Технічні рішення для побудови платформ інтелектуальних мереж (IN) на базі обладнання зарубіжних та російских виробників

ТЕХНІЧНІ РІШЕННЯ ДЛЯ ПОБУДОВИ ПЛАТФОРМ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ МЕРЕЖ (IN) НА БАЗІ ОБЛАДНАННЯ зарубіжних ТА РОСІЙСЬКИХ ВИРОБНИКІВ

1. Побудова IN на базі обладнання фірми Siemens

Платформа IN INXpress V.5.2 фірми Siemens базується на використанні відкритої системи сімейства UNIX-серверів SNI RM (RM200/RM300/RM400/RM600), що виконують функції SCP/SMP/SCEP (рис. 1). Її компоненти функціонують під управлінням oпераційної системи UNIX V.4. Сервер типу RM600 виконує всі необхідні функції SCP і SМР, робочі станції (RM200) призначені для адміністративних цілей, функції SCEP (проектна назва – Advanced Service Design, ASD) виконує робоча станція на базі RM200.

Функції вузла комутації послуг SSP реалізовані в станції EWSD (версія ПЗ V.10). Станція розпізнає виклики до платформи IN і здійснює їхню обробку відповідно до інструкцій, отриманих від SCP, а також забезпечує доступ до послуг IN через системи сигналізації.

У ПЗ станції передбачений аналіз подій на різних фазах установлення основного з'єднання, внаслідок чого здійснюється посилання повідомлень в SCP для активізації програми виконання логіки послуги або підтримки вже активізованої програми логіки послуги. У процесі обробки виклику IN SSP може призупинити цей процес і організувати діалог з SCP для отримання інструкцій щодо подальших дій. Програмне забезпечення SSP забезпечує контроль навантаження, що створюється викликами IN. Крім цього, однією з основних функцій SSP є реалізація функцій обліку вартості викликів IN.

Вузол SCP реалізовано згідно з багатопроцесорною архітектурою «клієнт-сервер» із високошвидкісною локальною мережею Ethernet для забезпечення зв'язку між компонентами. До складу SCP входить два комп'ютерних елементи, що утворюють кластерну конфігурацію, яка функціонує в режимі розподілу навантаження. Якщо один з елементів виходить з ладу, другий приймає на себе всі його функції з обслуговування задач.

Рисунок 1 – Архітектура платформи IN Xpress V.5.2

Основними функціями SCP є:

обробка перевантаження;

відновлення працездатності/усунення помилок функціонування;

централізоване управління сигналізацією про збої та помилки;

нагляд і моніторинг функціонування системи;

запуск / перезавантаження системи;

обробка даних за послугами і абонентами;

адміністрування глобальних даних;

збір статистичних даних;

тарифікація;

технічне обслуговування.

Інтерфейс між SCP і SSP/IP підтримує процедуру розподіленої обробки виклику послуги IN у структурах: клієнт (SSP) – сервер (SCP) і клієнт (SSP) – проміжний об'єкт (SCP) – сервер (SMP) відповідно до процедури зміни станів динамічної системи обробки виклику послуги IN (Q.1214) і прикладних протоколів INAP, що використовує стик протоколів СКС №7 TCAP/SCCP/MTP.

Основним призначенням вузла SMP є:

надання можливості модифікації параметрів логіки послуг IN з боку оператора мережі, модифікація даних логіки послуги як з боку оператора, так і з боку абонентів (при відповідних обмеженнях рівня доступу), введення цих даних в SCP;

активізація послуг у SCP;

забезпечення контролю за доступом користувача SMP (оператор мережі, абонент послуги, користувач послуги);

забезпечення отримання, обробки та надання статистичних даних;

забезпечення можливості відстеження та індикації позаштатних і аварійних ситуацій.

SMP пов'язаний з SCP через внутрішньосистемний інтерфейс за допомогою локальної мережі LAN з використанням протоколу Ethernet (рис. 1). Інтерфейси із зовнішнім оточенням (оператор мережі, постачальники та абоненти послуг) базуються на протоколах Х.25, TCP/IP, RS232-V.24. У проекті реалізована конфігурація «ведучий-ведений» із двох серверів типу RM600-420 сімейства RM, виробництва фірми Siemens Nixdorf.

