Usługi telefoniczne w szerokopasmowych sieciach dostępu abonenckiego xdsl

CZASOPISMO STOWARZYSZENIA ELEKTRYKÓW POLSKICH ODZNACZONE ZŁOTĄ HONOROWĄ ODZNAKĄ SEP ORAZ DWUKROTNIE ODZNACZONE HONOROWĄ ZŁOTĄ ODZNAKĄ ZASŁUŻONEGO PRACOWNIKA ŁĄCZNOŚCI ROK LXXIV LIPIEC 2005 NR 7 Arkadiusz SITEK* Usługi telefoniczne w szerokopasmowych sieciach dostępu abonenckiego xdsl Ostatnie lata zaowocowały szybkim rozwojem technik szerokopasmowego dostępu abonenckiego, w szczególności technik z rodziny xdsl (Digital Subscriber Line). Umożliwiają one szybką transmisję danych z wykorzystaniem standardowego okablowania telefonicznego, a tym samym tanią realizację usług typu szybki dostęp do sieci Internet oraz do wirtualnej sieci prywatnej (VPN). Systemy xdsl, z punktu widzenia sieci telefonicznej PSTN, stanowią technikę nakładkową. Dla operatora oznacza to konieczność utrzymywania (poza wyposażeniem liniowym centrali telefonicznej, służącym świadczeniu podstawowej usługi telefonicznej) urządzeń koncentrujących ruch pochodzący z sieci xdsl oraz tzw. splitterów (rozgałęziaczy), które separują sygnały wąskopasmowe i szerokopasmowe. Te dodatkowe urządzenia zwiększają znacznie koszt usług świadczonych przez operatora. Ograniczenie kosztów budowy i eksploatacji sieci dostępowej umożliwiają techniki z rodziny VoDSL (Voice over Digital Subscriber Line), w których sygnały mowy są transmitowane w paśmie DSL, zatem do transmisji przez sieć dostępową wyposażenie liniowe centrali telefonicznej i splittery nie są już potrzebne. Sygnały telefoniczne, za pomocą cyfrowego interfejsu koncentrującego (np. V5.2), są wprowadzane do centrali telefonicznej, w której znajduje się cała logika usług telefonicznych i dodatkowych. Techniki VoDSL stanowią istotny element powstających sieci następnej generacji (NGN), czyli całkowicie cyfrowych, pakietowych sieci wielousługowych, których koncepcja jest oparta na separacji funkcji sterowania usługami i funkcji transportowych. W tym przypadku logika usług głosowych znajduje się w urządzeniu zwanym Call Server, a cała sieć komutacji pakietów stanowi odpowiednik pola komutacyjnego centrali telefonicznej. * Telekomunikacja Polska S.A., Centrum Badawczo-Rozwojowe Warszawa, e-mail: arkadiusz.sitek@telekomunikacja.pl W niniejszym artykule zostały przedstawione trzy warianty techniki VoDSL, tzn. technika CVoDSL (Channelized Voice over Digital Subscriber Line), technika VoATM VoDSL (Voice over ATM over Digital Subscriber Line), znana także pod nazwą LES (Loop Emulation Service) oraz technika VoIPoDSL (Voice over Internet Protocol over Digital Subscriber Line) nazywana też VoMBN (Voice over Multiservice Broadband Network). Zostały one scharakteryzowane pod względem: wykorzystywanych protokołów sygnalizacyjnych, sposobu zapewnienia odpowiedniej jakości transmisji sygnałów mowy, możliwości emulacji usług POTS i ISDN (czyli świadczenia tradycyjnych usług wąskopasmowych) oraz wprowadzania nowych, multimedialnych usług. ARCHITEKTURA SYSTEMÓW VoDSL Terminem VoDSL określa się techniki, umożliwiające świadczenie usług głosowych przez szerokopasmowe sieci dostępowe, wykorzystujące telefoniczną infrastrukturę kablową. Wspólną cechą rozwiązań typu VoDSL jest transmisja sygnałów mowy w postaci cyfrowej w paśmie wykorzystywanym do transmisji sygnałów xdsl. Na rys. 1 przedstawiono ogólną architekturę systemów VoDSL na tle tradycyjnych rozwiązań transmisji sygnałów wąskopasmowych przez sieci dostępowe oraz przedstawiono elementy wspólne dla różnych sposobów transmisji sygnałów mowy przez sieci typu xdsl. W górnej części rys. 1 przestawiono sposób, w jaki są realizowane usługi wąskopasmowe w większości dziś istniejących sieci dostępowych. Dla uproszczenia na rysunku zostali przedstawieni tylko abonenci analogowi POTS (Plain Old Telecommunication Service). Abonenci ISDN zajmowaliby to samo miejsce, co abonenci POTS. Abonenci analogowi lub ISDN są przyłączani do centrali telefonicznej bezpośrednio lub za pośrednictwem wyniesionych modułów abonenckich. W modułach abonenckich sygnały analogowe są kodowane z wykorzy- WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE! ROCZNIK LXXIV! nr 7/2005 261

staniem kodera PCM (Pulse Code Modulation). Sygnały analogowe POTS, przekształcone na sygnały cyfrowe oraz cyfrowe sygnały ISDN, z modułów abonenckich są wprowadzane do traktów SDH i transportowane do centrali telefonicznej. Jeśli usługa głosowa i szerokopasmowa transmisja danych są świadczone jednocześnie na jednej parze symetrycznej, to sygnały pasma podstawowego i sygnały xdsl są rozdzielane przez tzw. splittery, znajdujące się zarówno w lokalizacjach przycentralowych, jak i u abonenta. Po przejściu przez splitter sygnały szerokopasmowe są kierowane do multipleksera dostępowego, a sygnały pasma podstawowego są wprowadzane do centrali telefonicznej. W dolnej części rys. 1 przedstawiono sposób, w jaki są realizowane usługi wąskopasmowe z wykorzystaniem technik z rodziny VoDSL. Sposób transmisji sygnałów mowy przez sieć dostępową z wykorzystaniem technik VoDSL ulega zdecydowanej zmianie w stosunku do technik POTS i ISDN. O Rys. 2. Techniki transmisji sygnałów wąskopasmowych przez sieci dostępowe. Oznaczenia wyjaśniono w tekście TDM (Time Division Multiplexing), ATM (Asynchronous Transfer Mode) i IP (Internet Protocol). To właśnie pod tym kątem są klasyfikowane rozwiązania typu VoDSL. Na rys. 2 przedstawiono różne sposoby transmisji sygnałów wąskopasmowych przez sieci szerokopasmowego dostępu abonenckiego xdsl na tle protokołów poszczególnych warstw sieciowych. Technika CVoDSL O Rys. 1. Architektura VoDSL na tle rozwiązań tradycyjnych. Oznaczenia: PSTN sieć telefoniczna (sieć komutacji kanałów), PSDN sieć transmisji danych (sieć komutacji pakietów), RAN regionalna szerokopasmowa sieć dostępowa, LE centrala telefoniczna klasy 5, CS sterownik połączeń, AG