Проект TIPHON (Telecommunication and Internet Protocol Harmonization over Networks)

Информация может быть не достоверна

Проект TIPHON (Telecommunication and Internet Protocol Harmonization over Networks)

Работа над проектом TIPHON (Telecommunication and Internet Protocol Harmonization over Networks) была начата институтом ETSI в апреле 1997 г. Основная задача проекта - решение проблем взаимодействия между сетями с маршрутизацией пакетов IP и сетями с коммутацией каналов в части поддержки прозрачной передачи речевой и факсимильной информации. Под сетями с коммутацией каналов подразумеваются ТфОП, ISDN и GSM.

Подключить недорогую IP-телефонию, "Виртуальный офис". Межгород от 15 коп.

В проекте принимают участие свыше 40 крупнейших телекоммуникационных компаний. Имеется восемь рабочих групп, последняя из которых - по защите информации - была организована

во время 15-го совещания рабочих групп 4-8 октября 1999 г. в Лейпциге. Результатом деятельности рабочих групп TIPHON являются технические спецификации и отчеты.

Сама идея проекта TIPHON родилась под влиянием динамично развивающегося рынка телекоммуникационных услуг, предоставляемых как операторами сетей связи, базирующихся на технологии коммутации каналов, так и операторами сетей, построенных на основе технологии маршрутизации пакетов IP. Задачей проекта является претворение в жизнь идеологии конвергенции и создание единой сетевой инфраструктуры, привлекательной для операторов различных видов связи.

Была отмечена растущая потребность в организации связи в реальном времени, в том числе, телефонной связи, в сетях, реализующих технологию маршрутизации пакетов IP. Для удовлетворения этой потребности институт ETSI предлагает в проекте TIPHON концепцию «сети сетей», такой, что сети, входящие в ее состав, могут базироваться на технологиях коммутации каналов и маршрутизации пакетов IP.

В рамках проекта TIPHON сети, использующие различные технологии коммутации, имеют статус доменов «глобальной сети». В основу взаимодействия этих доменов положено обеспечение гарантированного качества обслуживания (QoS) и защиты межсетевых соединений. Кроме того, обеспечивается возможность управлять соединениями, используя стандартные протоколы сигнализации. Таким образом, сеть TIPHON можно определить как сеть высшего уровня, поддерживающую предоставление услуг телефонной связи и базирующуюся на совокупности сетей более низкого уровня.

В основу проекта TIPHON положены следующие правила:

• терминалами TIPHON могут быть персональные компьютеры и обычные телефоны;

• интерфейс «человек-машина» (ММI) строится по аналогии с телефонным интерфейсом;

• пользователи могут менять точки доступа к услугам глобальной сети; при этом должен сохраняться набор предоставляемых услуг и качество обслуживания (QoS).

Главной целью проекта TIPHON является разработка механизмов взаимодействия и связанных с ними параметров для обеспечения мультимедийной связи с гарантированным качеством обслуживания между пользователями сетей с коммутацией каналов и сетей с маршрутизацией пакетов. При этом акцент делается на взаимодействие сетей, а не на отдельные сети, для чего и создаются соответствующие спецификации и стандарты, ориентированные на промышленные предприятия, операторские компании, администрации связи, органы сертификации и стандартизации и др.

Проект TIPHON предусматривает решение ряда технических задач, связанных с обеспечением приемлемого качества услуг телефонной связи. В число этих задач входит разработка эталонных конфигураций и функциональных моделей, требований к взаимодействию различных функциональных объектов, процедур управления соединением и протоколов; преобразование адресов в формате Е.164 в IP-адреса; рассмотрение технических аспектов защиты; изучение вопросов мобильности и обеспечения качества обслуживания. Ранее указывалось, что в работе над проектом TIPHON участвуют несколько групп, каждая из которых отвечает за решение определенной задачи. Ниже представлены основные направления деятельности рабочих групп TIPHON.

Разработка требований к единой межсетевой политике, определяющих выявление неисправностей, выбор уровня качества обслуживания, поддержку необходимой сигнализации и передачи акустических сигналов, трассировку соединения, идентификацию вызывающего абонента.

Разработка эталонных конфигураций и функциональных моделей, включая функциональную модель шлюза между IP-сетями и сетями с коммутацией каналов, а также спецификацию интерфейсов шлюза. Модели должны отражать все аспекты функциональности шлюзов, в том числе взаимодействие с привратниками и с Интеллектуальными сетями.

