Ноябрь 21, 2018

Шлюзовое оборудование NGN

Шлюзы (Gateways) — устройства доступа к сети NGN и сопряжения ее с существующими сетями. Оборудование шлюзов реализует функции по преобразованию сигнальной информации сетей с коммутацией пакетов в сигнальную информацию пакетных сетей, а также функции по преобразованию информации транспортных каналов в пакеты IP/ячейки ATM и маршрутизации пакетов IP/ячеек ATM. Шлюзы функционируют на транспортном уровне NGN, хотя их можно отнести и к сетям доступа.

Для реализации возможности подключения к сети NGN различных видов оборудования ТфОП в телекоммуникационных платформах NGN используются различные программные и аппаратные конфигурации шлюзового оборудования:
- медиа (транспортный) шлюз MG (Media Gateway) — реализует функций преобразования речевой информации из формата TDM в пакеты IP/ячейки ATM и маршрутизации пакетов IP/ячеек ATM;
- сигнальный шлюз SG (Signalling Gateway) — реализует функции преобразования систем межстанционной сигнализации сети ОКС№7 (квазисвязанный режим) в систему сигнализации пакетной сети SIGTRAN с соответствующим протоколом уровня адаптации пользователей подсистемы;
- транкинговый (транзитный) шлюз TGW (Trunking Gateway) — совместная реализация функций шлюзов MG и SG;
- шлюз доступа AGW (Access Gateway) — реализация функции MG и SG для оборудования доступа (чаще всего УПАТС или абонентские модули/концентраторы сетей TDM), подключаемого через интерфейсы Е1 или V 5.х;
- резидентный шлюз доступа RAGW (Residential Access Gateway) — реализует функции подключения пользователей, использующих терминальное оборудование ТфОП/ЦСИС к сети NGN.

Рабочей группой MEGACO предложена следующая классификация медиашлюзов (Media Gateways):
1. Trunking Gateway – шлюз между ТфОП и сетью с маршрутизацией пакетов IP, ориентированный на подключение к телефонной сети посредством большого количества цифровых трактов (от 10 до нескольких тысяч) с использованием системы сигнализации ОКС№7.
2. Voice over ATM Gateway – шлюз между ТфОП и АТМ-сетью, который также подключается к телефонной сети посредством большого количества цифровых трактов (от 10 до нескольких тысяч).
3. Residential Gateway – шлюз, подключающий к IP-сети аналоговые абонентские телефонные линии, кабельные модемы, линии xDSL и широкополосные устройства беспроводного доступа.
4. Access Gateway – шлюз для подключения к сети IP-телефонии небольшой учрежденческой АТС через аналоговый или цифровой интерфейс.
5. Business Gateway – шлюз с цифровым интерфейсом для подключения к сети с маршрутизацией IP-пакетов учрежденческой АТС при использовании, например, системы сигнализации DSS1.
6. Network Access Server – сервер доступа к IP-сети для передачи данных.
7. Circuit switch или packet switch – коммутационные устройства с интерфейсом для управления от внешнего устройства.

Основными техническими характеристиками шлюзового оборудования являются:

1. Емкость шлюза, определяемая как в направлении ТфОП, так и в направлении к пакетной сети.
В направлении к ТфОП емкость шлюза определяется:
- для транспортных шлюзов - количеством подключаемых потоков Е1;
- для резидентных шлюзов доступа - количеством аналоговых абонентских линий и количеством и (S/Т)-интерфейсов для подключения абонентов базового доступа ISDN.
В направлении к пакетной сети емкость шлюза определяется количеством и типом пакетных интерфейсов (чаще всего из серии Ethernet).

2. Поддерживаемые протоколы.
Оборудование шлюзов поддерживает протоколы, указанные в табл. 1.1.


3. Поддерживаемые интерфейсы.
Оборудование шлюзов поддерживает интерфейсы, приведенные в табл. 1.2.


Типовая физическая архитектура медиашлюза показана на рис. 1.7. Как правило, шлюз состоит из шасси, в котором располагаются отдельные карты (платы). Типовыми картами являются:
- центральная управляющая карта, включающая контроллер шлюза, элементы системы синхронизации и схему интерфейса к пакетной сети (данная карта может дублироваться для надежности);
- набор карт голосовых шлюзов, содержащих цифровые сигнальные процессоры для обработки медиаинфорции и коммутатор Ethernet (рис. 1.8);
- карты для реализации интерфейсов.



Шлюз сигнализации SG (Signalling Gateway) по архитектуре во многом похож на медиашлюз, однако в отличие от последнего он не обрабатывает медиаинформацию, а обеспечивает возможность преобразования и передачи сигнальной нагрузки сети ТфОП в гибкий коммутатор/контроллер управления вызовами (MGC). SG осуществляет преобразование таких типов сигнализации как: ОКС№7, DSS1 (ISDN) и т.д. Для передачи в MGC информационных сигналов протоколов сети ТфОП в сетях коммутации пакетов используются протоколы сигнализации стека SIGTRAN, а именно - протоколы, отвечающие за передачу информации определенного протокола сети с коммутацией каналов, например: протокол адаптации пользователя сигнализации Q.931 (ISDN) — IUA; протокол адаптации пользователя сигнализации V.5.2 - V5UA; протокол адаптации пользователя уровня 3 подсистемы MTP сигнализации ОКС№7 — M3UA; протокол адаптации пользователя уровня 2 подсистемы MTP сигнализации ОКС№7 — M2UA. Передача протоколов стека SIGTRAN осуществляется поверх транспортного протокола SCTP. SG используется на границе сети КП с сетью ТфОП, в том числе и при организации взаимодействия сети NGN с сетью ТфОП.

На практике фирмы часто выпускают оборудование, реализующее функции как медиашлюза, так и шлюза сигнализации.

______________________________________
Материалы, представленные в данном разделе, взяты из книги "Мультисервисные платформы сетей следующего поколения NGN" под ред. А.В. Рослякова