brama dostępowa, SG brama sygnalizacyjna, MG brama medialna, RSU wyniesiony moduł abonencki, DSLAM multiplekser dostępowy, BRAS ruter dostępowy dla usług szerokopasmowych, RGW brama abonencka Technika CVoDSL wywodzi się z komutacji kanałów, w której multipleksacja ruchu przenoszącego sygnały wąskopasmowe oraz szerokopasmowa transmisja danych komputerowych odbywa się w warstwie DSL. Nie jest to jednak multipleksacja statystyczna, charakterystyczna dla sieci pakietowych. Transport sygnałów mowy odbywa się bezpośrednio z wykorzystaniem warstwy DSL, z pominięciem protokołów warstw wyższych, tj. protokołów warstw ATM i IP. Dla każdego połączenia telefonicznego w warstwie DSL jest rezerwowany kanał cyfrowy o przepływności 64 kbit/s, do którego nie mają dostępu inne dane, niż pochodzące z tego połączenia (rozmowy telefonicznej lub usługi wąskopasmowej, np. faksu). Pozostała część pasma DSL jest wykorzystana do szerokopasmowej transmisji danych. Podział pasma DSL w systemach CVoDSL przedstawiono na rys. 3. W rozwiązaniach CVoDSL i LES analogowe sygnały mowy są przetwarzane na sygnały cyfrowe, a następnie kodowane w urządzeniu abonenckim IAD (Integrated Access Device). Zakodowane cyfrowo sygnały POTS i cyfrowe sygnały ISDN są następnie transmitowane przez sieć dostępową z wykorzystaniem technik xdsl. Podstawowe pasmo telefoniczne (300 3400 Hz) może być w tym samym czasie wykorzystywane do transmisji analogowych sygnałów telefonicznych POTS, cyfrowych sygnałów ISDN lub służyć jako część pasma wykorzystywanego do transmisji DSL. Sygnały mowy z sieci dostępowej trafiają do sieci transmisji danych i są kierowane do bramy sygnalizacyjnej/medialnej, skąd, za pomocą cyfrowego interfejsu koncentrującego, są wprowadzane do centrali telefonicznej, w której znajduje się cała logika usług telefonicznych i dodatkowych. Nieco inną architekturę ma rozwiązanie VoMBN, w którym sterowanie usługami głosowymi następuje w urządzeniu zwanym Call Server, a urządzeniami końcowymi są bramy abonenckie i telefony IP. Urządzenia te odpowiadają za przetwarzanie sygnałów mowy i ich enkapsulację w stos protokołów IP. Interfejsem między siecią VoMBN a siecią PSTN są bramy medialna i sygnalizacyjna, które biorą udział tylko w połączeniach telefonicznych realizowanych między terminalami w sieciach komutacji pakietów i komutacji kanałów. Sygnały mowy mogą być transportowane przez sieć xdsl z wykorzystaniem trzech różnych technik sieciowych (rys. 2): O Rys. 3. Podział pasma DSL w systemach CVoDSL. Dwa cyfrowe kanały 64 kbit/s Rozwiązanie CVoDSL doczekało się prac standaryzacyjnych zarówno w ITU-T, jak i DSL Forum. Zagadnienia dotyczące transmisji sygnałów mowy bezpośrednio w kanałach cyfrowych DSL regulują zalecenia ITU-T, dotyczące SHDSL (G.991.2) oraz ADSL2 (G.992.3 i G.992.4), natomiast nad definiowaniem wymagań dla usług CVoDSL trwają prace w DSL Forum. Podstawowymi elementami w architekturze CVoDSL są: urządzenie abonenckie IAD i multiplekser dostępowy DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer). Urządzenie abonenckie IAD typowo ma dwa rodzaje interfejsów użytkownika, tj. interfejsy POTS i Ethernet. Interfejsem między IAD a siecią rozległą WAN jest zazwyczaj system ADSL lub SHDSL. Liczba interfejsów telefonicznych w urządzeniu IAD waha się od 2 do kilkunastu. Urządzenie IAD pełni funkcję abonenckiej bramy medialnej i sygnalizacyjnej, która odpowiada 262 WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE! ROCZNIK LXXIV! nr 7/2005

za przetwarzanie sygnałów analogowych w sygnały cyfrowe i za ich kompresję zgodnie ze standardem G.711. Tak przetworzone sygnały są przesyłane do kanału cyfrowego warstwy DSL o przepływności bitowej równej 64 kbit/s i tym kanałem są transportowane przez łącze xdsl do multipleksera dostępowego. Głównymi funkcjami sygnalizacyjnymi urządzenia abonenckiego IAD jest obsługa protokołów sygnalizacyjnych, których wiadomości są generowane przez centralę telefoniczną oraz generacja i obsługa analogowych sygnałów sygnalizacyjnych na interfejsie POTS. Multiplekser dostępowy DSLAM jest ostatnim urządzeniem sieciowym, do którego dochodzą sygnały xdsl i tutaj następuje ich dekodowanie oraz odtworzenie ramek protokołu warstwy łącza danych (w dzisiejszych sieciach xdsl jest to typowo ATM). Klasyczne urządzenie DSLAM pełni też funkcję komutatora ATM, jednak, aby było możliwe świadczenie usługi CVoD- SL, jest konieczne wzbogacenie tego multipleksera w funkcję umożliwiającą ekstrakcję sygnałów PCM wprost z warstwy DSL i umieszczanie ich w szczelinie czasowej traktu E1. Tak więc multiplekser dostępowy w sieci CVoDSL, poza interfejsami ATM/SDH do sieci transmisji danych, musi być wyposażony w interfejsy będące stykiem sieci CVoDSL z siecią PSTN, zdolne przenosić ruch wąskopasmowy TDM (np. E1). W systemach CVoDSL usługi głosowe są realizowane z wykorzystaniem sygnalizacji z rodziny CAS (Channel Associated Signaling), w której wiadomości sygnalizacyjne są kodowane na czterech bitach zwanych ABCD. Tak zakodowane wiadomości sygnalizacyjne mogą zawierać tylko podstawowe informacje o terminalu końcowym i jego stanie. Trwające prace standaryzacyjne mają na celu zdefiniowanie nowego sposobu przesyłania wiadomości sygnalizacyjnych w technice CVoDSL takiego, aby sygnalizacja była przenoszona w oddzielnym kanale cyfrowym o przepływności 32 kbit/s, wspólnym dla wszystkich połączeń telefonicznych. Oznacza to możliwość wykorzystania sygnalizacji typu CCS (Common Channel Signaling), wprowadzającej bardziej złożone komunikaty sygnalizacyjne, a w związku z tym zapewniającej zwiększenie elastyczności protokołu sygnalizacyjnego. Niestety, nie poprawi to znacząco zestawu usług oferowanych przez CVoDSL. W rozwiązaniu tym wymiana wiadomości sygnalizacyjnych odbywa się bowiem w relacji: urządzenie abonenckie IAD centrala telefoniczna, w której znajduje