Атс. Атс Шпоры 4 курс 2 семестр. 2 Основные понятия ipтелефонии и технологии пакетной коммутации. Принцип статистического мультиплексирования. Понятие мультисервисной сети
 Скачать 1.25 Mb.
|
|
3.2. Местные сети ОбТС… Местные сети ОбТС. На местной сети ОбТС используются АТС, которые по назначению делятся на оконечные и узловые. Оконечные АТС обеспечивают абонентам внутристанционные и межстанционные (с абонентами других АТС) соединения. Такие станции имеют в среднем два-три направления внешней связи к другим АТС и УАК. Узловые АТС, кроме внутристанционных и внешних соединений, позволяют осуществлять транзитные соединения. Местная сеть чаще всего имеет полносвязную структуру. На крупных железнодорожных узлах находит применение узловая структура.Рассмотрим пример построения местной сети, включающей в себя узловую (УС) и четыре оконечных (ОС) АТС (рис. 7.1). Станции ОС1, ОС2 и УС образуют полносвязную структуру, ОСЗ и ОС4 соединяются прямыми пучками линий с УС, образуя звездообразную структуру. Узловая станция осуществляет транзитные соединения между абонентами оконечных станций местной сети. Для выхода на сеть междугородной автоматической связи в АТС местной сети включаются пучки CJI к УАК, которые выполняют функции автоматической междугородной телефонной станции (АМТС) сети ОбТС. Абоненты ОСЗ, не имеющей прямых линий к УАК, при осуществлении междугородной связи соединяются с узлом через УС.В зависимости от территориальных размеров, объема выполняемых работ и численности работников железнодорожной станции на местной сети телефонной связи абонентская емкость АТС составляет от нескольких десятков до 6000 номеров (за исключением АТС ЦСС). Большинство местных сетей ОбТС имеют по одной АТС.На аналоговой местной сети CJI между АТС организуются преимущественно по трехпроводным линиям. Иногда для организации CJI применяются цифровые каналы Е1 с сигнализацией мношчас- тотным кодом «2 из 6» или с двумя ВСК.Цифровая местная сеть ОбТС имеет следующие особенности: -в качестве коммутационных станций используются цифровые УПАТС с функциями ISDN; -функции узла автоматической коммутации выполняет узловая станция; -вместо ОС малой емкости устанавливается выносной модуль УПАТС (концентратор) или абонентский мультиплексор, каждый из которых связан с УС каналом Е1 с применением сигнализации V5.1 или V5.2; -УПАТС связаны между собой каналами Е1 с использованием сигнализации QSIG или фирменной сигнализации; - УПАТС, выполняющие функции ОС и УС, обеспечивают маршрутизацию вызовов, что позволяет образовать прямые и обходные соединения. Пример цифровой местной сети ОбТС приведен на рис. 7.2, а, она включает в себя ОС1—ОСЗ и УС. Узловая станция — комбинированная, так как относится как к местной, так и междугородной сети ОбТС. Соединения между любой парой УПАТС сети ОбТС может идти по прямому или обходному пути. Например, между ОС1 и ОСЗ прямой путь соединения имеет вид: ОС1—ОСЗ, а обходный — ОС1-УС-ОСЗ. Взаимодействие с телефонной сетью общего пользования(ОП Осуществляется на уровне местной сети ОбТС. Присоединение сети ОбТС к сети ОП происходит к одному из операторов местной или зоновой сети телефонной связи. Для этого обычно используют сети городской телефонной связи (ГТС). При этом выделяют два варианта организации взаимодействия. В первом случае каждая АТС железнодорожной станции посредством СЛ соединяется с ближайшей районной АТС (РАТС) ГТС (рис. 7.2, б). ОС1 и ОСЗ включены в РАТС1, а ОС1 — в РАТС2. Соединительные линии между ОС и РАТС обеспечивают входящие и исходящие соединения. Во втором варианте взаимодействия на местной сети ОбТС размещают узел входящих сообщений УВС (рис. 7.2, в), в который заводятся все линии входящей связи от абонентов сети ОП. На УВС входящие со стороны РАТС2 вызовы распределяются между оконечными станциями железнодорожной сети. Для этого в УВС включены СЛ исходящей связи к каждой ОС.Исходящие соединения к абонентам сети ОП осуществляются по отдельным пучкам СЛ, организуемым от каждой ОС и УС к РАТС. Взаимодействие с использованием УВС осуществляется на крупных железнодорожных узлах.