4.1.2.Архитектура Softswitch
Рисунок 4‑53
Первым, кто предложил архитектуру Softswitch, основанную на принципе декомпозиции шлюза, был Международный Softswitch-консорциум ISC (International Softswitch Consortiu), переименованный позже в IPCC (International Packet Communication Consortium) и занимающийся продвижением соответствующих стандартов Softswitch и обеспечением функциональной совместимости различных технологий Softswitch.
Далее рассмотрим компоненты Softswitch, которые должны активно взаимодействовать между собой в процессе обслуживания вызова, регистрации пользователей, изменения конфигурации сети и выполнения других функций.
Контроллер медиашлюзов MGC известен под разными именами: Softswitch, Call Agent, Call Controller, Telephone Server и др.
В большинстве современных MGC реализованы следующие функциональные объекты:
• контроллера медиашлюзов MGC-F,
• управления обслуживанием вызова и сигнализации CA-F,
• функциональный объект взаимодействия IW-F,(вместо серого лучше согласования или сопряжения, ибо
взаимдействие. = Interaction или cooperaton, и результатом этих действий может стать ваимодействие систем, которык прежде этого не могли.,
маршрутизации и учета стоимости R-F и A-F,
• SIP-прокси-сервера SPS-F.
Все упомянутые функциональные объекты могут совмещаться на одной физической платформе или же распределяться по разным устройствам, которые в совокупности дают итоговое техническое решение MGC. Из соображений надежности и/или распределения нагрузки MGC может быть реализован на параллельно работающих устройствах со всеми перечисленными функциями в каждом.
Посредством функционального объекта MGC-F, используя протоколы управления шлюзами MGCP или MEGACO, MGC управляет:
- транспортными шлюзами (TG, MGW), обеспечивающими передачу пользовательской информации между сетью с коммутацией каналов (ТфОП, ИСС, СПС) и IP-сетью,
- шлюзами абонентского доступа (AG), обеспечивающими передачу пользовательской информации между IP-сетью и сетями абонентского доступа сети фиксированной связи и подсистем радиодоступа сети подвижной радиотелефонной связи.
ФО управления обслуживанием вызова и сигнализации (CA-F) в MGC управляют обслуживанием вызова и обмениваются сигнальными сообщениями:
-с другими MGC с использованием протокола инициирования сеансов связи SIP или протокола управления обслуживанием вызова, независимого от среды переноса BICC,
-с пунктами сигнализации сети ОКС7 с использованием пользовательских подсистем ОКС7, причем доставка сообщений от MGC до SG осуществляется с помощью протоколов группы Sigtran,
-со шлюзами абонентского доступа с использованием сигнализации V5, EDSS-1,
-с привратником сети Н.323,
-с SIP-прокси-серверами сети SIP (SIP).
Модуль транспортного шлюза встречается под названиями транспортный шлюз (Тrunking Gateway, TG ) или медиашлюз (Media Gateway, MG).
В MG/TG реализуется MG-F, которая обеспечивает:
- взаимодействие сети с коммутацией каналов (сеть TDM) и сети NGN,
- преобразование и обработку пользовательской информации из канального вида (64 кбит/с) в пакеты протокола RTP и обратно,
- под управлением MGC с помощью протоколов MGCP или MEGACO осуществляет устанавливает соединениями в шлюзе, генерирует и детектирует сигналы.
Модуль шлюза абонентского доступа (AG) обеспечивает:
- преобразование сигнализации абонентского доступа сети с коммутацией каналов, в вид, пригодный для передачи по сети IP, обычно это преобразование транспортных протоколов сети доступа с коммутацией каналов (например, Q.921 (LAPD)) в транспортные протоколы сети IP (IUA (Sigtran), SCTP, IP). Данное преобразование выполняет AGS-F.
- преобразование и обработку пользовательской информации, поступающей от сети абонентского доступа (аналоговый сигнал, 64 кбит/с или 13 кбит/с (для сети радиодоступа стандарта GSM 900/1800МГц)), в пакеты RTP и обратно. Данное преобразование выполняет MG-F.
- обнаружение событий, генерацию и детектирование сигналов, анализ адресной информации (реализует MG-F),
- установление соединений в шлюзе для передачи пользовательской информации между портами сети абонентского доступа сети с коммутацией каналов (2х проводная аналоговая абонентская линия, 64 кбит/с) и виртуальными портами IP-сети (порт RTP). Производит MG-F.
Шлюз сигнализации (SG) соединяет MGC с пунктами сигнализации (SЕP, STP) сети ОКС №7.
SG осуществляет преобразует транспортные протоколы сети ОКС7/TDM в транспортные протоколы сети IP, при этом протоколы верхних уровней через SG передаются прозрачно, без изменений.
Пересылка сигнальной информации пользовательских подсистем ОКС7 от SЕP/STP к SG и от SG к SЕP/STP происходит поверх подсистем MTP (Message Transfer Part) стека ОКС7, а пересылка той же сигнальной информации от SG к MGC или от MGC к SG выполняется с использованием протоколов уровней адаптации, принадлежащих группе протоколов Sigtran (M2UA, M3UA, SUA), SCTP и протокола IP. Coдержание сообщений подсистем ISUP, МАР, INAP в SG не анализируется и не изменяется.
