[К. Галичский - "Компьютерные системы в телефонии"]
Copyright (C) К. Галичский, 2002
Глава
1. Организация телефонных сетей
1.1 Телефонная сеть общего пользования
1.2 Внутренние сети
1.3 Мобильные сети
1.4 Интернет-телефония
1.5 Компьютерная телефония
1.6 Интеллектуальные сети
А пони – тоже кони!
(Об этом
знают пони)
Выше рассматривалась «глобальная» телефонная сеть, объединяющая городские и национальные телефонные сети всего мира. Эта сеть называется ТфОП – сокращение от «телефонная сеть общего пользования». В англоязычной литературе термину ТфОП соответствует термин PSTN – от Public Switched Telephony Network.
Подключение непосредственно к городской телефонной сети большого количества абонентов, компактно расположенных (обычно в пределах одного или нескольких зданий) и разговаривающих преимущественно между собой, оказывается слишком дорогим удовольствием: необходимо прокладывать очень большое количество линий от ближайшей АТС. Гораздо дешевле установить мини-АТС, подключив к ней всех этих абонентов, а саму эту мини-АТС связать с городской сетью сравнительно небольшим числом линий (рис. 1.8).
Рис. 1.8. Внутренняя сеть, подключённая к ТфОП
Так образуются внутренние телефонные сети, в противоположность ТфОП. Сами внутренние телефонные сети могут быть построены на нескольких мини-АТС, охватывать большие территории и иметь довольно сложную внутреннюю топологию. Главное отличие внутренних сетей от ТфОП – они поддерживают свои собственные номерные планы, отличные от ТфОП.
Еще одно важное отличие: ТфОП контролируется правительством и местными телефонными компаниями, а внутренние сети в основном подконтрольны только их владельцам.
Англоязычный термин, наиболее близкий к «мини-АТС» – это PBX (Private Branch Exchange, произносится как «пайбекс»). Некогда употреблялся еще и термин – PABX, где «A» означает «автоматический»; в настоящее время этот термин практически не встречается, поскольку деление АТС на автоматические и неавтоматические давно потеряло актуальность.
Подробному описанию мини-АТС будет посвящена глава 2.
Большинство внутренних телефонов, как правило, не имеют прямых городских номеров, для соединения с ними с городского телефона требуется помощь либо оператора (ручная коммутация внешних звонков), либо автосекретаря (автоматическая коммутация).
Для звонков с внутреннего телефона на внутренний необходимо набирать так называемый внутренний номер (extension number). Для звонка с внутреннего телефона на номер в ТфОП обычно используется набор дополнительной цифры-префикса, обычно «9».
Всякая мини-АТС имеет набор линий для подключения внутренних телефонов – то есть внутренних линий, а также набор линий для подключения к ТфОП (или другим АТС) – внешних линий (trunk).
По отношению к любой из линий звонок может быть исходящим (если его инициировал абонент этой линии) или входящим (если он инициирован другим абонентом). Внутренним звонком называют соединение, охватывающее две внутренние линии, иначе это внешний звонок (рис. 1.9).
Рис. 1.9. Виды звонков в мини-АТС
Мини-АТС отлично справляются с коммутацией внешних исходящих и внутренних звонков. Однако автоматическая обработка внешних входящих звонков вызывает трудности, поскольку номерной план ТфОП явно не предусматривает прямого доступа ко всем абонентам внутренней сети. Внутренняя сеть «видна» из городской сети просто как один (или несколько) городских номеров; большинство внутренних телефонов при этом напрямую не доступно.
Из-за этого возникает необходимость в специальной обработке внешних входящих звонков. При ручной обработке эти звонки попадают на линию секретаря, а он уже переводит их на нужную линию. Ручная обработка имеет ряд недостатков, уже упоминавшихся в предисловии. Кроме того, становится невозможным автоматическое соединение с внутренними абонентами (с использованием функции ускоренного набора, имеющейся в большинстве современных телефонов).
Автоматическая обработка входящих звонков с помощью автосекретаря (auto-attendant) решает все эти проблемы. Тем не менее, доступ к внутренним абонентам через автосекретаря неудобен и непривычен для России, поскольку требуется ожидание ответа автосекретаря и набор дополнительных цифр в тоновом режиме (DTMF), который имеется далеко не на всех телефонных аппаратах.
Гораздо удобнее иметь прямые городские номера, пусть не для всех внутренних абонентов, так хотя бы для самых важных. Традиционный для России подход заключается в использовании дополнительных городских линий: по линии на каждый прямой номер (рис. 1.10). Этот лобовой подход («одна линия – один номер»), очевидно, совершенно не эффективен, поскольку прокладка дополнительных линий стоит дополнительных денег, а сами городские линии оказываются загруженными неравномерно.
