Пакетная телефония для офиса

Но до последнего времени такие решения применялись в подавляющем большинстве случаев только для организации транков между традиционными телефонными станциями.

Новая инициатива Cisco

Осенью нынешнего года компания Cisco Systems представила сетевую архитектуру для одновременной передачи голоса, видео и данных (Architecture for Voice, Video, Integrated Data — AVVID). Эта архитектура стала венцом пятифазовой стратегии перехода на мультисервисные сети.

В данной публикации мы не будем подробно рассматривать развитие всей стратегии, оставив сей кусок хлеба для историков телекоммуникаций. Заметим лишь, что был осуществлен переход от решений по организации соединительных линий АТС через пакетные сети к целостным решениям IP-телефонии для корпоративных и глобальных сетей.

• собственно инфраструктуры сети с IP-протоколом;
• решений для обработки телефонных вызовов;
• оконечных устройств;
• приложений, обеспечивающих сервисные услуги.

Сетевая инфраструктура всегда была приоритетным направлением Cisco. Поэтому нет ничего удивительного в том, что компания включила в AVVID полный спектр сетевого оборудования, поддерживающего управление качеством обслуживания (QoS), средства сетевого управления и обеспечения безопасности.

Другие компоненты AVVID представляют собой систему корпоративной телефонной связи (Cisco Communication Network, CCN), наложенную на сеть Ethernet. Поэтому часто используется термин Ethernet-телефония. Эта система была разработана американской компанией Selsius, а затем приобретена Cisco Systems.

CCN отнюдь не является пионером в области офисной компьютерной телефонии. Еще в 1994 г. мне довелось экспериментировать с программным продуктом VocalChat, который позволял создать на базе сетевых компьютеров, оснащенных звуковыми картами, систему селекторной связи. Хорошо известна продукция фирмы Dialogic: ее системы компьютерной телефонии представляют собой серверы интеллектуальной обработки телефонных вызовов. Для построения офисной АТС достаточно подключить телефонные аппараты к специализированным платам, установленным на сервере или рабочих станциях, с помощью отдельной абонентской разводки.

CCN отличает довольно элегантное решение по использованию кабельной инфраструктуры локальных сетей в качестве абонентских телефонных линий. Это позволяет существенно снизить расходы при создании или модернизации телекоммуникационных офисных сетей. На рисунке представлена система офисной телефонии, в которой реализован один из вариантов совместной работы обычной УПАТС и IP-УПАТС.

Кирпичики CCN

С «позиции» локальной сети каждый IP-телефон представляет собой устройство с двумя сетевыми портами 10Base-T. Один из них подключается к локальной сети, а к другому допускается подсоединить компьютер пользователя (относительно последнего IP-телефон можно рассматривать как концентратор, каждый порт которого, в отличие от привычных сетевых концентраторов, имеет строгое функциональное назначение) или другой IP-телефон.

В начале 2000 г. будут выпущены аппараты с интерфейсом 10/100Base-T. В настоящее время Cisco предлагает только две модели IP-телефонов — 12SP+ и 30VIP (индексы указывают на число дополнительных клавиш). Аппараты различаются функциональными возможностями и размерами жидкокристаллического экрана. Кроме этих телефонов система поддерживает оконечные устройства рекомендации ITU-T Н.323 и программные эмуляторы телефонов на базе интерфейса TAPI Windows.

Внешне телефоны практически не отличаются от цифровых аппаратов УПАТС. Разница внутри. Во-первых, это интерфейс подключения, рассмотренный выше. Во-вторых, аппаратная поддержка алгоритмов кодирования речевого сигнала. Кодирование осуществляется по рекомендациям G.711 (64 кбит/с) и G.723.1 (6,3 кбит/с). Выбор варианта кодирования зависит от пропускной способности сети. Следует учитывать, что реальный трафик будет несколько выше за счет добавления пакетных заголовков. В обычных УПАТС используется только рекомендация G.711, а сжатие лишь иногда применяется при передаче по транкам.

Каждому IP-телефону при подключении к сети должны быть назначены IP-адрес и маска адреса. Это можно сделать либо вручную, через тастатуру аппарата, либо с помощью DHCP — сервера, поддерживающего протокол динамической конфигурации. После подключения телефонный аппарат регистрируется CallManager — программным приложением, работающим на сервере Windows NT. Сейчас выпущена его версия 2.4. Помимо регистрации в сети IP-телефонов CallManager управляет всеми процессами установления соединений и обеспечивает предоставление сервисных услуг CCN.