Функції створення послуг (вузол SCEP) виконує робоча станція, що має проектну назву ASD. Її основним призначенням є створення нових послуг IN, тобто створення логіки послуг і опис масиву даних, а також надання всіх необхідних засобів для прикладного програмування логіки послуги. Одна з переваг платформи INXpress V.5.2 – можливість реалізації інтерфейсу між SCEP і SMP на базі протоколу TCP/IP. SCEP забезпечує визначення послуг на рівні SIB, їхнє настроювання, управління ними.

2 Створення IN на базі станції АХЕ-10 фірми Ericsson

Фахівці фірми Ericsson розробили інтелектуальну платформу на базі станції АХЕ-10. Два ключових моменти IN Ericsson – це надійність і відкритість. Надійність обладнання відповідає всім експлуатаційним вимогам, які накладаються на комутатори мереж загального користування. Відкритість архітектури IN повністю відповідає міжнародним промисловим стандартам, що дозволяє застосовувати для розробки та управління послугами доступні операційні системи.

Схема інтелектуальної мережі Ericsson (рис. 2) включає:

SMAS (Service Management Application System) – систему адміністративного управління послугами;

SCP (Service Control Point) – вузол управління послугами;

SSP (Service Switching Point) – вузол комутації послуг.

Вузол SSP забезпечує доступ абонентів локальних мереж і ТМЗК до послуг IN. Основною функцією SSP є виявлення викликів, пов'язаних з IN, після чого SSP звертається в SCP.

Вузол SCP здійснює взаємодію з системою SMAS за допомогою протоколу Х.25. Цей вузол є базою даних реального часу, що за запитом
SSP виконує дії, пов'язані з логікою послуги, і посилає в SSP інструкції з обробки викликів.

Рисунок 2 – Платформа IN на базі обладнання Ericsson

Функції SMAS:

зміна параметрів послуги;

адміністративне управління інтелектуальною мережею;

завантаження програм SCP;

ведення статистики;

нарахування оплати за використання послуг IN.

3. Інтелектуальні мережі компанії Huawei Technologies TELLIN

Компанія Huawei Technologies була заснована в 1988 р. Сьогодні це один із найбільших у світі розробників і постачальників телекомунікаційних систем і обладнання, а також комплексних мережних рішень. Компанія випускає всі види телекомунікаційного обладнання, яке працює на мережах операторів більше 40 країн: у Росії, Україні та країнах колишнього СРСР, а також у Німеччині, Іспанії, Гонконгу, Південній Кореї, Бразилії, Єгипті та ін.

Широке поширення одержало комплексне рішення компанії Huawei з побудови інтелектуальних мереж TELLIN. Ця платформа є повним комплектом обладнання та сучасних технічних засобів для побудови IN у повній відповідності до міжнародних стандартів і рекомендацій організацій ITU-T і ETSI. Вперше IN TELLIN з'явилася на ринку в 1997 р. і за чотири роки завоювала лідируюче положення в Китаї (на початку 2002 р. її частка склала 90% внутрішнього ринку). Сьогодні у світі експлуатуються понад
150 комплектів обладнання TELLIN, надаючи інтелектуальні послуги більш
ніж 300 млн. абонентів. Загальну архітектуру фіксованої IN TELLIN наведено на рис. 3.

Основні елементи мережі:

Вузол SSP – це звичайний комутатор (комутаційна платформа С&С08 виробництва Huawei), в якому зберігаються всі функції управління процесом надання основних послуг зв'язку, оснащений додатковими програмними засобами. SSP забезпечує функції доступу абонентів до послуг IN, а також підтримує протоколи взаємодії з іншими елементами IN. SSP визначає, що прийнятий ним виклик вимагає звернення до послуг IN, і направляє відповідний запит в SCP. SSP може бути виконаний як окремий виділений елемент або як вузол, інтегрований з АТС.

Рисунок 3 – Архітектура інтелектуальної мережі TELLIN

Вузол SCP має відповідні пакети та набори програм для реалізації логіки послуг. Вузол містить системне програмне забезпечення, а також базу даних реального часу SDP, SCP приймає запит від SSP і, обробивши інформацію, надсилає йому інструкції для подальшої обробки виклику відповідно до логіки викликаної послуги.

Інтелектуальна периферія IP забезпечує допоміжні функції підтримки інтерактивного діалогу з абонентом (запрошення до набору додаткових цифр, прийом і розпізнавання цифр, забезпечення голосових ресурсів тощо). IP може бути як окремим елементом, так і вбудовуватися в C&C08-SSP.

