[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

1.6 Интеллектуальные сети

Artificial Intelligence stands no chance against Natural Stupidity.
(буржуйская народная мудрость)

Применение компьютерных технологий в телефонных системах позволяет реали­зо­вывать новые услуги, предоставляемые абоненту, непосредственно подключённому к АТС. Вместе с тем, некоторые услуги могут быть предоставлены через ТфОП любому абоненту сети. Но для этого требуется программное управление не на уровне отдельной АТС, а в рамках целой сети.

Сервис 800

Первая в истории телефонии «сетевая» услуга такого рода появилась в США еще в 1967 г. – это так называемый сервис 800, или Free Phone. Различные организации полу­чили возможность аренды номеров в «негеографическом» междугородном коде 800, обязуясь оплачивать все входящие звонки. Таким образом, звонок на любой номер, на­чинающийся с междугородного кода 800, является бесплатным для звонящего, что крайне важно для привлечения потребителей при ведении бизнеса на территории всей страны.

Реализация такой услуги требует наличия специальных средств для маршрутизации и тарификации (биллинга) звонков в масштабах национальной телефонной сети: каж­дая междугородная АТС должна иметь информацию о реальном географическом распо­ложении каждого получателя звонков. Для этого необходима «сетевая база данных», хранящая соответствие каждого номера из 800-й зоны в реальный междугородный но­мер. Эта база данных должна быть доступна из любого населённого пункта. Поскольку такая информация непрерывно обновляется (например, появляются новые компании, арендующие номера), её недостаточно просто продублировать на каждой АТС по всей стране.

Переход к «сетевой базе данных» завершился к 1982 г, получив название Expanded 800 service («расширенная услуга 800»). С этого момента национальная сеть США ста­ла заниматься не только передачей речи между абонентами, но и специальных управля­ющих данных между АТС, став первым в истории примером концепции IN (Intelligent Network, то есть «интеллектуальная сеть»). Схема работы сервиса 800 показана на рис. 1.33

Рис. 1.33. Сервис 800

Итак, под IN понимают сеть, управляемую программно. Таким образом, интеллек­туальные сети – это в определённом смысле самостоятельный аспект компьютерной телефонии, касающийся создания услуг уровня сети, а не отдельной АТС.

SS7

Heavier-than-air flying machines are im­possible.
(лорд Кельвин, президент Королевского Общества, 1895)

Современные интеллектуальные сети строятся на рекомендациях Международного союза электросвязи (ITU-T) Signaling System N7 (SS7), первая версия которых была при­нята в 1992 г. В настоящее время SS7 широко внедряется во всем мире, в том числе и в России (под названием ОКС N7).

SS7 определяет все основные компоненты интеллектуальной сети и протоколы их взаимодействия, которые, по замыслу их разработчиков:

C             не зависят от вида услуг,

C             от структуры сети,

C             от производителя оборудования.

В SS7 используется сеть передачи данных на основе коммутации пакетов, логиче­ски независимая от обычной сети для разговорных каналов. Узлы этой сети на­зываются SP (signaling point, «пункты сигнализации»), а соединяющие их линии – SL (signaling link, «сигнальные звенья»). Для повышения надежности применяется дубли­рование оборудования, а между любыми двумя SP должно существовать как минимум два неза­висимых маршрута по несовпадающим цепочкам SL.

Различают следующие типы узлов в сети SS7 (рис. 1.34):

r     Транзитный пункт сигнализации STP (signaling transfer point). Это элемент сети, обе­спечивающий маршрутизацию пакетов между остальными узлами по SL.

r     Узел коммутации услуг SSP (service switching point). Это АТС, управляемая про­граммно.

r     Интеллектуальная периферия IP (intelligent peripheral). SSP отвечает только за ком­мутацию голосовых каналов, а IP реализует интерактивный диалог с або­нен­том: проигрывание голосовых инструкций (промптов), прием ответ­ных тонов DTMF, набираемых абонентом на телефонной клавиатуре или даже распознава­ние речи. IP может быть встроена в SSP, либо реализована отдельным оборудо­ванием.

r     Узел управления услугами SCP (service control point). Это компьютерное обо­ру­дование, на котором исполняется программа, реализующая логику услуги. SCP может находится за тысячи километров от управляемых им узлов SSP и IP, пе­редавая им команды через сеть, либо находится в непосредственной близости, будучи связанными с ними через высокоскоростной канал связи. Последний случай называется AD (adjunct). Функции SSP и SCP могут быть совмещены в одном узле – SSCP (service switching and control point).

r     Узел хранения данных для услуг SDP (service data point). Это база данных, ко­то­рую совместно используют другие узлы сети для реализации услуг. На­пример, в базе данных могут храниться счёта абонентов, таблицы маршрути­зации для сер­виса 800 и т. д.

r     Узел управления услугами SMP (service management point). Это операторская кон­соль, через которую можно управлять параметрами и конфигурацией сер­виса во время его эксплуатации.

r     Узел создания услуг SCEP (service creation environment point). Это компью­тер, содержащий среду создания услуг SCE (service creation environment) – про­грам­мные средства конструирования, модификации и тестирования ус­луг до начала их эксплуатации. Сервисы конструируются как комбинации из стандартизован­ного набора универсальных сервис-блоков SIB (service-inde­pendent block).

Рис. 1.34. Структура интеллектуальной сети

SS7 содержит набор протоколов для взаимодействия узлов интеллектуальной сети. Базовые протоколы, реализующие транспортную среду, называются MTP (Message Transfer Part) и SCCP (Signaling Connection Control Part). На их основе работает прото­кол для управления голосовыми соединениями (звонками) – ISUP (ISDN user part), а также протокол для удалённого вызова программных процедур – TCAP (Transaction Ca­pabilities Application Part). Через эти протоколы узлы SCP (компьютеры) удалённо уп­ра­вляют узлами SSP (АТС) и их «интеллектуальной периферией», а также взаимо­дей­ствуют SDP (базами данных). Протоколы взаимодействия между SCP, SMP и SCEP по­ка не определены, поэтому разработчики реализуют их самостоятельно на основе TCP/IP или X.25.

На основе SS7 можно реализовывать такую сетевую услугу, как роуминг в мобиль­ных сетях. Например, сотовые сети стандарта GSM базируются на подсистемах MAP (Mobile Application Part), работающей поверх TCAP, и BSSAP (Base Station System Man­agement Application Part) – частях стандарта SS7.

Протоколам SS7 будет посвящен отдельный раздел в главе 3.

*  *  *

Итак, на примере SS7 мы видим, что в интеллектуальной сети, в отличие от обыч­ной,

• все элементы сети имеют программное управление;

• параллельно сети для передачи голосовых соединений вводится (хотя бы на ло­гическом уровне) дополнительная сеть для передачи команд от управля­ющих компьютеров к управляемым узлам;

• имеются средства для построения распределённой базы данных.

Именно эти важные отличия позволяют создавать новые услуги «уровня сети», а не отдельных АТС.