Программный коммутатор - NiNa.Az

Softswitch (англ. Softswitch — программный коммутатор, также используется калька «софтсвитч» ) — гибкий программный коммутатор для обеспечения функций телефонной связи, один из основных элементов сети связи следующего поколения NGN. Софтсвитч служит для управления сетью NGN и призван отделить функции управления соединениями от функций коммутации. Программный коммутатор способен обслуживать большое число абонентов и взаимодействовать с серверами приложений, поддерживая открытые стандарты. Является носителем интеллектуальных возможностей IP-сети, он координирует управление обслуживанием телефонных вызовов, сигнализацию и функции, обеспечивающие установление соединения через одну или несколько сетей. Софтсвитч может представлять собой программное обеспечение (отсюда и слово «soft» в термине) на любом сервере или виртуальной машине или АПК — специализированное устройство с предустановленным ПО или даже сетевой кластер серверов или устройств с установленным с ПО, работающий как единое целое.

Softswitch в составе сети связи общего пользования

История

В ходе развития сетей телефонии и передачи данных была разработана концепция NGN, предполагающая конвергенцию сетей IP-телефонии с ТфОП, ISDN, интеллектуальными сетями, сетями мобильной связи и сетью Интернет. В целях взаимодействия со всеми сетями и типами сигнализаций было разработано устройство Softswitch, программный коммутатор, который явился ядром мультисервисной сети.

Первой организацией, занимавшейся продвижением стандартов по Softswitch и обеспечением функциональной совместимости различных технологий Softswitch, был основанный в 1999 году Международный Softswitch-консорциум ISC (International Softswitch Consortium), переименованный позже в IPCC (International Packet Communication Consortium). В состав IPCC вошли рабочие группы, в рамках которых и обсуждались архитектура, услуги, протоколы, а также вопросы маркетинга Softswitch.

Первой фирмой-производителем, которая продемонстрировала программный коммутатор Softswitch, являющийся готовым коммерческим продуктом, была корпорация Lucent Technologies. Это произошло в 2001 году на выставке CeBIT. Этот Softswitch представляет собой многофункциональную программируемую систему управления, позволяющую операторам быстро создавать и внедрять новые услуги в своих сетях IP и АТМ.

Первыми операторскими компаниями, развернувшими опытные зоны программных коммутаторов, были компании Worldcom и Level 3.

Архитектура Softswitch

Согласно разработанной в рамках Консорциума IPCC модели архитектуры Softswitch, предусматриваются четыре функциональные плоскости:

• транспортная плоскость — отвечает за транспортировку сообщений по сети связи. Включает в себя домен IP-транспортировки, домен взаимодействия и домен доступа, отличного от IP.
• плоскость управления обслуживанием вызова и сигнализации — управляет основными элементами сети IP-телефонии. Включает в себя контроллер медиашлюзов, Call Agent, Gatekeeper.
• плоскость услуг и приложений — реализует управление услугами в сети. Содержит серверы приложений и серверы ДВО (дополнительных видов обслуживания).
• плоскость эксплуатационного управления — поддерживает функции активизации абонентов и услуг, техобслуживания, биллинга и другие эксплуатационные задачи.

В рамках рассмотренных плоскостей Консорциумом выделяется 12 основных функциональных объектов (ФО):

Функциональная плоскость		ФО	Функциональный Объект	Протоколы сигнализации
плоскость услуг и приложений	1.1	AS-F	ФО сервера приложений (Application Server Function)	SIP, MGCP, H.248, LDAP, HTTP, CPL, XML, Open APIs
	1.2	SC-F	ФО управления услугами (Service Control Function)	INAP, CAP, MAP, Open APIs
плоскость управления вызовами и сигнализации	2.1	SPS-F	ФО прокси-сервера SIP (SIP Proxy Server Function)	SIP
	2.2	R-F	ФО маршрутизации вызова (Routing Functions)	ENUM, TRIP
	2.3	A-F	ФО учёта, авторизации, аутентификации (Accounting Functions)	RADIUS
	2.4	CA-F	ФО устройства управления шлюзом (Call Agent Function)	SIP, SIP-T, BICC, H.323, Q.931, Q.SIG, INAP, ISUP, TCAP
	2.5	MGC-F	ФО контроллера медиашлюзов (Media Gateway Controller Function)	H.248, MGCP
транспортная плоскость	3.1	MS-F	ФО транспортного сервера (Media Server Function)	SIP, H.248, MGCP
	3.2	IW-F	ФО взаимодействия (InterWorking Function)	H.323/SIP, IP/ATM
	3.3	SG-F	ФО шлюза сигнализации (Signaling Gateway Function)	SIGTRAN (M3UA, IUA, V5UA over SCTP)
	3.4	MG-F	ФО медиашлюза (Media Gateway Function)	RTP/RTCP, TDM, H.248, MGCP
	3.5	AGS-F	ФО сигнализации шлюза доступа (Access Gateway Signaling Function)

Системы сигнализации

Основная задача Softswitch — согласовывать разные протоколы сигнализации как сетей одного типа, например, при сопряжении сетей H.323 и SIP, так и при взаимодействии сетей коммутации каналов с IP-сетями.