Вузол SMS – комп'ютерна система, що забезпечує п'ять функцій: управління логікою та даними послуг, даними користувачів, а також моніторинг послуг і управління трафіком. SMS складається з вузла адміністрування послуг (SMP) і вузлів доступу до адміністрування послуг SMAP, пов'язаних з SMP архітектурою клієнт-сервер.

Вузол SCE містить відповідні пакети та набори програм для розробки та створення нової логіки послуг, містить системне ПЗ, а також середовище створення, редагування та налагодження логіки послуги.

Основні переваги IN TELLIN:

масштабованість рішення та гнучке нарощування ємності системи;

базування рішень на міжнародних стандартах;

висока надійність обладнання;

різноманітність послуг і додаткових функцій послуг, співробітництво з оператором у створенні нових послуг;

підтримка великої кількості тарифних планів і способів тарифікації послуг;

можливість поділу абонентів на групи пріоритетів/потреб.

Масштабована архітектура IN TELLIN дозволяє реалізовувати рішення, які точно відповідають потребам, фінансовим можливостям і розміру мережі замовників при мінімальному ризику інвестицій. Інтелектуальна платформа TELLIN може бути використана в різних конфігураціях: оператори, почавши експлуатацію мережі з малою конфігурацією та невеликою кількістю абонентів, надалі мають можливість поетапного розширення ємності платформи за допомогою плавного та помодульного нарощування ресурсів використовуваного обладнання залежно від зростання бізнесу й фінансових можливостей операторів зв'язку, а також попиту на додаткові послуги.

Компанія Huawei Technologies розробила чотири можливих варіанта побудови IN (рис. 4):

І – компактне рішення;

ІІ – стандартне рішення;

ІІІ – рішення для мереж з високим трафіком;

ІV – рішення для мереж з дуже великою абонентською ємністю та високим трафіком.

Рисунок 4 – Склад обладнання IN TELLIN для мереж різної ємності

Компанія Huawei гарантує забезпечення усіх послуг, функцій і основних характеристик у будь-якій конфігурації обладнання для платформ як із невеликою, так і з великою ємністю.

Компактне рішення може бути використане на перших етапах побудови мережі, дозволяючи операторам знизити собівартість інтелектуальних послуг. Подальше нарощування ємності мережі відбувається за рахунок інсталяції додаткового обладнання та функціональних модулів.

Етапи нарощування ємності та ресурсів мережі:

I–II: Розділення SMP і SCP, реалізація SMP і SCP у вигляді окремих модулів.

II–III: Установка додаткових SCP.

III–IV: Розділення SDP і SCP. Установка SDP як єдиної загальної бази даних для декількох SCP.

IN TELLIN розроблено відповідно до міжнародних специфікацій на основі стандартних протоколів і відкритих інтерфейсів, що вирішує в майбутньому проблеми сумісності з обладнанням інших постачальників, а також уможливлює підтримку еволюції до мереж наступного покоління.

Надійність TELLIN забезпечується резервуванням і дублюванням ключових модулів і плат, відмовостійким програмним забезпеченням, широкими можливостями адміністрування, системою захисту та безпеки доступу в мережу, унікальними рішеннями та технологіями, такими як динамічний розподіл ресурсів, універсальна система управління трафіком тощо.

IN TELLIN має відкриті системи управління та адміністрування послуг, що дозволяє швидко адаптувати їх до вимог клієнтів, а також освоювати нові сегменти ринку та області застосування інтелектуальних послуг. Компанія Huawei Technologies створила універсальну технологію взаємодії IN із зовнішніми базами даних, що заснована на застосуванні обладнання FEP (Front Equipment Point).

Крім того, інтелектуальне рішення компанії може підтримувати практично кожну з існуючих мереж зв'язку (фіксовану, мобільну, IP-мережу). Вже зараз IN TELLIN пропонує велику кількість різноманітних послуг, що охоплюють ТМЗК, мережі мобільного зв'язку та IP-мережі, а найближчим часом зможе в повному обсязі підтримувати міжмережну взаємодію ТМЗК і мережі Інтернет, що дозволить надавати широкосмугові інтелектуальні послуги.

