современного уровня. И если магистральные сети и оборудование в «неразвитых» сетях практически находятся на современном уровне, то местные сети и системы связи, на которых лежит основная тяжесть по предоставлению дополнительных ус- луг, не готовы к использованию на них предлагаемых концепций. В связи с этим необходим поиск альтернативных путей реализации стратегии предоставления до- полнительных услуг. Первая возможность заключается в преодолении отставания путем модернизации местной сети, а затем уже в развитии средств предоставления на ней интеллектуальных услуг. Вторая возможность — создание концепции и практических реализаций, пригодных для использования на существующих сетях и пусть не самых современных, но еще надежных средствах связи. Первый путь дос- таточно затратный, но глобальный, второй путь значительно менее затратный, но может напоминать «латание дыр». Поэтому главный вопрос — насколько второй путь сможет решить не только задачи настоящего времени, но и быть использован в перспективе. Именно эта концепция и предлагаемые решения являются главной темой настоящей главы.

Кроме того, в настоящей главе освещены вопросы концепции построения и реа- лизации гибридных интеллектуальных сетей (ГИС), в основе которых лежат прин- ципы построения как интеллектуальных сетей, так и компьютерной телефонии. По-

добная концепция отвечает требованиям конвергенции сетей связи, созвучна так называемой пропорциональной архитектуре интеллектуальных сетей (Proportion Intelligent Network, PRIN) и, по мнению автора, позволяет в достаточной мере решить

вопросы предоставления дополнительных услуг как при современном состоянии развития телекоммуникаций, так и в их перспективе. Учитывая этого, целесообраз- но кратко остановится на концепции интеллектуальных сетей, чтобы затем перейти к концепции и реализации ГИС. Подробные сведения по интеллектуальным сетям можно получить из многочисленной литературы [10, 26–35].

3.2. Архитектура интеллектуальных сетей

В соответствии с рекомендацией ITU-T I.312/Q.1201 [32] понятие «интеллектуаль- ная сеть» определяется так: интеллектуальная сеть — это архитектурная концепция предоставления новых услуг связи, обладающих следующими основными характе- ристиками:

–широкое использование современных методов обработки информации;

–эффективное использование сетевых ресурсов;

–модульность и многоцелевое назначение сетевых функций;

–интегрированные возможности разработки и внедрения услуг средствами мо- дульных и многоцелевых сетевых функций;

–стандартизованное взаимодействие сетевых функций посредством независи- мых от услуг сетевых интерфейсов;

–возможность управления некоторыми атрибутами услуг со стороны абонентов и пользователей;

–стандартизованное управление логикой услуг практически ко всем известным сегодня типам сетей: ТфОП, сети передачи данных с коммутацией пакетов

(Data Packet Switched Network, DPSN), сети связи с подвижными системами (Public Land Mobile Network, PLMN), узкополосной и широкополосной циф- ровой сети с интеграцией служб (Narrowband (Broadband) Integrated Services Digital Network, N(B)-ISDN).

При этом под сетевой архитектурой понимается взаимосвязь компонентов сети, включающая совокупность принципов логической и физической организации структуры сети, а также принципы функционирования технических и программных средств, используемые протоколы и интерфейсы сети.

Концепция ИСС, как и любой телекоммуникационной системы, представляет собой совокупность функциональных требований, интерфейсов и протоколов. Для ИСС данная совокупность в части функциональных требований специализируется МСЭ в виде набора возможностей (CS) для создания услуг, доступных в сети. При этом сетевые протоколы должны быть адаптированы к каждому этапу развития ИСС в соответствии с ее долговременной целевой программой развития и фазами реализации. Первый этап реализации соответствует набору возможностей CS-1, на последующих этапах разрабатываются наборы CS-2 и CS-3.