Вариант построения совместной сети IP-УПАТС и УПАТС

Учитывая центральное место CallManager в офисной IP-УПАТС или Ethernet-УПАТС, распределенной офисной системе IP-телефонии, компания Cisco предлагает специальное решение MCS-7830 (Media Convergence Server). Сервер содержит предустановленный CallManager и имеет высокие показатели отказоустойчивости. Его конструктивное исполнение позволяет дублировать блоки питания и жесткие диски и осуществлять их «горячую» замену. В MCS-7830 используются два SCSI-диска по 9,1 Гбайт, работающих в режиме зеркалирования.

Для поддержки удаленного администрирования в состав сервера входит специализированная плата RMB (remote management board). Платой ее можно называть только в том смысле, что она устанавливается внутри корпуса устройства. На самом деле, это полностью независимый компьютер со своим процессором, памятью, источником аварийного питания.

В сети пакетной телефонии могут присутствовать несколько CallManager. Каждый из них способен обеспечивать управление определенной частью общей сети, между собой они взаимодействуют в соответствии с рекомендацией Н.323. В другой конфигурации один CallManager является рабочим, а остальные находятся в «горячем» резерве. При отказе основного его функции подхватывает резервный.

В состав CCN могут входить шлюзы к телефонным сетям общего пользования (ТфОП) и к корпоративным телефонным сетям. Сейчас Cisco предлагает две разновидности таких устройств — Cisco DT-24+ и Cisco DE-30+. Вполне ясно, что первый вариант выпущен для североамериканской иерархии каналов (линия Т1), а второй — для линий Е1. Шлюзы представляют собой стандартные PCI-платы и используют только питание базового компьютера. Как и все остальные компоненты CCN, они управляются через CallManager.

Шлюзы ориентированы на поддержку соединительных линий с городскими АТС и транков с учрежденческими; их применение целесообразно для достаточно больших офисных телефонных сетей на базе IP. Но как подключить к общедоступным сетям небольшой офис, оснащенный IP-УПАТС? Для этого в активное сетевое оборудование, например в маршрутизаторы Cisco 1750 или Cisco 2600, достаточно установить голосовую карту с интерфейсами ISDN, FXO, FXS и E&M. Напомним, что интерфейс FXO (Foreign Exchange Office) служит для подключения к телефонной станции, а FXS (Foreign Exchange Subscriber) — для подсоединения телефонных аппаратов. E&M является универсальным интерфейсом, который поддерживает несколько типов сигнализации по двух- и четырехпроводным линиям.

Другим вариантом может стать использование специального аналогового шлюза Access Analog Gateway, выпускаемого Cisco Systems. Шлюз дает возможность подключать IP-УАТС к другим станциям, используя восемь аналоговых абонентских линий. Кроме того, его порты позволяют подключать обычные аналоговые телефоны, модемы и факс-аппараты. Для подсоединения к локальной сети используется интерфейс 10Base-T. Этот шлюз можно использовать для подключения систем голосовой почты к CCN.

Достоинства и недостатки

Шлюзовые решения IP-УАТС для традиционных телефонных сетей поддерживают основные международные протоколы сигнализации. В России, особенно в ведомственных сетях связи, присутствует великое множество экзотических видов сигнализации. Сети связи сейчас достаточно интенсивно модернизируются, но еще долго в них будет совместно использоваться устаревшая и современная техника. Поэтому любому производителю телефонного оборудования необходимо обеспечить совместимость (насколько она возможна) с установленными системами связи. С этой российской проблемой традиционные поставщики столкнулись в начале 90-х гг. и, дабы остаться на нашем рынке, были вынуждены пойти на разработку дополнительных интерфейсных узлов к своим станциям.

По словам представителей Cisco, они прекрасно осознают важность решения данной проблемы и уже заказали разработку преобразователей протоколов сигнализации своим российским партнерам.

Определенные претензии вызывают сами IP-телефоны. В настоящее время они обладают двумя существенными недостатками.

Во-первых, для них требуется внешнее электропитание. Можно долго рассуждать об источниках бесперебойного питания для рабочих мест, системе гарантийного питания для всего офиса в целом, но лишний провод на рабочем месте — все же лишний. Кроме того, существуют устоявшиеся представления о «нормальном» функционировании телефонного оборудования. Если произошло ЧП и отключился свет, то в любом административном здании должна продолжать работать система аварийного освещения и некоторое время — вся или большая часть телефонной сети. Это не блажь, а условие обеспечения безопасности людей. Указанный недостаток своих IP-телефонов Cisco намерена устранить к середине 2000 г. Электропитание планируется подавать от активного сетевого оборудования через свободные пары сетевой проводки.