4. Російський варіант IN - АПКУ

Російським обладнанням, що реалізує концепцію IN, є спеціально розроблений апаратно-програмний комплекс управління послугами – АПКУ. Призначенням АПКУ є надання додаткових мережних послуг зв'язку на базі існуючого аналогового та/або цифрового комутаційного обладнання. АПКУ має функціональні можливості вузла SCP з функціями експлуатаційної підтримки. Архітектуру АПКУ наведено на рис. 5. До складу АПКУ входять :

контролер інтерфейсу (КІ) з набором мережних і системних адаптерів (рис. 6);

мовний автоінформатор (АІ), який до моменту встановлення з'єднання з абонентом IN забезпечує програвання користувачу послуги попередньо записаної аудіо-інформації;

приймач-передавач частотної інформації (ППЧІ), що забезпечує прийом від користувача додаткової номерної інформації та дозволяє реалізувати ряд додаткових функціональних можливостей, що полегшують користування послугами IN, наприклад, режим мовного меню;

спеціальне програмне забезпечення та база даних;

робоче місце оператора.

Рисунок 5 – Функціональна схема обладнання АПКУ

У встановленій версії до комплекту КІ входять адаптер сполучення з АМТС і адаптер стику RS-232 для обміну інформацією з робочим місцем оператора.

Один КІ може обслуговувати одночасно до 16 викликів. За необхідності збільшення пропускної спроможності до складу АПКУ може бути включено декілька КІ, об'єднаних у локальну мережу за допомогою адаптера Еthernet. Розроблено мережні адаптери для сполучення АПКУ із цифровими АМТС будь-яких типів, а також взаємодії КІ з обладнанням SCP по протоколах Х.25 та/або СКС №7.

Управління та експлуатаційна підтримка процесу надання послуг здійснюється за допомогою розробленої системи спеціального програмного забезпечення (СПЗ). Управління процесом обробки викликів відбувається в режимі реального часу. Одночасно оператор може виконувати будь-які дії, пов'язані з адміністративним управлінням/технічною експлуатацією, наприклад, коректувати записи бази даних або змінювати конфігурацію системи.

База даних СПЗ складається з двох основних частин: адміністративної та оперативної (технологічної). В адміністративній частині БД зберігається інформація, необхідна для адміністративного управління послугами, наприклад, дані про абонентів, тарифи, статистична інформація тощо. В оперативній частині БД міститься інформація, що використовується безпосередньо в процесі обслуговування викликів, наприклад, програми логіки послуги GSL, а також значення конкретних атрибутів послуг для кожного з абонентів.

Рисунок 6 – Контролер інтерфейсу з набором мережних і системних адаптерів

У повній відповідності з міжнародними стандартами та рекомендаціями GSL складається з незалежних від послуг конструктивних блоків SIB, реалізованих у вигляді повторно використовуваних бібліотечних процедур.

У діючій версії СПЗ реалізовано процедури SIB, що забезпечують можливість маршрутизації викликів залежно від часу доби, днів тижня, міжміської зони (ABC), стану лінії абонента, якого викликають.

При використанні обладнання АПКУ на ТМЗК можливі три основні мережні рішення.

Перший варіант – встановлення обладнання АПКУ на вузлі комутації, який таким чином перетворюється на вузол SSCP (рис. 7).

Рисунок 7 – Централізована платформа IN на базі АПКУ

Інший спосіб використання АПКУ пов'язаний із можливістю його застосування при побудові цільової архітектури IN. У цьому випадку АПКУ зможе виконувати роль інтерфейсних погоджуючих пристроїв між вузлами комутації та інтелектуальною надбудовою. При цьому системи комутації, дооснащені обладнанням АПКУ, перетворюються на вузли SSP (рис. 8). Сполучення АПКУ з такими вузлами комутації здійснюватиметься за стандартним цифровим стиком G.703, а взаємодія з іншими вузлами інтелектуальної надбудови – по мережі або виділених каналах СКС №7 відповідно до прикладного протоколу INAP.

Рисунок 8 – Вузол комутації послуг на базі АПКУ

Нарешті, третім варіантом застосування АПКУ є його використання як інтерфейсного обладнання вузла управління послугами SCP (рис. 9).

Рисунок 9 – Вузол управління послугами на базі АПКУ

Обладнання АПКУ дозволяє реалізувати всі основні процеси технічної експлуатації та управління послугами, у тому числі:

безпосереднє управління обробкою викликів IN;

адміністративне управління:

реєстрація абонентів IN;

призначення атрибутів послуг індивідуально для кожного абонента;

тарифікація та нарахування оплати;

збір і обробка статистичної інформації та ін.;

функції та засоби технічної підтримки:

контроль поточного стану обладнання;

управління резервуванням даних;

засоби тестування та налагодження тощо.