Голос и данные объединяются на границе

Благодаря интегрированным устройствам доступа компании могут заменить отдельные соединения для голоса и данных на единую точку доступа.

До недавних пор интеграция этих двух типов трафика на границе глобальной сети пользователя оставалась несбыточной мечтой. Но с появлением на рынке интегрированных устройств доступа (Integrated Access Device, IAD) в последние два года объединение голосового и информационного трафика (а вскоре и видео) стало потенциально возможным, тем более что с тех пор IAD приобрели новые функции и стали предоставлять новые сервисы — и все это на фоне постоянно уменьшающихся цен.

Что конкретно представляет собой IAD? В двух словах, базовая функция этого устройства состоит в объединении нескольких потоков в одной линии доступа (см. Рисунок). Обычно IAD располагаются в помещении заказчика, хотя некоторые из них предназначены и для размещения на узла провайдера услуг.

Интегратор. Интегрированное устройство доступа (Integrated Access Device, IAD) объединяет голос, данные и видео в помещении заказчика. Трафик передается по одному и тому же каналу на шлюз, находящийся обычно на узле оператора. Голосовой трафик направляется на коммутатор и затем далее в телефонную сеть. Информационный трафик поступает на маршрутизатор, а тот уже направляет данные в соответствующую сеть.

«Интегрированные устройства доступа имеют несколько разновидностей, — говорит Пэт Херли, консультант из компании по исследованию рынка Telechoice. — Однако базовая концепция состоит в использовании единого метода доступа — T-1, неполной линии T-1 или DSL — с интеграцией голоса и данных и в обеспечении соединений с сетями передачи голоса и данных на стороне заказчика».

Кристина Флинн, аналитик из Yankee Group, расширяет это определение. Она заявляет: «IAD — это TDM, ATM, маршрутизатор или устройство с несколькими шинами с возможностью ввода множества сервисов конечных пользователей во множество сетей провайдера услуг».

Целевым рынком IAD являются малые и средние компании. Однако производители IAD не осуществляют прямых продаж таким заказчикам. Как правило, они продают свою продукцию провайдерам услуг, а те уже предоставляют их своим заказчикам.

Одним из таких провайдеров является 2nd Century Communications. Зарегистрированная в июле 1998 г. компания строит охватывающую 48 городов США сеть, размещая собственные шлюзы-коммутаторы в каждом из них. Как планируется, создание сети должно быть завершено к концу 2001 г.

По мнению Винса Рокка, ведущего инженера 2nd Century, IAD являются неотъемлемой частью стратегии компании. «Все наши дополнительные услуги предоставляются с помощью IAD, в том числе услуги электронной почты, виртуальные частные сети для удаленного доступа и др.», — отмечает он.

Одним из главных преимуществ применения IAD является экономия. Она достигается за счет улучшения удаленной поддержки и, таким образом, исключения дорогостоящих выездов технических специалистов на место. «В случае IAD диагностика может производиться дистанционно вплоть до уровня ПК, — говорит Рокка. — Например, включен ли ПК? Подключен ли он к локальной сети? Передает ли пакеты? В порядке ли пакеты? Мы можем произвести диагностику всех нижних уровней стека за пять минут».

Однако основную экономию дает снижение затрат на инфраструктуру. По данным Рокка, альтернативные местные операторы связи (Competitive Local Exchange Carrier, CLEC) первого поколения вынуждены платить авансом от 3 до 7 млн долларов для размещения магистрального коммутатора в своей сети. Вследствие переноса интеллектуальных функций на границу сети провайдерам услуг приходится тратить меньше денег на свои магистральные коммутаторы. Как говорит Рокка, коммутаторы обходятся 2nd Century в 500 тыс. долларов, а IAD — в 10 тыс. долларов за каждый. Вся сеть будет стоить компании 25—30 млн долларов.

2nd Century строит сеть на базе ATM и использует IAD для преобразования голосовых и информационных потоков в ячейки ATM. Эти ячейки передаются по «чистым» линиям T-1, т. е. без использования TDM.

Однако не у всех провайдеров услуг дела складываются столь удачно. Многим из них приходится иметь дело с прежними сетями коммутации каналов, где используется TDM. На данный момент подписчики из малых и средних компаний могут вполне удовлетвориться TDM, но позднее им могут потребоваться сервисы, где требуется транспорт на базе ATM. Так что же должен делать оператор или провайдер для выхода на этот рынок?

Одна из стратегий — начать с базовых или усовершенствованных IAD, которые работают с имеющимися сетями, но могут быть модернизированы для поддержки расширенных услуг.

