmy preprenos hlasu/faxu medzi PSTN-IP alebo IP-IP sieťami. [8]

26

Page 27: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

1.3.4. Protokoly signalizácie

SIGTRAN (Signalling Protocol)

Je štandard, ktorý slúži k prenosu PSTN signalizácie (SS7) cez IP sieť.

Obr. č. 8 - Protokolová zostava SIGTRAN

Signalizácia PSTN siete sa zapuzdruje do IP. Časť Q.931 ISDN správy sa nemení Menia

sa len nižšie vrstvy Q.921 a Q.911, a to ich nahradením protokolmi UAL (User

Adaptation Layer) a SCTP (Stream Control Transmission Protocol). [9]

BICC (Bearer Independent Call Control)

BICC je signalizačný protokol založený na N-ISUP, ktorý sa využíva pre podporu

služieb úzkopásmovej ISDN cez širokopásmovú chrbticovú sieť, bez vzájomného rušenia

sa s rozhraniami k už existujúcej sieti a službami typu end-to-end. BICC bol navrhnutý,

aby bol plne kompatibilný s už existujúcimi sieťami a systémami schopnými prenášať

hlasové správy. BICC podporuje úzkopásmové služby ISDN nezávisle od nosnej

a signalizačnej správy použitej transportnej technológie. Správy ISUP prenášajú

iformácie o riadení volaní CCI (Call Control Information) a riadení nosnej siete BCI

(Bearer Control Information), identifikujúce nosný fyzický okruh a identifikačný kód

okruhu CIC (Circuit Identification Code). CIC je charakteristický pre TDM siete. BICC

bol vyvinutý k vzájomnej spolupráci s akýmkoľvek typom použitej nosnej technológie, či

už ATM, IP alebo TDM. Oddeluje riadenie volania a riadenie spojovania nosnej siete

prostredníctvom prenosu BICC signalizácie, nezávisle od signalizácie riadenia nosnej

siete. Prenosový protokol nosnej siete sa používa transparentne k BICC signalizačným

protokolom – BICC nemá žiadne informácie o konkrétnej nosnej technológii, ktorá je

obsiahnutá v povinnej informácii.

27

Page 28: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

SIP-T a SIP-I

SIP-T (SIP for telephones) je mechanizmus, ktorý používa protokol SIP

k zjednodušeniu vzájomného prepojenia PSTN a IP sietí. Tento mechanizmus má

umožňovať jednoduché riadenie služieb IN sietí v Internete. Informácia SS7 je potom

dostupná v bodoch vzájomného prepojenia PSTN, aby bola zabezpečená transparentnosť

takých prvkov, ktoré nie sú bežne podporované v SIP. Signalizačná informácia SS7 je

potom plne dostupná cez PSTN-IP rozhranie. SIP-T definuje také funkcie SIP, ktoré

mapujú požiadavky vzájomného prepojenia k ISUP (ISDN User Part). [10]

SIP-I podobne ako SIP-T definuje pomocou správ SIP spoluprácu BICC.

1.3.5. Smerovacie protokoly

Smerovacie protokoly majú za úlohu smerovanie paketov v IP sieti. Keď že sa cez IP sieť

prenášajú informácie s minimálnymi požiadavkami na QoS (web-stránky, e-mail, atď.) a

informácie, ktoré vyžadujú vysokú úroveň QoS (audio a video), je nutné jednotlivým

paketom určiť prioritu, podľa ktorej sa riadi vytváranie smerovacích tabuliek

v smerovačoch.

1.4. Funkčné entity používané v NGN

1.4.1. Brány médií MGW (Media Gateways)

Brány médií sa správajú ako translačné jednotky medzi rôznymi

telekomunikačnými sieťami (PSTN, NGN, 2G, 2.5G a 3G rádiové pístupové siete alebo

PBX). Umožňujú multimediálnu komunikáciu cez NGN prostredníctvom rôznych

transportných protokolov. Existuje viacero typov MGW:

Access Gateway (AGW) – plne riadená brána (nemá vlastnú logiku), je riadená

softvérovým prepínačom (Softswitch) alebo MGC (Media Gateway

Controller) a slúži k pripojeniu prístupových sietí.

Residental Gateway (RGW) – plne riadená brána a slúži na pripojenie

domových účastníkov bez ohľadu na použitý typ pripojenia (Dial-up,

analogový telefón, ISDN,…)

Trunking Gateway (TGW) – plne riadená brána a slúži na prepojenie PSTN a

NGN.

28

Page 29: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Voice Gateway (VGW) – má implementovanú logiku riadenia hlasových

spojení a slúži na prepojenie PSTN a NGN pre hlasové spojenia.

Wireles Gateway (WGW) – slúži na pripojenie mobilných a rádiových sietí.

Network Access Server (NAS) – je umiestnený na internetovom bode

operátora (Access Gateway) a slúži ako prístupový bod do internetu pre

užívateľov a na ukončenie modemových volaní. Niekedy ho tiež môžeme

považovať za RAS (Remote Access Server).

1.4.2. Signalizačné brány SGW (Signaling Gateways)

Brány signalizácie sú také komponenty telekomunikačnej siete, ktorých primárnou

úlohou je preklad signalizačných správ medzi dvoma rôznymi sieťami, obyčajne medzi IP

sieťou a PSTN. Signalizačná brána môže robiť napríklad preklad medzi signalizačnými

správami ISUP a SIP. Často je realizovaná ako súčasť softvérového prepínača. [11]

1.4.3. Softvérový prepínač (Softswitch)

Z pohľadu telefónie je samotný prepínač (switch) zariadenie, ktoré prepája hovory

z jednej telefónnej linky na inú. Softvérový prepínač (Softswitch) je v podstate typ

telefónneho prepínača. Je to aplikácia, ktorá je nainštalovaná na bežnom počítači a cielom

vývoja softvérového prepínača bola separácia sieťového hardvéru od softvéru.

Softvérový prepínač sa používa k riadeniu spojení v rozhraniach medzi sieťami

s prepájaním okruhov a sieťami s prepájaním paketov. Jeden softvérový prepínač

obsahuje logiku pre obe tieto prenosové technológie a preto je vhodný práve pre tento

účel. Vykonáva funkcie riadenia volania, také ako konverziu protokolov, autorizáciu,

účtovanie a administračné operácie. Modernizácia a vývoj technológií viedli k tomu, že sa

softvérový prepínač ešte rozdelil na CA (Call Agent) a MGW (Media Gateway).

Call Agent (CA) – Jeho úlohou je účtovanie, smerovanie hovorov,

signalizácia, služby hovoru atď. V podstate je hlavnou logickou entitou. CA

môže riadiť MGW v rôznych geografických oblastiach prostredníctvom

spojenia TCP/IP.

Media Gateway (MGW) – prepája rôzne typy tokov digitálnych médií, aby

vytvoril spojenie typu end-to-end pre hlas a video pre prebiehajúce volanie.

Môže slúžiť ako rozhranie pre spojenie s klasickými PSTN sieťami,

29

Page 30: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

rozhranie pre spojenie k ATM a IP, alebo vytvárať Ethernetové rozhrania

k prepojeniu VoIP hovorov. [12]

1.4.4. Aplikačný server (Application Server)

Aplikačný server je softvérová platforma a je strednou vrstvou (middle tier)

takzvanej viacvrstvovej architektúry. Je vyvinutý pre to, aby na seba prevzal väčšinu

aplikačnej logiky z koncových zariadení (PC, PDA, telefóny, ...). Koncové zariadenie

potom môže byť vybavené len klientskou aplikáciou, ktorá komunikuje so serverovou

časťou aplikačného servera. Takáto komunikácia je potom založená na princípe

požiadavka – odpoveď. Hlavnými výhodami používania serverov aplikácií sú:

centralizovaná údržba

správa a monitoring

jednoduchá implementácia nových aplikácií a systémov

zabezpečenie prenášaných dát

nezávislosť (plne otvorená platforma) [13]

Server aplikácií je jeden z najdôležitejších sieťových komponentov v sieťach novej

generácie NGN, pretože cez neho prechádza celá sieťová prevádzka. Musí vykonávať

rôzne služby ako napríklad:

Autentifikáciu – Musí poskytovať najmodernejšie autentifikačné

mechanizmy. Musí teda umožňovať autentifikáciu podľa digitálnych

certifikátov (napr. X.509).

Šifrovanie – Musí poskytovať najnovšie šifrovacie mechanizmy pre

bezpečný prenos informácie cez sieť.

Autorizáciu – Musí podporovať mechanizmus autorizácie pomocou

prístupových zoznamov.

Smerovanie volaní a spoplatňovanie

QoS

Audit – sledovanie činnosti užívateľov v aplikačnej vrstve (sledovanie

volaní) a rôzne ďalšie služby

Server aplikácií je prepojený s MGC, alebo softverovým prepínačom cez API

(Application Program Interface), alebo používa protokol SIP. [14]

30

Page 31: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

1.4.5. Media Server

Media Server je server, ktorého úlohou je zdielanie a vysielanie multimediálních

informácií (audio a video dáta a tiež HTML). V prípade telefónie môže slúžiť napríklad

pre prehrávanie správ (voicemail)

Media server má dva základné typy funkcií:

Funkcie pre spracovanie médií (Media Processing) – ich úlohou je

prehrávanie a nahrávanie hlasových súborov, posielanie a prijímanie

faxov, atď.

Riadenie volania (Call Control) –prenos, podržanie hovoru, rozvetvovanie

konferenčného hovoru (Conferencing Talk), atď.

31

Page 32: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

2. Štandardizácia v NGN

Hlavným cieľom tejto kapitoly je, poskytnúť všeobecný prehľad o existujúcich

štandardizačných inštitúciách a tiež popísať stav štandardizácie jednotlivých protokolov

v NGN.

Vznik štandardizačných inštitúcií bol podmienený existenciou veľkého množstva

výrobcov telekomunikačných zariadení, nimi ponúkanými výrobkami a najmä ich

funkčnou rôznorodosťou. Ich snahou je teda, zosúladenie vývoja a určenie presných

pravidiel pri návrhu týchto zariadení, za účelom dosiahnutia čo najväčšej možnej mieri

ich interoperability.

V prípade NGN exituje niekoľko štandardizačných inštitúcií zaoberajúcich sa

definovaním jej funkčnej platformy:

2.1. Štandardizačné inštitúcie v NGN

ETSI

European Telecommunications Standards Institute (ETSI) je nezávislá, nezisková

štandardizačná organizácia v Európe, ale zaoberajúca sa celosvetovými projektmi. Jej

hlavným cieľom je úspešná štandardizácia v oblasti mobilných telefónnych systémov

GSM a profesionálnych mobilných rádiových systémov TETRA.

Hlavnými bodmi štandardizácie v rámci ETSI sú:

• 3GPP (3rd Generation Partnership Project) - pre siete UMTS – Je to dohoda o

spolupráci, ktorá bola uzatvorená v decembri 1998 medzi ETSI (Európa),

ARIB/TTC (Japonsko), CCSA (Čína), ATIS (Severná Amerika) a TTA (Južná

Kórea).

• TISPAN ( pre konvergenciu pevných sietí a Internetu). TISPAN vznikol v roku

2001 zjednotením dvoch projektov – Prvým bol TIPHON (Telecommunications

and Internet Protocol Harmonization Over Networks), ktorý bol zameraný na

vzájomné zosúladenie architektúr a spoluprácu ISDN, PSTN a SIP. Druhým

projektom bol SPAN (Services and Protocols for Advanced Networks), ktorý bol

32

Page 33: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

vytvorený hlavne pre účely postupnej evolúcie ISDN a podporu vzájomnej

interoperability s inými sieťami (CBC a BICC) [15]

Parlay

Parlay Group je konzorcium zaoberajúce sa vývojom otvorených

programovateľných aplikačných rozhraní, nezávislých od použitej prenosovej technológie

API (Application Programming Interfaces), ktoré umožňujú vývoj nových aplikácií

používaných v konvergovaných sieťach. [16] Hlavným cieľom API je dosiahnutie

nezávislosti základných sieťových prenosových telekomunikačných technológií (CDMA,

GSM a SS7).

Parlay Group pracuje v úzkej spolupráci s ETSI a 3GPP. Špecifikácie Parlay sú

publikované všetkými tromi organizáciami. V rámci 3GPP Parlay je časť „Otvorená

architektúra pre služby“ (Open Services Architecture), a často sa uvádza ako

Parlay/OSA.[17]

IETF

Internet engineering Task Force (IETF) je štandardizačná inštitúcia v rámci

organizácie Internet Society. IETF navrhlo a presadilo internetové štandardy a vyvinulo

Internet do jeho súčasnej podoby. Tá to inštitúcia je rozdelená do veľkého množstva

pracovných skupín (Woking Groups), ktoré pracujú na rozdielnych témach. Mnohé

Internetové štandardy od IETF, známe ako RFC (Request for Comments), sú základom

pre NGN. [17]

ITU-T

ITU-T (Telecommuniation Standardization Union) koordinuje zjednocovanie

jednotlivých telekomunikačných štandardov a jej sídlo je v Ženeve. Pred rokom 1992 sa

táto organizácia nazývala Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT,

pôvodne z francúzkeho jazyka "Comité consultatif international téléphonique et

télégraphique").

Práca ITU-T je rozdelená do jednotlivých kategórií podľa spôsobu použitia

jednotlivých štandardov , sú označované písmenami a nazývajú sa série

(napr.: H – Audiovizuálne a multimediálne systémy, I – Digitálna sieť integrovaných

služieb –„ISDN“ atď.) [Príloha A]. Podskupinou jednotlivých sérií sú už konkrétne

33

Page 34: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

odporúčania (Recommendations), to znamená, že k písmenu sa pridá číselné označenie

(napr.: H.323, H.264 atď.).

Za pozornosť stojí séria A, ktorá určuje smernice vzájomnej spolupráce IETF a

ITU-T pri vývoji jednotlivých štandardov. Tieto smernice určujú napríklad: vzájomné

školenie sa o pracovných krokoch v týchto organizáciách, spôsob informovania sa

(výmenu pošty), atď.

