Інтелектуальні мережі (IN) на базі систем комп'ютерної телефонії

Інтелектуальні мережі (IN) на базі систем комп'ютерної телефонії

Вступ

 

Міжнародний досвід показує, що, незважаючи на розроблені стандарти та технології, впровадження IN у практику окремих операторів зв'язку та країн у цілому відбувається не так швидко, як хотілося б. Це обумовлено проблемами економічної ефективності та технічним станом мереж зв'язку, на базі яких реалізується ця технологія.

Можливість впровадження IN багато в чому залежить від стану ТМЗК. На противагу концепції IN останнім часом знаходять усе більш широке застосування апаратно-програмні системи, які надають послуги IN з використанням більш економічної технології комп'ютерної телефонії. Подібні системи особливо ефективні в рамках локального застосування, наприклад окремих підприємств зв'язку.

Комп'ютерна телефонія (Computer Telephony Integration, CTI) – це технологія, в якій комп'ютерні ресурси застосовуються для здійснення вихідних і прийому вхідних телефонних викликів, а також для управління телефонним з'єднанням.

Комп'ютерна телефонія поєднує широкий діапазон комунікаційних технологій і відповідних прикладних програм, які функціонально інтегрують телефон із комп'ютером. Ключовий елемент CTI-системи – один або кілька серверів, пов'язаних транспортною мережею з іншими елементами. Цей сервер є точкою інтерфейсу CTI-системи з телекомунікаційною мережею. Існує два способи організації такого інтерфейсу:

-  шляхом управління спеціалізованої АТС через особливі засоби управління, що використовує CTI-сервер (CT-link);

-  шляхом безпосереднього встановлення в CTI-сервер спеціальних комп'ютерних плат, що забезпечують будь-який тип взаємодії з телекомунікаційними мережами.

Перший спосіб відображає варіант розвитку шляхом доповнення існуючих комутаційних систем елементами інтелектуальності комп'ютерних технологій.

Другий спосіб – це доповнення комп'ютерних інформаційних систем точками входу в комутаційні або які-небудь інші системи. Суть другого підходу демонструє рис. 1, на якому показана структурна схема одного з варіантів сучасного CTI-сервера. Такий сервер може бути побудований на сімействі плат одного або декількох виробників (наприклад, корпорації Dialogic та її партнерів), пов'язаних між собою внутрішньою транспортною шиною.

Рисунок 1 – Структурна схема системи комп'ютерної телефонії

Інтерфейс з комутаційною мережею організує сімейство інтерфейсних плат із різними можливостями, що підтримують як аналогові, так і цифрові потоки Е1.

Спеціалізовані мовні ресурси або інтегруються з інтерфейсними, або забезпечуються окремими платами. Таким самим стандартним шляхом у систему можна легко включити й інші ресурси – факсимільні, мовного розпізнавання для управління голосом, автоінформатори тощо.

Плати станційного інтерфейсу дозволяють вводити внутрішнього абонента в єдиному комутаційному полі CTI-сервера, що є основою для організації потужних служб обробки викликів за участі оператора. Спеціалізовані плати забезпечують також доступ CTI-сервера в мережу Internet, наприклад для організації через неї телефонних розмов. У CTI-сервері є свої власні комутаційні можливості, повномасштабний інтерфейс із СКС №7 здійснюється через спеціальну плату.

Іншим важливим елементом CTI-системи є сервер або система серверів баз даних. У професійних системах ці елементи будуються із застосуванням ефективних систем управління базами даних (СУБД), наприклад, ORACLE або Microsoft SQL Server.

Бізнес-процеси системи, як правило, реалізуються за клієнт-серверною архітектурою. СУБД забезпечує взаємодію прикладних програм із БД, у тому числі й у реальному масштабі часу, питання підтримки БД, включаючи її резервування та можливість зміни ПЗ в гарячому режимі роботи системи.

Наступний елемент – система віддаленого адміністрування, здатна в загальному випадку взаємодіяти із сервером БД, CTI-серверами та зі спеціалізованими серверами прикладних програм. Вона дозволяє централізовано управляти процесами в системі та може містити в собі окрім засобів контролю та статистичного аналізу роботи системи засоби модифікації та створення нових прикладних програм.

Одним із головних застосувань CTI-систем є надання послуг, аналогічних послугам IN. Маршрутизація на мережі відбувається так, що при наборі абонентом визначеного номера, що відповідає послузі, виклик переводиться на CTI-сервер із одночасною передачею службової інформації, включаючи набраний абонентом номер. Потім абонент утримується на лінії зв'язку із сервером, у той час як CTI-сервер по транспортній мережі звертається до сервера БД або сервера прикладних програм для отримання відповідної інформації з інструкціями та даними. Після цього здійснюється діалог з абонентом, що завершується або видачею інформації, або комутацією через CTI-сервер на необхідний номер у мережі або на оператора в рамках