Какие недостатки имеют IAD? По утверждению Флинн из Yankee Group, потенциальную проблему представляют организационные вопросы. Как она объясняет, IAD разрабатывались в расчете на региональных операторов Bell, чтобы те могли предоставлять дифференцированные услуги своим пользователям; однако RBOC так и не воспользовались ими.

Почему? «Потому что решения в отношении передачи голоса и данных принимаются в RBOC разными людьми, — считает она. — У них разные процессы принятия решений и разные бюджеты». Если провайдер услуг имеет схожую организационную структуру, то он может не найти должного применения для IAD.

Другой потенциальный недостаток связан с проблемами внутреннего учета, в том числе с предоставлением услуг, идентификацией абонентов и биллингом, так как многие из этих операций все еще производятся вручную. Эрик Расмуссен, консультант из Telechoice, говорит: «Всякий раз изменение сервиса оборачивается кошмаром с точки зрения организации биллинга. В теории IAD должны упростить предложение новых услуг заказчикам, но вопросы организации учета по-прежнему требуют своего решения».

БАЗОВЫЕ IAD

IAD могут быть разделены на три категории: базовые, усовершенствованные и ATM-совместимые. Главное достоинство базовых устройств в их простоте. Применение базовых IAD позволяет сократить число устанавливаемых в помещении заказчика устройств. В том, что касается доступа, они способствуют повышению эффективность сети за счет использования одной линии там, где раньше было необходимо две.

Среди продуктов этой категории можно отметить D`Lite 200 и 400 компании GVN Technologies. Линейка D`Lite 200 содержит восемь моделей — от простого маршрутизатора frame relay до IAD. Четыре из них предназначены для подключения к полной или неполной линии T-1 и имеют от одного до 24 каналов на 64 Кбит/с; другие четыре — для подключения к SDSL и имеют от одного до 32 каналов на 64 Кбит/с.

Все модели снабжены интерфейсами Ethernet на 10 Мбит/с и, опционально, V.32 (для frame relay или других высокоскоростных данных) для трансляции данных со стороны заказчика. В зависимости от модели пользователь получает четыре или восемь аналоговых голосовых портов и соединение с УАТС.

Серия D`Lite 400 представляет собой укрупненную версию D`Lite 200 и предоставляет абоненту до четырех линий T-1 и от 12 до 24 аналоговых голосовых портов. Система поставляется с маршрутизатором: если на первых порах он заказчику не нужен, то его можно включить позднее посредством обновления программного обеспечения за 100—200 долларов. Модель 440 имеет Ethernet- и высокоскоростные соединения, способна вмещать до трех голосовых плат и до двух карт глобальной сети. Каждая голосовая плата может поддерживать до 12 голосовых каналов или соединение с УАТС. Каждая карта глобальной сети имеет два порта (E-1/T-1, FT-1/T-1 или SDSL), что в сумме дает от 96 до 128 каналов, в зависимости от конфигурации.

Premisys, недавно объявившая о слиянии с Zone Technologies, предлагает базовый IAD под названием SlimLine. Продукт объединяет от 12 до 24 голосовых каналов и до двух высокоскоростных каналов передачи данных в одном соединении T-1 или FT-1. SlimLine предназначен для малых компаний, которым необходимо до 24 голосовых линий как с соединениями для передачи данных, так и без них.

Интегрированные устройства доступа 6705 и 6732 компании Cisco Systems были разработаны Fibex (Cisco приобрела Fibex в середине 1999 г.). 6705 размещается в помещении заказчика, в то время как 6732 располагается на телефонной станции или другом удаленном терминале. Эти два устройства взаимодействуют друг с другом, обеспечивая традиционные услуги TDM.

Telco Systems производит IAD EdgeLink300 и мультиплексор EdgeLink100 DS3. EdgeLink300 — это устройство для помещения заказчика. Оно представляет собой базовый IAD T-1/TDM, имеет порт для данных и поддерживает до 30 телефонных линий/Centrex, соединение с УАТС и Ethernet. Весь трафик абонента передается на телефонную станцию по одной линии Т-1/Е-1, опция удаления и вставки позволяет организовать прямое соединение Т-1/Е-1 с УАТС. Услуги могут предоставляться удаленным образом посредством загрузки программного обеспечения.

EdgeLink100 располагается на телефонной станции, удаленно управляя несколькими EdgeLink300 и объединяя трафик от них в линии DS-3. EdgeLink100 поддерживает несколько линий доступа DS-3 для T-1, в том числе SONET и оптические отводы, микроволновые каналы, сотовые или PCS базовые станции или соединения с провайдерами Internet.

