48Научно-технические разработки

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Передача голоса через оптико-коаксиальную сеть


М. Янку, фирма РAMA, Чехия Теле-Спутник - 10(48) Октябрь 1999 г.


Коммутация пакетов и коммутация линий

На сегодняшний день существуют два основных способа доставки голосовой информации от центрального коммутатора до абонента. Один из них предполагает коммутацию пакетов, а другой — коммутацию линий.

  • Коммутация голосовых пакетов — новый тип услуг, реализуемый в сетях данных. Отсутствие окончательных стандартов на передачу голосовых пакетов может оказаться причиной нежелательных для оператора проблем, возникающих при стыковке оборудования разных производителей. Сейчас решаются вопросы стандартизации протоколов сигнализации и обеспечения беспрепятственного взаимодействия с традиционной телефонной сетью.
  • На сегодняшний день основным является способ голосовой связи с коммутацией линий. В отличие от пакетной коммутации он использует хорошо отработанные, стандартизированные технологии. К тому же, из-за массовости производства, цены на традиционное оборудование ниже, чем на аппаратуру для пакетно-коммутируемой голосовой связи. Последний момент весьма важен, так как при организации в жилых районах голосовой связи по стандартным линиям со скоростью 64 кбит/с, наиболее существенным для телекоммуникационных операторов оказывается экономическая обоснованность выбора оборудования.

Телефония с коммутацией линий

Телефония с коммутацией линий — хорошо проверенное, экономически эффективное и надежное решение доставки голосовой информации абонентам. Оно реализуется на базе 64-кбитной линии с применением PCM (импульсно-кодовой) модуляции. Для передачи этой информации по гибридным оптико-коаксиальным телевизионным сетям обычно используется стандартное телекоммуникационное оборудование со встроенными RF блоками.

Выбор оборудования для организации телефонии в гибридных сетях не представляет большой сложности для оператора. В этом случае должны приниматься во внимание следующие характеристики:

  • Модульность конструкции головного цифрового терминала. Она особенно важна в тех случаях, когда исходное число абонентов развертываемой сети мало, но ожидается ее постепенное расширение. Модульность позволяет также оптимизировать головное оборудование по отношению к имеющемуся числу абонентов.
  • Разнообразие абонентских сервисных устройств. Чем больше вариантов предлагается оператору, тем у него больше возможностей экономически оптимизировать проект сети. Если он должен подсоединить дом на одну семью, то подойдет устройство, обеспечивающее одну или две телефонные линии, если обслуживается многоквартирный дом, то рациональнее использовать устройства на 12 и более линий.
  • Способность системы работать в сетях с разной средой передачи. Эта способность оказывается полезной при внедрении услуг в районах, где отсутствует коаксиальная кабельная структура. В таком случае на единой системной платформе могут объединяться участки оптоволокна, витые пары или беспроводные линии. При этом используется общая программа сетевого администрирования, снижаются расходы на обучение персонала и т.д.
  • Характеристики радиотракта. Степень устойчивости используемого типа модуляции к воздействию шума во многом определяет помехозащищенность обратного канала и влияет на стоимость затрат, необходимых для его надежной работы.
  • Коммутационные интерфейсы. Важным качеством является совместимость с большинством стандартных интерфейсов. Аналоговый интерфейс E&M может быть полезен при использовании старых электромеханических коммутаторов. Для современных телекоммуникационных сетей необходимы интерфейсы E1, V5.1 и V5.2, совместимые с основными типами выпускаемых сегодня коммутаторов.
  • Интеграция услуг. Она позволяет операторам использовать ту же системную платформу для, например, организации доступа к Интернет. Если добавка к абонентской плате при этом оказывается разумной, то такая услуга может быть востребованной большинством абонентов кабельных телефонных систем.
  • Сетевое администрирование. Стандартизированная программа сетевого администрирования SNMP (simple network management program) легко встраивается в систему администрирования более высокого уровня, что приводит к снижению стоимости управления. Важную роль играют также дружественность графического пользовательского интерфейса, скорость и простота активизации/деактивизации услуг, наличие мощной системы диагностики и эффективность методов обнаружения неисправности.