2.2. Stav štandardizácie protokolov v sieti NGN

2.2.1. H.323 [ ITU-T ]

Prvá verzia štandardu H.323 bola schválená v roku 1996 Skupinou 16 v rámci

ITU (pod názvom: Visual telephone systems and equipment for local area netvorks which

provide a non-quaranteed quality of service). V januári 1998 bola potom prijatá už jeho

druhá verzia, so zjednodušeným a spresneným názvom "Packet-based multimedia

communication systems". H.323 pôvodne vznikol ako štandard pre videokonferencie v

sieťach LAN a až neskôr bol použitý a dopracovaný pre potreby IP telefónie. Používa sa

však aj pre potreby vedenia konferencií po počítačových sieťach. [3]

Ďalšie aktualizácie:

H.323 07 / 2003 Paketovo orientovaný komunikačný systém

H.323 (2003)

vylepšenie č.1 01 / 2005

Aktualizovaný dodatok D – aplikácia Real-time

facsimile prostredníctvom systému H.323: prenos

signálu aplikácie facsimile použitím RTP

H.323 (2003)

vylepšenie č.2 01 / 2005

Nový dodatok M4 – tunelovanie úzkopsmového

signalizačného syntaxu (NSS - Narrowband Signalling

Syntax) pre H.323

Tab. č. 1 – Následné aktualizácie protokolu H.323

Protokol H.323 má zadefinovaný ešte celý rad doplnkových služieb s označením H.450.x

a H.460.x [Príloha B]. [18]

34

Page 35: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

2.2.2. SIP [IETF ]

Stav štandardizácie:

Protokol SIP (Session Initiation Protocol) pochádza od IETF (Internet Ingineering

Task Force). Bol navrhnutý v roku 1996 a oficiálne schválený bol až 02.02. 1999. 17.3.

1999 vznikla prvá pracovná skupina zaoberajúca sa štandardizáciou protokolu SIP

s označením RFC 2543. [19]

Stav štandardizácie služieb protokolu SIP, vzhľadom na jeho flexibilitu a rôznorodosť,

nie je možný, z toho dôvodu, lebo existuje mnoho značkových typov tohoto protokolu

v závislosti od firmy, ktorá ho vyvíja. Ale samotné jadro protokolu SIP je

štandardizované, aby bola zabezpečená interoperabilita medzi rôznymi výrobcami.

Evolúcia protokolu SIP je uvedená v [Príloha C].

2.2.3. H.248/ MEGACO [ ITU-T a IETF ]

IDPC (IP Device Control Protocol) a SGCP (Simple Gateway Control Protocol)

boli prvými kandidátmi pre Gateway Control Protocol. MGCP, MEGACO a H.248

(pôvodne H.GCP) sú nástupcami týchto dvoch protokolov. Všetky definované rozhrania

medzi MGW a MGC nachádzajúce sa v distribuovanej architektúre brán boli navrhnuté

organizáciou ETSI v projekte TIPHON. Evolúcia týchto štandardov nastolila trend

dnešného vývoja [Príloha D].

Vývoj protokolu H.248/MEGACO

MGCP vznikol v dôsledku zlúčenia protokolov SGCP a IPDC. Bol odvodený z

verzie 1.1. protokolu SGCP

Pracovná skupina IETF MEGACO zodpovedá za štandardizáiu riadiaceho

rozhrania medzi MGW a MGC. Prvým riešením bolo prijatie protokolu MGCP

verzia 1

Pracovná skupina IETF MEGACO pracovala na vývoji protokolu MGCP až do

jeho 3. revízie, ktorá bola vydaná 1. februára 1999. Upustenie od jeho vývoja

malo za následok vznik nedostatkov tohto protokolu a následkom toho sa začal

presadzovať iný protokol od ITU-T (MDCP).

Vývoj MGCP pokračoval a po jeho piatej revízii v októbri 1999 bol zmenený a

uvádzal sa ako RFC 2705.

35

Page 36: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Pracovná skupina IETF MEGACO potom začala pracovať na podobnom

protokole, ktorý mal byť kompromisom medzi MGCP a MDCP a neskôr ho

pomenovali ako protokol MEGACO. Prvý koncept protokolu MEGACO bol

prijatý v marci 1999.

Paralelne s IETF v oblasti vývoja MEGACO a MGCP vyhodnocovalo ITU-T

SG16 viaceré možnosti a v apríly 1999 prijali protocol MEGACO verziu 1 ako

počiatočnú špecifikáciu pre ITU-T protokol a nazvali ho H.GCP a neskôr ako

H.248.

V máji a v júny predstavilo ITU-T SG16 multimediálnu verziu tohto protokolu a

pracovná skupina IETF MEGACO začala rozhovor o tom, či tento protokol bude

prijatý, alebo nie.

Pracovná skupina IETF MEGACO nakoniec dala súhlas s tým, aby bol tento

protokol rozšírený o multimediálnu podporu. IETF MEGACO ITU-T ho v júny

1999 súhlasne schválili a bol vydaný v jednom protokolovom dokumente. Všetka

nasledujúca dokumentácia o tomto protokole bola už pre obe štandardizačné

inštitúcie jednotná.

Míting IETF v Oslo a vo Washingtone, ITU-T míting v Berlíne a následná

intenzívna spolupráca odstránila množstvo chýb a problémov. [20]

36

Page 37: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

3. Analýza produktového portfólia dodávateľov technológií

Cieľom tohto bodu je poskytnutie všeobecného prehľadu poskytovaných

sieťových elementov a ich funkcionalít, ktoré sú na Slovensku najbežnejšie. Na svete

existuje veľké množstvo dodávateľov týchto technológií, a keďže je táto téma obsahovo

veľmi široká, zameral som sa len na produkty od firiem: Siemens, Alcatel a Huawei.

3.1. Siemens

Portfólio spoločnosti Siemens v oblasti budovania sietí novej generácie je

reprezentované produktovou radou SURPASS.

3.1.1. SURPASS hiQ

Predstavuje hlavnú platformu pre aplikácie sietí NGN. Spolu so softvérovým

prepínačom SURPASS hiQ Softswitch zabezpečuje otvorené programovateľné rozhrania

prostredníctvom niekoľkých aplikačných blokov.

Rad SURPASS hiQ zahŕňa aj niekoľko podporných serverových platforiem pre

spracovanie rôznych úloh. SURPASS hiQ Gatekeeper uskutočňuje registráciu a

smerovanie ku klientom a sieťam H.323. SURPASS hiQ Proxy and Redirect Server

pripája SIP-účastníkov a SIP-domény k sieti nasledujúcej generácie SURPASS

(SURPASS Next Generation Network). SURPASS hiQ Directory Server podporuje

Gatekeeper a SIP Proxy prostredníctvom centralizovanej používateľskej databázy LDAP,

v ktorej sú uložené profily registrovaných H.323 a SIP účastníkov.

Rad SURPASS hiQ zabezpečuje spravovanie informácií a poskytuje

vysokokvalitné služby, ktoré sú potrebné v sieti nasledujúcej generácie. Centrálne

spravovanie informácií v rámci tohto radu slúži ako tzv. Call Feature Server a Packet

Manager. Ide o súčasť všetkých základných riešení a prvok, ktorý integruje všetky

riešenia do jednej kompletnej entity.

SURPASS hiQ 8000 Softswitch

SURPASS hiQ 8000 je komerčný inteligentný softvérový prepínač. Je súčasťou

riešení pre siete ďalšej generácie SURPASS NGN. Poskytovateľom služieb umožňuje

ponúkať služby na báze IP-protokolu, zahŕňa aj možnosti signalizačného systému č. 7

(SS7) na zabezpečenie PSTN-prepojenia a podporu starších typov súčastí a funkcií.

Spolu s bránami médií SURPASS hiG 1200 a hiG 1100 je tento systém určený na

37

Page 38: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

spoľahlivé riadenie spojení medzi TDM a IP-sieťami a poskytovanie hlasových služieb

prostredníctvom týchto spojení.

Vlastnosti:

Úroveň spoľahlivosti prevádzky 99,999% je dosiahnutá prostredníctvom softvéru

a Siemens-Fujitsu Resilient Telco Platform.

Má systém pre zostavovanie hovorov, ktorý je nezávislý od používaného

protokolu, a ktorý zabezpečuje vzájomnú signalizačnú spoluprácu medzi sieťami

rôzneho typu.

Správa sa ako back – to – back užívateľský agent poskytujúci schopnosti:

SIP User Agenta (klient a server), SIP Proxy servera, adresných služieb a SIP

Registrar.

je to Call Management Server pre Packet Cable

je schopný poskytovať veľké množstvo popisov prostredníctvom

SOAP/XML

Má integrovanú SS7 signalizačnú bránu a vzhľadom na to zaniká potreba externej

signalizačnej brány.

Podpora regulačných funkcií CALEA a Lawful Intercept.

Podporuje službu núdzového volania.

Má zabudovaný systém pre zabezpečenie bezpečnosti prevádzky IPSec.

Podporuje súčasne SIP a NCS.

Podporuje ANSI a ETSI protokoly pre SS7, ISUP, AIN a IN.

Obsahuje funkcionalitu multiprotokolovej signalizačnej brány.

Podporuje vzájomnú spoluprácu medzi sieťami, kde je implementovaný

systém QoS a sieťami bez systému QoS.

SURPASS hiQ 4200

Je to aplikačný server pre SIP (protokol interakcií relačných vrstiev). Vychádza zo

štandardov a otvorených rozhraní, vďaka čomu ho je možné prispôsobovať tak, aby spĺňal

konkrétne nároky daného poskytovateľa služieb a nových aplikácií, ako sú napríklad

Presence (prístup), Web-based Call Management (správa hovorov na webovej báze),

Unified Messaging (jednotný systém správy odkazov), Attendant (spojovateľ) a

Multimedia Conferencing (multimediálne konferencie).

38

Page 39: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

SURPASS hiQ je komplexným produktom, ktorý v rámci produktového radu

SURPASS zabezpečuje hlasové a ďalšie súvisiace aplikácie pre SURPASS Hosted

Office, SURPASS VoIP@Home a konvergované riešenia (konvergencia pevnej

a mobilnej siete).

Súčasti a charakteristika:

Riadiaca jednotka pre koncový bod na báze SIP-protokolu - komunikuje buď priamo s

koncovými bodmi na báze IP-protokolu alebo so zariadením IP-brány (integrované

prístupové zariadenie -IAD - alebo CPG),

Back to Back User Agent - zabezpečuje potrebnú logickú podporu pre

smerovanie, tarifikáciu a spracovanie hlasových hovorov.

podpora EFEC na úrovni STM-64.

server funkcií - s početnými funkciami pre bytových a firemných zákazníkov a

s ďalšími regulačnými funkciami, ktoré zabezpečuje priamo systém

SURPASS hiQ 4200.

súhrn súčastí a funkcií:

• Com Manager (systém manažmentu komunikácie) s novým typom

riadenia komunikácie a web-ovo orientovaných služieb

• nový web-ový portál pre koncových používateľov s funkciou Single Sign

On

• Attendant Console (riadiaci pult spojovateľa)

• Presence Service (služby pre prístup)

• Web Conferencing (webové konferencie)

• Unified Messaging (jednotný systém správy odkazov)

• predplatené služby (karty) pre hlasové služby určené bytovým

používateľom

• videotelefónia

Spoľahlivosť na úrovni potrebnej pre prevádzkovateľa

• 2 IBM-servery typu active/active pre server pracujúci v reálnom čase s

odolnou telekomunikačnou platformou pre 99.999 %-nú spoľahlivosť.

• softvér Prime Cluster a databáza SolidTech

39

Page 40: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

• 2 servery typu active/passive pre server manažmentu pre bezproblémové

odstránenie výpadkov.

Stupňovitá rozširovateľnosť

• softvér – jednoduché riešenie pre stupňovité rozširovanie prostredníctvom

jednoduchého pridávania softvérových licencií.

• hardvér – možnosť paralelného fungovania niekoľkých aplikačných

serverov SURPASS hiQ 4200 SIP (v závislosti od požadovanej sieťovej

architektúry).

SIP

NCS*

užívateľské rozhrania

sieťové rozhrania

SIP

MGCP / TGCP

SS7

komerčný hardvér

SURPASShiQ 8000hiQ 4200

Obr. č. 9 - SURPASS hiQ 8000

a SURPASS hiQ 4200 * Platí len pre SURPASS hiQ 4200 a týka sa len káblových užívateľov.

40

Page 41: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Obr. č. 10 - Využitie SURPASS hiQ 8000 Softswitch a

SURPASS hiQ 4200 v sieťach NGN

3.1.2. SURPASS hiE 9200

Ultimatívne riešenie pre optimalizovanú migráciu od TDM k IP. Systém zahŕňa

v jednej platforme všetky funkcionality systémov EWSD a SURPASS hiQ 9200

Softswitch. Vďaka tomu dokáže zabezpečiť bezproblémovú migráciu z TDM na

prepínanie sietí ďalšej generácie.

Systém SURPASS hiE 9200 poskytuje funkcie prostredníctvom

štandardizovaných protokolov pre natívne IP-telefóny, IP-klientov, IP-integrované

prístupové zariadenia (IAD), CPG, IP-pobočkové ústredne a iné, ako aj funkcie pre

okruhové a prístupové brány - a to pri rovnakej kompletnej sade funkcií a súčastí, ktorými

disponujú účastníci TDM siete.