SuperLine от Paradyne Networks предназначен для рынка SOHO. Он имеет три голосовых порта, один из которых соответствует «линии жизни», т. е. обычной телефонной аналоговой линии. Другие два порта поддерживают оцифрованные голосовые услуги в виде двух голосовых линий, причем последние могут быть конфигурированы для поддержки комбинации услуг, таких, как голос и факс, голос и данные со скоростью 56 Кбит/с (V.90); факс и данные со скоростью 56 Кбит/с. Порт Ethernet может быть активизирован удаленным образом.

Paradyne сотрудничает с AG Communications Systems, дочерней компанией Lucent Technologies. Производимая AG SuperLine Integrated Access Platform (IAP) располагается на телефонной станции и взаимодействует с SuperLine IAD в целях интеграции линий доступа и интерфейсов с коммутаторами на телефонной станции. Продажами и распространением SuperLine будет заниматься Lucent.

УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ IAD

Вторую категорию IAD составляют усовершенствованные устройства. Они имеют дополнительное программное и аппаратное обеспечение для многопротокольной маршрутизации, автоматического и динамического назначения IP-адресов, отображения внутренних адресов Internet на внешние адреса Internet, шлюзов и брандмауэров Internet и для оказания услуг компьютерной телефонии, таких, как голосовая почта, автоматические секретари и системы интерактивного голосового ответа.

Одним из примеров предлагающих многие из этих функций продуктов может служить Multiservice T1 Integrator компании Vina Technologies. Предназначенное для офиса с числом сотрудников до 100 человек, это усовершенствованное устройство поддерживает frame relay, многопротокольную маршрутизацию (IP/IPX), шлюз и брандмауэр Internet, сервер DHCP и преобразование сетевых адресов (Network Address Translation, NAT).

Система интегрирована с платформой HiGain компании PairGain Technologies, поддерживая переход с T-1 на High Bit Rate DSL (HDSL).

Lucent имеет OEM-соглашение с Vina Technologies, в соответствии с которым она поставляет T1 Integrator под собственной маркой — как ConnectReach, а MultiService Xchange — как ConnectReach Plus. Помимо этих продуктов Lucent имеет свои собственные концентраторы доступа ATM — 60 и 120. Эти устройства располагаются в корпоративных офисах или крупных филиалах и интегрируют голос, данные и видео в линии глобальной сети ATM. Они поддерживают такие методы доступа, как T-1/E-1, OC-3c, V.35 и RS-232/V.24.

Lucent Multiservice Switch 1000 (MX1000) размещается на телефонной станции и взаимодействует с устройствами 60 и 120 для распределения трафика между адресатами.

Помимо своего базового IAD Premysis предлагает StreamLine с поддержкой таких приложений, как голос, низко- и высокоскоростные данные, ISDN, интегрированная маршрутизация и frame relay. Весь голосовой и информационный трафик интегрируется в одной линии Т-1, Е-1 или HDSL. Функция удаления и вставки позволяет уплотнить цифровой трафик от УАТС в линии с более высокой пропускной способностью без использования отдельных плат глобальной сети.

Vertical Networks называет свой продукт Instant Office интегрированной коммуникационной платформой (Integrated Communications Platform, ICP). По информации компании, система функционирует как многопротокольный маршрутизатор и УАТС и поддерживает голосовую почту и приложения независимых разработчиков. Кроме того, она имеет интегрированные средства соединения с локальными/глобальными сетями и комплект коммуникационных приложений, в том числе автоматического секретаря, инструментарий удаленного управления и высокоскоростной доступ в Internet. Поддерживаемые среды передачи включают цифровые выделенные линии, такие, как T-1 и Dataphone Digital Service (DDS), frame relay, аналоговые линии, ISDN, SMDS и X.25.

Adtran имеет предложение из трех IAD. TotalAccess 750 обеспечивает голосовые и информационные услуги по одной линии Т-1. Система имеет порт ввода/вывода FT-1 для доступа УАТС и слоты на шесть голосовых модулей. Другие доступные модули поддерживают высокоскоростные данные, ISDN и Digital Data System (DDS). Система обеспечивает автоматическое усиление.

TotalAccess 1500 представляет IAD среднего класса для поддержки узкополосных услуг, таких, как обычные телефонные услуги; специальных услуг, таких, как расширенные сервисы ISDN и DDS, а также DSL. Его 24 слота для модулей доступа способны поддерживать до 96 медных пар, а при необходимости их можно заменить на другие модули (или на модули для 750).