się logika usług wąskopasmowych, a więc to centrala telefoniczna odpowiada za zestawianie połączeń i ich rutowanie oraz billing (zliczanie). Technika CVoDSL umożliwia, jak do tej pory, emulację usługi POTS, natomiast nie umożliwia emulacji ISDN. W dokumentach standaryzacyjnych technikę CVoDSL określono jako przeznaczoną do dalszych badań. Tę część pasma DSL, która jest niewykorzystana przez usługę CVoDSL, przeznaczono do szybkiej transmisji danych komputerowych, odbywającej się z wykorzystaniem techniki ATM w warstwie łącza danych. Dane komputerowe, dziś najczęściej wykorzystujące stos protokołów z rodziny IP, są enkapsulowane w ramki AAL5 (ATM Adaptation Layer 5), a następnie dzielone na komórki ATM transmitowane przez sieć xdsl. Klasą usług ATM najczęściej wykorzystywaną w tym przypadku jest niegwarantująca żadnych jakościowych parametrów transmisji klasa UBR (Unspecified Bit Rate). Multiplekser dostępowy DSLAM kieruje ruch ATM do interfejsu łączącego go z siecią transmisji danych, opartą na technice ATM. Połączenia wirtualne ATM, pochodzące z sieci dostępowej, kończą się na ruterze brzegowym BRAS (Broadband Access Server), który jest stykiem szerokopasmowej sieci dostępowej z rozległą siecią transmisji danych PSDN (Packet Switched Digital Network). Architekturę systemu CVoDSL przedstawiono na rys. 4. O Rys. 4. Archtektura rozwiązania CVoDSL. Oznaczenia: PSTN sieć telefoniczna (sieć komutacji kanałów), PSDN sieć transmisji danych (sieć komutacji pakietów), DSL szerokopasmowa sieć dostępu abonenckiego xdsl, AN wąskopasmowa sieć dostępowa, RAN regionalna szerokopasmowa sieć dostępowa, LE centrala telefoniczna klasy 5, DSLAM multiplekser dostępowy, BRAS ruter dostępowy dla usług szerokopasmowych, IAD zintegrowane urządzenie abonenckie Rozwiązanie CVoDSL zapewnia świadczenie usługi telefonicznej oraz tradycyjnych usług dodatkowych i dodanych, opartych na transmisji w paśmie głosowym. Technika ta wykorzystuje komutację kanałów, a więc jej integracja z usługami multimedialnymi świadczonymi przez sieci pakietowe jest trudna, praktycznie niemożliwa. Technika VoATM Rozwiązanie VoATMoDSL, zwane także LES, powstało na podstawie prac standaryzacyjnych grupy Voice and Multimedia over ATM, prowadzonych wewnątrz ATM Forum i zostało opisane w dokumencie pt.: Voice and Multimedia over ATM Loop Emulation Service Using AAL2. Dokument ten nie ogranicza stosowania techniki LES jedynie do sieci dostępowych xdsl, ale umożliwia jej stosowanie praktycznie we wszystkich rodzajach szerokopasmowych sieci dostępowych, np. w sieciach typu HFC (Hybrid Fiber Coax) oraz w sieciach bezprzewodowych. Jednak sieci xdsl, gdzie technika ATM jest powszechnie używana, są naturalnym miejscem dla implementacji tego rozwiązania. Założeniem leżącym u podstaw prac nad LES było stworzenie takiej techniki, która umożliwiałaby świadczenie dobrze dziś znanych usług wąskopasmowych, takich jak podstawowa usługa telefoniczna z usługami dodatkowymi, transmisja faksu, transmisja modemowa w paśmie podstawowym oraz transmisja ISDN przez sieci szerokopasmowego dostępu abonenckiego xdsl. W efekcie tych starań powstało rozwiązanie w całości wykorzystujące technikę ATM, które umożliwia emulację usług POTS i ISDN w sposób niezauważalny dla końcowego użytkownika. Przy stosowaniu techniki LES transmisja sygnałów mowy, sygnałów faksu i sygnałów modemowych pasma podstawowego odbywa się z wykorzystaniem drugiej warstwy adaptacyjnej ATM AAL2. Warstwa AAL2 została wybrana do transportu sygnałów wąskopasmowych ze względu na kilka zalet, bardzo istotnych wtedy, gdy dostępne zasoby transmisyjne są ograniczone, tak jak w przypadku sieci dostępowych. Warstwa adaptacyjna AAL2 współpracuje z klasą usług ATM typu rt-vbr (real time-variable Bit Rate). Oznacza to możliwość wykorzystania mechanizmów usuwania echa oraz wykrywania ciszy, zapewniających znaczne zmniejszenie pasma niezbędnego do transmisji głosu (nawet o 60%). Ta część pasma, która nie jest WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE! ROCZNIK LXXIV! nr 7/2005 263

używana przez usługę głosową, może zostać wykorzystana przez inne aplikacje (np. transmisja danych komputerowych). Przez multipleksację krótkich ramek AAL2 w jednej komórce ATM zostaje zwiększona wydajność transmisji. W jednej komórce ATM mogą się znaleźć sygnały mowy pochodzące z kilku rozmów telefonicznych lub z transmisji modemowej/faksowej. Ponadto warstwa adaptacyjna AAL2 umożliwia wykorzystanie kompresji sygnałów mowy, czyli użycie koderów o niskiej przepływności binarnej. Sposób, w jaki są przetwarzane sygnały telefoniczne w urządzeniu abonenckim i bramie dostępowej, zależy głównie od producenta sprzętu telekomunikacyjnego. W ATM Forum, aby zapewnić możliwość współpracy urządzeń pochodzących od różnych dostawców, zdefiniowano zestaw profili, które zapewniają implementację wspólnych sposobów przetwarzania sygnałów wąskopasmowych. Profil określa wykorzystany koder, liczbę bajtów, które są enkapsulowane w jedną ramkę AAL2 oraz okres, w jakim ta paczka informacji opuszcza koder. Ponadto profil wskazuje, czy mechanizm usuwania ciszy jest aktywny czy też nie. Żaden profil z wymienionych w dokumencie Voice and Multimedia over ATM Loop Emulation Service Using AAL2 (tab. 1) nie jest obligatoryjny, co więcej, jest możliwe wykorzystanie profili zdefiniowanych w zaleceniach ITU-T. O Tabela 1. Profile kodowania sygnałów mowy w technice LES Zakres UUI Długość paczki danych [bajty] Algorytm kodowania Czas trwania paczki danych [ms] 0 7 44 PCM, G.711-64, generic 5,5 8 15 44 ADPCM, G.726-32 11 0 7 1 SID (Silence Insertion Descriptor) 5,5 0 7 40 PCM, G.711-64, generic 5 8 15 40 ADPCM, G.726-32 10 0 7 1 SID (Silence Insertion Descriptor) 5 W sieciach dostępowych xdsl do szybkiej transmisji danych komputerowych, które najczęściej pochodzą z terminali stosujących