Концепция интеллектуальной сети при реализации ее сетевой архитектуры и прикладного протокола INAP, что следует особо подчеркнуть, использует один из

ключевых элементов построения цифровых сетей связи — систему сигнализации SS7 (Signalling System No.7), стандартизованную ITU-T в рекомендациях серии

Q.700 (в России ОКС №7). Существуют несколько подходов к архитектурной реа- лизации ИСС, в частности классический и в виде узла услуг (Service Node, SN). Ка-

ждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки, на которых мы ос- тановимся ниже.

Главным требованием к функциональной архитектуре ИСС [26, 32] является разделение функций предоставления услуг и функций коммутации, а также распре- деление их по различным подсистемам. Функции коммутации, как и для традици- онных сетей, остаются в базовой сети связи, а функции управления, создания и вне- дрения услуг выносятся в создаваемую отдельно от базовой сети интеллектуальную

надстройку, взаимодействующую с базовой сетью посредством стандартизованных интерфейсов (рис. 3.1).

Требование стандартизации протоколов обмена между базовой сетью и интел- лектуальной надстройкой должно служить основой совместимости коммутацион- ного оборудования и интеллектуальной надстройки различных поставщиков ком- мутационного оборудования. Взаимодействие между функциями коммутации и

управления услугами осуществляется посредством прикладного протокола интел- лектуальной сети INAP (IN Application Protocol), стандартизованного ITU-T в реко-

мендации Q.1205. Управление созданием и внедрением услуг осуществляется через прикладной программный интерфейс API (Application Programming Interface). Та-

ким образом, стандартизованные интерфейсы ИСС должны делать сеть открытой для независимых изменений как в интеллектуальной надстройке, так и в базовой сети (имея в виду опять же стандартизацию протоколов обмена).

Рис. 3.1. Архитектура интеллектуальной сети связи

Основой для стандартизации в области интеллектуальных сетей связи является концептуальная модель ИСС (Intelligent Network Conceptual Model, INCM), стан-

дартизованная ITU-T в рекомендации I.312/Q.1201. INCM состоит из четырех плос- костей (рис. 3.2) и отражает абстрактный подход к описанию ИСС.

Концептуальная модель разделяет аспекты, относящиеся к услугам, и аспек- ты, связанные с сетью, что позволяет описывать услуги и возможности ИСС неза- висимо от базовой телекоммуникационной среды, над которой создается интеллек- туальная надстройка.

В концептуальной модели выделяют четыре уровня:

Первый уровень — плоскость услуг (Service Plane, SP) — представляется в кон- цептуальной модели исключительно с точки зрения услуг. В этой плоскости опре-

деляется, каким образом осуществляется предоставление услуг ИСС.

Второй уровень — глобальная функциональная плоскость (Global Functional Plane, GFP) — описывает возможности ИСС, необходимые для введения услуг. В

данной плоскости ИСС рассматривается как единое целое с процессом обработки вызова (Basic Call Process, BCP) и независимыми от вида услуг конструктивными блоками (Service Independent Building Blocks, SIB).

Третий уровень — распределенная функциональная плоскость (Distributed Functional Plane, DFP) — описывает функции, реализуемые узлами сети. На этом уровне

ИСС рассматривается как совокупность функциональных элементов, порождаю-

щих информационные потоки.

Четвертый уровень — физическая плоскость (Physical Plane, PP) — описывает узлы сети, а также содержащиеся в них функциональные элементы и протоколы.

Рис. 3.2. Концептуальная модель интеллектуальной сети:

ВСР – процесс обработки вызова; FEA – последовательность функциональных объектов (FE);

POI – логическая точка инициализации; POR – логическая точка завершения; PF – физическая единица;

SIB – независимые от услуг конструктивные блоки; SF – компонента услуги

Подробное описание каждого из вышеуказанных уровней приведено в Прило- жении 3.1. Здесь же необходимо подчеркнуть, что плоскостное рассмотрение кон- цептуальной классической модели ИСС позволяет сформировать на физической плоскости требования к функциональным блокам ИСС и в целом к ее архитектуре.