Рис. 1.10. Подключение «одна линия – один номер»
Наиболее эффективный подход состоит в использовании специальной услуги – Direct Inward Dialing (DID, буквально «прямой проникающий набор»). Идея состоит в том, что внутренней сети выделяется несколько прямых городских номеров, но эти номера не привязаны жестко к имеющимся городскими линиям. Когда внешний абонент набирает один из этих номеров, городская АТС направляет звонок на любую свободную линию, соединяющую её с мини-АТС (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Подключение «много линий – несколько номеров»
При этом на мини-АТС вместе со звонком приходит информация о номере, набранном внешним абонентом – номер DID. По какой бы из внешних линий ни поступил звонок, мини-АТС имеет всю необходимую информацию для правильной маршрутизации этого звонка.
При таком подходе («много линий – несколько номеров») нагрузка распределяется по всем линиям равномерно. Владельцы внутренней сети могут заказывать любое необходимое число дополнительных прямых номеров у своего телефонного провайдера. Точно также можно арендовать столько городских линий, сколько требует телефонный трафик. Но самое главное: число линий и число прямых номеров не обязаны совпадать.
К сожалению, сервис DID на обычных аналоговых абонентских линиях, имеющийся во многих странах, в России не предусмотрен. Однако есть выход: подключение мини-АТС к городской АТС по межстанционному протоколу R1.5 («импульсный челнок») через многоканальные цифровые линии E1, по которым соединяются городские АТС между собой. По сути дела, внутренняя сеть при таком подключении становится полноценной частью ТфОП. Другой вариант реализации DID – подключение к ТфОП через абонентские цифровые линии ISDN-BRI (2 канала) или ISDN-PRI (30 каналов).
Еще одной схемой подключения к городской сети является «многоканальный телефон» (подход «много линий – один номер»). При этом сервис DID не требуется, поскольку используется только один городской номер. Поэтому такой вариант можно реализовывать и на обычных аналоговых абонентских линиях. Использование многоканального телефона резко упрощает набор номера со стороны внешних абонентов.
Итак, вместе с входящим звонком по линии может передаваться дополнительная информация – номер DID, то есть номер вызываемого абонента. Но более известна услуга передачи номера вызывающего абонента – Caller ID. В России аналогом услуги Caller ID является АОН.
В мире цифровых протоколов вместо термина Caller ID часто употребляют ANI (произносится как «энни», сокращение от Automatic Number Identification, то есть буквально «автоматическое определение номера»), а вместо DID – DNIS (произносится как «дэнис», сокращение от Destination Number Identification Service).
Стоит отдельно упомянуть распространённую на Западе схему создания внутренних сетей с использованием оборудования городской телефонной компании – Centrex.
При этом подходе сама АТС, эксплуатируемая местной телефонной компанией, является полноценной частью ТфОП, но абонентам заказчика предоставляются дополнительные сервисы, недоступные обычным городским абонентам. В первую очередь, это сокращённый набор для внутренних номеров (обычно 4 цифры). Таким образом, абоненты Centrex пользуются внутренним номерным планом, хотя каждый из внутренних телефонов имеет прямой городской номер.
Мини-АТС могут подключаться не только к ТфОП, но друг к другу. При этом возможны самые разнообразные схемы их соединений. Например, при использовании обычных аналоговых линий, одна из мини-АТС может играть роль «коммутатора», а другая – роль «телефона», или наоборот. Кроме того, существуют виды линий, для которых соединяемые узлы совершенно равноправны между собой (такие линии используются внутри городской сети для связи АТС между собой).
Таким образом, администратор сети, руководствуясь конкретной ситуацией, может создавать своеобразные «гирлянды», «деревья» или сложные «паутины» из мини-АТС. Сами мини-АТС могут иметь или не иметь прямые линии в ТфОП, а сами линии могут быть самых различных типов (рис. 1.12).
Рис. 1.12. Внутренняя сеть, состоящая из нескольких мини-АТС
Matrix has
you.
(«Матрица»)
VPN (Virtual Private Network, «виртуальная частная сеть») – это объединение нескольких внутренних сетей в единое номерное «пространство» (рис. 1.13), или наоборот, реализация нескольких недоступных друг из друга «виртуальных» сетей на базе одной «физической» сети (рис. 1.14).
Рис. 1.13. Объединение нескольких внутренних сетей в VPN
Рис. 1.14. Разбиение внутренней сети на несколько VPN
Для создания VPN необходима специальная настройка номерных планов для каждой из мини-АТС, входящей в виртуальную сеть.
Отдельные мини-АТС, входящие в VPN, могут не иметь линий, соединяющих их напрямую; для «сквозных» звонков используется соединение через ТфОП. Альтернативой является прокладка своих линий связи, и дешевле всего это сделать посредством Интернет-телефонии.
Примерами крупных виртуальных сетей, охватывающих большие территории и имеющие свои собственные соединения между узлами, является правительственная связь и различные внутриведомственные сети. Поскольку для таких сетей крайне важна высокая защищённость, они имеют очень ограниченное соединение с ТфОП.
Внутренние сети, как и ТфОП, могут строиться на основе цифровых технологий ISDN.
Более того, применение абонентских линий ISDN во внутренних сетях распространено намного шире, чем в городских сетях. Например, цифровые телефоны к современным мини-АТС обычно подключают через линии типа ISDN-BRI.