TotalAccess 3000 — широкополосное IAD производства Adtran. Оно поддерживает HDSL, T-1/FT-1, IDSN, DSL и оптическую доставку четырех сервисов T-1 и опции для высокоскоростных сетевых интерфейсов, таких, как DS-3, Synchronous Transport Signal (STS-1) и OC-3. Шасси с 31 слотом способно одновременно поддерживать сетевые интерфейсы DS-3 и Digital Signal Cross-Connect 1 (DSX-1) или SONET и DSX-1. Сервисы с любого слота могут быть мультиплексированы на высокоскоростные интерфейсы и независимо скоммутированы через интерфейс DSX-1.

IAD НА БАЗЕ ATM

В случае IAD на базе ATM к списку базовых и расширенных функций добавляется пакетная передача голоса. В случае пакетов каналообразование больше не является необходимым, поэтому для более эффективного использования сети пропускная способность может выделяться динамически. Если подписчик не готов окончательно переходить на сеть с коммутацией пакетов, то в этом случае IAD на базе ATM предлагают ему изящный путь миграции.

Таким устройством на базе ATM является разработанное для европейского рынка Q-155 от Premisys. Оно обеспечивает переход от имеющихся услуг на базе TDM к услугам на базе ATM поверх сети SDH. В сегодняшних сетях Q-155 агрегирует каналы E-1 из любых источников. Если эти каналы только частично заполнены, то оно может уплотнить их для виртуальных каналов SDH. Далее, благодаря возможностям цифровой кроссировки, Q-155 способно маршрутизировать информационный трафик в виртуальные каналы SDH, в то время как остальной трафик маршрутизируется в отдельные каналы E-1.

Q-155 взаимодействует с другими решениями Premisys, и всеми ими можно удаленно управлять из AccessDirector Element Management Systems, у которой имеются стандартные интерфейсы для работы с вышестоящими системами управления сетью. Q-155 также способно преобразовывать трафик E-1 в трафик Т-1.

Как говорит старший менеджер по продуктам Саб Гозал, Multiservice Xchange (MX) от Vina Technologies предназначено для тех провайдеров, кто хотел бы предоставлять услуги в пакете по уже существующим сетям, и для тех, кто хочет перейти к полностью пакетным сетям. Это устройство поддерживает также такие элементы, как VPN, брандмауэры и DHCP.

Семейство IAD под маркой AN компании Accelerated Networks поддерживает различные архитектуры передачи и транслирует по ним ATM. Входящий трафик, такой, как голос, IP и frame relay, поступает в IAD и преобразуется в ячейки ATM. IAD затем маршрутизирует исходящий трафик соответствующему адресату, будь то телефонная станция для голоса, или провайдер Internet для трафика Internet, или линия передачи данных для frame relay, или непосредственно ATM.

Как утверждается, после стандартизации протокола они будут поддерживать Multiprotocol Label Switching. Хотя основные усилия компания направляет на SDSL, ее IAD поддерживают также T-1/E-1, DS-3 и OC-3.

Младшей моделью семейства является AN-20 с двумя портами Ethernet на стороне заказчика. AN-24 и AN-28 поддерживают голос и данные и имеют четыре и восемь голосовых портов соответственно. AN-30 предназначено для более крупных компаний, у которых имеются цифровые УАТС, и способно поддерживать до 24 аналоговых голосовых линий. Все AN, за исключением AN-20, имеют порты frame relay и порт Ethernet 10/100BaseT.

Jetstream Communications выпускает IAD 801, мультиплексирующий голос и данные в ячейки ATM или пакеты frame relay и транспортирующий их по одной линии DSL. Его главная функция состоит в предоставлении пользователю голоса и данных на границе сети.

Так каким же образом производители IAD возвращают инкапсулированный в ATM голос обратно в телефонную сеть? С помощью устройства, располагающегося на телефонной станции и преобразующего пакеты ATM обратно в кадры TDM и маршрутизирующего их на телефонный коммутатор (или обратно, в зависимости от направления передачи).

Шлюз CPX-1000 является решением Jetstream для телефонной станции. При поступлении вызова коммутатор связывается со шлюзом, а тот затем помещает голос в пакеты и сигнализирует соответствующему IAD в сети доступа. Шлюз посылает вызов, звонит по телефонному номеру и активизирует соединение.

Он осуществляет преобразование пакетов TDM в реальном времени, а также подавление эха и сжатие речи. Кроме того, он выполняет мониторинг сети и управление IAD и пропускной способностью сети доступа. По информации Jetstream, CPX-1000 способен также загружать программное обеспечение на IAD.