Абоненты железнодорожной сети, имеющие право выхода на общегосударственную сеть связи, могут пользоваться и междугородной и международной связью этой сети. При предоставлении абонентам услуг междугородной и международной связи на сети ОП соединения проходят через АМТС одного из операторов междугородной и международной связи. При этом разговоры должны оплачиваться вызывающим абонентом по установленным тарифам и в зависимости от их длительности. Для этой цели на аналоговой сети предусмотрена система автоматического определения номера и категории вызывающего абонента (АОН).Эта система обеспечивает передачу номера и категории вызывающего абонента по запросу АМТС в соответствии с сигнальным многочастотным кодом, описанным в подразделе 3.3. По категории абонента устанавливается: имеет ли он право пользоваться автоматической междугородной/международной связью и есть ли у него приоритет в установлении соединений. Электромеханические АТС не имеют системы АОН, поэтому для них потребовалась установка дополнительной аппаратуры АОН. В квазиэлектронных и цифровых АТС функции АОН обеспечиваются аппаратными и программными средствами этих станций. На аналоговой сети при взаимодействии АТС ОбТС с городскими коммутационными станциями организуют три пучка СЛ — исходящей связи, входящей местной и входящей междугородной связи. По пучку исходящей связи устанавливаются местные, междугородные и международные соединения. Пучки входящих соединений раздельно обслуживают соединения внутри местной (зоновой) сети ОП и междугородные/международные соединения. Необходимость такого разделения вызвана разными сигнальными кодами на этих пучках, что в свою очередь объясняется возможностью устанавливать соединения от ручной междугородной телефонной станции сети ОП. Оператор (телефонистка) сети ОП имеет возможность подключаться к занятому абоненту, переговорить с ним. Вызываемый оператором РМТС абонент может отказаться от местного соед инения в пользу междугородного соединения. На цифровой местной сети используются аналогичные правила взаимодействия с сетью ОП с некоторыми особенностями.При установке на местной сети ОбТС множества УПАТС соедине¬ния для всех абонентов УПАТС идут через УС (см. рис. 7.2, а). На циф¬ровой сети не требуется аппаратура АОН. Номер вызывающею абонента и его категория переносятся в сигнальных сообщениях по ОКС с при¬менением сигнализации: внутри сети — QSIG, EDSS1 или фирменной сигнализации; между сетями ОбТС и ОП — ОКС № 7 или EDSS1. Если сеть ОП — аналоговая, то УС сети ОбТС передает номер и категорию вызывающего абонента с помощью системы АОН. Между цифровыми сетями ОбТС и ОП образуется общий пучок двусторонних соединений, в кагором каждая соединительная линия может использоваться для ме¬стных, междугородных и международных соединений.Реализация функций АОН также требуется при пользовании або¬нентами сети ОбТС платными справочными службами сети ОП.При выходе на сеть ОП абонент сети ОбТС набирает вначале ин¬декс «9» (иногда встречается «8»), а затем полный местный, между¬городный или международный номер абонента ОП. На аналоговых сетях, как правило, после набора индекса выхода на сеть ОП або¬нент ОбТС должен услышать акустический сигнал ответа станции. Если сети ОП и ОбТС — цифровые, то набор индекса и цифр номера происходит без прослушивания такого сигнала.Соединения от абонентов ОП к абонентам ОбТС происходят по общим правилам сети ОП: без набора какого либо индекса и про¬слушивания сигналов от сети ОбТС. Нумерация на местной сети ОбТС. За абонентами сети ОбТС, яв¬ляющимися также абонентами сети ОП, закрепляются два номера: номер внутри сети ОбТС и номер в сети ОП. Эти два номера могут от¬личаться числом цифр в номере (например, номер в сети ОбТС — 5-значный, а в сети ОП — 7-значный). При этом удобнее, чтобы все или часть цифр номера сети ОбТС совпадали с цифрами номера сети ОП (например, номер в сети ОбТС — 32476, а в сети ОП — 2 652 476). Однако достигнуть такого бывает сложно, и поэтому рассматриваемые номера могут не совпадать.