Во-вторых, удручают недостаточные возможности IP-аппаратов. Если отвлечься от деталей реализации CCN, то несложно заметить, что по своей функциональности она являются точной копией обычной АТС. Все вопросы установления соединений, предоставления абонентам дополнительных сервисных услуг решаются центральным коммутатором, чью роль в CCN выполняет Cisco CallManager. Телефонный аппарат направляет в CallManager запрос на вызов определенного номера. Проверяется его доступность, и, если он имеется в системе и свободен, соответствующий IP-адрес возвращается к инициатору телефонного соединения. Далее сами аппараты устанавливают связь между собой по протоколу IP, и абоненты начинают общение. После разъединения соответствующая информация посылается в CallManager. Таким образом, даже если CallManager выходит из строя, все текущие соединения сохраняются.

Итак, рассмотренные функциональная схема и процедуры работы известны давно и с успехом применяются в большинстве телефонных станций. Во многих современных АТС установленные соединения продолжают существовать даже после отключения управляющего устройства. Но CCN не является привычной станцией; в самой идее наложенной на локальную сеть телефонной системы заложен огромный потенциал создания новых алгоритмов функционирования.

Анализ возможных решений выходит за рамки данной статьи, упомянем лишь о том, что часть вопросов, связанных с коммутацией и предоставлением дополнительного сервиса, смогут «решать» непосредственно IP-аппараты. Безусловно, это повлечет за собой некоторое усложнение телефонов, но успехи микроэлектронной и микропроцессорной техники, постоянное снижение цен на электронные компоненты не позволят сильно вырасти габарито-весовым и стоимостным показателям таких устройств. А плюсы очевидны: офисная телефонная система получится по-настоящему распределенной и органично интегрированной с пакетной сетью.

Каковы другие недостатки CCN, покажет только опыт эксплуатации. Он же позволит оценить преимущества этой системы перед традиционными решениями, но уже сейчас можно отметить два из них.

Во-первых, очень простой, интуитивно понятный интерфейс оператора CCN, основанный на WEB-технологиях. Данное достоинство кажется особенно существенным, когда вспоминаешь о человеко-машинном языке с жутким синтаксисом, который присущ многим современным телефонным станциям.

Во-вторых, чрезвычайная легкость перемещения телефонов. Просто отключил аппарат от сети в одной комнате, а затем подключил в другой. И все! А для того чтобы перенести телефон, подключенный к обычной телефонной станции, необходимо выполнить целый ряд операций: заблокировать номер, отключить аппарат, проверить новую абонентскую линию, переделать кроссировки на станционном кроссе или программным образом перетасовать некоторых абонентов, подключить аппарат и разблокировать номер.

Перспективы

Любая офисная АТС должна обладать широким набором дополнительных услуг и возможностей. Предоставление их абонентам стало приоритетным направлением деятельности Cisco. Архитектура AVVID является базовой для решений телефонии «Нового Мира» (маркетинговый термин компании Cisco). Под этими решениями понимается не только построение телефонной системы на основе открытых стандартов, но и предоставление абоненту взаимоувязанного сервиса от разных приложений. В рамках единого вызова абоненту будет доступна речевая и видеоинформация, получение сведений из различных баз данных. Такие возможности окажутся незаменимыми для работы центров технической поддержки и организации электронной торговли. Применение контакт-центров обработки вызовов, универсальных почтовых ящиков речевой, электронной почты и факсов, использование единого абонентского номера и виртуальных интеллектуальных ассистентов позволят существенно повысить эффективность ведения бизнеса.

Начиная продвижение на рынке своей новой архитектуры, Cisco обнародовала программу для разработчиков голосовых приложений CVAP (Cisco Voice Application Partner). В ее рамках многие софтверные компании смогут предложить широкому кругу клиентов свои решения.

Нельзя не упомянуть и еще об одной задаче, связанной с внедрением новой архитектуры в достаточно плотном окружении существующих телефонных систем: это обеспечение постепенной безболезненной миграции к мультисервисной офисной сети. Компанией Cisco разработаны детальные рекомендации для осуществления такого перехода, который может занять до трех лет, но в результате обеспечить значительную экономию средств. Я надеюсь, что в ближайшем будущем в России появятся яркие примеры широкомасштабного внедрения офисных систем IP-телефонии.