technikę IP, jest wykorzystywana piąta warstwa adaptacyjna ATM AAL5 oraz klasa usług ATM typu UBR, niezapewniająca żadnych jakościowych parametrów transmisji. Z tego powodu w rozwiązaniu LES transport komórek przenoszących usługi wąskopasmowe jest realizowany za pomocą oddzielnego połączenia wirtualnego ATM, o klasie usług ATM typu rt-vbr. Wykorzystanie dwóch oddzielnych połączeń wirtualnych ATM zapewnia wysoką jakość transmisji sygnałów mowy na łączu xdsl. Klasa usług ATM typu rt-vbr ma większy priorytet, niż klasa UBR, a także umożliwia rezerwację pasma. Dzięki temu parametry opisujące jakość transmisji (opóźnienie, zmienność opóźnienia oraz straty komórek ATM) mogą być kontrolowane i utrzymywane na odpowiednim poziomie. Jest to istotne dla prawidłowego funkcjonowania usług wąskopasmowych w sieci szerokopasmowej. Architekturę sieci wykorzystującej technikę LES przedstawiono na rys. 5. W architekturze tej podstawowymi elementami są: urządzenie abonenckie IAD, multiplekser dostępowy DSLAM i brama dostępowa. Urządzenie abonenckie ma interfejsy analogowe POTS i/lub interfejsy cyfrowe ISDN S/T oraz interfejs Ethernet. Interfejsem między IAD a siecią rozległą WAN jest zazwyczaj ADSL lub SHDSL. W IAD liczba interfejsów telefonicznych waha się od 2 do 24. Urządzenie IAD pełni funkcję abonenckiej bramy medialnej i sygnalizacyjnej. Brama medialna urządzenia IAD ma za zadanie kodowanie sygnałów analogowych i ich kompresję oraz usuwanie echa oraz usuwanie ciszy. Koderami używany- O Rys. 5. Architektura rozwiązania LES. Oznaczenia: PSTN sieć telefoniczna (sieć komutacji kanałów), PSDN sieć transmisji danych (sieć komutacji pakietów), DSL szerokopasmowa sieć dostępu abonenckiego xdsl, AN wąskopasmowa sieć dostępowa, RAN regionalna szerokopasmowa sieć dostępowa, AG brama dostępowa, LE centrala telefoniczna klasy 5, DSLAM multiplekser dostępowy, BRAS ruter dostępowy dla usług szerokopasmowych, IAD zintegrowane urządzenie abonenckie mi w technice LES są kodery typu G.711 i G.726. Przetworzone sygnały analogowe oraz sygnały ISDN są umieszczane w komórkach ATM przy użyciu warstwy adaptacyjnej ALL2 i transportowane przez łącze xdsl. Brama sygnalizacyjna urządzenia IAD obsługuje protokoły sygnalizacyjne, których wiadomości są generowane przez bramę medialną/sygnalizacyjną znajdującą się na brzegu sieci ATM i TDM. Urządzenie abonenckie IAD generuje i obsługuje analogowe sygnały sygnalizacyjne na interfejsie POTS. Multiplekser dostępowy DSLAM jest ostatnim urządzeniem sieciowym, do którego dochodzą sygnały xdsl. Tutaj następuje ich dekodowanie i odtworzenie ramek protokołu warstwy łącza danych z sygnałów xdsl. Klasyczne urządzenie DSLAM pełni też funkcję komutatora ATM. W rozwiązaniu LES multiplekser dostępowy nie świadczy bezpośrednio usług telefonicznych. Brama dostępowa jest urządzeniem, na którym kończą się wirtualne kanały ATM. Tymi kanałami od urządzenia abonenckiego IAD są przesyłane sygnały wąskopasmowe. Brama dostępowa, podobnie jak urządzenie IAD, łączy w sobie funkcje bramy medialnej i sygnalizacyjnej. Urządzenie to realizuje funkcje usuwania echa i usuwania ciszy. Jego zadaniem jest również dekodowanie i transkodowanie sygnałów wąskopasmowych. Jeżeli nadchodzący z sieci dostępowej sygnał mowy jest skompresowany, brama dokonuje jego dekompresji do postaci PCM. Następnie sygnał ten jest umieszczany w szczelinie czasowej traktu E1 i transmitowany do centrali telefonicznej, gdzie następuje jego dalsza komutacja. Sygnały PCM transportowane od centrali telefonicznej do abonenta VoDSL są poddawane podobnym technikom przetwarzania. Interfejsem logicznym, łączącym bramę dostępową z centralą telefoniczną, jest najczęściej interfejs V5.2, który wykorzystuje grupę łączy E1 (typowo 2 16, standard ten umożliwia także pracę na jednym łączu E1). Interfejs V5.2 realizuje funkcję koncentracji ruchu telefonicznego, co stanowi jego duży atut, ze względu na oszczędności wynikające z ograniczenia liczby łączy E1 niezbędnych do obsługi danej grupy użytkowników. Częścią interfejsu V5.2, oprócz protokołów odpowiedzialnych za kontrolę łączy E1 i dynamiczny przydział szczelin czasowych dla poszczególnych rozmów telefonicznych, jest protokół PSTN. Interfejs V5.2 umożliwia centrali telefonicznej kontrolowanie obsługiwanego przez system dostępowy analogowego interfejsu telefonicznego, do którego ona sama nie ma bezpośredniego dostępu. Protokół PSTN przenosi informację o stanie interfejsu analogowego oraz o analogowych sygnałach sygnalizacyjnych. Z protokołu PSTN wywodzi się najpopularniejszy protokół sygnalizacyjny dla usługi VoATMoDSL, tzw. protokół ELCP 264 WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE! ROCZNIK LXXIV! nr 7/2005

(Emulated Loop Control Protocol). Jest on wykorzystywany w technice LES, gdzie pełni funkcje podobne do protokołu PSTN V5.2. Protokół ELCP należy do rodziny protokołów CCS, które wykorzystują wspólny kanał sygnalizacyjny. Taki sposób sygnalizacji jest stosowany głównie w europejskich implementacjach usługi LES. Inną możliwością jest wykorzystanie sygnalizacji skojarzonej z kanałem transmisyjnym CAS, co znalazło zastosowanie głównie w Stanach Zjednoczonych. Wspólną częścią obydwu sposobów sygnalizacji dla usługi POTS jest wyraźna asymetria w wymianie wiadomości sygnalizacyjnych między urządzeniem abonenckim IAD a bramą dostępową. Centrala telefoniczna dysponuje całą logiką usług telefonicznych i to ona steruje tymi usługami. Brama dostępowa jest translatorem sygnalizacji napływającej od centrali telefonicznej, a urządzenie IAD pozostaje jedynie interpretatorem rozkazów wysyłanych przez tę bramę. Sygnalizacja ISDN odbywa się w relacji urządzenie NT centrala telefoniczna, a więc nie istnieje potrzeba translacji sygnalizacji w urządzeniu abonenckim AB i bramie dostępowej. Sygnały pochodzące z kanałów B i kanału D są