Разработка процедур обработки вызовов и протоколов, алгоритмов установления и разрушения соединения, процедур обнаружения привратника, регистрации оконечного оборудования, аутентификации пользователя. Здесь же рассматриваются вопросы использования DTMF-сигнализации и специфицируются функции транспортного уровня.

Преобразование адреса в формате Е.164 в IP-адрес. Пользователям IP-сетей, как правило, адреса выделяются динамически, поэтому идентифицировать пользователей по их IP-адресам невозможно. Необходимо разработать новый механизм адресации, обеспечивающий технологическую прозрачность при преобразовании номера Е.164 в IP-адрес.

Технические аспекты начисления платы и выставления счетов. Должны быть предусмотрены следующие формы оплаты: кредит, дебет, оплата при помощи кредитной карты, оплата вызываемой стороной. При этом должны учитываться следующие параметры: тип услуги, длительность связи, время суток.

Технические аспекты защиты. К ним относится первичная защита сети от случайных или умышленных повреждений. Здесь же рассматривается защита информации и доступа, а также связанные с этим вопросы сигнализации, нагрузки, аутентификации, авторизации, шифрования и секретности вызова.

Вопросы качества обслуживания. Конечный пользователь ожидает, что услуга передачи речевой информации будет предоставляться с хорошим качеством и высокой надежностью. Но такие примеры, как предоставление услуг сотовой связи стандарта GSM и микросотовой связи стандарта DECT, показали, что конечного пользователя удовлетворяет качество обслуживания, худшее по сравнению с ТфОП или ISDN, до тех пор, пока он получает выгоду от использования новой услуги. В случае предоставления услуг сотовой связи - это мобильность терминала, а в случае IP-телефонии это могут быть низкая стоимость, возможности интеграции услуг в рамках единой сети.

Вопросы мобильности пользователя. Пользователь должен иметь доступ к услуге передачи речевой информации по IP-сетям в любом месте сети.

Ниже несколько подробнее рассматриваются наиболее интересные, как показалось авторам, направления деятельности групп, работающих над проектом TIPHON. Одним из таких направлений является разработка принципа декомпозиции шлюза.

Взятую за основу рекомендацию ITU-T Н.323, спецификации TIPHON дополняют некоторыми обязательными процедурами, а также механизмами взаимодействия IP-сетей с ТфОП. функциональная модель сети IP-телефонии, разработанная TIPHON, состоит из тех же компонентов, что и модель сети Н.323 (привратник, шлюз, терминал), однако в ней предусмотрено разделение шлюза на три функционально-независимых объекта. Это шлюз сигнализации (SG), транспортный шлюз (MG) и контроллер транспортного шлюза (MGC).

Шлюз сигнализации служит промежуточным звеном сигнализации между IP-сетями и ТфОП. В задачи транспортного шлюза входит преобразование и/или перекодирование передаваемой

информации. К транспортному шлюзу подключены ИКМ-тракты сети с коммутацией каналов, он также подавляет эхо, воспроизводит различные сообщения для абонентов, принимает и передает сигналы DTMF и т.д. Контроллер транспортного шлюза MGC выполняет процедуры сигнализации Н.323, которые определены в рекомендациях ITU-T Н.323, Н.225 (RAS и Q.931) и Н.245, а также преобразует сигнализацию ТФОП в сигнализацию Н.323. Основная его задача - управлять работой транспортного шлюза, т.е. осуществлять управление соединениями, использованием ресурсов, преобразованием протоколов и т.п.

Привратник отвечает за управление объектами сети, в частности, выполняет преобразование адресов (например, телефонных номеров в соответствующие IP-адреса) и маршрутизацию сигнальной информации. Привратник в модели сети TIPHON поддерживает все те функции, которые определены для него в рекомендации Н.323. Но, помимо этого, он отвечает за начисление платы, взаиморасчеты, составление отчетов об использовании ресурсов и выполняет некоторые другие функции.

Следует особо подчеркнуть, что MGC - это объект, контролирующий работу транспортного шлюза. Управление соединениями в его функции не входит. Это - задача привратника, который выполняет ее в соответствии с рекомендацией ITU-T Н.323.