На аналоговой местной сети ОбТС была принята четырехзначная нумерация абонентов. При этом первая цифра определяет принад-/ лежность абонента к соответствующему подразделению: «4» — к управлению железной дороги, «3» — к отделению, «2» — к железно¬дорожной станции. Для иных абонентов, а также в случае недоста¬точности приведенных номеров, используются номера, начинающи¬еся с цифры «5», «6» и «7». На особенно крупных железнодорожных узлах (Москва, Санкт-Петербург) была принята пятизначная нуме¬рация.В реальных местных аналоговых сетях можно встретить трехзнач¬ную, а иногда и двухзначную нумерацию. Это связано с тем, что элек¬тромеханические АТС некоторых типов (например, КРЖ104/204, ЕСК400Е) не могут работать более, чем с тремя (или двумя) цифра¬ми номера.На цифровой местной и зоновой сетях ОбТС принята пятизнач¬ная абонентская нумерация, которая рассматривается ниже 2.12 Сеть IP-телефонии с протоколом SIP. Базовая архитектура сети SIP. Свойства сети SIP. Назначение прокси-сервера SIP, сервера регистрации и сервера перенаправления. На сетях с пакетной коммутацией все большее значение находит протокол инициализации сеансов связи(SIP), разработанный IETF(группой по инжинерным проблемам интернета). Отличие от H.323(SIP ориентирован наслужбы сети Интернет, а H.323 ориентирован на прикладную сеть, наложенную на сеть передачи данных с пакетной коммутацией). При создании SIP были заложены следующие принцины: 1.Мобильность пользователей (пользователь может получить услуги сети, не зависимо от местоположения. Для этого нужен сервер регистрации, а пользователь инф. О своём положении с помощью сообщения Register) 2.Масштабируемость сети (можно строить сеть разных размеров, а любая сеть м.б. Расширена) 3.Возможность взаимодействия с другими протоколами сигнализации(H.323, DSS1, ОКС7) Важной особенностью SIP является полная совместимость с протоколами сети Интренет. С т.з передачи мультимедийной информациии в SIP находят применение протоколы RTP, RTCP, RTSP. SIP м.б. Использован на разных сетях с пакетной коммутацией X.23, ATM и.т.д. Однако предпочтение отдаётся TCP и UDP(Сигнальная информация) Протокол обеспечивает инициализацию, протекание и завершение сеансов связи. По сети SIP передаётся любая мультимедийная пользовательская информация (речь, видео, данные). При установлении соединения стороны обмениваются информацией о своих функциональных возможностях. Базовая архитектура SIP: Протокол SIP имеет клиент-серверную архитектуру. Клиент выдаёт запросы, с указанием того, что он хочет получить от сервера. Сервер принимает и обрабатывает запросы, выдаёт ответы, содержащие уведомление об успешности выполнения запроса, уведомление об ошибке или информацию, запрошенную клиентом. Обслуживание вызова распределено между различными элементами сети SIP. Основным функциональным элементом, реализующим функции управления соединением, является абонентский терминал. Остальные элементы сети могут отвечать за маршрутизацию вызовов, а иногда служат для предоставления дополнительных сервисов. Сеть состоит: прокси-сервера(управляет и обслуживает вызовы в сети, управляет доступом к услугам и производит аутентификацию пользователей) Сервера бывают с сохранением состояний(хранит в памяти все входящие и исходящие запросы в течении транзакции) и без сохранения состояний. терминалы(софтфоны, IP телефоны и шлюзы) Сервер регистрации(определяет местоположение пользователя в текущий момент времени) В сети м.б. Сервер перенаправления, служащий для определения IP адреса вызываемого пользователя. Свойства сети SIP Телефонные сети на основе SIP могут поддерживать и более современные услуги, обычно предоставляемые ОКС-7, несмотря на значительное различие этих двух протоколов. ОКС-7 характеризуется сложной, централизованной интеллектуальной сетью и простыми, неинтеллектуальными, терминалами (традиционные телефонные аппараты). SIP — наоборот, требует очень простую (и, соответственно, хорошо масштабируемую) сеть с интеллектом, встроенным в оконечные элементы на периферии (терминалы, построенные как физические устройства или программы). Назначение прокси-сервера SIP, сервера регистрации и сервера перенаправления. Прокси-сервер Прокси-сервер (от англ. proxy — «представитель») представляет интересы пользователя в сети. Он принимает запросы, обрабатывает их и выполняет