enkapsulowane w ramki AAL2 i przenoszone przez sieć ATM do bramy dostępowej. Tam sygnały mowy są umieszczane w szczelinach czasowych E1, a sygnały sygnalizacyjne, z użyciem funkcji kopertującej V5.2, są przenoszone do centrali telefonicznej. W takiej sytuacji protokoły sygnalizacyjne LES służą jedynie do blokowania/odblokowywania i aktywacji/dezaktywacji styku S/T na urządzeniu abonenckim. Technika LES umożliwia świadczenie tradycyjnych usług wąskopasmowych przez sieci szerokopasmowego dostępu abonenckiego xdsl w sposób niezauważalny dla abonenta. Innymi słowy abonent korzystający z usługi telefonicznej realizowanej przez technikę LES nie jest w stanie odróżnić takiej usługi od usługi realizowanej w sposób tradycyjny. Technika LES nie dostarcza wprawdzie nowych usług, ale też nie ogranicza dotychczasowego ich zasobu. Oferta usługowa techniki LES jest ograniczona przez element sieciowy, w którym znajduje się logika usług, czyli centralę telefoniczną. Technika LES, poza możliwością multipleksacji wielu połączeń telefonicznych na jednej parze symetrycznej oraz oszczędnościami wynikającymi z konwergencji usług głosowych z usługami transmisji danych, nie dostarcza więc innej wartości dodanej i w tym sensie okazuje się rozwiązaniem zamkniętym. Technika VoIP Wprowadzenie nowych usług wzbogacających tradycyjne usługi głosowe, takich jak unified messaging, usługi obecności, wideotelefonia czy możliwości zarządzania własnym profilem usług przez użytkownika, trudne do zrealizowania za pomocą technik CVoDSL i LES, może być dość łatwo implementowane z wykorzystaniem techniki VoIPoDSL. W dokumentacji DSL Forum technika ta jest nazywana także VoMBN. Rozwiązanie to jest oparte na protokole IP, który obecnie staje się uniwersalną platformą sieciową i usługową. Z tego powodu jest ono naturalnym środowiskiem dla świadczenia usług multimedialnych. Rozwiązanie VoMBN, w przeciwieństwie do LES, nie doczekało się odrębnych prac standaryzacyjnych. W konsekwencji obecnie istnieje wiele technik świadczenia usług głosowych przez sieci dostępowe xdsl z wykorzystaniem protokołu internetowego IP. Poszczególne rozwiązania różnią się typem wykorzystywanego protokołu sygnalizacyjnego, sposobem zapewnienia jakości transmisji sygnałów mowy oraz typem wykorzystywanych terminali abonenckich. Niektóre rozwiązania mają na celu emulację usług POTS i ISDN, inne koncentrują się WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE! ROCZNIK LXXIV! nr 7/2005 na nowych usługach dodanych i multimedialnych, które wzbogacają tradycyjne usługi głosowe. Wspólną cechą wszystkich rozwiązań z rodziny VoIPoDSL jest sposób enkapsulacji ucyfrowionych sygnałów mowy w pakiety IP, który następuje zawsze z wykorzystaniem protokołów RTP/RTCP (Real Time Protocol/Real Time Control Protocol) i UDP (User Datagram Protocol). Protokół UDP jest prostym protokołem warstwy transportowej według modelu ISO-OSI, niemającym mechanizmów, które gwarantowałyby bezstratne dostarczenie wysłanej informacji od nadawcy do odbiorcy i niezapewniającym kontroli przeciążeń w sieci. Protokół UDP gwarantuje jednak minimalizację opóźnienia transmisji pakietów IP oraz wprowadza niewielki narzut związany z długością jego nagłówka. Prosty protokół warstwy transportowej wymaga użycia bardziej złożonego protokołu warstwy aplikacji, tzn. protokołu RTP/RTCP. Podstawową funkcją tego protokołu jest takie oznaczanie poszczególnych próbek sygnałów wąskopasmowych, aby po ich przetransmitowaniu przez sieć IP, która nie gwarantuje dostarczenia pakietów w kolejności ich wysłania, istniała możliwość ich odpowiedniego szeregowania. Ponadto protokół RTP przenosi znacznik, reprezentujący relatywny czas, w którym została pobrana próbka sygnału z kodera. Znacznik ten jest wykorzystywany do identyfikacji i usunięcia próbek sygnałów mowy przybywających do odbiorcy ze zbyt dużym opóźnieniem, co sprawia, że stają się one bezużyteczne z punktu widzenia usługi telefonicznej. Protokół RTP zawsze występuje w parze z protokołem RTCP, który przesyła zwrotną informację od odbiorcy do nadawcy o jakości transmisji przez sieć IP. RTCP informuje m. in. o stracie pakietów, ich opóźnieniu i zmienności opóźnienia. Nadawca może wykorzystać taką informację np. do zmiany sposobu kodowania sygnałów mowy. Sposób enkapsulacji próbek sygnałów mowy (pole INFO) w pakiety IP przedstawiono na rys. 6. O Rys. 6. Enkapsulacja próbek sygnałów mowy w pakiety IP W technice VoMBN pojawia się element sieciowy charakterystyczny dla sieci następnej generacji (NGN) Call Server, który jest centralnym elementem usługowym. W nim znajduje się logika świadczonych usług. Urządzenie Call Server przejmuje funkcje sygnalizacyjne centrali telefonicznej, tj. odpowiada za zestawianie połączeń, za sterowanie usługami dodatkowymi i multimedialnymi oraz za billing, a także sprawuje pełną kontrolę nad ruchem sygnalizacyjnym w części sieci podlegającej jego nadzorowi. Call Server ma interfejsy do sieci pakietowej IP, która pełni funkcje pola komutacyjnego centrali telefonicznej. Sieć VoIP z siecią TDM łączy brama, której funkcjonalność może być zdekomponowana (rozdzielona) na funkcje translacji mediów i sygnalizacji. Umożliwia to fizyczne odseparowanie tych funkcjonalności przez ich implementację na różnych elementach sieciowych. Brama medialna odpowiada za przetwarzanie sygnałów wąskopasmowych, ich kodowanie i kompresję, usuwanie echa, usuwanie ciszy i za ich enkapsulację w stos protokołów VoIP. Koderami sygnałów mowy najczęściej stosowanymi w rozwiązaniu VoMBN są kodery typu: G.711, G.726, G.729A, G.723.1 i LBC (Internet Low Bitrate Codec). Brama medialna dekompre- 265