Súčasti a charakteristika:

všetky typy účastníckych rozhraní POTS, ISDN, V5.x, IP-klienti, IP-telefóny, IP-

CPG pre širokopásmový prístup, IP-integrované prístupové zariadenia (IAD) pre

DSL atď.

všetky typy rozhraní pre hlasové okruhy, vrátane rozhraní na báze SS7 a

non-SS7, či už na báze TDM alebo IP

41

Page 42: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

komplexná podpora štandardizovaných protokolov pre TDM i VoIP, vrátane SS7,

SS7oIP, INAP, H.248 / MEGACO, MGCP, H.323, SIP-T, SIP atď.

natívna integrovaná podpora predplatených aplikácií, Centrex-aplikácií a ďalších

súvisiacich aplikácií

vysoký výkon pre TDM switching, NGN switching a ich kombinácie (až do

16 mil. BHCA na jeden uzol)

možnosti –do 600 000 účastníkov, 240 000 TDM alebo VoIP portov, až 500 SS7

liniek

plná spätná kompatibilita funkcií EWSD plus rozhranie k aplikáciám IN aj

k aplikáciám NGN

kompletná podpora regulačných funkcií, ako je napr. Lawful Intercept, prenosnosť

čísla a fakturácia pri viacerých prevádzkovateľoch

kompletná podpora manažmentu siete prostredníctvom platformy NetManager

RSU

POTS & ISDN používatelia

ISDN - PRI používatelia

POTS & ISDN používatelia

ISDN - PRI používatelia

SURPASS

SURPASS hiE 9200

SS7 MediaGateway

AccessGateway

ISDN - PRI používatelia

POTS & ISDN používateliaResource

Server

POTS & ISDN xDSL používatelia

ISDN - PRI používatelia

CSCFHSS

SIP Riadenie spojenia

SIP

užívateľ hlasových služieb

pripojenie firemnýchzákazníkovaplik cieá

SIPSIP

pevníIP užívatelia

mobilníIP užívatelia

doména s prepájaním paketov - IP

doména s prepájaním okruhov - TDM

STP

Multi SeviceAccess Gateway

NetManager IN aplikácie

Switch

Obr. č. 11 - SURPASS hiE 9200

42

Page 43: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

3.1.3. SURPASS hiG 1100 / 1200 a 1600

Brány, ktoré prepájajú centrálnu IP-sieť nasledujúcej generácie a existujúcu sieť s

prepínaním okruhov. Pomocou využívania technológie prenosu hlasu cez IP-protokol

(VoIP) dokáže systém SURPASS hiG pripojiť veľkú nainštalovanú základňu

telefonických účastníkov v sieti s prepínaním okruhov ku konvergovaným IP-sieťam.

Okrem technológie VoIP podporuje aj všetky ostatné prenosové spojenia, ako je napr.

fax, modem a ISDN cez IP.

SURPASS hiG 1100 / 1200

SURPASS hiG 1100 je brána pre malé až stredné zaťaženie a SURPASS hiG

1200 je brána pre stredné až vysoké zaťaženie.

Vlastnosti:

poporujú všetky prenosové módy vrátane hlasu, faxu, modemu a ISDN cez IP

a tiež podporujú štandardy MGCP, MEGACO / H.248, TGCP, SIP, RTP a SNMP

podporujú hlasové kodeky G.711 (A-law, µ-law), G.723.1, G.726 a G.729A

fax cez IP s T.38 alebo cez G.711

detekcia a generovanie DTMF

• prenos Inband a Outband

• podpora pre RFC 2833 (RTP Payload for DTMF Digits)

detekcia a potlačenie ticha

podpora pre generovanie šumu

maskovanie straty paketov

odstránenie echa pomocou G.165 a G.168

adaptívne vyrovnávanie preťaženia vyrovnávacích pamätí

QoS – klasifikácia prevádzky pomocou ToS/DiffServ

spoľahlivosť 99,999 %

bezpečnosť prenosu riešená pomocou IPSec

43

Page 44: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

SIP

SURPASS hiE 9200

SIP

MediaGateway

MediaGatewaySS7

STPSwitch

PSTN / ISDN

MediaGateway

SIP

SS7

STPSwitch

PSTN / ISDN

MediaGateway

SIPSIP

SIP

SIP

SIP

SURPASS hiG 0501

SURPASS hiG 0501SURPASShiQ 8000

PRI

IMT RTPBearer

RTPBearer IMT

RTPBearer

PRISS7

SS7MGCP TGCP

SS7

RTPBearer

SURPASS hiG 1100 / 1200

SURPASS hiG 1100 / 1200

MGCPH.28 / MEGACO

VoiceMediaServer

VideoMediaServer

VideoConferencing Unit

VideoPortal

Video Mail

3rdParty AS

Mobility Server

Presence

MGCP

Obr. č. 12 - SURPASS hiG 1100/1200

SURPASS hiG 1600

Je to brána pre prístup, ktorá umožňuje operátorom efektívne konsolidovať ich

TDM siete, zatiaľ čo v tom istom čase prebieha migrácia smerom k NGN.

Vlastnosti:

poskytuje kompletný súbor hlasových prvkov cez IP

integrované funkcionality prepínania na báze IP

centrálny manažment a ovládanie

bezproblémová elektromagnetická kompatibilita EMC

podpora QoS

• DiffServ Code Point Marking (DSCP bits)

• oneskorenie koniec – koniec je menšie ako 22 ms

hlas, modem a fax

• fax (vrátane T.38), ISDN dáta a všetky podporované štandardy pre modemy

44

Page 45: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

• kodeky

G.711 (A-law, µ-law)

G.723.1, G.726 a G,729 A+B

rozpoznávanie a generovanie DTMF

• prenos Inband

• prenos Outband

• prenos DTMF podľa RFC 2833

Voice Activity Detection (VAD) a potlačenie ticha

generovanie šumu

odstraňovanie echa podľa G.165 a G.168

adaptívne vyrovnávanie preťaženia vyrovnávacej pamäte

• konfigurovateľné / automatické

• do 150 ms

maskovanie straty paketov

riadenie rozhraní

• Siemensom rozšírený SCTP/ACP alebo H.248/MEGACO

• centralizovaný systém manažmentu elementov, SNMP v2

• sťahovanie softvéru cez TFTP

jadro IP siete

MediaGateway

SURPASS hiG 1600

VoIPkonvertory

prep nanie paketov

í

Feature Processors

pvok pre riadeniepaketovo orientvaných služieb

SURPASS hiE 9200 ISDN - PRI

V.52

V93 (DLU)

E1 TrunkSS7 / CAS

Obr. č. 13 - SURPASS hiG 1600

45

Page 46: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

3.1.4. SURPASS hiR

Oznamy a dialógy pre sieť NGN. Očakáva sa, že sieť ďalšej generácie (NGN)

bude poskytovať veľký počet hlasových služieb a funkcií, ktoré už dnes ponúka verejná

telefónna sieť s prepínaním paketov (PSTN). Najhospodárnejším riešením je

poskytovanie služieb vo forme súčastí IP siete.

Vlastnosti:

Pracuje ako IP-zdrojový server pre oznamy a dialógy.

Rozpoznáva odozvy vo forme dotykových tónov (DTMF) a s vysokou presnosťou

využíva rozpoznávanie hlasu, značkovanie kľúčových slov a podporu viacerých

jazykov.

Obsahuje mimoriadne spoľahlivý Resource Content Server pre rýchlu

implementáciu nových služieb.

Vyznačuje sa flexibilitou, vďaka ktorej je možné oznamy prispôsobovať pomocou

programovacieho jazyka VoiceXML programing language a konverzie textu na

reč.

Otvorená architektúra umožňuje jednoduchú integráciu existujúcich oznamov

a dialógov.

3.1.5. SURPASS hiS

Slúži ako nezávislý signalizačný tranzitný bod a signalizačná brána na riadenie

signalizačného systému č.7 (SS7) cez TDM, SS7 cez ATM a SS7 cez IP. Vďaka tomu je

možné preklenúť prekážky medzi existujúcimi pevnými a mobilnými sieťami,

platformami sietí IN sietí a sieťami NGN.

Má garantovanú možnosť prepojenia s akýmkoľvek operátorom v akejkoľvek

sieti, vďaka kompatibilite so štandardami ITU-T, ETSI, ANSI a IETF-SIGTRAN.

3.1.6. SURPASS hiX 5200

Optimalizovaný pre riešenia zamerané na hlasové služby, ako je výmena

lokálneho prepínača. Vypĺňa medzeru medzi stranou odberateľa a existujúcou sieťou

TDM PSTN alebo základnou sieťou nasledujúcej generácie NGN.

46

Page 47: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Vlastnosti:

Pripája všetky typy existujúcich používateľských rozhraní k základnej sieti,

s podporou POTS, ISDN-PRI, ISDM-BRI, V.52 a GR303.

Podporuje kompletné služby CLASS 5 riadené riadiacimi platformami

ľubovoľného dodávateľa prostredníctvom otvorených protokolov – buď na báze

TDM (V5.x / GR303) alebo IP (H.248 / MEGACO).

Možnosť inovácie na technológiu VoIP prostredníctvom doplnkového modulu

prístupovej brány.

Jeden regál môže obsahovať 1024 POTS portov.

Systém je optimalizovaný na využívanie v centrále (možnosť rozšírenia pre viac

ako 3000 POTS portov na jednu policu).

3.1.7. SURPASS hiX 5300

Tento systém je optimalizovaný pre širokopásmový prístup v prostredí ústredne

a vzdialených interných i externých lokalít. Zjednodušuje rentabilnú implementáciu

a poskytovanie širokopásmových služieb (Fast Internet Access, High Bit Rate Download

alebo VoD) pri využívaní existujúcej telefónnej infraštruktúry pozostávajúcej z medeného

vedenia.

3.1.8. SURPASS hiD 3100

Umožňuje efektívne fungovanie rádiových prístupových sietí z hľadiska

prevádzky v transportnej vrstve, a to bez ohľadu na to, či ide o sieť GSM, GPRS alebo

UMTS.

3.1.9. NetManager

Je to ultimatívna platforma pre spravovanie riešení sietí NGN v rámci

produktového radu SURPASS. Kombinuje v sebe vlastnosti ako je správa serverov

prevádzkovateľov CFC (Call Features Serevers) so správou inovatívnych funkcionalitami

plne vybavených riadiacich jednotiek brán pre prechod medzi sieťami. NetManager

kompletne pokrýva oblasť riadenia prepínačov (sieťových prechodov k prenosovému

médiu) radu SURPASS a integráciu otvorených servisných platforiem.

NetManager je nedeliteľnou súčasťou riešení EWSD a SURPASS. Je vyvinutý,

testovaný z hľadiska integrácie a uvedený na trh ako súčasť týchto riešení.

47

Page 48: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Vďaka jeho funkčne optimalizovaným rozhraniam, ktoré vychádzajú z

najmodernejšej technológie (SNMP, CORBA atď.), ponúka systém NetManager

príležitosti pre integráciu riešení SURPASS do existujúceho prostredia manažmentu.

Vlastnosti:

manažment porúch navigovaný používateľom (monitorovanie alarmov,

odstraňovanie chýb)

poskytovanie vysoko rýchlostných služieb,

zabezpečenie integrovaného servisu (testovanie liniek a spojov),

komplexné riešenie pre fakturáciu a tarifikáciu,

koncept a produkty pre celkový manažment výkonu (dlhodobý manažment a

manažment v reálnom čase),

komfortné prvky pre riadenie prevádzky,

špičkový manažment SS7 a manažment smerovania hovorov,

automatizovaný manažment sieťovej konfigurácie,

otvorené rozhrania na báze CORBA a SNMP,

pokročilý manažment bezpečnosti (správa používateľov, kontrola prístupu, brány

firewall ...)

[21]

3.2. HUAWEI

3.2.1. SoftX3000 – Softswitch

maximálna kapacita: 16 mil. BHCA, 2 mil. užívateľov/ 360 000 zberníc

navrhnutý so systémom zabezpečovania spoľahlivosti prostredníctvom

klasifikácie prevádzky.

široká škála podporovaných protokolov napr.: H.248/MGCP, SIP/SIP-T, H.323,

atď.

zabudovaný MRS (Media Resource Server)

zabudovaný SSP (Service Switching Point)

jednotná platforma s rôznymi aplikáciami: Class4 / Class5 / IP Centrex atď.

multi-area code

48

Page 49: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

3-stranný API založený na SIP a Parlay

dual homing

3.2.2. SG7000 - Signaling Gateway

maximálna kapacita: 5120 liniek s prenosovou rýchlosťou 64 Kb/s alebo 640

liniek s prenosovou rýchlosťou 2Mb/s

navrhnutý so systémom zabezpečovania spoľahlivosti prostredníctvom

klasifikácie prevádzky.

rozhrania E1/T1 a Fast ethernet

podporované protokoly: SIGTRAN (M3UA/M2PA/STP) a SS7

podpora viacerých systémov pre OPC (Operations Planning & Control)

zabudovaný STP (Signal Transfer Point)

zabudovaný analyzátor trasy signalizácie

podpora pre množstvo služieb: Mobile NP(Number Portability), signalizačný

firewall, atď.

3.2.3. UMG8900 – Universal Media Gateway

maximálna kapacita: do 70,000 VoIP/FoIP (Facsimiles over IP) kanálov a 360,000

TDM zberíc

produktové série: s veľkou, strednou a mini kapacitou

rozhrania: E1/T1/STM-1, FE/GE, ATM STM-1/E3 a POS STM-1/STM-4

podporované protokoly: H.248, PRI, R2, SIGTRAN (M2UA, IUA, V5UA) a V5

možnosť konfigurácie pre: Jitter Buffer, VAD, CNG (Comfort Noise Generator),

EC (Echo Canceling), modernú detekciu ticha a kodekov (G.711, G.723.1, T.38,

atď.)

konfigurovateľný ako multi-prístupové AMG a TMG

zabudovaná SG

lokálne TDM prepínanie

49

Page 50: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

jadro IP sieteSTP Switch

PSTN / ISDN MediaGateway

MediaGateway

SignalingGateway

PSTN

IN aplikácie

Aplikačný server

NMS

SG7000

UMG 8900 UMG 8900

SoftX 3000INAP

INAP

M3UA / SCTP

H.248H.248 M2UA/IUA/V5UA

Parlay ParlaySIP SIP

Obr. č. 14 - Využitie vyššie popísaných sieťových elementov

pre HUAWEI VoIP riešenie.