соответствующие действия. Прокси-сервер состоит из клиентской и серверной частей, поэтому может принимать вызовы, инициировать запросы и возвращать ответы. Предусмотрено два типа прокси-серверов с сохранением состояний (stateful). Такой сервер хранит в своей памяти все полученные запросы и связанные с ним новые сформированные запросы до окончания транзакции. без сохранения состояний(stateless). Такой сервер просто обрабатывает получаемые запросы. Но на его базе нельзя реализовать сложные, интеллектуальные услуги. Сервер переадресации Сервер переадресации используется для определения текущего местоположения пользователя. Сервер переадресации не терминирует вызовы и не инициирует собственные запросы, а только сообщает адрес необходимого терминала или прокси-сервера. Для этих целей он взаимодействует с сервером определения местоположения. Однако, для осуществления соединения пользователь может не использовать сервер переадресации, если он сам знает текущий адрес требуемого пользователя. Сервер определения местоположения пользователей Пользователь может перемещаться в пределах сети SIP, поэтому существует механизм определения его местоположения в текущий момент времени. Сервер определения местоположения пользователей служит для хранения текущего адреса пользователя и представляет собой базу данных адресной информации. Пользователь, которому нужна адресная информация не связывается с сервером определения местоположения напрямую. Эту функцию выполняют другие SIP-серверы при помощи протоколов LDAP, RWHOIS, или других протоколов. 2.13 Адресация в сети SIP. Принцип обмена сигнальными сообщениями в сети в SIP. Структура сообщения SIP. Для организации взаимодействия с существующими приложениями IP-сетей и для обеспечения мобильности пользователей, SIP использует адрес, подобный адресу электронной почты. В качестве адресов рабочих станций используются универсальные указатели ресурсов URL, так называемые SIP URL: имя@домен, имя@хост, имя@IP-адрес, №телефона@шлюз. В начале SIP-адреса (в тексте) ставится слово sip:, указывающее, что это именно SIP-адрес, так как бывают и другие c таким же форматом. Адрес состоит из двух частей. Первая часть — имя пользователя, зарегистри-рованного в домене или на рабочей станции. Если вторая часть идентифицирует какой-либо шлюз, то в первой указывается телефонный номер абонента. Во второй части адреса указывается имя домена сети, хоста или IP-адрес. Имена пользователей представляют собой обычные алфавитно-цифровые идентификаторы. В IP-телефонии, как правило, используют чисто цифровые иденти-фикаторы («номера») для удобства расширения/замены классических телефонных сетей. Номера местной связи, как правило, 2-3-4-значные. Номер телефона, передаваемый шлюзу — любой доступный через него, и может быть как номером местной связи, так и номером мобильного или обычного городского телефона. Адрес шлюза (IP-адрес или доменное имя) задаётся в настройках телефона или программы-клиента, а пользователю для совершения звонка достаточно только набора номера. Принцип обмена сигнальными сообщениями в сети в SIP Обмен происходит по принципу «клиент-сервер». Клиент генерирует запросы, а сервер обрабатывает их и отвечает на них . Обмен сообщениями ввиде запросов и ответов называется транзакцией SIP. !Клиент- терминал,передающий запрос к прокси-серверу Прокси сервер в обратном направлении посылает ответы! Важным понятием в SIP является агент пользователя (User Agent) — это терминал SIP, который формирует запросы, отвечает на них при взаимодействии с другими агентами пользователей в течении сеанса связи. Взаимодействие между агентами пользователей м.