Основные типы сигнализации, которые использует Softswitch, — это сигнализация для управления соединениями, сигнализация для взаимодействия разных Softswitch между собой и сигнализация для управления транспортными шлюзами. Основными протоколами сигнализации управления соединениями сегодня являются SIP-T, ОКС-7 и H.323. В качестве опций используются протокол E-DSS1 первичного доступа ISDN, протокол абонентского доступа через интерфейс V5, а также все ещё актуальная сигнализация по выделенным сигнальным каналам CAS.

Основными протоколами сигнализации управления транспортными шлюзами являются MGCP и Megaco/H.248, а основными протоколами сигнализации взаимодействия между коммутаторами SoftSwitch являются SIP-T и BICC.

Предоставляемые услуги

За счет доступа к различным сетям и приложениям, на базе Softswitch гораздо проще организовывать различные виды услуг и дополнительных видов обслуживания:

• Полный набор современных услуг телефонии, таких как интеллектуальная маршрутизация вызовов в зависимости от доступности абонента, ожидание вызова, удержание и перевод вызовов, трёхсторонние конференции, парковка и перехваты вызовов, многолинейные группы абонентов и т. д.
• Назначение прямых городских номеров на любую из линий, разрешение или запрет определённых видов входящей/исходящей связи на них, получение статистики соединений.
• Широкие возможности активации и деактивации услуг и сервисов на определённой телефонной линии посредством кодов активации, набираемых с телефона, посредством web-интерфейса, посредством обращения к голосовому порталу IVR, посредством меню телефонного аппарата.
• Голосовые сервисы, такие, как голосовая почта, с возможностью отправки полученного сообщения на email и т. п.

Softswitch class IV и class V

На сегодняшний день Softswitch принято разделять по наличию/отсутствию абонентской базы и взаимодействия с аппаратами конечных пользователей.

Softswitch class IV предназначен для организации транзитного центра в некоторых операторских сетях. Он осуществляет маршрутизацию и распределение вызовов в IP-сетях на магистральном уровне, обеспечивая транзит и перераспределение трафика, получаемого от региональных сегментов.

Softswitch class V — программные коммутаторы 5 класса отличаются возможностью работы непосредственно с конечными абонентами сети и предоставляют им как транспортные услуги, так и дополнительные виды обслуживания (ДВО).

Существуют также комбинированные или универсальные решения, которые так и называют — class 4/5.

Примеры софтсвитчей

Созданием программных коммутаторов Softswitch для сетей связи следующего поколения (NGN) занимаются многие известные компании: Avaya, Nokia Siemens Networks, Alcatel-Lucent, Ericsson, Unify, Nortel, Cisco, Huawei, Samsung и другие.

Примерами российских коммерческих разработок в области softswitch (class IV и V) являются VoIP платформы РТУ, решения НТЦ «Протей», предприятия «Элтекс», продукты ФЛАТ и решения отечественного разработчика «Светец».

Решения для корпоративных сетей связи

• 3СX — IP-АТС для внутренних корпоративных коммуникаций;
• Avaya Aura — IP-АТС и развитая экосистема связанных продуктов (шлюзов, серверов, телефонных устройств). Производство: США;
• CommuniGate Pro — сервер электронной почты и IP-телефонии;
• Cisco Call Manager Express (CME) и Unified Call Manager (CUCM) — IP-АТС и более сложное многопрофильное решение. Производство: США;
• Протей imSwitch.PBX — корпоративная IP-АТС. Производство: РФ;
• РТУ (VoIP-платформа РТУ) — многопрофильное программное решение, в т.ч. для УПАТС, телекоммуникационных компаний и операторов связи. Производство: РФ.
• Сервисная платформа «Svetets TMS» «Светец» — программный продукт российского разработчика операторского уровня, на базе которого доступна реализация решений для корпоративной телефонии.
• ФЛАТ (бренд Flat Software) — комплекс программных решений для корпоративной телефонии. Производство: РФ;

Решения для операторов связи

• Huawei SoftX 3000 — многопрофильная платформа для обслуживания от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов абонентов. Производитель: КНР. Основана на собственном оборудовании;
• Iskratel SI-3000 — аппаратно-программный комплекс операторского уровня. Производство: Словения;
• Элтекс ECSS-10 — аппаратно-программный комплекс операторского уровня. Производство РФ;
• UC-ONE (BroadWorks) — АПК. Производство: Канада. С 2017 года является частью продуктов Cisco и более не развивается.