3.2.4. SHLR – Smart HLR

centralizovaný systém popisu dát pre PSTN / NGN / 3G

rovnaká hadvérová platforma ako produkty Huawei NGN / 3G, architektúra

s otvoreným systémom

flexibilná tvorba siete: TDM 64K/2 SS7 linka, IP rozhranie

veľká kapacita: podporuje až 12 mil. účastníkov (na jednom regále), 5024 SS7

liniek s prenosovou rýchlosťou 64Kb/s, 314 liniek s prenosovou rýchlosťou 2Mb/s

a 1000 IP signalizačných liniek

vysoký výkon: umožňuje otvorenie a zatvorenie až 20-tich služieb za sekundu,

maximálne zaťaženie je 0,95 erl pre linku s prenosovou rýchlosťou 64Kb/s a

0,9 erl pre linku s prenosovou rýchlosťou 2Mb/s

podpora pre množstvo služieb: NP (Number portability), CUG (Closed User

Group), MON (Multiple Overseas Number), CRBT (Customized Ring Back

Tone), súčastne prebiehajúce vyzváňanie atď.

3.2.5. UA5000 – Integrated Access Media Gateway

integrovaný širokopásmový a úzkopásmový prístup

navrhnutý so systémom zabezpečovania spoľahlivosti prostredníctvom

klasifikácie prevádzky

50

Page 51: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

rozhrania FE/GE, POTS, ISDN, xDSL, atď.

podporované protokoly: H.248 / MGCP

podporuje Multicast Streaming

možnosť konfigurácie pre: Jitter Buffer, VAD, CNG (Comfort Noise Generator),

EC (Echo Canceling), modernú detekciu ticha a kodekov (G.711, G.723.1, T.38,

atď.)

popisovač testovania linky (interný a externý)

lokálne funkcie TDM prepínania

3.2.6. MRS6100-Media Resource Server

spoločné protokolové rozhrania: SIP/H.248/MGCP/NCS/VoiceXML

vysoká škáľovateľnosť: kapacita od 240 do 7200 portov na systém, ktorýkoľvek

port môže byť použitý pre detekciu a generovanie DTMF, nahrávanie

a prehrávanie, ako konferenčný most atď.

podporované kodeky: G.711, G.723, G.729, G.726, AMR

základné funkcie: DTMF/tón, nahrávanie a prehrávanie, podpora veľkého

množstva jazykov pre správy, konferencie (až 120 komunikujúcich strán na jednu

konferenciu)

zdokonalené funkcie spracovávania hlasu: TTS, ASR, overovanie a identifikácia

volajúceho podľa hlasu

podporované multimediálne vlastnosti: video správy, formát súboru 3GP, H.263,

MPEG-4

3.2.7. RM9000 – Resource Manager

bezchybný manažment spravovania prenosovej rýchlosti pre CAC

• manažuje sieťovú topológiu a vytvára mapy prideľovanej šíky pásma

• CAC udeľuje podľa intenzity hovoru

Zavedený flexibilný systém tvorby siete pre malé a veľké siete

• manažment pre riadenie prenosovej rýchlosti prístupových sietí

• manažment pre riadenie prenosovej rýchlosti v jadre siete

51

Page 52: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

• podporuje vzájomnú spoluprácu RM (Resource Management)

k prispôsobeniu malých a vekých sietí

komplexná podpora služieb

• hlas, VoD, VLL (Virtual Leased Line), atď.

komplexná podpora sieťových prenosových technológií

• MPLS, VLAN, IP&ATM

vysoká kapacita

• 800 000 online spojení, 4000 CAPS (Call Attempts per second)

systém zabezpečenia spoľahlivosti prostredníctvom klasifikácie prevádzky

• 1+1 zálohovanie pre hlavné komponenty, online patching softvéru,

• dostupnosť systému je 99,99983 %

podporované dôležité protokoly

• Northbound rozhrania: DIAMETER, RCTP (Huawei), ďalšie štandardy

• Southbound rozhrania: COPS, SNMP, ďalšie rozhrania

• Inter-RM rozhrania: RCIP, ďalšie štandardy

3.2.8. Eudemon 2000 Series – Session Border Controller

kapacita: do 5000 konkurenčných spojení a 512 000 BHCA

flexibilná práca

• signalizačný + media proxy server

• Multi-softswitch aplikačný proxy server

kompletná podpora prvkov QoS

• ToS/DiffServ

• spojovo orientované riadenie QoS

• klasifikácia prevádzky, riadenie prevádzky, manažment zahltenia siete

výkonné funkcie zabezpečujúce bezpečnosť

• ACL

• CAC (Call Access Control)

• Pinhole Dynamic Firewall (paketový filter založený na sledovaní spojenia)

• minimalizovanie zlomyseľných útokov a zaberanie šírky pásma pre softswitch

52

Page 53: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

diverzifikované aplikácie

• SIP, MGCP, H.323, H.248 Proxy

• IADMS proxy

• U-path proxy, iDO proxy

• T.120 proxy

stála podpora pre VLAN a riadenie smerovania

3.2.9. iManager N2000-Operation Support System

zjednotený sieťový manažment pre všetky komponenty systému U-SYS

rozhrania: SNMP, MML, Telnet, FTP/TFTP, XML, ASN.1, SYSLOG and DHCP

IADMS vykonáva vrstvový manažment pre IAD užívateľov.

TFCPS – manažment pre topológiu, zlyhanie, konfiguráciu a bezpečnosť

rozhranie do systému OSS cez XML

výborné funkcie pre bezpečnosť a tvorbu záznamov: manažment oblasti

a oprávnenia orientovaný na užívateľa, skupinu užívateľov, súbor operácií a súbor

zariadení

môže byť uložených až 1 000 000 výstražných správ z histórie prevádzky systému

[22]

3.3. Alcatel

3.3.1. Alcatel 5020 Softswitch

Je škálovateľná plalatforma a umožňuje klasifikáciu prevádzky. Podporuje

funkcie riadenia volaní pre širokú škálu hlasových a multimediálnych aplikácií NGN.

5020 Softswitch je založený na protokole SIP a skladá sa z:

Alcatel 5020 Media Gateway Controller (MGC)

Alcatel 5020 Call Session Controller (CSC)

Alcatel 5020 Residential Gateway Controller (RGC)

Alcatel 5020 Element Manager (EM)

53

Page 54: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Alcatel 5020 Media Gateway Controller

Poskytuje plnohodnotné riadenie hovorov a je umiestnený ako samostatný uzol

poskytujúci všetky požadované hlasové služby. Riadi brány médií a doplnkové služby

pre médiá, ponúka všetky služby Class4 a Class5 a poskytuje prístup k službám

s pridanou hodnotou, a tiež k službám IN.

Vlastnosti:

optimalizovaný stavebný blok pre:

• IP offload: ako CCS7 rozhrania smerom do RAN (UTStarcom, Lucent, Cisco)

• vzdialený bypass: podporujúci MEGACO/H.248, MGCP, IDPC a SLAP

• VoIP/Class5 s najčastejšie používanými prvkami: vzájomná spolupráca medzi

PSTN (Megaco/MGCP) a CSC s plne transparentnou službou

signalizačné rozhrania:

• ISUP s podporou pre viac ako 4 národné varianty súčasne prenášané cez SS7

alebo cez IP.

• podpora INAP pre vzájomnú spoluprácu s existujúcimi službami IN.

• ISUP/M2UA

• podpora TCAP pre volania cez IP

• podpora IUA pre vzájomné prepojenie PABX (PRA)

• riadenie Media Gateway pomocou H.248, MGCP a IDPC-PI, podpora pre

detekciu a vkladanie tónov a hlásení

• signalizácia Media Gateway: IPDC-PI, SLAM

• IP signalizácia: SIP od ISUP volaní až po viacej IP uzlov a SIP+ (Alcatelom

vyvinutá verzia SIP-T) pre vzájomnú signalizáciu elementov 5020.

protokoly

• Megaco/H.248

• MGCP pre RGW

• SIP for IAD/RGW

• DHCP/DNS and NAT pre IADS/

• SIP-I pre vzájomnú komunikáciu softvérových prepínačov

• ISUP/SIP vzájomná spolupráca so SIP proxy pre IP telefóniu

• SIP pre servery aplikácií

54

Page 55: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

• ITU-T SS7 signalizácia

• MTP zostavenie logického spojenia

• SIGTRAN (SCTP, IUA) pre ISDN BRA a PRA prenos signalizácie

• SIGTRAN (M2UA and M3UA) pre prenos signalizácie cez IP

• INAP CS1 a CS2

• pre signalizáciu analógových koncových zariadení

• ETSI DSS-1

• IP protokoly: UDP, SCTP, ARP, IPv4

• SNMP pre manažment siete

maximálna konfigurácia

• 2 mil. portov v Access Gateway

• 300,000 zberníc v Trunking Gateways

• 4,500 CAPS

• 16,2 mil. BHCA

Alcatel 5020 Call Session Controller

Je umiestnený v strede siete a poskytuje riadenie hovorov v NGN/IMS.

Predstavuje samostatnú riadiacu úroveň a jeho primárnou úlohou je efektívne smerovanie

hovorov v rámci siete jedného operátora, alebo medzi viacerými operátormi. Správa sa

ako sprostredkovateľ služieb, ktorý určuje, či je vyžadovaný prístup do externých SIP

aplikačných serverov, ako je konkrétny prístup poskytovaný a tiež podporuje riadenie

hovorov pre širokú škálu nových služieb pre užívateľov širokopásmových služieb a firmy.

Vlastnosti:

optimalizovaný stavebný blok pre:

• riadenie hovorov

• IP telefóniu

• širokú škálu najpoužívanejšie hlasové prvky

signalizačné rozhrania

• H.323v4

• SIP: RFC 3261

funkcie SIP proxy pre všetky SIP/H.323 volania

podporuje H.323, SIP a Black Phone (Megaco/H.248) koncové zariadenia (Black

Phone ako plnohodnotnú alternatívu – cez Residential Gaeway Controller)

55

Page 56: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

riadenie hlasových prvkov koncovým užívateľom cez webový portál alebo cez

DTMF (CLIP, CLEAR, podržanie hovoru ....)

dostupnosť IN služieb cez rozhranie INAP/TCAP: 800 čísiel, lokálna NP

podporuje manažované VoIP-VPN služby pre komerčné účely

• má schopnosť vytvorenia viacerých VPN sietí v rámci jedného softvérového

prepínača Alcatel 5020 Sofrswitch

• výkonný súbor GUI pre manažovanie služieb VPN

• podpora pre komerčné využitie VPN (poskytovateľ služieb môže znova predať

manažované funkcionality Alcatelu 5020 Softswitch)

Alcatel 5020 Residential Gateway

podporuje vzájomnú spoluprácu s H.248 zariadeniami (verejné Access Gateway,

Residential Gateway, Internet Access Device)

úzka spolupráca s Alcatel 5020 CSC pre podporu vyššie definovaných

vlastností.

Alcatel 5020 Element Manager

Alcatel 5020 Element Manager (EM) poskytuje poskytuje centralizovaný

a škálovateľný manažment pre 5020 CSC, 5020 MGC a 5020 RGC.

Vlastnosti:

pohľad do topológie siete: Poskytuje grafický pohľad na prebiehajúce relácie v

manažovanej sieti a tiež bezproblémovú administráciu sieťových elementov

manažment riadenia chýb: Prijíma a spracováva SNMP správy o chybách

z manažovaných sieťových elementov a tiež zobrazuje, zaznamenáva a odosiela

výstražné správy

manažment riadenia výkonu: Zhromažďuje a zobrazuje informácie pre riadenie

výkonu pre uzly 5020 a ich procesy.

má možnosť integrácie s užívateľským OSS

3.3.2. Alcatel 1000 Line Gateway

Alcatel 1000 LGW poskytuje funkcionality TDP-IP Trunking Gateway pre

Alcatel 1000, ktorý už je nainštalovaný v PSTN. Predstavuje jednoduchý spôsob

56

Page 57: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

prechodu z PSTN do IP siete. Alcatel 1000 LGW je hlavným prvkom NGN riešenia

Alcatel VoIP Class 5, pretože má za úlohu zabezpečovať kontinuitu služieb a udržiavať

vysokú úroveň kvality služieb PSTN.

Vlastnosti:

Alcatel 5020 MGC spoločne s Alcatel 1000 LGW sú plne porovnateľné

s tradičným E10/S12 PSTN prístupom.

možnosť zvyšovania adresných liniek pre klasické hlasové služby

IMS/TISPAN kompatibilný

obmedzuje CAPEX vďaka už inštalovanému základnému PSTN prístupu

a opätovným využitím už inštalovaných zariadení

znižuje OPEX prostredníctvom možností optimalizácie siete a IMS architektúry

3.3.3. Alcatel 7515 Media Gateway

Alcatel 7515 MG je sieťový element pre budovanie service-aware edge

architektúry pre hlas, fax a dáta v širokopásmových user-centric sieťach, vykonáva

prepínanie medzi akýmikoľvek prenosovými médiami a zabezpečuje vzájomnú

spoluprácu IP portov a portov v sieťach s prepájaním okruhov. Ďalej tiež umožňuje

flexibilné rozširovanie z hľadiska migrácie PSTN a nových služieb založených na IP

protokole, či už v mestských tranzitných alebo lokálnych prístupových vrstvách,

vybudovaných na riešení od Alcatelu OPEN (Open Path to Enhanced Networking),

rovnako ako v sieťach NGN, ktoré obsahujú sieťové elementy od rôznych výrobcov. Data - Aware Transport

PBX* / DLC prístup

VoIP Trunking MediaGateway

MediaGateway

PSTN(OLO) LEX / TEX

univerzálnyširokopásmový prístup

otvorenásieťováplatformapre poskytovanie služieb

7515 MG

firemnéa užívateľsképrostredie

IP terminál Softswitch

prep janie okruhov TDM

á

DLC

prep janie okruhov TDM

á

IP Hairpinning

SIP

MEGACO

SIGTRAN

VoIP zakončenie

Service - Aware Edge

Obr. č.15 - Funkcionality Alcatel 7515 Media Gateway

57

Page 58: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

TDM Hairpinning: schopnosť Alcatelu 7515 MG, takzvaný TDM-to-TDM hairpinning

znamená, že jednotlivé LEX pripojené na brány médií nepotrebujú byť viac prepájané

medzi sebou cez TDM spojenia. Prepínanie hovorov medzi týmito LEX teraz môže byť

urobené prostredníctvom Alcatel 7515 MG, čo má za následok výrazné zníženie ceny

hovoru.