suje sygnał wąskopasmowy zakodowany z użyciem innego kodera niż G. 711 do postaci PCM i umieszcza go w szczelinie czasowej E1. Brama sygnalizacyjna zapewnia współdziałanie protokołów sygnalizacyjnych pochodzących z sieci pakietowej i komutacji kanałów. Jej typowym interfejsem logicznym ze strony sieci TDM jest interfejs SS7. Zarówno brama medialna, jak i sygnalizacyjna, komunikują się z Call Serverem podczas realizacji połączeń między sieciami IP i TDM. Brama medialna jest instruowana o sposobie, w jakim mają być przetwarzane, nadchodzące z sieci IP, sygnały mowy i na jaki jej interfejs powinny zostać wysłane. Brama sygnalizacyjna pełni funkcję translatora wiadomości sygnalizacyjnych sieci VoIP na wiadomości sygnalizacyjne sieci TDM i odwrotnie. Wykorzystywanymi urządzeniami końcowymi w rozwiązywaniu VoMBN są bramy abonenckie, telefony IP oraz oprogramowanie funkcjonujące na komputerze PC, tzw. softphone. W przypadku bram abonenckich i podłączonych do nich telefonów analogowych możliwości usługowe techniki VoMBN zostają ograniczone do usługi telefonicznej i podstawowych usług dodatkowych i dodanych. Wykorzystanie telefonów IP i komputerów PC umożliwia świadczenie usług multimedialnych, wzbogacających usługi głosowe. Typowym interfejsem telefonicznym bramy abonenckiej jest POTS, rzadziej ISDN S/T. Interfejs Ethernet służy do transmisji danych komputerowych. Obecnie stosowanymi interfejsami WAN bramy abonenckiej są: ADSL, SHDSL i VDSL. Brama abonencka pełni takie same funkcje, jak urządzenie abonenckie IAD w rozwiązaniu LES, tzn. łączy ono w sobie funkcje bramy medialnej i sygnalizacyjnej. Funkcje bramy medialnej to kodowanie sygnałów analogowych i ich kompresja, usuwanie echa, usuwanie ciszy. Sygnały analogowe, przetworzone na sygnały cyfrowe oraz cyfrowe sygnały ISDN są enkapsulowane w jednostki danych protokołów RTP, UDP, IP i ramki odpowiednich protokołów warstwy łącza danych, np. PPP (Point to Point Protocol) i ATM, a następnie transportowane przez łącze xdsl. Główną funkcją sygnalizacyjną bramy abonenckiej jest obsługa protokołów sygnalizacyjnych, których wiadomości są generowane przez Call Server. Ponadto brama abonencka generuje i obsługuje analogowe sygnały sygnalizacyjne na interfejsie POTS. W przypadku użycia telefonów IP przetwarzanie sygnałów mowy oraz obsługa sygnalizacji następuje w terminalu telefonicznym. Przetworzone cyfrowo sygnały mowy są enkapsulowane w jednostki danych stosu protokołów RTP, UDP, IP oraz Ethernet i przesyłane do modemu xdsl, gdzie następuje ich enkapsulacja w ramki odpowiednich protokołów warstwy łącza danych. Tak opakowane próbki mowy są kierowane do interfejsu WAN, który funkcjonuje zgodnie ze standardem ADSL, SHDSL lub VDSL. W architekturze VoMBN istnieją dwa sposoby zapewnienia odpowiednio wysokiej jakości transmisji sygnałów mowy. Pierwszy wykorzystuje mechanizmy QoS (Quality of Service) w warstwie ATM, drugi mechanizmy QoS w warstwie IP. W pierwszym przypadku pomiędzy bramą abonencką i multiplekserem dostępowym istnieją dwa połączenia wirtualne o klasach usług odpowiednio rt-vbr i UBR. Klasa usług rt-vbr ma priorytet wyższy, niż klasa UBR oraz umożliwia kontrolę nad jakościowymi parametrami transmisji (wariancją opóźnienia i gwarantowaną przepływnością bitową) zgodnie z zawartym kontraktem ruchowym. Ruch głosowy, enkapsulowany w pakiety IP, jest kierowany na połączenie wirtualne ATM o tej właśnie klasie usługi. Pozostały ruch danych komputerowych, niewymagający transmisji w czasie rzeczywistym, wykorzystuje połączenie wirtualne ATM o klasie usługi UBR, które nie zapewnia żadnych gwarancji jakości transmisji. Mechanizmy QoS, będące częścią techniki ATM, umożliwiają transmisję sygnałów z jakością porównywalną do znanej z sieci TDM. Funkcje ATM QoS implementują: brama abonencka, multiplekser dostępowy, komutatory ATM w sieci dostępowej oraz ruter BRAS. W drugim przypadku oba rodzaje ruchu IP (głos i dane) są multipleksowane na jednym połączeniu wirtualnym ATM o klasie usługi UBR. Odpowiednią jakość transmisji głosu zapewniają techniki IP QoS (DiffServ) i Ethernet QoS (IEEE 802.1p), których działanie polega na podziale ruchu pakietowego na kilka klas i przyporządkowaniu każdej z nich określonego priorytetu i zasobów sieciowych. Mechanizmami, które zapewniają różne traktowanie pakietów IP pochodzących z różnych klas ruchu, są metody zarządzania kolejkami na wyjściowych interfejsach urządzeń sieciowych, a mianowicie: PQ (Priority Queuing), LLQ (Low Latency Queuing), WFQ (Weighted Fair Queuing), CBQ (Class Based Queuing) i inne techniki zarządzania kolejnością usuwania pakietów IP z kolejek, a mianowicie: RED (Random Early Detection), WRED (Weighted Random Early Detection). Mimo zastosowania tych mechanizmów, zapewnienie odpowiedniej jakości transmisji dla sygnałów mowy, na łączach xdsl o małej przepływności (128 kbit/s 256 kbit/s), może okazać się problematyczne. Wykorzystywane tu mechanizmy QoS nie zapewniają bowiem bezwzględnej gwarancji jakości obsługi (w tym rezerwacji pasma). Głównym problemem w osiągnięciu odpowiedniej jakości transmisji jest duża zmienność opóźnienia pakietów IP (jitter), przenoszących sygnały usług wąskopasmowych multipleksowanych z pakietami IP przenoszącymi ruch innego typu (np. transmisja plików). Duża zmienność opóźnienia jest powodem zwiększenia całkowitego opóźnienia transmisji sygnałów mowy, co znacząco wpływa na komfort rozmów telefonicznych. Elementami sieciowymi, które implementują mechanizmy zapewniające odpowiednią jakość transmisji zgodnie ze standardami IP QoS i Ethernet QoS, są: brama abonencka i ruter BRAS. Multiplekser dostępowy DSLAM i komutatory ATM sieci dostępowej nie realizują tych funkcji. Sieć ATM pełni jedynie funkcje transportowe, z zasobami wystarczająco dużymi, aby nie występowały w niej niekontrolowane straty komórek ATM. Architekturę techniki VoMBN przedstawiono na rys. 7. W rozwiązaniu VoMBN może zostać wykorzystany w zasadzie każdy protokół sygnalizacyjny VoIP. Spośród nich czterema najważniejszymi są: H.323, SIP, MGCP i