В соответствии концептуальной моделью в основе архитектуры ИСС лежит се- тевой принцип реализации и наличие в узлах сети базовых элементов архитектуры,

рассмотренных ниже.

Узел коммутации услуг (Service Switching Point, SSP) — чаще всего это комму-

татор сети общего пользования, который предоставляет пользователям доступ в сеть, — выполняет необходимые для коммутации функции, а также поддержку этих функций под управлением SCP. Он должен быть связан с узлами, выполняю-

щими функции управления услугами (Service Control Function, SCF), например с уз-

лом управления услугами.

Узел управления услугами (Service Control Point, SCP) реализует логику предос-

тавления услуг. Он должен иметь набор программ, обеспечивающих выполнение услуг и обработку данных, получаемых от пользователей ИСС. Таким образом, SCP

выполняет функцию управления услуг (SCF) и функцию поддержки данных (Service Data Function, SDF). SCP может иметь прямой доступ к узлу поддержки дан- ных (Service Data Point, SDP) или подсоединяться к нему через сеть сигнализации. В свою очередь, SDP может являться элементом как той же сети, что и SCP, так и

других сетей. SCP обычно связан с узлом коммутации услуг (SSP) и интеллектуаль-

ной периферией (IP) через сеть сигнализации.

Узел администрирования услуг (Service Management Point, SMP) служит для ввода новых услуг и модификации имеющихся услуг, а также содержит данные обо всех оказываемых услугах, пользователях и их правах доступа к определенным ус-

лугам, а также о версиях программ обслуживания. SMP выполняет функции SMF, SMAF и SCEF. Он может быть связан с любым узлом ИCC. SMP может управлять

базами данных, тестировать сеть, управлять нагрузкой и проводить измерения раз-

личных характеристик сети;

Узел, обеспечивающий среду создания услуг (Service Creation Environment Point,

SCEP) служит для разработки, формирования, тестирования и внедрения услуг в пункте SMP (SCE).

Узел интеллектуальной периферии (Intelligent Peripheral, IP) содержит средства,

предоставляющие пользователю интерактивный интерфейс и позволяющий делать услуги сети удобными для пользователей (например, запись, распознавание и син-

тез речи, а также прием управляющих цифр набора). IP выполняет функции специа-

лизированных ресурсов (Specialized Resources Function, SRF), функцию коммута-

ции услуг (SSF) и функцию управления вызовом (CCF). Последние две функции используются для обеспечения доступа к средствам, входящим в IP, и осуществля-

ются по запросу из узла коммутации услуг (SSP).

Узел поддержки данных (Service Data Point, SDP) содержит данные, необходи-

мые для предоставления индивидуализированных услуг. Доступ к SDP может быть осуществлен как через сеть сигнализации, так и через узел управления услугами (SCP) или узел администрирования услуг (SMP). При наличии в ИСС нескольких SDP они могут быть связаны друг с другом.

Кроме того, в структуре ИСС предусматривается ряд вспомогательных узлов,

таких, как:

AD (Adjunct) — вспомогательный узел управления, аналогичный узлу управле-

ния услугами SCP, но имеющий непосредственную связь с узлом коммутации услуг

(SSP);

SMAP (Service Management Access Point) — узел доступа к системе эксплуата-

ционной поддержки и администрирования услуг, который дает некоторым избран- ным пользователям доступ к узлу администрирования услуг (SMP).

Вариант сетевой физической архитектуры ИСС с использованием основных функциональных и физических объектов из набора возможностей CS1 приведен на

рис. 3.3. Интефейсы SCP–SSP, SCP–IP и SCP–SDP осуществляются стеком протоко-

лов SS7. Интерфейсы AD–SSP и AD–IP на верхнем уровне используют протокол

TCAP (Transaction Capabilities Application Part) SS7, а нижнем уровне могут быть ис-

пользованы протоколы, аналогичные MTP и SCCP SS7. В качестве интерфейсов IP– SSP и SN–SSP часто применяют метод доступа ISDN типа 2B + D. Доступ пользова-

телей осуществляется на основе базовых интерфейсов телекоммуникационных сетей.