CABLESPAN 2300

В качестве примера можно рассмотреть телефонную распределительную систему CABLESPAN 2300 фирмы Tellabs, позволяющую предоставлять коммуникационные услуги в сетях с различной топологией и смешанной средой передачи. CABLESPAN 2300 в рамках единого компактного экономичного пакета, работающего в оптикокоаксиальной сети, реализует технологии Next Generation Digital Loop Carrier (NGDLC), Fiber-In-The Loop (FITL), Intelligent Channel Banks (ICB) Digital Cross-connect Systems(DCS) и оборудования Cable Loop Carrier (CLC). Конструкция CABLESPAN построена по модульному принципу и позволяет гибко конфигурировать систему для внедрения разнообразных аналоговых и цифровых телефонных услуг, а также появляющихся сейчас услуг передачи данных.



Телефонная распределительная система CABLESPAN 2300 фирмы Tellabs

Проектирование CABLESPAN 2300 на базе современных методов уплотнения делает ее идеальной системой типа NGDLC для существующих и перспективных приложений. Благодаря низким начальным инвестициям CABLESPAN оказывается решением при развертывании новых проектов или модернизации старых сетей. Система может работать в сетях с разной средой передачи.

Головной цифровой терминал обычно располагается на головной станции или в центре района обслуживания. Он реализует интерфейс между городской телефонной сетью и широкополосной кабельной сетью. Головной цифровой терминал подготавливает коммутируемые потоки для дальнейшей передачи в городскую телефонную сеть и обеспечивает полную совместимость со стандартами глобальных сетей передачи данных. Система совместима также с широким рядом аналоговых и цифровых интерфейсов городских АТС (TR-008 (I или II), TR-303, V2 или V5.1/5/2).

Для доставки интегрированных услуг ТВ и телефонии абонентам предназначено семейство удаленных сервисных устройств (RSU). Устройство может устанавливаться в абонентском помещении или за его пределами. Для доставки телевизионных услуг и телефонии требуется только подключить сервисное устройство к телевизионной кабельной сети. Для дополнительного подключения абонентского компьютера к Интернет в сервисное устройство должен быть установлен еще один модуль, обеспечивающий интерфейс Ethernet 10BaseT.

Удаленные сервисные терминалы (RST) предоставляют гибкую модульную платформу для доставки голоса и данных к многоквартирным домам. Большой выбор модулей для различных приложений позволяет удаленным терминалам поддерживать до 672 линий передачи голоса и данных (в том числе традиционных телефонных линий), CENTREX,"специальные" услуги, линии T1/E1 и многое другое.


Существующее оборудование

Системы кабельной телефонии на протяжении уже нескольких лет организуются по всему миру и успешно работают во многих оптико-коаксиальных сетях. В Чехии первая бытовая система кабельной телефонии была внедрена в 1997 году. Сегодня оптико-коаксиальная телефония с коммутацией линий считается оптимальной для кабельных операторов, планирующих ввести телефонию, не дожидаясь, когда VoIP (Voice-over-IP) телефония созреет для массового внедрения.

Расценки

Ориентировочная стоимость оборудования в расчете на одну голосовую линию 64 кбит/с без учета стоимости оптико-коаксиального сетевого оборудования составляет от $300 до $400. Точная стоимость зависит от производителя, уровня концентрации абонентов и применяемого типа удаленных терминалов. Увеличение концентрации абонентов и использование удаленных терминалов на большее количество линий приводит к снижению удельной стоимости оборудования.