MEGACO/H.248. Ich przykład wyraźnie wskazuje na dwie rozbieżne koncepcje budowy sieci VoIP. Protokoły H.323 i SIP definiują urządzenia końcowe jako samodzielne i równorzędne jednostki zdolne do zestawiania połączeń między sobą, bez konieczności wykorzystywania urządzeń pośredniczących. Model ten można nazwać modelem peer-to-peer. Koncepcja, na której opiera się działanie protokołów MGCP i MEGACO, jest zgoła inna. Tutaj urządzenia końcowe nie są w stanie funkcjonować bez urządzenia O Rys. 7. Architektura rozwiązania VoMBN. PSTN sieć telefoniczna (sieć komutacji kanałów), PSDN sieć transmisji danych (sieć komutacji pakietów), DSL szerokopasmowa, dostępu abonenckiego xdsl, RAN regionalna szerokopasmowa sieć dostępowa, CS sterownik połączeń, AS serwer aplikacji, SG brama sygnalizacyjna, MG brama medialna, DSLAM multiplekser dostępowy, BRAS ruter dostępowy dla usług szerokopasmowych, RGW brama abonencka 266 WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE! ROCZNIK LXXIV! nr 7/2005

nadrzędnego, jakim jest Call Agent. W nim jest zlokalizowana cała logika zestawiania połączeń oraz logika usług. Model ten można porównać do modelu master-slave. Protokół H.323 jest najstarszym protokołem w tej grupie, a wywodzi się z protokołów sygnalizacyjnych stworzonych dla sieci ISDN. Jako protokół najwcześniej zestandaryzowany, do dziś ma dominującą, choć słabnącą pozycję na rynku produktów VoIP. Jego dość zamknięta architektura utrudnia tworzenie nowych usług, co jest powodem coraz częstszego zastępowania go protokołem SIP. Centralnym elementem architektury sieci VoIP z protokołem H.323 jest gatekeeper, którego funkcją jest m.in. zarządzanie użytkownikami (RAS Registration, Administration and Status), zarządzanie pasmem oraz translacja numerów telefonicznych zapisanych w formacie E.164 na adresy IP. Gatekeeper jest też w stanie kontrolować całą sygnalizację H.323 w swojej strefie, co jest istotne z punku widzenia operatora świadczącego usługę VoIP, ze względu na możliwość gromadzenia informacji rozliczeniowych. Protokół H.323 w rozwiązaniu VoMBN jest wykorzystywany głównie w relacjach brama abonencka Call Server i telefon IP Call Server. Protokół SIP (Session Initiation Protocol) jest protokołem prawdziwie internetowym, zgodnym z koncepcją rozproszonej w sieci logiki usług. Stworzono go opierając się na protokole HTTP korzysta on z większości jego mechanizmów. Jest protokołem otwartym, umożliwiającym łatwe tworzenie nowych usług przez dodawanie do niego nowych funkcji. Wspiera także telefoniczne usługi dodatkowe, implementowane w sieci PSTN za pomocą platform sieci inteligentnej (IN), z którą dość łatwo współpracuje. Rozproszona architektura protokołu SIP jest fundamentem jego dużej skalowalności. Mimo że urządzenia SIP są w stanie nawiązywać połączenia telefoniczne bez udziału urządzeń pośredniczących, typowo w sieci VoIP z protokołem SIP są wykorzystywane serwery: M Proxy, który rutuje wiadomości SIP w sieci VoIP, M Registrar, który rejestruje użytkowników SIP, M Location, który informuje o dostępności użytkownika pod jednym z wielu używanych przez niego urządzeń końcowych. Ponadto w sieciach operatorskich VoIP często jest stosowane urządzenie zwane B2BUA (Back to Back User Agent), przez które przepływają wszystkie wiadomości sygnalizacyjne protokołu SIP. B2BUA umożliwia świadczenie zaawansowanych usług wykorzystujących technikę VoIP oraz zapewnia usługodawcy zdobycie informacji billingowych o użytkownikach korzystających z usług VoIP. Protokół SIP jest powszechnie używany jako interfejs między urządzeniami Call Server, ze względu na możliwość przenoszenia za jego pomocą informacji sygnalizacyjnej, pochodzącej z innych protokołów. W rozwiązaniu VoMBN protokół SIP wykorzystuje się głównie w relacjach: brama abonencka Call Server, telefon IP Call Server, Call Server Call Server oraz Call Server serwer aplikacji. Protokół MGCP (Media Gateway Control Protocol) jest prostym protokołem, funkcjonującym w sieci o scentralizowanej architekturze. Inteligencja usług znajduje się w centralnym urządzeniu, którym jest Call Server, funkcjonujący w kontekście MGCP pod nazwą Media Gateway Controller lub Call Agent. Odpowiada on m.in. za: zarządzenie użytkownikami, zestawianie połączeń, realizację usług telefonicznych i zbieranie informacji billingowych. Urządzenia końcowe protokołu MGCP są prostymi urządzeniami sterowanymi przez Call Agent. Ich rola ogranicza się do zebrania cyfr stanowiących wybrany przez użytkownika numer telefonu i przesłania ich do Call Server a oraz do interpretacji wygenerowanych przez urządzenie centralne poleceń dotyczących zestawiania połączenia telefonicznego. Ze względu na swoją prostotę urządzenia MGCP są relatywnie tanie. Wadą protokołu MGCP jest monolityczna struktura, która stanowi główne źródło problemów z dodawaniem do niego nowych funkcji umożliwiających tworzenie nowych usług, co w konsekwencji powoduje jego stopniowe wypieranie przez nowsze rozwiązania. Protokół MGCP jest wykorzystywany w relacjach: brama abonencka Call Server i telefon IP Call Server oraz Call Server brama sygnalizacyjna i Call Server brama medialna. Protokół MEGACO/H. 248 jest rozwinięciem protokołu MGCP w kierunku modularności i prostoty dodawania nowych funkcji. Protokół ten powstał w wyniku wspólnej inicjatywy dwóch potężnych organizacji standaryzacyjnych ITU-T i IETF. Podobnie jak w protokole MGCP, architektura sieci VoIP z protokołem MEGACO/H. 248 jest hierarchiczna i scentralizowana. Jej centralnym elementem jest Call Server/Media Gateway Controller, który przez wiadomości sygnalizacyjne steruje urządzeniami końcowymi i bramami medialnymi. Inteligencja usług znajduje się w urządzeniu centralnym (Call Server). W przeciwieństwie do protokołu MGCP protokół MEGACO/H.248 współpracuje nie tylko z sieciami IP, ale też z sieciami ATM. W