Alcatel 7515 SIP MG tvorí rozhranie medzi klasickými PSTN rozhraniami a SIP

signalizačnými rozhraniami a vďaka tomu umožňuje plug-and-play mód pre tradičné

PBX a taktiež konektivitu PSTN do SIP.

Data - Aware Transport

PBX* prístup

PSTN prístup MediaGateway

MediaGateway SIP

PSTN(OLO) LEX / TEX

univ

erzá

lny

š iro

kopá

smo

prí s

t up

otvorenásieťováplatformapre poskytovanie služieb

7515 MG PRI(užívateľské zakončenie)

firemnéa užívateľsképrostredie

SIP terminál

SoftswitchServer prvkov

VoIP zakončenie

7515 MG PRI(sieťové zakončenie)

Service - Aware Edge

Obr. č. 16 - Funkcionality Alcatel 7515 SIP Media Gateway

Vlastnosti:

Vyhotovenie 7515 MG a 7515 SIP MG je až na pár rozdielov rovnaké.

kapacita: 480 portov pre konfiguráciu ETSI a 384 portov pre konfiguráciu ANSI.

rozhrania pre siete s prepájaním okruhov:

• sieťové zakončenie (len 7515 SIP MG)

• užívateľské zakončenie (len 7515 SIP MG)

• 2 x 8 portov E1 (ETSI konfigurácia) a tiež 2 x 8 portov T1 (ANSI

konfigurácia)

rozhrania pre siete s prepájaním okruhov:

• 1 port 100 Mb/s Ethernet pre VoIP

• 1 port 10/100 Mb/s Ethernet pre riadenie, signalizáciu a manažment sieťových

elementov

58

Page 59: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

zálohovanie:

• všetky moduly sú nahrádzané počas prevádzky

• záloha chladenia

• záložný napájací zdroj

• záložný VoIP port a riadiaci port (Ethernet)

• záložná základová doska

• automatické prepnutie prevádzky na inú bránu

riadenie brány médií

• SIP – RFC 3261, 3262, 3264 a 2327

• Session Timer (len 7515 SIP MG)

• Megaco / H.248.1 v1 (len 7515 MG)

• Gateway dual-homing, automatické riadenie zlyhania (len 7515 MG)

služby signalizačnej brány (len 7515 MG)

• prenos signalizácie cez IP / SCTP (SIGTRAN)

SS7 signalizácia cez M2UA

ISDN PRI cez IUA

• predávanie signalizačných spojení cez semipermanentné spojenia; podpora pre

rôzne typy zberníc:

zbernice medzi sieťovými zariadeniami sú SS7

ISDN PRI prístupové zbernice

V5.2 prístupové zbernice

RSU/CSN prístupové sieťové zbernice

IP služby:

• IPv4

• OSPF, OSPFv2

• DNS

• NTPv4

• statické smerovanie

• IP smerovanie a filtrácia paketov

• RTP

• RTCP

59

Page 60: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

služby VoIP

• hlasové kodeky:G.711, G.729A/B, G.723.1

• G.168 odstránenie echa

• adaptívne vyrovnávanie zaťaženia vyrovnávacej pamäte s nastaviteľnou

hornou hranicou oneskorenia 128 ms

• utajovanie straty paketov pre G.711, G.729 a G.723

• nastaviteľná dĺžka hlasového rámca

• potlačenie ticha: VAD a CNG

DoIP služby:

• PCM dátový modem, V.152

• 64 kb/s UDI (len pre 7515 MG)

FoIP

služby PSTN (len 7515 MG)

• SS7 test kontinuity (COT)

• TDM prepínanie a hairpinning

QoS:

• IPv4 ToS/DiffServ – možnosť konfigurácie užívateľom

• ochrana pred preťažením

ochrana prenášaných informácií

• protokoly manažmentu a riadenia siete cez IPsec (len 7515 MG)

• prehľad autentifikácií (len 7515 SIP MG)

3.3.4. Alcatel 1540 Litespan Multiservice Access Gateway

Alcatel 1540 Litespan je flexibilná multiservisná prístupová brána (Access

Gateway), ktorá umožňuje operátorom, poskytovať x-DSL služby založené na ATM,

úzkopásmové a širokopásmové služby založené na TDM a NGN služby do miesta určenia

z jedného uzla.

Vlastnosti:

vysoká škála podporovaných služieb pre koncových užívateľov: POTS, ISDN,

ADSL, SHDSL, data od 64kb/s do 2Mb/s, Ethernet, VoIP a VoDSL

60

Page 61: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

široká škála podporovaných sieťových topológií: Ethernet, SDH DLC (plne

integrovaný STM-1/STM-4 na jednej doske), PDH DLC, point-to-point,

hviezda, strom a kruh. Je spojený s Ethernetovou mestskou sieťou cez jeho

Ethernet up-link

Multiprotokol s TDM, ATM a IP na jednou uzle. Multiservisná prístupová brána

zjednocujúca decentralizované prístupové brány a širokopásmové

a úzkopásmové služby.

Má integrovaný sieťový manažment. Užívateľsky orientovaný sieťový a lokálny

manažment, a možnosť jednoduchej vzdialenej aktualizácie.

vysoká spoľahlivosť systému, vďaka voliteľne redundantným interným

zariadeniam

3.3.5. Alcatel 5073 Signaling Gateway

Alcatel 5073 Signaling Gateway je rozmiestnený v sieti spoločne s Alcatel 5070

Signaling Server Global a slúži pre prepájanie sietí NGN a SS7. Poskytuje funkcie

signalizačnej brány pre mobilné a pevné siete migrujúce do 3G alebo NGN.

Vlastnosti:

Spoločne s 5070 SSG poskytuje celú škálu SIGTRAN protokolov

Umožňuje už existujúcim používateľom 5070 SSG, začať migráciu do 3G alebo

NGN.

3.3.6. Alcatel 5023 Remote Signaling Gateway

Alcatel 5023 RSG je súčasťou produktového portfólia Alcatel NGN.

Prostredníctvom jeho SIGTRAN M2UA protokolu spoľahlivo prenáša signalizačnú

informáciu medzi softvérovým prepínačom v NGN a existujúcou sieťou SS7.

Vlastnosti:

Spoľahlivosť pri prenose signalizačnej informácie medzi softvérovými prepínačmi

je rovnaká ako pri SCTP protokole.

M2UA prenáša transparentne všetky typy signalizácie SS7, ktoré vyžadujú

podvrstvu MTP3 ako napríklad: ISUP, TCAP, GSMAP, IS-41. Toto umožňuje

vysoko flexibilné rozmiestňovanie Alcatelu 5023 RSG do už existujúcej sieťovej

topológie.

61

Page 62: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Je kompatibilný s protokolmi rádiových sietí 2G, 2,5G a 3G

3.3.7. Alcatel 7670 Routing Switch Platform

Alcatel 7670 RSP ej vysoko škáľovateľná multiservisná platforma s množstvom

podporovaných prvkov. Je optimalizovaná pre spoľahlivé poskytovanie služieb

založených na IP/MPLS a ATM.

Vďaka tomu, že má samostatné riadenie pre IP/MPLS a pre ATM, je schopný

podporovať široké spektrum služieb vrátane

IP VPN sietí,

Layer 2 VPN sietí

• služba virtuálnej Ethernetovej LAN siete,

• možnosť prenajatia TDM, virtuálnych Ethernetových a virtuálnych Cell

Relay liniek,

• Cell Relay a IMA v1.1 a v1.0 služby prepínania,

• Frame relay a Multilink Frame Relay),

Ethernet,

ATM

Frame Relay.

Alcatel 7670 RSP tiež ponúka schopnosti vzájomnej spolupráce medzi službami a sieťami

vďaka prístupom založených na príslušných štandardoch pre MPLS a pre ATM:

vzájomná spolupráca služieb umožňuje prístup do druhej vrstvy služby VPN

cez Ethernet, Cell Relay a Frame Relay

vzájomná splupráca sietí umožňuje poskytovanie IP/MPLS služieb cez

ATM siete a ATM služby cez IP/MPLS siete

Ethernet, ATM a IP pseudowires.

Ďalej poskytuje na jednej karte schopnosti pre podporu množstva služieb poskytovaných

konkurenčnými operátormi, bez ohľadu na nimi požadovanú prenosovú rýchlosť.

Pre služby Voice over Packet podporuje

• spoľahlivé prepínanie a smerovanie VoIP prevádzky využívajúce služby QoS

• AAL2:

kódovanie podľa G.711

kompresia podľa G.726 a G.729 A/B, CNG, odstraňovanie ticha

• emulácia okruhov AAL1, odstraňovanie ticha

62

Page 63: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Je možné bezproblémovo ho prispôsobovať stále sa rozrastajúcej telekomunikačnej

prevádke. Alcatel 7670 RSP je možné rozšíriť z prenosovej rýchlosti 50 Gb/s na 450 Gb/s

(full duplex a s možnosťou redundancie) a to bez akéhokoľvek dopadu na poskytované

služby. Rozsah podporovaných konfigurácií zaručuje optimálne rozloženie jednotlivých

uzlov do všetkých strán bez ohľadu na ich veľkosť.

Alcatel 7670 RSP je spoľahlivá platforma, ktorá umožňuje klasifikáciu

prevádzky. Má schopnosti ochrany, vrátane automatickej ochrany prepínania (APS) pre

rozhrania SONET / SDH a tiež možnosť skupinovej linkovej agregácie (LAG) pre

Ethernetové rozhrania.

3.3.8. Alcatel 7670 Edge Services Extender

Aby operátori boli schopní vyhovieť potrebám trhu a neustále sa zvyšujúcim

požiadavkám užívateľov, musia rozmiestňovať a zväčšovať svoje multiservisné siete.

Alcatel 7670 ESE im umožňuje rýchle pridávanie IP a Ethernetových služieb. Podporuje

spoľahlivé a cenovo efektívne poskytovanie IP, Ethernet, g.SHDSL, Frame Relay, ATM

a TDM služieb.

Je kľúčovým elementom pri migrácii do NGN infraštruktúry. Podporuje mobilné

aj PSTN siete s vysoko kapacitnou agregáciou a spoľahlivý prenos hlasovej prevádzky so

sofistikovaným spracovávaním hlasu a schopnosťami prepínania.

Je navrhnutý k tomu, aby umožnil rozšírenie Alcatelu 7670 RSP až na okraj siete.

Tiež môže byť umiestnený ako samostatný systém poskytujúci multiservisnú adaptáciu,

agregáciu, prepínanie a flexibilné poskytovanie služieb cez OC-12/STM-4 alebo

OC-3/STM-1.

3.3.9. Alcatel 5070 Signaling Server Global

Alcatel 5070 SSG je výkonný a kompaktný systém kombinujúci funkcionality

tradičných signalizačných prenosových bodov STP (Signaling Transfer Point)

s modernými smerovacími funkciami.

Má množstvo rozhraní, počnúc nízko-rýchlostnými DS0-A linkami až po vysoko-

rýchlostné ATM T1/E1 linky, ku ktorým je možné pripojiť Ethernetové spojenia. Alcatel

5070 SSG využíva signalizačný systém cez IP protokoly (SS7/IP), ktoré sú špecifikované

a testované pracovnou skupinou IETF SIGTRAN WG.

63

Page 64: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Vlastnosti:

konektivita:

• nízkorýchlostné linky 64 kb/s

• rozhranie G.703 E1/T1

• škálovateľnosť liniek od 1 do 31 E1 rozhraní

• bezkanálové vysokorýchlostné E1 linky

• SS7 cez IP linky s 100Base-T zakončením

• ATM cez vysoko-rýchlostné E1 linky

• zálohovanie liniek

kapacita:

• maximálny počet 2,048 Mb/s liniek

max. 2,048 Mb/s kanálových E1 liniek

max. 128 kb/s nekanálových E1 liniek

max. 64 kb/s IP liniek

kapacita databázy je 100 mil. záznamov pre LNP, MNP a ALR

(Application Location Register)

STP (body pre prenos signalizácie)

• SS7 signalizačné rozhrania podľa štandardov ITU-T a ETSI

• kanálové E1/T1 rozhrania

• nekanálové vysoko-rýchlostné linky

• SS7 cez IP

• spolupráca ANSI / ITU-T

• 32 logických sietí

• 32 vlastných kódovaní na logickú sieť

• súbor 1200 liniek a 1200 ciest

• 16 000 smerovačov

signalizačná brána:

• max. 1 088 spojení SS7 cez IP prostredníctvom 136-tich 100Base-T Ethernet

spojení

• SIGTRAN M2PA adaptačná vrstva

• SIGTRAN M2UA adaptačná vrstva

• SIGTRAN M3UA adaptačná vrstva

64

Page 65: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Rozhrania:

• SS7

kanálové E1 / T1 (64 kb/s)

bezkanálová vysoko-rýchlostná linka 2,048 Mb/s

• ATM cez E1 HSL

• SS7 cez IP (100Base-T Ethernet)

• užívateľské rozhrania:

webový GUI prehliadač cez 10/100Base-T Ethernet

príkazový riadok cez RS-232 alebo RS-449 lokálnu alebo vzdialenú

pracovnú stanicu

3.3.10. Alcatel 1330 Unified Service for Billing Systems

Alcatel 1330 USBS je navrhnutý tak, aby poskytoval výkonné a bezpečné služby

pre potreby účtovania hovorov. Jeho úlohou je zhromažďovať a spracovávať dáta

z rôznych sieťových elementov v sieti TDM rovnako ako z hlasových sieťových

elementov v sieti NGN.