б. Непосредственным, или через промежуточный сервер, например, прокси-сервер. Програмное обеспечение агента пользователя делится на клиентскую(UAC) и серверную (UAS) Структура сообщения SIP Сообщения протокола SIP (запросы и ответы), представляют собой последовательности текстовых строк, закодированных в соответствии с документом RFC 2279. Структура и синтаксис сообщений SIP идентичны используемым в протоколе HTTP. Структура сообщений протокола SIP: Стартовая строка — начальная строка любого SIP-сообщения. Если сообщение является запросом, в ней указывается тип запроса, адресат и номер версии протокола. Если сообщение является ответом на запрос, в ней указывается номер версии протокола, тип ответа и его короткая расшифровка. Заголовки сообщений содержат информацию, необходимую для обработки сообщения (информация об отправителе, адресате, пути следования и пр.) Тело сообщения содержит описание сеансов связи. Не все запросы содержат тело сообщения (например запрос BYE). Все ответы могут содержать тело сообщения, но содержимое тела в них бывает разным. Заголовки делятся на 4 вида: общие заголовки(присутствуют в запросах и ответах), заголовки содержания(содержат информацию о размере тела сообщения или об источнике запроса), заголовки запросов(дополнительная инф. О запросе), заголовки ответов) 2.14 Назначение и типы запросов и ответов SIP. Процесс соединения в сети SIP вида: «Терминал-Прокси-Терминал». В первоначальной версии протокола SIP (RFC 3261) было определено шесть типов запросов. С помощью запросов клиент сообщает о текущем местоположении, приглашает пользователей принять участие в сеансах связи, модифицирует уже установленные сеансы, завершает их и т. д. Тип запроса указывается в стартовой строке. INVITE — Приглашает пользователя к сеансу связи. Обычно содержит SDP-описание сеанса. АСК — Подтверждает приём ответа на запрос INVITE. BYE — Завершает сеанс связи. Может быть передан любой из сторон, участвующих в сеансе. CANCEL — Отменяет обработку ранее переданных запросов, но не влияет на запросы, которые уже закончили обрабатываться. REGISTER — Переносит адресную информацию для регистрации пользователя на сервере определения местоположения. OPTIONS — Запрашивает информацию о функциональных возможностях терминала. Но в процессе развития, в протокол было добавлено еще несколько типов запросов, которые дополнили его функциональность: PRACK — временное подтверждение (RFC 3262) SUBSCRIBE — подписка на получение уведомлений о событии (RFC 3265) NOTIFY — уведомление подписчика о событии (RFC 3265) PUBLISH — публикация события на сервере (RFC 3903) INFO — передача информации, которая не изменяет состояние сессии (RFC 2976) REFER — запрос получателя о передаче запроса SIP (RFC 3515) MESSAGE — передача мгновенных сообщений средствами SIP (RFC 3428) UPDATE — модификация состояния сессии без изменения состояния диалога (RFC 3311) Ответы на запросы Ответы на запросы сообщают о результате обработки запроса либо передают запрошенную информацию. Структуру ответов и их виды протокол SIP унаследовал от протокола HTTP. Определено шесть типов ответов, несущих разную функциональную нагрузку. Тип ответа кодируется трёхзначным числом, самой важной является первая цифра, которая определяет класс ответа: 1ХХ — Информационные ответы; показывают, что запрос находится в стадии обработки. Наиболее распространённые ответы данного типа — 100 Trying, 180 Ringing, 183 Session Progress. 2ХХ — Финальные ответы, означающие, что запрос был успешно обработан. В настоящее время в данном типе определены только два ответа — 200 OK и 202 Accepted. 3ХХ — Финальные ответы, информирующие оборудование вызывающего пользователя о новом местоположении вызываемого пользователя, например, ответ 302 Moved Temporary. 4ХХ — Финальные ответы, информирующие об ошибке при обработке или выполнении запроса, например, 403 Forbidden или классический для протокола HTTP ответ 404 Not Found. 5ХХ — Финальные ответы, информирующие о том, что запрос не может быть обработан из-за отказа сервера, 500 Server Internal Error. 6ХХ — Финальные ответы, информирующие о том, что соединение с вызываемым пользователем установить невозможно, например, ответ 603 Decline означает, что вызываемый пользователь отклонил входящий вызов. Процесс соединения в сети SIP вида: «Терминал-Прокси-Терминал». Рисунок у преподователя. Запросы показаны непрерывными линиями, а ответы пунктирными.В IP телефоне пользователя А д.б прописан IP адрес прокси-сервера, на который передаётся запрос INVITE. После того, как пользователь А набрал номер абонента Б, от его телефона прокси-серверу посылается сообщение INVITE. Далее по рисунку. |