Accelerated предлагает решение для телефонной станции под маркой AN-3200 Multiservice Access Platform (MSAP). Помимо кодировки речи в ATM/TDM и обратно система имеет встроенную коммутирующую матрицу ATM. AN-3200 концентрирует линии T-1 или DSL для более эффективного транспорта, управляет подключенными к нему IAD, осуществляет поиск по каталогу (через сервер каталога), идентифицирует абонентов, осуществляет биллинг и управляет инициированным заказчиком сквозным предоставлением.

Кроме того, IAD на базе ATM производит компания Mariposa Technology. Базовая конфигурация ATX-150 состоит из порта Ethernet на 10/100, последовательного интерфейса frame relay и порта управления. Возможные конфигурации включают сетевой интерфейсный модуль ATM (Network Interface Module, NIM) или ATM NIM с Constant Bit Rate (CBR) и до трех цифровых или аналоговых голосовых модулей. ATX-50 имеет аналогичные конфигурационные опции, но может вмещать только один цифровой или аналоговый голосовой модуль.

Базовая конфигурация у ATX-100 та же, что и у 150, но оно имеет еще три слота расширения и ATM NIM. Среди дополнительных опций — один порт frame relay, один структурированный порт Circuit Emulation Service (CES), до двух цифровых голосовых модулей и до двух аналоговых голосовых модулей.

50 и 150 поддерживают формирование трафика для каждого виртуального канала и назначение QoS, а также SNA поверх frame relay с использованием класса сервиса с переменной скоростью передачи (Variable Bit Rate, VBR).

Sonoma Systems предлагает мультисервисную ATM-платформу Acсess, Integrator и Xchange.

Access предназначена для крупных корпоративных конечных пользователей, таких, как провайдеры Internet. Помимо сервисов локальных сетей, таких, как Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring и FDDI, она поддерживает голосовой, ATM- и frame relay-доступ.

Sonoma Integrator разрабатывалось для провайдеров услуг, обслуживающих небольшие и средние компании. Его пользовательский интерфейс включает Ethernet на 10/100 и CES (он обрабатывает голос, видео и данные TDM). Со стороны сети Integrator имеет до четырех портов DS-1/E-1 и предусматривает возможность их конфигурирования для поддержки различных комбинаций типов доступа по T-1/E-1 и ATM.

Sonoma Xchange предназначено для малых и средних корпоративных заказчиков. IAD содержит два порта Ethernet на 10/100 с поддержкой функциональности моста и маршрутизации, от одного до четырех портов IMA T-1/E-1, и 24 или 48 портов для стандартных телефонных аппаратов.

Всеми тремя IAD компании Sonoma можно управлять из SonomaView, графического инструментария управления на базе Java.

НОВЫЕ ТРЮКИ

Теперь, познакомившись с тем, что делают различные IAD, вы можете спросить: как они это делают. Как говорит Колдерап из Jetstream, в этом нет ничего загадочного. «Они имеют базовые процессоры и процессоры цифровой обработки сигналов, — рассказывает Колдерап. — Кроме того, они содержат микросхемы с интерфейсами линий, например, от Lucent и аппаратное обеспечение маршрутизатора. Компоненты широко доступны, все различие состоит в их комбинации».

Колдерап утверждает, что, несмотря на появление в перспективе специализированного оборудования, современные IAD используют компоненты общего назначения и опираются на программное обеспечение для предоставления таких функций, как сжатие, подавление эха и обеспечение приоритетов.

Даже IAD на базе ATM не используют никаких новых технологий. Они создаются на основе готовых компонентов, ранее никогда не объединявшихся в одном устройстве. Единственным настоящим чудом в этой области является стандартизация. Международные организации, такие, как ITU и IETF, одобрили методы инкапсуляции речи, IP-пакетов, frame relay и других типов данных в 53-байтные ячейки ATM.

Что касается перспектив развития IAD, то и Расмуссен, и Херли в один голос заявляют, что они ожидают повышения модульности и преконфигурированности устройств (во избежание необходимости выезда специалистов), а также улучшения удаленного управления сетью. Кроме того, Флинн прогнозирует продолжение перехода к интерфейсам DSL и ATM, а также все более активное формирование провайдерами услуг на базе IAD.

IAD являются неизбежным следствием перехода к конвергированным сетям с выносом интеллектуальных функций на границу сети. Цель состоит в том, чтобы сделать эти устройства платформой для различных типов услуг, режимов передачи и технологий.