Открытые программные комплексы из области свободного ПО

Сообщества программистов со всего мира развивают следующие программные комплексы, которые, при должном уровне знаний, могут использоваться как конструктор для создания соответствующего узла связи.

Одним из наиболее популярных бесплатных Softswitch является Asterisk^{[неавторитетный источник]} и его производные (FreePBX, Elastix). Среди систем с открытым кодом известны также yate и набирающий популярность FreeSWITCH:

• Asterisk — инструмент для организации корпоративной АТС (УПАТС);
• FreeSwitch — инструмент для создания телекоммуникационного узла связи и обслуживания VoIP-трафика;
• Yate — многопрофильная телефонная система.

Примечания

1. Активность в пассивных оптических сетях. Интервью коммерческого директора СЗТ для журнала СТАНДАРТ  (рус.). ComNews. Дата обращения: 5 февраля 2019. Архивировано 7 февраля 2019 года.
2. «Казтемиртранс» снизил затраты на услуги связи с помощью решения Siemens Enterprise Communications  (неопр.). CNews.ru. Дата обращения: 5 февраля 2019. Архивировано 7 февраля 2019 года.
3. МТС закупит 5G-«железо» Ericsson на 400 млн евро  (неопр.). CNews.ru. Дата обращения: 5 февраля 2019. Архивировано 7 февраля 2019 года.
4. "МФИ Софт" и "Сумма Телеком" начали реализацию проекта по внедрению комплекса РТУ  (рус.). www.comnews.ru. Дата обращения: 5 февраля 2019. Архивировано 1 февраля 2019 года.
5. МФИ Софт завершила внедрение VoIP платформы РТУ на сети МТТ  (рус.). www.comnews.ru. Дата обращения: 5 февраля 2019. Архивировано 6 февраля 2019 года.
6. А.Б. Гольдштейн, к.т.н., начальник сектора ЛОНИИС; В.В. Саморезов, руководитель направления «НТЦ Протей» (2005). SOFTSWITCH: СЕГОДНЯ И В ПЕРСПЕКТИВЕ. Спецвыпуск «АТС-2005» журнала «Технологии и средства связи».{{cite news}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
7. Классика и модерн телекома. Александр Мельников, генеральный директор MCN Telecom  (рус.). www.comnews.ru. Дата обращения: 5 февраля 2019. Архивировано 7 февраля 2019 года.
8. «Элтекс» представил новую функциональность коммутатора ECSS-10 Softswitch  (неопр.). CNews.ru. Дата обращения: 5 февраля 2019. Архивировано 7 февраля 2019 года.
9. Avaya Aura Communication Manager  (рус.). CNews.ru. Дата обращения: 2 июня 2022. Архивировано 17 января 2022 года.
10. Cisco UCM - Cisco Unified Communications Manager - CUCM - CallManager  (рус.). CNews.ru. Дата обращения: 2 июня 2022. Архивировано 2 июня 2022 года.
11. Первый Cisco-совместимый  (рус.). www.comnews.ru. Дата обращения: 2 июня 2022.
12. SI3000 Lumia компании Iskratel в Нидерландах  (рус.). www.comnews.ru. Дата обращения: 2 июня 2022. Архивировано 2 июня 2022 года.
13. Элтекс выпустил очередной релиз ECSS-10 Softswitch  (рус.). www.comnews.ru. Дата обращения: 2 июня 2022.
14. ECSS-10 Softswitch на отечественной 64-разрядной микропроцессорной платформе Эльбрус  (неопр.). www.soel.ru. Дата обращения: 2 июня 2022. Архивировано 20 сентября 2021 года.
15. Reuters with CNBC.com. Cisco agrees to acquire BroadSoft for $1.9 billion (англ.). CNBC (23 октября 2017). Дата обращения: 2 июня 2022. Архивировано 2 июня 2022 года.
16. Страница BroadSoft на сайте Cisco.com (англ.). Cisco. Дата обращения: 2 июня 2022. Архивировано 21 мая 2022 года.
17. Книга «Asterisk™: The Future of Telephony», второе издание. Авторы: Jim Van Meggelen, Leif Madsen, and Jared Smith ISBN 978-0-596-51048-0 PDF

Ссылки

• А. Б. Гольдштейн, Б. С. Гольдштейн «SOFTSWITCH» , С.Петербург. «БХВ-Петербург», 2006—2014. ISBN 5-8206-0117-3
• Журнал сетевых решений LAN. Н. Орлов «Программные коммутаторы на пороге зрелости», 2005 г.
• Тематические материалы по Softswitch на сайте Научно-исследовательский институт Телекоммуникационных систем
• Новый элемент в сетях VoIP (англ.). Издательство «Открытые системы». Дата обращения: 5 февраля 2019.