CTI-системи

При такій схемі організації CTI-сервер може виконувати всі функції IP, SSP та об'єднаного SSP/IP в IN (за умови відповідності ПЗ сервера всім жорстким вимогам стандартизації), володіючи при цьому чималими додатковими можливостями. Сервер БД і спеціалізований сервер прикладних програм виконують роль SCP, пов'язаного транспортною мережею з вузлами SSP. Віддалений адміністратор в архітектурі CTI-системи може реалізовувати SMP і SCEP, здійснюючи управління та контроль SCP. При цьому середовищем взаємодії між побудованими в такий спосіб елементами SSP і SCP може бути система сигналізації СКС №7 шляхом установки плат з відповідним інтерфейсом у CTI-сервері та сервері БД. З цією метою можна використовувати й мережу TCP/IP за умови забезпечення необхідної взаємодії в реальному масштабі часу та достатньої надійності, що відразу розширює потенційну область впровадження IN.

Таким чином, можливості установки в окремий комп'ютер плат із довільним інтерфейсом зробили його універсальною ланкою для побудови кожного з елементів IN шляхом розробки ПЗ.

Основні переваги систем комп'ютерної телефонії:

1.  Підтримка декількох типів ліній зв'язку: системи підключаються до АТС каналами будь-якого типу (аналоговим, цифровими – T1, E1, ISDN).

2.  Гнучкість: підтримуються будь-які протоколи взаємодії з базовим комутаційним вузлом мережі (шлейфні, 2ВСК, СКС №7).

3.  Масштабованість: можна нарощувати потужність системи, збільшуючи кількість обслуговуючих каналів (від декількох десятків абонентських ліній дрібних операторів до десятків цифрових потоків, що обслуговують великі провайдери), а також розширюючи набір можливостей.

4.  Простота розгортання: не потрібна модернізація вже існуючої мережі, достатньо виділити на АТС оператора зв'язку необхідну кількість аналогових або цифрових портів для підключення системи.

5.  Економічна ефективність: найчастіше впровадження нових послуг зв'язку або підвищення ефективності використання застарілої мережі зв'язку вимагає великих капіталовкладень (наприклад, під час організації нових каналів зв'язку, заміні комутаційного обладнання тощо). CTI-системи дозволяють організовувати послуги, властиві сучасним мережам, навіть на застарілих аналогових каналах і декадно-крокових АТС.

Як і в будь-якому іншому випадку, CTI-рішення має й свої недоліки. Наприклад, мають бути ретельно продумані питання надійності, резервування систем. Відсутність міжнародної стандартизації рішень CTI ускладнює впровадження послуг на великій території та при взаємодії декількох систем.

 

1. Інтелектуальна платформа ПРОТЕЙ

Платформа ПРОТЕЙ галузевого науково-дослідного інституту зв'язку Санкт-Петербурга – це розвиток комплексу обладнання АТСЦ-90. Застосування цієї платформи забезпечує операторам ТМЗК можливість надання своїм абонентам широкого спектра послуг при відносно незначних капіталовкладеннях у придбання обладнання та мінімальних вимогах до існуючої мережі.

Система обробки телефонних карток ПРОТЕЙ-ТК призначена для організації надання послуг зв'язку з використанням телефонних карток. Абонент, придбавши картку, отримує можливість доступу до послуг зв'язку (місцевий, міжнародний або міжміський зв'язок) з будь-якого телефонного апарата з тональним набором номера (у тому числі з таксофона).

Система мовної пошти ПРОТЕЙ-РП дозволяє приймати, записувати, зберігати та відтворювати повідомлення. Абонент мовної пошти системи ПРОТЕЙ-РП отримує у своє розпорядження поштову скриньку, доступ до якої «на читання» захищений цифровим паролем. Власник скриньки в зручний для нього час може отримати доступ до неї з будь-якого телефонного апарата з тональним набором номера та прослухати записані для нього повідомлення.

Система оповіщення ПРОТЕЙ-ОП дозволяє здійснювати оповіщення абонентів за заздалегідь заданим списком номерів і передавати їм фрази автоінформатора, у тому числі в залежності від номера викликуваного абонента (наприклад, при інформуванні про заборгованості). Система забезпечує фіксацію відповіді абонента, якого викликають.

Система телеголосування ПРОТЕЙ-ТГ – це система комп'ютерної телефонії, що реалізує принцип голосування з використанням телефонного зв’язку. За необхідності система автоматично визначає номер викликаючого абонента (для тарифікації платних послуг і можливості виключення повторних викликів), веде статистику з кількості викликів, зроблених на кожний із заданих номерів. Проведення опитування можна обмежувати часом або кількістю респондентів.

Інтелектуальний автоінформатор ПРОТЕЙ-АИ – це система комп'ютерної телефонії, що забезпечує користувачу доступ до визначених масивів даних. На базі інтелектуального автоінформатора можна реалізувати такі служби, як служба точного часу, прогноз погоди, інформація про розклад поїздів, автобусів або літаків тощо. Масиви даних, які використовуються автоінформатором, можуть формуватися автоматично (як у випадку служби точного часу) або оператором (з використанням комп'ютера експлуатації та техобслуговування, обладнаного звуковою карткою). Для платних служб можливе забезпечення функцій визначення номера викликаючого абонента та фіксації інформації про виклики для наступної тарифікації засобами тарифікаційної системи МТМ.