Vlastnosti:

Nezávislá softvérová platforma, v ktorej je realizované účtovanie všetkých

požiadaviek užívateľa tak, aby bola zabezpečená kompaktnosť účtovania medzi

sieťami TDM a NGN.

Vysoko výkonná a vysoko dostupná platforma vďaka ktorej je zabezpečená

bezchybná prevádzka a nedochádza k strate dát potrebných k účtovaniu dokonca

a j v situáciách, keď dôjde k preťaženiu siete.

Jedno univerzálne rozhranie pre prenos CDR do operátorského účtovacieho centra

siete vo forme súborov alebo blokov (real-time služby pre okamžité účtovanie).

Rozhrania pre integrovaný a samostatný 1330 USBS:

• soketové TCP/IP pripojenie do Alcatel 5020 MGC k zhromažďovaniu dát

potrebných pre účtovanie

• súborové rozhranie k zhromažďovaniu účtovacích dát pre Alcatel 5020 CSC

• soketové TCP/IP rozhranie k zhromažďovaniu účtovacích dát pre Sylantro

aplikačný server

• rozhranie X.11 pre zabudovanie GUI prístupu pre Alcatel 1300 CMC

65

Page 66: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

• FTP cez TCP/IP northbound rozhranie pre vrstvu OSS k prenosu súborov do

účtovacieho centra.

• DCE-RPC cez TCP/IP rozhranie pre OSS vrstvu k prenosu dátových blokov

do účtovacieho centra.

• GUI pre činnosť OAM.

3.3.11. Alcatel 1357 Lawful Interception

Alcatel 1357 LI slúži operátorom pre potreby autorizácie organizácií, takých ako

sú právnické agentúry (LEAs – Law Enforcement Agencies), ktoré sú oprávnené

monitorovať aktivity užívateľov telekomunikačných služieb. Alcatel 1357 LI monitoruje

vybraných užívateľov v reálnom čase a poskytuje a zachytáva:

- obsah komunikácie t.j., informáciu v hlasovom kanály: hlas, fax a dáta

- príslušnú informáciu z obsahu volania, vrátane volania a identity volajúceho

a doplnkových dát, takých ako sú dátum a čas udalosti a zachytenie citátu

(zmienky)

Alcatel 1357 LI je flexibilný z hľadiska kompatibility a poskytovania rôznych vyvíjaných

rozhraní v sieťových elementoch so štandardnými rozhraniami zo strany LEAs. Taktiež

minimalizuje dopad na sieťové elementy v prípade, že dôjde k zmene štandardov.

Vlastnosti:

zachytenie obsahu volaní a príslušnej informácie z obsahu volania v reálnom čase

(volajúci / volaný / cieľové ID, presmerované číslo, časovú značku, miesto, atď.)

zachytenie hlas, fax, dáta, SMS a UUS: otvorený a centralizovaný manažment

grafické užívateľské rozhranie GUI

prvky pre zabezpečenie spojenia: prihlasovanie, heslo, ochrana proti preťaženiu,

atď.

je použiteľný v akejkoľvek telekomunikačnej sieti (pevná alebo mobilná,

s prepájaním okruhom alebo paketov).

[23]

66

Page 67: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

4. Model prepojenia PSTN a NGN prostredí

Cieľom tohto bodu je poskytnúť pohľad na praktické riešenie možnosti

konvergencie siete PSTN do siete novej generácie NGN. Ako príklad nám poslúži

riešenie implementácie NGN v siti fixného telekomunikačného operátora - Slovak

Telekom,a.s.

4.1. Dôvody nasadenia NGN v sieti PSTN spoločnosti Slovak Telekom

V rámci procesu postupnej obnovy analógových spojovacích systémov a ich

náhrade za digitálne systémy zostávalo v roku 2004 zdigitalizovať stále približne 15%

z celkovej kapacity účastníkov verejnej telefónnej siete PSTN. Pripojenie týchto

účastníkov bolo rozložené vo viac ako 300 lokalitách.

Typ ATÚ Počet ATÚ Kapacita ATÚ HTS

PK 51 214 100 126 249

PE 286 72 102 52 891

Celkom 337 286 202 179 140

ATÚ s počtom pripojených zkazníkov nad 1000 HTS

28 201 200 118 158

ATÚ s počtom pripojených zkazníkov nad 1000 HTS

309 85 002 60 982

Tab. č. 2 - Kategorizácia analógových telefónnych ústrední (ATÚ), kapacity

a počtu pripojených hlavnch telefónnych staníc (HTS).

Dodigitalizovanie siete bolo teda možné riešiť „klasickou“ TDM technológiou, čo

sa však z pohľadu vývoja technologických trendov, ako aj smerovania vývoja v oblasti

zákazníckych služieb, nejavilo príliš efektívne.

V tejto fáze sa spoločnosť Slovak Telekom rozhodla riešiť ukončenie digitalizácie

nasadením perspektívnej technológie „sietí novej generácie“ - NGN do svojej pôvodnej

telekomunikačnej siete PSTN.

Digitalizovanie hlasovej siete Slovak Telekomu prostredníctvom NGN bolo chápané ako

komplexné riešenie prinášajúce viac ako len samotnú obnovu cca. 180 tisíc HTS

v oblastiach s analógovými ústredňami. Riešenie NGN technológiou naviac prinieslo:

67

Page 68: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

• možnosť zriaďovať vysokorýchlostné asymetrické digitálne účastnícke vedenia

ADSL, prostredníctvom využitia budovaných prístupových systémov NGN

• centrálne riadenú hlasovú platformu na báze IP, ktorá v budúcnosti umožní integráciu

nových služieb pre hlasovú komunikáciu

• novú multifunkčnú platformu pre poskytovanie dátových služieb na báze Frame

Relay, ATM a IP

Projekt implementovania NGN pre dokončenie digitalizácie siete bol riešený nasadením

technológie dodávanej spoločnosťou Alcatel. V ďalšom texte bude toto riešenie

označované ako „ST Mass Market NGN Solution“

Ďaľšou z oblastí s potrebou návrhu riešenia v rámci siete Slovak Telekomu, bola

potreba konsolidovania datových sietí, ako aj potreba riešenia novej perspektívnej

platformy pre podstatne pružnejšie a zákaznícky zaujímavé služby v duchu hesla:

„Rýchlo, lacno a kvalitne.“ Požadovaná platforma musela byť vybudovaná ako otvorená

sieťová platforma pre pružné a bezproblémové zavádzanie a poskytovanie zákaznícky

zaujímavých služieb. Z tohto dôvodu bol hlavný dôraz kladený hlavne na:

• spoľahlivosť siete a služieb,

• bezpečnosť prvkov siete NGN a služieb,

• otvorená architektúra riešenia pre ďalšie rozširovanie,

• garantovanie SLA (Service Level Agreement) v celom reťazci služby,

• flexibilné pripájanie zákazníckych sietí,

• pripravenosť na pružné nasadzovanie NGN aplikácií

Pre zabezpečenie uvedených potrieb bolo zvolené riešenie NGN od firmy Sonus.

V ďaľšom texte bude toto riešenie označované ako: „ST Business NGN Solution“.

4.2.ST Mass Market NGN Solution

Toto riešenie je kompletne postavené na sieťových elementoch od spoločnosti

Alcatel. Slúži pre pripojenie bytových užívateľov, za účelom poskytovať im hlasové

služby s rovnakou kvalitou na akú boli doteraz zvyknutí, ale so zámerom rozšírenia

portfólia poskytovaných služieb.

68

Page 69: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Technické riešenie sa skladá zo štyroch hlavných častí:

Softswitch,

Trunking Gateway,

multifunkčná dátová sieť,

prístupové systémy.

Ich hierarchická štruktúra je znázornená na obrázku č. 17

IP/MPLS

MediaGateway

Softswitch

TE

TE

LE

LE

LE

RSP

ESE

ESE

TrunkingGateway

TrunkingGateway

ESE

RSP

TrunkingGateway

RSUR

SU

RSUR

SU

RSUR

SU

Litespan

Litespan

Litespan

centrálna časť multifunkčná dátová sieť prístupové systémy

1. úroveň2. úroveň

SS7 signalizácia

TDM spojenia

SS7 spojenia

E1-SS7

E1-SS7

E1-SS7 V.51

V.51

V.51

E1-ATM

E1-ATM

E1-ATM

ADSL

ADSL

ISDNPOTS

STM1-ATM

STM1-ATM

FE

FE

FE

SA-STP

Obr. č. 17 - ST Mass Market NGN Solution

Softswitch

Srdcom riešenia ST Mass Market NGN Solution je Softswitch, ktorý slúži ako

cenralizovaná logika celého NGN riešenia pre hlasové služby. Má dve hlavné úlohy:

zabezpečenie komunikácie s PSTN prostredníctvom signalizácie SS7

a riadenie transportných služieb tzv. PSTN Border Node,

zabezpečenie riadenia prístupových systémov tzv. Access Border Node

a poskytovanie doplnkových služieb.

Použitý je softvérový prepínač Alcatel 5020 Softswitch.

69

Page 70: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Trunking Gateway

Tvorí rozhranie medzi už existujúcimi digitálnymi TDM ústredňami a sieťou

NGN. V ST Mass Market NGN Solution boli zvolené menšie distribuované brány, ktoré

sú budované na úrovni vybraných miestnych digitálnych ústrední. K existujúcim

ústredniam sú pripájané prostredníctvom E1 rozhraní s prenosovou rýchlosťou

2,048Mbit/s so signalizáciou SS7. Hovory prichádzajúce z miestnych ústrední sú

podobným spôsobom ako v prístupových systémoch prevedené do IP s využitím

kódovania podľa G.729 alebo G.711 podľa charakteru prevádzky (hlasové, alebo

modemové spojenie)

Použitá Trunking Gateway je Alcatel 7505 MGW. V súčasnosti už existujú vyššie verzie

Alcatel 7515 MGW a Alcatel 7515 SIP MGW.

Multifunkčná dátová sieť

Je navrhnutá s dvojúrovňovou hierarchickou štruktúrou.

Prvá úroveň:

Pracuje ako ATM spínač. Slúži pre agregáciu hlasovej prevádzky z prístupových

systémov, pripájanie TGW a zároveň pre priame pripájanie zákazníkov využívajúcich

dátové služby. Pripojenie prístupových systémov je robené prostredníctvom rozhrania E1

s prenosovou rýchlosťou 2,048 Mbit/s a pr etento účel sa používa zariadenie Alcatel 7670

ESE.

TGW rozhrania sú robené cez Fast Ethernet. Priame pripojenia dátových zákazníkov je

možné robiť prostredníctvom rozhrania s prenosovou rýchosťou 2,048 Mbit/s až

STM1 (155,52 Mbit/s).

Prepojenie s druhou úrovňou je zabezpečené prostredníctvom SDH systémov

s prenosovou rýchlosťou STM1.

Druhá úroveň:

Je budovaná v troch lokalitách (Bratislava, Banská Bystrica a Košice).

Prostredníctvom zariadení Alcatel 7670 RSP poskytuje prepojenie pre prvú úroveň

a zároveň prepojenie s existujúcou sieťou IP/MPLS, cez ktorú je smerovaná diaľková

hlasová prevádzka v NGN. Použité zariadenia Alcatel 7670 RSP pracujú na druhej a tretej

vrstve OSI modelu a so sieťou IP/MPLS spolupracujú ako PE (Provider Edge) smerovače

so zabezpečením požadovaných tried služieb CoS.

70

Page 71: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Prístupové systémy

Prístupové systémy sú použité pre priamu náhradu existujúcich analógových

ústrední. Slúžia na pripájanie analógových telefónnych liniek, ISDN BA, a naviac

umožňujú agregovať aj širokopásmovú prevádzku prostredníctvom ADSL a SHDSL.

Hlasová prevádzka je už v prístupovom systéme prevádzaná do IP a komprimovaná

kodekom G.729 s paketizačným časom 20 ms a s použitím funkcie potlačenia ticha -

VAD. Pri detekcii modemového, prípadne faxového spojenia je komprimácia podľa

kodeku G.729 deaktivovaná a prechádza sa na kódovanie podľa G.711 s paketizačným

časom 10 ms za účelom dosiahnutia čo najvyššej prenosovej rýchlosti. Použitím

kódovania G.729 pri prevádzke 0,05 Erl na zákazníka sa dá prostredníctvom jedného

2,048 Mbit/s toku pripojiť prístupový systém s kapacitou do 350 zákazníkov a ešte

polovicu pásma vyhradiť napr. pre širokopásmové služby ADSL. Prístupový systém je

pre pripojenie k sieti možné vybaviť interným HDSL modemom alebo SDH zariadením

v závislosti od dostupného prenosového média, prípadne využiť existujúce externé

prenosové systémy.

Ako prístupové brány sú použité zariadenia Alcatel 1540 Litespan.

4.3.ST Business NGN Solution

Riešenie ST Business NGN Solution je postavené na sieťových zariadeniach firmy

SONUS NETWORKS. Sonus NGN spadá do riadiacej a transportnej vrstvy modelu

NGN. Z pohľadu aplikačnej vrstvy ide o otvorený systém nazývaný OSPA (Open Service

Partner Alliance).Tento systém umožňuje nasadzovať aplikácie nielen od dodávateľa

NGN, ale aj od výrobcov tretích strán, ak rešpektujú rodinu štandardizovaných

komunikačných protokolov.

4.3.1. konfigurácia systému NGN SONUS

Technické riešenie pozostáva z nasledovných základných komponentov:

PSX (Policy Server) SUN server,

GSX (Media Gateway) vlastná konštrukcia,

NFS (Network File Server) SUN server,

SGX (Signaling Gateway) SUN server,

EMS (Insight Element Managemetnt System) SUN server.