Разработанная в рамках проекта TIPHON модель сети, состоящая из функциональных элементов и интерфейсов (точек доступа) между ними. Чтобы соответствовать рекомендациям TIPHON, оборудование должно поддерживать эти интерфейсы. Так, интерфейс D предназначен для организации взаимодействия между привратниками, а интерфейс С - между контроллером шлюза MGC и привратником. Интерфейс N поддерживает взаимодействие между объектами MGC и MG. Они могут общаться на предмет создания, модификации и завершения соединений; определения требуемого формата информации; генерации акустических сигналов и различных речевых уведомлений; запроса отчетов о событиях, связанных с прохождением информационного потока. Функции поддержки (back-end) могут быть использованы для аутентификации, биллинга, преобразования адресов и других задач.

Смоделированный на основе трех описанных элементов распределенный шлюз воспринимается другими элементами сети как единая система.

Три упомянутых элемента (SG, MG, MGC) могут не быть физически разделены, однако такое разделение дает определенные преимущества. Дело в том, что использование трех отдельных объектов позволит обрабатывать больше вызовов, поскольку в этом случае разные функции распределяются по отдельным процессорам. В идеале такие объекты должны иметь стандартные интерфейсы, что даст оператору возможность использовать продукцию разных фирм-производителей. В приведенной выше модели один шлюз сигнализации с целью

более экономичного развертывания сети может быть использован для обслуживания большого числа транспортных шлюзов.

Теперь следует рассмотреть вопрос об адресации в рамках проекта TIPHON. От решения задач адресации во многом зависят удобство пользования услугой, работа алгоритмов маршрутизации, обеспечение мобильности абонентов и т.д. Концепцией телефонной связи предусмотрено, что абонент сети ТфОП должен иметь возможность связаться с другим абонентом со своего телефона путём набора номера вне зависимости оттого, к сети какого типа подключён адресат. Формат номера обычно соответствует рекомендации Е. 164. В настоящее время органами стандартизации разрабатываются механизмы преобразования телефонных номеров либо в IP-адреса, либо в унифицированные указатели ресурсов (URL).

Отображение телефонных номеров на IP-адреса создаёт проблему управления данными, так как пользователи имеют тенденцию перемещаться по всей сети Интернет и входить в систему из разных мест, поэтому их IP-адрес регулярно изменяется. Если предполагается, что сети IP-телефонии будут обслуживать сотни миллионов пользователей, то гибкое и надёжное решение вопроса о том, каким образом должно выполняться регулярное обновление данных и как должны обрабатываться запросы, со всей очевидностью станет сложной проблемой.

Отображение телефонных номеров на URL немного упрощает проблему преобразования адресов путём использования интернетовского ярлыка для идентификации пользователя. Однако, как только телефонный номер преобразован в ярлык, последний должен быть преобразован в адрес поставщика услуг Интернет, который, в свою очередь, формирует окончательный IP-адрес получателя. Наличие такого большого количества стадий, нужных, чтобы найти вызываемого абонента, будет, очевидно, существенно увеличивать время между набором номера вызывающим абонентом и получением им сигнала КПВ или зуммера «Занято».

В настоящее время органами стандартизации разрабатываются и другие механизмы, обеспечивающие надлежащую адресацию и маршрутизацию номеров Е.164, однако простых и универсальных путей решения этой проблемы пока не видно. Вопрос преобразования номера телефонной сети общего пользования в IP-адрес представляется пока еще довольно сложным, и пути его решения разрабатываются не только рабочей группой 4 в рамках проекта TIPHON, но и другими организациями, например IETF.

Еще одним важным направлением работы TIPHON является вопрос о классах обслуживания. Для операторов очень привлекательна возможность предоставления услуг с разным уровнем качества (и, соответственно, с разными тарифами), причем

поддерживаемым не только в пределах сети одного оператора, но и при связи между сетями разных операторов. Для этого в рамках проекта TIPHON определены четыре класса обслуживания, каждый из которых гарантирует определенное качество, как при установлении соединения, так и во время сеанса связи.

Качество обслуживания при установлении соединения характеризуется, прежде всего, временем его установления, т.е. временем между набором абонентом последней цифры номера (или, например, команды ввода при наборе адреса на компьютере) и получением им ответного акустического сигнала. Качество обслуживания во время сеанса связи определяется многими факторами, основными из которых являются сквозная временная задержка и качество сквозной переречи (оценивается методами экспертной оценки).