Загальну структуру систем, побудованих на базі платформи ПРОТЕЙ, наведено на рис. 2.

Рисунок 2 – Структура систем на базі платформи ПРОТЕЙ

Система складається з інтерфейсного блока (блоків), блоків сервера баз даних і термінала експлуатації та технічного обслуговування, об'єднаних локальною мережею Ethernet.

Інтерфейсний блок (ТСМ) виконано на основі індустріального

РС-сумісного комп'ютера, у корпус якого встановлюються плата центрального процесора та спеціалізована плата ATP (Advanced Telecom Peripheral), що забезпечує інтерфейс ІКМ-30, функції комутації, генерації повідомлень автоінформатора, обробки сигналізації під управлінням ПЗ. Один блок TCM підтримує 4 тракти Е1 (ІКМ-30) з будь-якою сигналізацією, із числа дозволених до застосування в Україні (DSS1, 2ВСК, СКС №7). Структурну схему плати ATP наведено на рис. 3.

Рисунок 3 – Структурна схема плати АТР

Плата містить:

-  4 схеми інтерфейсу Е1, що забезпечують взаємодію системи з телефонною мережею;

-  цифрове комутаційне поле, необхідне для розподілу інформації між інтерфейсами Е1 і ресурсами цієї та інших плат, підключених до неї з використанням міжплатної магістралі;

-  інтерфейс міжплатної магістралі, що забезпечує обмін інформацією між декількома платами;

-  генератор сигналів синхронізації зі схемами управління підстроюванням частоти, що забезпечує отримання стабільних системних тактових сигналів, строго синхронізованих за частотою з цифровими сигналами опорної АТС;

-  12 цифрових процесорів обробки сигналів (DSP) загальною продуктивністю близько 400 MIPS, які виконують різні функції, що залежать від системи, завантажуваної при старті програми. Це функції, пов'язані з обробкою тональних сигналів, мовної інформації (стиснення, синтез, розпізнавання тощо), обміном факсимільними повідомленнями та ін., а також з формуванням і прийомом повідомлень сучасних протоколів сигналізації (СКС №7 і DSS-1).

Якщо для підключення системи до ТМЗК використовується понад

4 ІКМ-тракти, встановлюється більше одного інтерфейсного блока ТСМ. При цьому у випадку виходу такого блока з ладу система продовжує функціонувати з меншою пропускною спроможністю до усунення несправності.

На сервері баз даних (DBS) зберігається інформація про конфігурацію системи, статистичні дані про функціонування системи, облік викликів тощо. Для забезпечення надійності системи передбачено резервування сервера баз даних (блока DBS). У базову конфігурацію системи входять два блоки DBS, один з яких працює в режимі «холодного» резерву: на резервному блоці дублюються всі системні дані, і при виході з ладу робочого блока DBS командою оператора можна здійснити уведення в робочий стан резервного блока.

Термінал технічного обслуговування та експлуатації (ОМС) – це персональний комп'ютер зі спеціалізованим ПЗ, що функціонує в середовищі Windows. За допомогою термінала OMC здійснюються функції конфігурування та діагностики системи, контроль стану інтерфейсів і розмовних каналів, збір оперативної та статистичної інформації про функціонування системи та про обслуговування викликів.

Додатковою можливістю підвищення надійності системи є об'єднання блоків не однією, а двома незалежними локальними мережами шляхом обладнання всіх блоків двома мережними адаптерами. При цьому, наприклад, при виході з ладу концентратора система продовжить функціонувати без погіршення характеристик. Застосування на ділянці TCM-DBS спеціалізованого протоколу обміну даними значно збільшує пропускну спроможність мережі та швидкість обміну.

Загальну схему ПЗ системи ПРОТЕЙ показано на рис. 4.

Блок управління апаратним забезпеченням – це блок управління та взаємодії з фізичними пристроями, включаючи підтримку фізичного рівня моделі OSI.

Блок систем сигналізації – це блок підтримки протоколу сигналізації, згідно з яким система взаємодіє з мережею загального користування.

Оскільки однією з основних вимог до системи ПРОТЕЙ є незалежність від протоколу сигналізації, то був реалізований блок сполучення, завданням якого є узгодження сигналів, що видаються протоколом сигналізації, і уніфікованих сигналів, прийнятих блоком логіки обробки послуг.

Рисунок 4 – Загальна схема ПЗ модуля TCM платформи ПРОТЕЙ

Блок управління викликами – блок обробки логіки послуги.

Для того, щоб забезпечити максимальну гнучкість системи та можливість нарощування та модернізації переліку послуг, в основу проекту були покладені принципи, аналогічні принципам конструювання послуг інтелектуальної мережі.