71

Page 72: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Základná konfigurácia jednotlivých komponentov systému je znázornená na obrázku

č. 18

Aplikačné servery

PSX masterEMS master

GSX1 GSX2

NFS

SGX H.323Gatekeeper alebo Gateway

SCPA SIPE PGK

PES

ORACLE DATABASE

PSTN

značkový protokol

PSX slaveDiameter+ Diameter+

replikácia databázy

H.323SIPTCAP

SS7

Obr. č. 18 - Konfigurácia systému NGN SONUS

PSX (Policy Server)

PSX je server, ktorý riadi spoluprácu medzi PSTN sieťou (resp. priamo pripojenou

PBX) a paketovou sieťou, rovnako ako s NGN aplikačnými servermi.

Poskytuje nasledovné služby:

smerovanie (Routing),

riadenie prichádzajúcich volaní (Call Screening),

riadenie odchádzajúcich volaní (Call Blocking),

ochrana proti podvodom (Fraud Detection)

PES (Policy execution server) - je základným procesom, ktorý spolupracuje s databázou

Oracle. Postupne na základe nastavení v databáze spracuje vstupné údaje (normalizácia

a úprava volaného a volajúceho čísla, číselný plán ...), prípadne vykoná príslušný servis

(kontrola a blokovanie prichádzajúcich a odchádzajúcich hovorov ...) a následne,

72

Page 73: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

prostredníctvom skriptu, informuje GSX o smerovaní hovoru, prípadne odovzdá

informáciu o smerovaní hovoru signalizačným procesom.

SIPE (SIP Engine) – je proces zabezpečujúci signalizačnú spoluprácu s aplikačnými

servermi prostredníctvom protokolu SIP.

PGK (Pseudo Gatekeeper) – je to proces, ktorý umožňuje spolupracovať so zariadeniami

s H.323 signalizáciou. Pracuje ako H.323 gatekeeper.

SCPA (SCP Adapter) – zabezpečuje TCAP signalizáciu.

PSX databáza (Oracele Database) – obsahuje všetky údaje, potrebné pre smerovanie

a servisné informácie. Databáza je replikovaná do všetkých PSX v systéme. V móde

master-slave je možné priamo manažovať prostredníctvom grafického rozhrania iba

master databázu. Údaje z master databázy sú potom v nastaviteľných intervaloch

prepisované do slave databázy. V prípade výpadku master databázy nieje možné

modifikovať údaje v slave databáze, ktorá je prístupná iba v móde read-only. Všetky

brány médií , nachádzajúce sa v systéme, sú redundantne registrované v redundantných

PSX. Administrácia databázy je vykonávaná prostredníctvom EMS na master PSX.

GSX (Media Gateway)

GSX 9000 je brána médií umožňujúca prechod medzi PSTN a IP sieťou. Bránu

médií je možné osadiť rozhraniami E1, PRI (G.703, Primary Rate Interface, príp.

OC3/STM1).

GSX podporuje nasledovné prepojenia:

PSTN-PSTN (Long Distance Bypass),

PBX-PSTN/PBX,

Paket-PSTN/PBX,

Paket-Paket.

Paket-Paket prepojenie môže byť poskytnuté na rozhraní dvoch rôznych IP sietí.

GSX na svojich rozhraniach podporuje kodeky G.711, G.723, G.726 a G.729a.

Signalizácia SIP je implementovaná podľa rfc 3261.

GSX nie je vybavená samostatnými diskovými jednotkami. Samotné programové

vybavenie GSX je uložené na osobitných pároch serverov NFS, z ktorých je pri

inicializovaní GSX prostredníctvom transportného protokolu nahrané do GSX.

Na serveroch NFS sú tiež zaznamenávané detailné informácie o priebehu všetkých

hovorov realizovaných prostredníctvom príslušnej brány. Je možné zaznamenávať

73

Page 74: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

prichádzajúce i odchádzajúce hovory. Technológia Sonus ponúka rôzne možnosti

konfigurácie GSX.

GSX použitý v konfigurácii ST je zložený z:

2x MNS (Management Network Server),

2x PNS (Packet Network Server),

2x MNA (Management Network Adapter),

2x PNA (Packet Network Adapter),

3x CNS (Circuit Network Server), PSTN prepojenie,

3 x CNA (Circuit Network Adapter).

Na každom CNS25 je možné zriadiť 12 x E1, resp. PRI rozhraní v ľubovoľnej

konfigurácii. redundancia je zabezpečená jednou kartou CNS25, ktorá môže nahradiť

ľubovoľný CNS25 z vytvorenej redundantnej skupiny.

Modul PNA je vybavený 4x100 Mbit Ethernet portami. Porty redundantného

modulu PNA preberajú v prípade poruchy aktívneho PNA jeho pôvodné IP adresy aj

MAC adresy.

V celkovej konfigurácii brány médií GSX je možné využiť maximálne 16 slotov, takže na

ďalšie použitie je voľných 11 slotov. Oneskorenie na GSX je veľmi nízke (napr. Total

Ingress Delay ako súčet Processing Delay + Codec Delay + Packetisation Dalay = min.

12,5 ms, max. 47,5 ms a podobne Total Egress Delay = min. 12,5 ms, max. 27,5 ms). V

prípade doplnenia o ďalšie CNS je možné zachovať túto vysokú rýchlosť prevodu medzi

kodekami doplnením o dosku SPS30 (Signal Processing Server), ktorá poskytuje zdroje

pre kompresiu hlasu, prenos faxu protokolom T.38, generovanie a detekciu DTMF.

Signalizačná komunikácia medzi jednotlivými GSX je realizovaná

prostredníctvom firemného protokolu, ktorý prebieha na samostatnom IP porte.

SGX (Signaling Gateway)

Signalizačná brána (realizovaná na SUN serveri) zakončuje signalizačné linky

CCS7 signalizácie. Signalizačné linky sú zakončené na Ulticom SS7 I/O doske.

Signalizačná brána umožňuje manažovanie piatich vlastných logických signalizačných

kódov. Manažment SGX je realizovaný prostredníctvom samostatného grafického

rozhrania. SGX sú v konfigurácii Slovak Telecomu dve a pracujú v režime zdieľania

zátaže.

Technické parametre signalizačnej brány:

logické body 5,

74

Page 75: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

počet linksetov 127,

počet liniek na linkset 16,

počet kombinovaných linksetov 8,

počet routes na DPC 8,

počet routes 511.

Signalizačná brána v celkovej konfigurácii umožňuje pripojenie 16 signalizačných

liniek, čo pri predpokladanom počte hovorov (CAPS) je dostačujúce.

NFS (Network File Server)

NFS server poskytuje nasledovné diskové služby pre GSX9000:

imidž pre každú serverovu kartu,

konfiguračné parametre (CICs, TKGs ...),

súbory so systémovými hláskami,

záznamy o jednotlivých hovoroch (CDRs).

EMS (Insight Element Management System)

EMS je manažmentový server umožňujúci administráciu, údržbu a konfiguráciu

systému komponentov popisovaného systému. Umožňuje plný GUI (Graphic User

Interface) prostredníctvom štandardného web prehliadača.

Manažment zahŕňa nasledovné oblasti:

poruchový manažment (Fault Management),

výkonnosť, charakteristiky systému (Performance Management),

nástroje pre diagnostiku systému (Tools),

administrácia prístupu (Insight Administration),

knižnica (Online Library),

administrácia GSX (GSX Navigator),

administrácia PSX (PSX Manager),

administrácia dávkových príkazov (Task Configurator).

Poruchový manažment, ktorý je založený na SNMP protokole (Simple Network

Management Protocol), umožňuje zobrazovat jednotlivé alarmy podľa systémových,

resp. vlastných filtrov. Jednotlivé charakteristiky systému (výkonnosť, obsadenie a pod.)

sa dajú sledovať v reálnom čase bud v grafickej forme, alebo ukladať na disk vo forme

„csv“ súboru.

75

Page 76: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Nástroje pre diagnostiku systému zahŕňajú sledovanie a históriu hovorov na

základe nastavených filtrov (volajúceho, alebo volaného čísla), výpis technického

vybavenia GSX s informáciami o stave, verzii a dátume aktivácie dosky. Administrácia

prístupu zahŕňa administráciu prístupu pre rôzne skupiny administrátorov systému do

jednotlivých komponentov systému a kontrolu aktivít jednotlivých administrátorov.

V knižnici je priamo dostupná dokumentácia pre všetky komponenty systému

SONUS, ako i popis alarmov. Okrem popisu pre konkrétny alarm je uvedený

spôsob odstránenia poruchy a závažnosť poruchy.

Administrácia GSX umožňuje:

manažment jednotlivých CNS, MNS, PNS,

manažment TKG (E1, PRI Trunk Group),

nastavenie profilov pre signalizáciu, kodeky, tóny, ...,

manažment samotných PSTN okruhov atď.

Administrácia PSX dovoluje manažovať a konfigurovať PSX server.

Administrácia dávkových príkazov umožňuje prípravu a spúšťanie dávkových príkazov

pre administráciu GSX.

Samotný manažment GSX aj PSX posudzujeme ako dostatočne otvorený a

schopný manažovať jednotlivé parametre na viacerých úrovniach. Tým sa zvyšuje

flexibilita nastavenia systému, ale samozrejme i riziko prípadných chybných nastavení.

4.3.2. Pripojenie technológie NGN SONUS na siete Slovak Telekom

Technológia SONUS je k PSTN sieti Slovak Telecomu pripojená prostredníctvom

dvoch brán médií GSX9000. Brány pracujú v plne redundantnom zapojení, každá je

priamo pripojená k dvom medzinárodným ústredniam (IG) – v Bratislave a Banskej

Bystrici. Signalizačné brány SGX sú redundantne pripojené k obom STP bodom

(Signalling Transfer Point) signalizačnej siete č. 7 Slovak Telecomu. NFS servery

zabezpečujú vyššie popísané súborové úlohy.

Ako transportná vrstva pre túto technológiu je využívaná ST IP/MPLS sieť, v

ktorej je vytvorená osobitná virtuálna privátna sieť pre flexibilné pripájanie komponentov

z rôznych ciest v rámci SR. Ako je vidno z obr. č.19, softswitche, ako aj servery

jednotlivých aplikácií sú umiestňované do geograficky odlišných lokalít v rámci bodov

siete ST tak, aby pri prípadnom výpadku týchto komponentov neprišlo k prerušeniu

prevádzky „core siete“, alebo nejakej zo služieb. Každý takýto bod je k IP/MPLS

pripojený párom nezávislých ciest a zariadení.

76

Page 77: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Každá lokalita, kde sú umiestňované aplikačné servery, je naviac chránená

sústavou firewallov. Pre pripájanie zákazníkov k NGN sieti a jej službám bolo

vybudované rozšírenie bezpečnostnej zóny, spĺňajúce všetky nároky vzhľadom ku

zachovaniu bezpečnosti core NGN siete, ako aj zákazníckych sietí.

IP / MPLS

PSX master

EMS master

Aplikačné servery 2 Aplikačné servery 1

FWCE PSX master

Aplikačné servery 2 Aplikačné servery 1

FW

L2/L3 Switch GE

GE

CE

užívateľská sieťužívateľská sieť

užívateľská sieťužívateľská sieť

PC

IPtelefón

PC

IAD

fax POTS

CE

FW

CE

Remote access server

Remote access server

NFS1

NFS1

MGW

PSTN / ISDN ST

IG BA

IG BB

GSX1

GSX2

SGX2

SGX1

MGW

MGWL2/L3 Switch

L2/L3 Switch

L2/L3 Switch L2/L3 Switch

Obr. č. 19 - ST Business NGN Solution

[24]

77

Page 78: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

5. Záver

Z celosvetového pohľadu už v súčasnosti objem dátovej prevádzky vysoko

prevyšuje objem hlasovej prevádzky. Vzhľadom k tomu, že tento nastolený trend bude

v budúcnosti pokračovať a rozdiel medzi objemom hlasovej a dátovej prevádzky sa bude

len zväčšovať, relevantní telekomunikační operátori zvažujú ísť cestou konvergencie

svojich pôvodných sietí PSTN do sietí novej generácie NGN. To znamená, integráciu

hlasových a dátových sietí do jednej univerzálnej platformy. Najpodstatnejšími dôvodmi,

ktoré ich k tomu viedli sú najmä znižovanie prevádzkových a investičných nákladov

(OPEX a CAPEX) a mať otvorené riešenie pre rýchle a bezproblémové zavádzanie

nových služieb a aplikácií, teda dosiahnuť čo najväčšiu flexibilitu siete pre zvýšenie

konkurencieschopnosti na trhu.

Spoločnosť Slovak Telecom je prvou spoločnosťou v skupine Deutche Telecom,

ktorá implementovala technológiu NGN. Svojím rozsahom je projekt jedinečný nielen

v rámci skupiny Deutche Telecom, ale i v Európe.

Slovak Telecom uprednostnil implementáciu NGN namiesto dokončenia

digitalizácie prostredníctvom existujúcich digitálnych ústrední, ktoré poskytujú

štandartný rozsah služieb, s limitovanou možnosťou ich rozširovania. Navyše

implementácia nových balíkov služieb by bola na pôvodnej technológii veľmi nákladná,

kým v NGN technológii je implementácia služby plne centralizovaná a tým aj rýchlo

dostupná celému trhu.

Sieť NGN prináša výhody tak na strane samotného operátora, ako i pre koncových

zákazníkov. Technológia umožňuje spoločnosti ponúkať nové služby s pridanou

hodnotou, napr. videohry, infoservis, video služby, lokálny servis a podobne, čo ocenia

najmä bytoví zákazníci. Organizáciám a podnikom umožňuje NGN napríklad spojenie

vzdialených pracovísk, na báze podnikovej siete, bez inštalovania špeciálnych sieťových

uzlov. Výrazne tak ušetria, pretože môžu využívať všetky hlasové a dátové služby bez

toho, aby museli investovať do nákupu, resp. budovania vlastných infraštruktúr. Výhodou

pre spoločnosť Slovak Telekom je možnosť zvyšovania kapacity, rozširovania portfólia

služieb a rozširovania infraštruktúry do nových lokalít, čo je potrebné pre získavanie

nových zákazníkov a flexibilného uspokojovania ich potrieb.