Рис. 3.3. Вариант сетевой физической архитектуры ИСС

Необходимо отметить, что в рамках классического подхода можно объединить функции узлов коммутации и управления как в пределах одного, так и нескольких узлов сети.

Кроме рассмотренного выше классического подхода известен подход с выделе- нием узла услуг (Service Node, SN). Этот узел напрямую связан с одним или более

узлами коммутации услуг (SSP) и выполняет функции управления услугами (SCF),

поддержки данных (SDF), специализированных ресурсов (SRF), а также функции коммутации услуг (SSF) и управления вызовом (CCF). При этом функции SSF/CCF

в узле услуг тесно связаны с SCF, но недоступны из других узлов, выполняющих

функцию управления услугами. Узел услуг должен иметь возможности узла комму- тации услуг, управления услуг и интеллектуальной периферии вместе взятых.

Еще одно решение, объединяющее оба подхода, — это образование узла комму-

тации и управления услугами (Service Switcing and Control Point, SSCP). SSCP объе-

диняет узлы коммутации и управления услугами и выполняет функции коммутации услуг (SSF), управления вызовом (CCF), управления услугами (SCF), поддержки данных (SDF), управлением доступа вызова (CCAF) и, в отдельных случаях, функ- цию специализированных ресурсов (SRF).

Независимо от конкретной структуры ИСС алгоритм ее функционирования в соот- ветствии с логикой концептуальной модели заключается в следующем. Вызов поступа- ет на коммутатор узла связи. Коммутатор распознает запрос на предоставление услуги и передает его на выполнение с помощью узла коммутации услуги (SSP). Запрос на ус- лугу передается по сети общеканальной сигнализации в узел управления услугами

(SCP). Получив вызов, SCP анализирует его с помощью интерпретатора вида услуги (Service Logic Interpreter, SLI). Необходимые для выполнения сервиса данные, в том

числе реквизиты пользователей, хранятся в информационной базе сети (Network Information Database, NID). Услуга реализуется с помощью программы реализации логики услуги (Service Logic Program, SLP). SLI, программа управления NID и SLP использу-

ют общие конструктивные блоки для реализации конкретных услуг.

Реализовать интеллектуальную сеть сразу и в полном объеме затруднительно,

поэтому внедрение ИСС обычно разделяется на несколько этапов. В частности, внедрение AIN Release 1 шло в несколько этапов [34]. Поскольку международным

аналогом AIN.1 (США) является CS.1, его реализация осуществляется также в не- сколько этапов в зависимости от версии (Release).

Так, для AIN Release 0 определены три точки инициации запроса:

–момент снятия телефонной трубки или после набора нескольких первых цифр,

–после приема или анализа набранного номера,

–во время маршрутизации.

Установив необходимость специальной обработки, SSP проверяет SCP на со- стояние перегрузки, при наличии которой абонент извещается о недоступности ус- луги. При этом коммутатор может озвучить 75 объявлений. Данная редакция бази- руется на ANSI TCAP 1, поэтому SSP может передать SCP только одно сообщение

вне зависимости от запроса.

Для AIN Release 0.1 вводятся различия между начальной и завершающей поло- винами вызова и три дополнительных запроса; число объявлений увеличивается до 254. Кроме того, данная редакция поддерживает стандартные функции ISDN. Она

опирается на ANSI TCAP 2, поэтому сообщения для каждого запроса свои.

AIN Release 0.2 представляет собой надстройку над AIN Release 0.1. Новая вер- сия основана на наличии интеллектуальной периферии. Это дает возможность ос- вободить коммутатор от обязанности самому воспроизводить объявления. Наличие интеллектуальной периферии позволяет изменить список ожидаемых событий, ко- торый SCP посылает SSP, чтобы он известил SCP о наступлении каждого из них.

И наконец, четвертым этапом является реализация полнофункциональной сети

AIN Release 1.