rozwiązaniu VoMBN protokół MEGACO/H.248 jest wykorzystywany w relacjach: Call Server brama sygnalizacyjna i Call Server brama medialna. Jedną z możliwych architektur sieci VoMBN, wykorzystującą wymienione protokoły sygnalizacyjne, przedstawiono na rys. 8. O Rys. 8. Protokoły sygnalizacyjne w sieci VoMBN. PSTN sieć telefoniczna (sieć komutacji kanałów), PSDN sieć transmisji danych (sieć komutacji pakietów), RAN regionalna szerokopasmowa sieć dostępowa, DSL szerokopasmowa sieć dostępu abonenckiego xdsl, CS sterownik połączeń, AS serwer aplikacji, SG brama sygnalizacyjna, MG brama medialna, DSLAM multiplekser dostępowy, BRAS ruter dostępowy dla usług szerokopasmowych, RGW brama abonencka Rozwiązania określane ogólnie jako VoIPoDSL zapewniają świadczenie podstawowej usługi telefonicznej z tradycyjnymi usługami dodatkowymi (np. połączenie oczekujące, identyfikacja abonenta wywołującego) i dodanymi (np. transmisja faksu, transmisja modemowa pasma podstawowego). Poza tym, dzięki wykorzystaniu protokołu IP, który staje się uniwersalną platformą usługową, technika VoIPoDSL umożliwia wzbogacenie oferty operatora o nowe usługi dodatkowe i multimedialne, np. wideotelefonię, usługi wykorzystujące przesyłanie wiadomości natychmiastowych (instant messaging), usługi obecności (presence) oraz usługi korzystające z multimedialnych sposobów komunikowania się (unified messaging). Podobnego zestawu usług nie jest w stanie zaoferować żadne inne rozwiązanie zaprezentowane w tym artykule. Szybki rozwój szerokopasmowego dostępu abonenckiego typu xdsl spowodował wzrost zapotrzebowania na rozwiązania z rodziny VoDSL. Główną cechą wspólną różnych technik VoDSL (CVoDSL, LES i VoMBN) jest cyfrowa transmisja sygnałów wąskopasmowych w paśmie DSL. Techniki te zapewniają WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE! ROCZNIK LXXIV! nr 7/2005 267

zmniejszenie kosztów sieci dostępowej, wprowadzenie wielu wirtualnych linii abonenckich na jednej parze symetrycznej (CVoDSL, LES), a także implementację nowych usług multimedialnych, wzbogacających tradycyjne usługi głosowe (VoMBN). Techniką o najpełniejszej standaryzacji jest technika LES. Obecnie jest to rozwiązanie dojrzałe, lecz nie doczekało się masowej implementacji w sieciach operatorów telekomunikacyjnych. Technika LES doskonale emuluje usługi POTS i ISDN BRI, jednak pozostaje zamknięta na nowe usługi multimedialne. Technika CVoDSL także została stworzona z myślą o emulacji usług POTS i ISDN BRI, jednak proces standaryzacji tego rozwiązania jest niedokończony. Obecnie największe zainteresowanie towarzyszy technice VoMBN, gdyż doskonale wpisuje się ona w koncepcję sieci następnej generacji (NGN) jako rozwiązanie umożliwiające łatwe wprowadzanie nowych, multimedialnych usług z jednoczesną możliwością świadczenia tradycyjnych usług telefonicznych z doskonale znanymi usługami dodatkowymi. Ciągły i szybki rozwój rozwiązań typu VoMBN, mnogość istniejących sposobów implementacji i wykorzystywanych protokołów sygnalizacyjnych wskazują na ciągłe dojrzewanie oraz ogromny potencjał tej techniki. LITERATURA [1] DSL Forum TR-49: VoDSL Interoperability Test Plan [2] DSL Forum TR-39: Requirements for VoDSL [3] DSL Forum WT-61: Requirements for Channelized Voice over xdsl [4] DSL Forum TR-59: DSL Evolution Architecture Requirements for the Support of QoS-Enabled IP Services [5] ATM Forum af-vmoa-0145.000: Voice and Multimedia over ATM Loop Emulation Service using AAL2 [6] Multiservice Switching Forum: Next Generation VoIP Network Architecture Firmowe informacje techniczne Rutery o wysokiej niezawodności dla sieci IP Rutery usługowe nowej generacji odpowiedzią na oczekiwania operatorów Niezawodność jest dla dostawców usług jednym z najważniejszych kryteriów wyboru systemów rutingowych. To wymaganie stało się podstawowe z powodu ogromnego wzrostu usług IP oraz zwiększenia wykorzystania protokołu IP do świadczenia usług strategicznych. Wraz ze wzrostem znaczenia aplikacji sieciowych wzrasta również koszt czasu przerw. Już od wielu lat Alcatel inwestuje w rozwiązania rutingu i sygnalizacji o wysokiej niezawodności, z sukcesem wdrażając je u wielu czołowych dostawców usług. W niniejszym artykule opisano opcje tego rutingu oraz przyczyny, dla których zaawansowane rozwiązania proponowane przez Alcatel zmniejszają wrażliwość sieci i infrastruktury brzegowej dostawcy usług oraz umożliwiają wyeliminowanie zjawiska długich czasów niedostępności sieci IP. Żądanie rutingu o wysokiej niezawodności jest szczególnie mocno akcentowane w części brzegowej sieci lub dostawcy usług, czyli w obszarze, przez który przechodzą tysiące połączeń, a możliwości rerutingu połączeń mającego na celu ominięcie uszkodzonego węzła są ograniczone. W pewnych przypadkach klient może mieć tylko jeden punkt zakończeniowy. Oprócz oczywistego (negatywnego) wpływu na dochody od niezadowolonych klientów, szukających innych dostawców usług, wysoka niezawodność jest istotna z kilku innych powodów, m. in. minimalizacji kosztów eksploatacji sieci, konwergencji IP, możliwości segmentacji oferty usługowej w celu wyróżnienia się na rynku. Problemy dostawców usług związane z dostępnością sieci IP Dostawcy usług zmagają się z bardzo wieloma problemami spowodowanymi brakiem urządzeń (ruterów) o wysokiej niezawodności. Niska ogólna niezawodność ich sieci ma konsekwencje obejmujące sieć i cały system świadczenia usług. Według najnowszych badań University of Michigan oraz Sprint, ponad połowa problemów, będących przyczyną niedostępności sieci IP, jest związana z zagadnieniami rutingu. Na rys.1 przedstawiono problemy rutingu powodujące niedostępność sieci IP (tj. 59% wszystkich uszkodzeń) z podziałem na kategorie. O Rys. 1. Problemy rutingu powodujące niedostępność sieci IP 268 WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE! ROCZNIK LXXIV! nr 7/2005