Investovanie do NGN je investíciou do budúcnosti. Táto technológia vytvára nové

možnosti a je iba otázkou času, kedy sa začne nasadzovať v masovej miere. Každý

operátor neuvažujúci o konvergencii svojej siete do NGN bude v dlhšom časovom

horizonte vystavený enormnému tlaku konkurencie.

78

Page 79: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Tému „Prepojovanie NGN a PSTN prostredí pri migrácii hlasových služieb“ som

si zvolil nakoľko logicky nadväzuje na moje predošlé štúdium v tejto oblasti a úzko súvisí

s témou mojej záverečnej bakalárskej práce - „Prenos hlasu v dátovom prostredí

s využitím protokolu IP“.

Vzhľadom k tomu, že riešenie prístupov k možnostiam migrácie hlasových

služieb do platforiem NGN je jedným z hlavných trendov pri koncipovaní budúcich

telekomunikačných platforiem a je jednou z kľúčových úloh pred ktoré sú postavení

tradičných telekomunikační operátori, štúdium a analyzovanie tejto problematiky

poskytuje veľmi široký informačný záber.

79

Page 80: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Žilinská univerzita v Žiline Elektrotechnická fakulta

Katedra telekomunikácií

Prepojovanie PSTN a NGN prostredí

pri migrácii hlasových služieb

(Prílohová časť)

Tomáš Palkovič

2006

80

Page 81: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Zoznam príloh

Príloha A Series of ITU-T recommendations 68

Príloha B Stav štandardizácie doplnkových služieb pre H.323 70

Priloha C SIP 72

Priloha D H.248 / MEGACO 74

81

Page 82: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Príloha A

SERIES OF ITU-T RECOMMENDATIONS

Series A Organization of the work of ITU-T

Series B Means of expression: definitions, symbols, classification

Series C General telecommunication statistics

Series D General tariff principles

Series E Overall network operation, telephone service, service

operation and human factors

Series F Non-telephone telecommunication services

Series G Transmission systems and media, digital systems and

networks

Series H Audiovisual and multimedia systems

Series I Integrated services digital network

Series J Cable networks and transmission of television, sound

programme and other multimedia signals

Series K Protection against interference

Series L Construction, installation and protection of cables and other

elements of outside plant

Series M TMN and network maintenance: international transmission

systems, telephone circuits, telegraphy, facsimile and

leased circuits

Series N Maintenance: international sound programme and

television transmission circuits

Series O Specifications of measuring equipment

Series P Telephone transmission quality, telephone installations,

local line networks

Series Q Switching and signalling

Series R Telegraph transmission

Series S Telegraph services terminal equipment

Series T Terminals for telematic services

Series U Telegraph switching

82

Page 83: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Series V Data communication over the telephone network

Series X Data networks and open system communications

Series Y Global information infrastructure and Internet protocol

aspects

Series Z Languages and general software aspects for

telecommunication systems

83

Page 84: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Príloha B

Stav štandardizácie doplnkových služieb pre H.323

H.450.1 02 / 1998 Generic functional protocol for the support of

supplementary services in H.323

H.450.2 02 / 1998 Call transfer supplementary service for H.323

H.450.3 02 / 1998 Call diversion supplementary service for H.323

H.450.4 05 / 1999 Call hold supplementary service for H.323

H.450.5 05 / 1999

Call park and call pickup supplementary services for

H.323

Covering note, May 2000: Erratum

H.450.6 05-1999 Call waiting supplementary service for H.323

H.450.7 05-1999 Message waiting indication supplementary service for

H.323

H.450.8 02-2000 Name identification supplementary service for H.323

H.450.9 11-2000 Call completion supplementary services for H.323

H.450.10 03-2001 Call offering supplementary services for H.323

H.450.11 03-2001 Call intrusion supplementary service for H.323

H.450.12 07-2001 Common Information Addtional Network Feature for

H.323

H.460.1 03-2002 Guidelines for the Use of the Generic Extensible

Framework

H.460.2 07-2001 Number Portability interworking between H.323 and

SCN networks

H.460.3 11-2002 Circuit maps within H.323 systems

H.460.4 11-2002 Call priority designation for H.323 calls

H.460.5 11-2002 H.225.0 transport of multiple Q.931 information

elements of the same type

H.460.6 11-2002 Extended Fast Connect feature

H.460.7 11-2002 Digit maps within H.323 systems

H.460.8 11-2002 Querying for alternate routes within H.323 systems

84

Page 85: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

H.460.9 11-2002 Support for online QoS-monitoring reporting within

H.323 systems

H.460.9 (2002)

vylepšenie č.1 03-2004

New Annex B – Extended performance metrics

H.460.10 03-2004 Call party category within H.323 systems

H.460.11 03-2004 Delayed call establishment within H.323 systems

H.460.12 03-2004 Glare control indicator within H.323 systems

H.460.13 03-2004 Called user release control within H.323 systems

H.460.14 03-2004 Support for Multi-Level Precedence and Preemption

(MLPP) within H.323 systems

H.460.15 03-2004 Call signalling transport channel suspension and

redirection within H.323 systems

H.460.16 01-2005 Multiple message release sequence capability

85

Page 86: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Priloha C SIP

Done Server Features Negotiation submitted to IESG

Done Complete IESG requested fixes to provrel and servfeat.

Done Revised proposed standard version of SIP (2543bis) submitted to IESG

Done SIP Events specification to IESG

Done The UPDATE Method submitted for Proposed Standard

Done SIP extensions for media authorization (call-auth) submitted as

Informational

Done Preconditions extensions (manyfolks) spec to IESG

Done SIP Privacy specification to IESG

Done SIP Privacy and Security Requirements to IESG

Done The MESSAGE Method submitted for Proposed Standard

Done The Replaces Header submitted for Proposed Standard

Done Refer spec to IESG

Done SIP NAT extension submitted to IESG

Done SIP over SCTP specification and applicability statement

Done Mechanism for Content Indirection in SIP submitted to IESG for

Proposed Standard

Done The SIP Referred-By Header submitted to IESG for Proposed Standard

Done Session Timer spec, revised to IESG

Done Caller preferences specification submitted to IESG

Done Submit SIP Identity documents to IESG for Proposed Standard

Done The SIP Join Header submitted to IESG for Proposed Standard

Done Replaces header to IESG (PS)

Done Upgrade S/MIME requirement for AES in 3261 to IESG (PS)

Done Application Interaction to IESG (BCP)

Done Presence Publication to IESG (PS)

Done Resource Priority signaling mechanism to IESG (PS)

Done Guidelines for Authors of SIP extensions submitted as Informational

Done Enhancements for Authenticated Identity Management to IESG (BCP)

Done MIB spec to IESG

86

Page 87: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Done Request History mechanism to IESG (PS)

10 / 2005 Mechanism for obtaining globally routable unique URIs (GRUU) to

IESG (PS)

10 / 2005 Mechanism for REFER without implicit SUBSCRIBE to IESG (PS)

11 / 2005 Connection reuse mechanism to IESG (PS)

12 / 2005 Mechanism for Target-Dialog to IESG (PS)

01 / 2006 Mechanism for feature parameters with REFER To IESG (PS)

01 / 2006 Submit Answering/Alerting Modes to the IESG for Proposed Standard

02 / 2006 Mechanism and guidelines for outbound connections to IESG (PS)

02 / 2006 Guidelines for Using Certificates with SIP to IESG (BCP)

03 / 2006 Location Conveyance with SIP to IESG (PS)

04 / 2006 Mechanism for End-to-Middle Requests to IESG (PS)

04 / 2006 Mechanism for Response Identity to IESG (PS)

06 / 2006 Using SAML for SIP (PS)

06 / 2006 Revise Charter, including developing a task for a roadmap that will

identify the

87

Page 88: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Príloha D

H.248 / MEGACO

H.248.1 05 / 2002 Gateway Control Protocol: verzia 2

H.248.2 01 / 2005 Facsimile, textová konverzácia a súbory pre rozlišovanie

volaní

H.248.3 11 / 2000 Súbory pre elementy užívateľského rozhrania a akcií. Toto odporúčanie bolo najprv schválené a publikované ako Annex G v H.248 a 29.

03. 2002. bolo prečíslované ako H.248.3 bez ďalších modifikácií.

H.248.4 11 / 2000

Prenos cez SCTP Toto odporúčanie bolo najprv schválené a publikované ako Annex H

v H.248 a 29. 03. 2002 bolo prečíslované ako H.248.4 bez ďalších

modifikácií.

H.248.5 11 / 2000

Prenos cez ATM Toto odporúčanie bolo najprv schválené a publikované ako Annex I

v H.248 a 29. 03. 2002 bolo prečíslované ako H.248.5 bez ďalších

modifikácií.

H.248.6 11 / 2000

Súbor pre dynamické definovanie tónov (Dynamic Tone

Definition package) Toto odporúčanie bolo najprv schválené a publikované ako Annex J

v H.248 a 29. 03. 2002 bolo prečíslované ako H.248.6 bez ďalších

modifikácií.

H.248.7 03 / 2004 Súbor pre všeobecné oznamovania Schválené ako Corr.1 v H.248.7 (2000), ale kvôli množstvu mdifiácií to

bolo publikované ako nová edícia.

H.248.8 03 / 2002 Chybový kód a popis dôvodu zmeny služby. Po prepracovaní 29. 03. 2002 bol pôvodný Annex L v H.248 prečíslovaný

na H.248.8.

H.248.9 01 / 2005 Súbory pre moderné servery médií

H.248.10 07 / 2001

Súbor pre riadenie zdrojového zahltenia Media Gateway

(Media gateway resource congestion handling package) Toto odporúčanie bolo najprv schválené a publikované ako Annex M2

v H.248 a 29. 03. 2002 bolo prečíslované ako H.248.10 bez ďalších

modifikácií.

H.248.11 11 / 2002 Súbor pre riadenie preťaženia Media Gateway

H.248.12 07 / 2001 H.248.1 súbory pre vzájomnú spoluprácu H..323

a H.324.

88

Page 89: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Toto odporúčanie bolo najprv schválené a publikované ako Annex M4

v H.248 a 29. 03. 2002 bolo prečíslované ako H.248.12 bez ďalších

modifikácií.

H.248.13 03 / 2002

Súbor pre ukončenie stavu upozorňovania pri sledovaní

kvality prenosu (Quality Alert Ceasing package) Koncept bol pôvodne nazvaný ako H.248 Annex M5 a neskôr bol

prečíslovaný a publikovaný ako H.248.13

H.248.14 03 / 2002

Súbor pre sledovanie stavu nečinnosti (Inactivity timer

package) Koncept bol pôvodne nazvaný ako H.248 Annex M6 a neskôr bol

prečíslovaný a publikovaný ako H.248.14

H.248.15 03 / 2002 SDP H.248 súbor atribútov Koncept bol pôvodne nazvaný ako H.248 Annex N a neskôr bol

prečíslovaný a publikovaný ako H.248.15

H.248.16 11 / 2002 Súbory pre vylepšenie súboru číslic a procedúr

H.248.17 11 / 2002 Súbory pre testovanie liniek

H.248.18 11 / 2002 Súbor pre podporu multimediálnych profilov

H.248.19 03 / 2004 Rozložená riadiaca viacbodová jednotka, súbory pre

vytváranie audio, video a dátových konferencií.

H.248.20 11 / 2002 Použitie lokálnych a vzdialených deskriptorov s H.221

a H.223 multiplexovaním.

H.248.21 03 / 2004 Súbor pre riadenie semi-permanentného spojenia

H.248.22 07 / 2003 Súbor pre zdielanie rizikovej skupiny

H.248.23 01 / 2005 Súbory pre zlepšenie chybových hlásení

H.248.24 07 / 2003 Súbory pre generovanie viac-frekvenčného tónu a ich

detekciu

H.248.25 07 / 2003 Súbory pre základný CAS

H.248.26 01 / 2005 Súbory pre zlepšenie analógových liniek

H.248.27 07 / 2003 Súbory pre doplnkové tóny

H.248.28 03 / 2004 Súbory pre medzinárodný CAS

H.248.29 01 / 2005 Súbory pre povinný medzinárodný signalizačný register

CAS.

H.248.30 03 / 2004 Súbory pre rozprestretie výkonu RTCP

H.248.31 04 / 2004 Súbor pre adaptívne odstraňovanie zahltenia

vyrovnávacích pamätí

89

Page 90: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

H.248.32 01 / 2005 Súor pre oznamovanie presných údajov pri zahltení

sitete

H.248.33 01 / 2005 Súbor pre ušotrenie bitu v rámci PCM

H.248.34 01 / 2005 Súbor pre stimulovanie analógovej linky

H.248.35 01 / 2005 Súbor pre Coin-operated phone control.

90

Page 91: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

Čestné vyhlásenie:

Vyhlasujem, že som zadanú diplomovú prácu vypracoval samostatne, pod odborným

vedením vedúceho diplomovej práce Ing. Vladimíra Hlavačku a používal som len

literatúru uvedenú v práci.

Súhlasím so zapožičiavaním diplomovej práce.

V Žiline dňa ...................... ...........................

Tomáš Palkovič

91

Page 92: Prepojovanie PSTN a NGN prostredí pri migrácii hlasových ...diplom.utc.sk/wan/712.pdf · HUAWEI and ALCATEL. In the last chapter, attention is given to the concrete solution

POĎAKOVANIE

Na tomto mieste chcem poďakovať všetkým, ktorí mi pomohli pri tvorbe tejto

diplomovej práce. Zvlášť chcem poďakovať Ing. Vladimírovi Hlavačkovi za cenné rady

a odbornú pomoc.

92