Рисунок 4‑54
Протокол Sigtran состоит из уровней адаптации, которые обеспечивают интерфейс протоколов (подсистем) верхнего уровня с протоколами IP-сети (SCTP, IP).
Уровень адаптации M2UA (MTP2-User Adaptation Layer) обеспечивает адаптацию MTP3 к SCTP таким образом, чтобы уровни MTP3 разных систем могли использовать сеть IP для обмена сообщениями между собой. M2UA выполняет для МТР3 те же функции, что и МТР2.
M2PA (MTP2 Peer-to-Peer Adaptation Layer) также обеспечивает адаптацию SCTP к MTP3.
M3UA (MTP3-User Adaptation Layer) обеспечивает интерфейс между SCTP и теми подсистемами OKC№7, которые используют услуги MTP3, например, ISUP и SCCP.
SUA (SCCP-User Adaptation Layer) обеспечивает интерфейс между подсистемой SCTP и теми подсистемами, которые используют услуги SCCP, например, ISUP, TCAP.
IUA (ISDN Q.921-User Adaptation Layer) работает поверх SCTP и обеспечивает для сигнализации EDSS-1 по рекомендации Q.931 прозрачную транспортировку сообщений по сети IP точно так, как они передаются уровнем звена данных Q.921 в сети ISDN.
V5UA (V5.2-User Adaptation Layer) имеет ряд схожих с протоколом IUA черт и может рассматриваться как расширение IUA.
Рисунок 4‑55
Пример реализации различных уровней адаптации Sigtran в SG. Пересылка сигнальной информации ISUP от SЕP/STP сети ОКС7 к SG и обратно осуществляется поверх подсистем MTP (Message Transfer Part) стека ОКС7, а пересылка ISUP от SG к MGC или от MGC к SG осуществляется с использованием протоколов уровней адаптации, принадлежащих группе протоколов Sigtran (M2UA, M3UA), SCTP и протокола IP. Содержание сообщений ISUP в SG не анализируется и не изменяется.
Когда в SG реализуются подсистемы МТР2 и МТР3, то он выполняет функции STP и воспринимается внешней сетью ОКС7 как транзитный пункт сигнализации, а MGC - как оконечный пункт сигнализации ОКС7 (SEP), доступ к которому достигается через один или несколько SG (STP). При доставке сообщений сигнализации от сети ОКС7 к MGC МТР3, реализованная в шлюзе сигнализации, формирует примитивы для ISUP, которые далее направляются в M3UA, где и обеспечивается их преобразование в пакеты данных для передачи по сети IP к M3UA, реализованной в MGC. M3UA контроллера, приняв пакет данных от SCTP, преобразует их в примитивы МТР3, и далее направляет их к подсистеме ISUP, реализованной в MGC. При передаче сообщений ISUP в противоположном направлении (от MGC в сторону сети ОКС7) M3UA, реализованная в MGC, обеспечивает доставку примитивов ISUP в виде пакетов данных к M3UA в SG, которая преобразует их в первоначальный вид и передает к МТР3. M3UA не реализует все функции эксплуатационного управления сетью сигнализации, как это может делать любой логический объект, непосредственно реализующий MTP3. По этой причине в данном примере MGC не передает и не принимает сообщения эксплуатационного управления сетью сигнализации.
Рисунок 4‑56
Если в SG реализована подсистема МТР2 и M2UA, а в MGC реализована подсистема MTP3 поверх M2UA, то SG выполняет функции удаленного, по отношению к MGC, сигнального терминала (ST), а MGC - пункта сигнализации сети ОКС №7. При доставке сообщений сигнализации от сети ОКС7 к MGC M2UA, находящаяся в SG, преобразует примитивы между МТР2 и МТР3 в пакеты данных для передачи к MGC по IP сети. А M2UA, находящаяся в MGC, выполняет обратное преобразование принятых от SCTP пакетов данных в примитивы к МТР3, реализованной в MGC. В этом случае MGC реализует MTP3 и все функции эксплуатационного управления сетью сигнализации.
M2PA более строго соответствует МТР2, чем M2UA, и если в SG реализована M2PA, то он может включать и подсистемы верхних уровней MTP3, SCCP и выполнять функции пункта сигнализации.
Модуль медиасервера (MS)
Медиасервер осуществляет управляет обработкой пользовательского пакетного трафика от любых приложений.
Медиасервер поддерживает:
- различные кодер-декодеры и схемы кодирования;
- управление различными серверами приложений или устройством управления шлюзами;
- возможности параллельно: обнаруживать набираемые цифры, передавать акустические сигналы и фразы, алгоритмически генерировать акустические сигналы, записывать потоки мультимедиа, распознавать речь, генерировать речь на основе текста, обеспечивать микширование конференции, обрабатывать факсимильные сообщения, обнаруживать появление речевой информации и передавать информацию о громкости, создавать любые комбинации из вышеупомянутого.
В медиасервере реализован ФО MS-F