Передача голоса через АТМ

Между традиционной телефонией с коммутацией линий, использующей импульсно-кодовую модуляцию, и нарождающейcя VoIP телефонией находится концепция кабельной телефонии Voice-over-ATM, реализованная, в частности, COM21. Идея состоит в использовании преимуществ транспортного механизма АТМ, таких как постоянство задержки и дрожания амплитуды (jitter), относительная свободность частотной полосы и использование хорошо известной PCM модуляции. В системе используется встроенный в кабельный модем голосовой модуль, который конвертирует аналоговый голосовой сигнал в PCM поток. Он передается по оптико-коаксиальной сети и, пройдя через АТМ/Е1 мультиплексор, поступает в стандартный офисный коммутатор. Применяя стандартные схемы и протоколы, это решение можно внедрять уже сейчас.

ComUNITY

Система офисной телефонии, предлагаемая COM21, использует существующую архитектуру системы ComUNITY с головным коммутатором ComCONTROLLER, кабельными модемами ComPORT 1000 или ComPORT 5000 и системой сетевого администрирования NMAPS. Кроме того, для подключения ComCON-TROLLERа к АТМ коммутаторам, маршрутизаторам, голосовым шлюзам или мультиплексорам SONET/SDH, система использует модуль АТМ ОС-3 WAN. АТМ оборудование позволяет предоставлять услуги с постоянной скоростью передачи (CBR — constant bit rate) и заданным качеством (QoS — quality of service). CBR и QoS обеспечиваются по всей линии от голосового порта кабельного модема ComPORT до телефонного коммутатора, что гарантирует великолепное качество передачи голоса.

На абонентском конце в свободный слот кабельного модема устанавливается модуль T-AIM 200, обеспечивающий две аналоговых телефонных линии стандартного качества. Установка

T-AIM 200 организована по принципу plug-and-play installation и может производиться самим абонентом. Процедура установки, не требующая присутствия технического персонала, позволяет внедрять услуги телефонной связи очень быстро.

У корпоративных абонентов система ComUNITY построена таким образом, чтобы обеспечивать взаимодействие с любым стандартным АТМ мультиплексором мультисервисного доступа, объединяющим голос и данные для пересылки по существующим АТМ каналам глобальной сети. С другой стороны, мультиплексор мультисервисного доступа будет соединяться с офисным коммутатором (PBX — private branch exchange) через интерфейс T1/E1 и с соответствующей локальной сетью через интерфейс 10BT/100BT.

Выпуск оборудования

Начало коммерческого выпуска голосовых модулей для офисной телефонии системы ComUNITY (The ComUNITY enterprise telephony solution) планируется на четвертый квартал 1999 года. Испытания начались в конце 1998 года, и результаты подтверждают практическую пригодность транспортного механизма АТМ для совместной доставки данных и голосовой информации с качеством телефонной линии.

Расценки

Главной задачей обычно является внедрение высокоскоростной передачи данных для организации виртуальных локальных сетей и доступа к Интернет. Вторым шагом может быть расширение функций виртуальной сети за счет введения услуг голосовой связи. В результате, для удаленных корпоративных пользователей будет одновременно организована передача данных с корпоративной LAN и услуги телефонной и факсовой связи через офисный коммутатор. За счет подобной интеграции удельная стоимость голосовой связи оказывается приемлемой. В то же время использование АТМ исключительно для голосовой связи оказывается весьма дорогостоящим. Для этой цели экономически оптимальным решением видится кабельная телефония с коммутацией линий.

  • Оператору требуется головной коммутатор ComCON-TROLLER. Стоимость аппаратуры и программного обеспечения зависит от размеров гибридной сети, числа абонентов услуг передачи телефонии и данных, от конкретного набора этих услуг и может составлять от $25000 до $200000. Один коммутатор может обеспечить передачу данных 2000 абонентов и обслуживать одновременно 200 телефонных переговоров.
  • Кроме того, необходим мультисервисный мультиплексор ATM/E1. Его стоимость составляет $150 в расчете на одну линию 64 кбит/с.
  • У абонента должен быть установлен кабельный модем ComPORT 1000 со стандартным интерфейсом Ethernet 10BaseT стоимостью $380.
  • Встраиваемый модуль T-AIM 200, обеспечивающий два голосовых аналоговых порта RJ-11, стоит приблизительно $200.

Передача голоса через IP (Voice over IP — VoIP)

Стремление к более экономному использованию частотной полосы и снижению стоимости телефонных переговоров привело к появлению идеи передачи голоса через IP. Для передачи голоса импульсно-кодовым модулированным сигналом требуется линия 64 кбит/с и, как правило, выделенный канал. По сравнению с этим скорость передачи 10 кбит/с, получаемая за счет использования современных способов компрессии голоса, и совместноеиспользование канала несколькими телефонными линиями может привести к существенному снижению стоимости телефонных переговоров. Большинство производителей телекоммуникационной аппаратуры прилагают сейчас серьезные усилия для практической реализации принципа VoIP. Гибридные сети, несомненно, являются одной из лучших инфраструктур для предоставления широкополосных услуг непосредственно конечному пользователю. Поэтому производители кабельных модемов являются одними из наиболее активных участников процесса разработки и стандартизации VoIP.

ComUNITY

Вторым этапом модернизации системы ComUNITY в плане предоставления голосовых услуг является реализация связи VoIP c городской телефонной сетью и внедрение стандартного набора услуг Class-5. Для реализации этих услуг используется стандартный головной переключатель ComCONTROLLER со встраиваемым шлюзовым модулем, обеспечивающим интерфейс H.323 или MGCP, кабельные модемы ComPORT 1000 или ComPORT 5000 и система сетевого администрирования NMAPS.

Для обеспечения необходимого качества услуг используется транспортный механизм АТМ.

В абонентский кабельный модем встраивается тот же модуль T-AIM 200, обеспечивающий два порта для подключения аналоговых телефонных линий. После проведенной абонентом установки, модуль T-AIM 200 дистанционно конфигурируется системой администрирования NMAPS для поддержки VoATM или VoIP.

ComCONTROLLER через локальную или глобальную сеть подключается к телефонному коммутатору. Для преобразования потока голоса и сигнализации VoIP в стандартный PSTN поток используется шлюз VoIP-PSTN.

Временные этапы

Совместимость VoIP оборудования от разных производителей будет гарантирована, только когда установятся стандарты на VoIP передачу. Сегодня согласованы основные сценарии внедрения VoIP оборудования и ожидается начало массового коммерческого введения в эксплуатацию.

Согласованы и временные рамки внедрения VoIP. Производители, в том числе и Com21, активно трудятся над решением поставленных задач.

  • 1998 — неинтегрированная кабельная телефония.
  • 1999 — появление нестандартизированного оборудования для интегрированной передачи телефонии и данных.
  • 2000 — появление стандартизированного оборудования для интегрированной передачи телефонии и данных.
  • 2001 — предоставление наиболее развернутого набора услуг, расширение и стыковка многоканальных IP сетей.

Стоимость

Точная стоимость оборудования пока неизвестна. Имеющиеся на сегодняшний день расценки на шлюзы и сопутствующее оборудование слишком высоки, чтобы рассматриваться в серьезных бизнес-планах.

Выводы

После модернизации гибридной сети для организации доступа к Интернет, следующим логическим шагом является добавление IP телефонии. Расширение ассортимента услуг, как правило, приводит к повышению доходов оператора и большему выбору для абонентов. Но полноценная IP телефония, способная конкурировать с традиционной по качеству передачи и набору услуг, появится только через год-полтора. Поэтому кабельные операторы, желающие уже сегодня расширить ассортимент предлагаемых услуг, не ожидают начала коммерческого выпуска VoIP оборудования. Они широко внедряют стандартную кабельную телефонию с коммутацией линий. До тех пор пока не будут приняты стандарты на VoIP передачу, а сама VoIP технология не будет как следует отработана, традиционная телефония останется оптимальным выбором для операторов любой гибридной сети.



 
Теле-Спутник Октябрь 1999
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт