Материал: ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СЕТИ И СЕТЕВОЙ ИНТЕЛЛЕКТ- ПОДХОД ТФОП

Интеллектуальные сети и сетевой интеллект: подход тфоп б.С.Гольдштейн Введение

Задачами современных телекоммуникаций являются обеспечение доступа к абонентам, обеспечение доступа к информации и обеспечение мобильности. Эти задачи, в основном, и стимулировали развитие концепции Интеллектуальной сети в ее современной трактовке, ориентированной на три разные, но всё более перекрывающиеся инфраструктуры: телефонные сети, сеть Интернет и сети мобильной телефонной связи.

Концепция IN

Концепция Интеллектуальной сети представляет собой способ быстро создавать новые телекоммуникационные услуги в соответствии со специфическими для каждой из них требованиями, обеспечивая одновременную и повсеместную доступность этих услуг абонентам базовой телефонной сети общего пользования. Введенная Международным союзом электросвязи ITU‑T, эта концепция IN определяет архитектуру аппаратных и программных средств, предусматривающую обмен между коммутационной системой и сетью во время организации связи вызовами специальных процедур. Исполнение этих процедур может управлять процессами коммутации и иными сетевыми ресурсами с целью «интеллектуальной» маршрутизации, начисления платы, взаимодействия с пользователем. Первые стандарты IN, известные как CS‑1, позволяют реализовать довольно широкие (для абонентов ТфОП) возможности. Выпущенные в развитие концепции стандарты CS‑2, а также перманентно находящиеся в стадии подготовки стандарты CS‑3 и CS‑4 потенциально могут обеспечить гораздо большие возможности.

Главное же значение IN для современных телекоммуникаций не в списках услуг CS, а в основной идее, состоящей в том, чтобы отделить процессы традиционной коммутации от процедур предоставления новых услуг. Актуальность этой идеи на уровне ТфОП обусловлена тем, что в условиях жесткой конкурентной борьбы оператор сети связи должен уметь предоставлять услуги, ориентированные на группы пользователей с сильно различающимися потребностями, и иметь возможность быстро создавать и развертывать эти новые услуги (рис.1).

Рис.1. Платформа Интеллектуальной сети

Для описания процессов, происходящих в SSP при установлении соединения и при наблюдении за ним вплоть до разъединения, в концепции IN используется модель базового процесса обслуживания вызова (BCP – Basic Call Process). Модель содержит последовательность точек, отображающих состояния этого процесса (PIC – Point in call), между которыми могут присутствовать точки обнаружения (DP – Detection point) обращений к услугам IN или событий, которые представляют интерес с точки зрения логики услуг IN.

Точки обнаружения обращений к услугам - TDP (trigger detection points, триггерные точки), отмечают приостановку базового процесса BCP для обращения к логике услуг IN, происходящую в соответствии с заранее назначенным критерием. Таким критерием могут быть определенное сочетание цифр в набранном абонентом номере, префикс, категория вызывающей абонентской линии и т.д. Важно отметить, что эксплуатационный персонал SSP может сам определять триггерные точки (т.е. делать их обнаруживаемыми) и назначать критерии для обращения к IN.

Концептуальная модель IN отражает эту архитектуру в разных плоскостях, дающих разную степень детализации. Модель (рис.2) содержит четыре расположенные одна над другой плоскости, каждая из которых является абстрактным представлением (со своей степенью детализации) тех возможностей, которыми обладает сеть, построенная в соответствии с концепцией IN.

Верхняя плоскость модели – плоскость услуг – представляет услуги так, как они «видны» конечному пользователю. Такое представление не содержит информации о способе и деталях реализации услуги в сети. Зато на этой плоскости видно, что услуги (services) компонуются из одной или из нескольких разных стандартизованных составляющих, каждую из которых пользователь воспринимает как одно из характерных свойств или, что то же самое, как один из атрибутов услуги (service features).

На глобальной функциональной плоскости «появляется» сеть IN в виде единого функционального объекта. На этой плоскости представлены независимые от услуг конструктивные блоки (SIB – Service independent building block), одним из которых является SIB, реализующий базовый процесс BCP, а также точка обращения BCP к другим SIB, называемая инициирующей точкой (POI – Point of initiation) и точки возврата в BCP (POR – Point of return). BCP выполняет традиционные для коммутационной станции функции (установление соединения, разъединение, хранение оперативных данных, необходимых для дальнейшей обработки) и имеет возможность обращаться к другим процессам при обнаружении запроса услуги IN. POI представляет собой функциональный интерфейс между логикой BCP и логикой другого процесса, который обеспечивает предоставление услуги (или одной из составляющих услуги) IN. После завершения этого другого процесса происходит возврат через другой функциональный интерфейс (POR) в процесс BCP, который продолжает работу, используя данные, полученные при возврате. Необходимость в спецификации точек POI и POR вызвана тем, что одна и та же «цепочка» SIB может представлять совершенно разные услуги (или составляющие услуг), смотря по тому, в каких точках процесса BCP она начинает и/или заканчивает свои действия.

Телефонная сигнализация и протокол INAP

Для поддержки информационных потоков между узлами сети IN специфицирован прикладной протокол Интеллектуальной сети INAP (Intelligent Network Application Protocol), который определяет синтаксис и семантику вызываемых операций, назначение и порядок их обработки. Протокол INAP может быть поддержан системой сигнализации ОКС7 и цифровой абонентской системой сигнализации DSS1.

Рис.2. Концептуальная модель IN

Один прикладной процесс (AP) может использовать несколько прикладных объектов (AE – Application Entity), каждый из которых поддерживает специфический набор функций (например, SSF AE, SRF AE, SCF AE), обеспечивающих взаимодействие с удаленными AP. AE представляет собой абстрактное описание функций, которые может востребовать AP для взаимодействия с удаленным AP. AE содержит определение каждой функции и правила использования этих функций.

Базовым компонентом AE является прикладной сервисный элемент (ASE – Application Service Element). Он объединяет в себе группу логически связанных функций, которые, согласно рекомендации ITU–T Q.775, могут быть использованы более чем одним AE. Для примера скажем, что при взаимодействии функций SCF и SSF элемент ASE обращения к услуге SCF – SCF activation ASE – содержит описание операции запроса логики услуги – InitialDP, а ASE обработки событий – Event handling ASE – описывает операцию EventReportBCSM, информирующую SCF о таком событии в BCP(например, о занятости абонента), уведомление о котором было запрошено заранее с помощью операции RequestReportBCSM, также описываемой этим ASE.

Услуги IN

Перечень услуг списка CS-1:

AAB – автоматическое альтернативное предъявление счета (Automatic alternative billing). Услуга позволяет обслуживаемому абоненту произвести вызов с любого телефонного аппарата. Плата за связь относится на счет абонента, который определен для этой услуги и не принадлежит ни к вызывающей, ни к вызываемой сторонам.

ABD – сокращенный набор (Abbreviated dialling).

ACC – вызов с отнесением платы на счет, указанный в карте (Account card calling).

CCC – вызов по кредитной карте (Credit-card calling).

CON* – конференцсвязь (Conference calling).

CD – распределение входящих вызовов (Call distribution). Услуга позволяет абоненту направлять входящие к нему вызовы на разные терминалы в соответствии с правилом распределения, которое может изменяться самим абонентом. Возможны три варианта: циклическое распределение, при котором вызовы распределяются по всем терминалам равномерно; процентное распределение, когда к каждому терминалу направляется заранее установленная для него доля вызовов; иерархическое распределение, при котором выбор терминала, к которому должен быть направлен очередной вызов, определяется списком приоритетов.

CF – переадресация вызовов (Call forwarding).

CRD – распределенная ремаршрутизация вызовов (Call rerouting distribution).

CCBS* – завершение вызова, встретившего занятость вызываемого абонента (Call completion to busy subscriber)).

DCR – маршрутизация вызовов по условию (Destination call routing). Услуга позволяет заказавшему ее абоненту задавать маршрутизацию направленных к нему вызовов к разным терминалам в соответствии с временем дня, днем недели и др.; географическим положением вызывающего абонента; приоритетом (например, зависящим от PIN); стоимостными коэффициентами; коэффициентами распределения нагрузки, устанавливаемыми абонентом.

FMD – переадресация «вслед за собой» (Follow-me diversion).

FPN – бесплатный вызов (Freephone).

MAS – массовые вызовы – обработка входящих вызовов, связанных с объявлениями или играми (Mass calling).

MCI – идентификация злонамеренных вызовов (Malicious call identification).

OCS – просеивание исходящих вызовов (Originating-call screening).

PRM – услуга с дополнительной оплатой (Premium rate). Абоненту начисляется плата как за полученную связь, так и за дополнительную информацию, предоставляемую ее владельцем – заказчиком услуги.

SCF – избирательная переадресация вызовов при занятости/отсутствии ответа (Selective call forwarding on busy/no answer).

SEC – защитное просеивание (Security screening).

SPL – разделение оплаты (Split charging).

TCS – просеивание входящих вызовов (Terminating call screening).

UAN – универсальный номер доступа (Universal access number).

UDR – маршрутизация, определяемая абонентом (User defined routing).

UPT – универсальная персональная связь (Universal personal telecommunications).

VOT – телеголосование (Televoting).

VPN – виртуальная частная сеть (Virtual private network).

Для реализации услуг из списка CS-1 предусмотрено 14 блоков SIB.

• ALGORITHM (АЛГОРИТМ);

• AUTHENTICATE (АУТЕНТИФИКАЦИЯ);

• CHARGE (НАЧИСЛЕНИЕ ПЛАТЫ);

• COMPARE (СРАВНЕНИЕ);

• DISTRIBUTION (РАСПРЕДЕЛЕНИЕ);

• LIMIT (ОГРАНИЧЕНИЕ);

• LOG CALL INFORMATION (ЗАПИСЬ ИНФОРМАЦИИ О ВЫЗОВЕ);

• QUEUE (ОЧЕРЕДЬ);

• SCREEN (ПРОСМОТР СПИСКА);

• SERVICE DATA MANAGEMENT (ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ ДЛЯ УСЛУГ);

• STATUS NOTIFICATION (ИЗВЕЩЕНИЕ О СТАТУСЕ);

• TRANSLATE (ПЕРЕСЧЕТ);

• USER INTERACTION (ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ);

• VERIFY (ПРОВЕРКА).

Дополнительно к этому набору из 14 блоков SIB Европейским Институтом Стандартов (ETSI) были определены еще 7 блоков:

• CONNECT (СОЕДИНИТЬ);

• CONTINUE (ПРОДОЛЖИТЬ);

• DISCONNECT RESOURCE (ОСВОБОДИТЬ РЕСУРС);

• Edp Info (ИНФОРМАЦИЯ EDP);

• EDP REQUEST (ЗАПРОС EDP);

• INITIATE CALL (ИНИЦИИРОВАТЬ ВЫЗОВ);

• RELEASE CALL (РАЗЪЕДИНИТЬ).

Блоки SIB, по определению, независимы от того, какие услуги/атрибуты услуг они реализуют. Любой SIB не содержит информации ни о предыдущем, ни о последующем SIB, используемом в описании услуги/атрибута услуги.

В отличие от CS-1, основной целью которого была спецификация процесса реализации (введения и предоставления) уже известных дополнительных услуг связи, CS-2 обеспечивает инфраструктуру для создания услуг, ранее не предоставлявшихся, и для эксплуатационного управления услугами. В связи с этим CS-2 имеет ряд характерных особенностей в части предоставляемых услуг и сетевых возможностей, а также ряд отличий в части моделирования на плоскостях концептуальной модели.

В рамках CS-2 определены следующие три класса услуг:

• услуги связи (telecommunication services);

• услуги эксплуатационного управления услугами (service management services);

• услуги создания услуг (service creation services).

Для поддержки атрибутов услуг, предполагаемых к реализации в CS-2, определено еще шесть SIB (в дополнение к 14-ти, определенным в CS-1):

• ПРИСОЕДИНИТЬ (JOIN) – подключает к обслуживаемой связи определенного участника или определенную группу участников;

• ОТДЕЛИТЬ (SPLIT) – отключает от данной связи одного участника или группу участников и подключает его (их) к другой существующей или создаваемой вновь связи;

• ИНИЦИИРОВАТЬ ПРОЦЕСС ОБСЛУЖИВАНИЯ (INITIATE SERVICE PROCESS) – создает новый процесс обслуживания, работающий параллельно;

• КОНТРОЛЛЕР СООБЩЕНИЙ (MESSAGE HANDLER) – обеспечивает передачу параллельно работающему процессу сообщения с необходимыми данными и обработку в нем этого сообщения;

• ОКОНЧАНИЕ (END) – указывает на нормальное завершение исполняемого процесса;

• БАЗОВЫЙ ВНЕКОНТЕКСТНЫЙ ПРОЦЕСС (BASIC CALL UNRELATED PROCESS), – обеспечивает доступ к таким услугам или атрибутам услуг IN, обращение к которым инициируется (либо пользователем, либо сетью) вне контекста управления связью пользователя.

Сетевые аспекты in

История развития услуг IN помнит несколько способов поддержки взаимодействия с централизованными программно-аппаратными средствами реализации логики услуг, позднее получившими общее название SCP. Один из них был основан на применении протокола Х.25, другой – на использовании модифицированной версии подсистемы TUP (или ISUP) системы ОКС7, третий и четвертый – на использовании совмещенного узла коммутации и управления SSCP и узла услуг SN. Разница между двумя последними способами состоит в том, что SSCP строится на базе существующего узла коммутации, а SN представляет собой элемент сети, содержащий основные функциональные объекты IN и подключающийся к существующему узлу ТФОП по соединительным линиям.

Различие между SSCP и SN в том, что последний не имеет своих абонентов и должен подключаться к коммутационному узлу речевыми и сигнальными каналами, «пропуская через себя» все разговорные соединения. Кроме того, SN не может управляться со стороны внешнего SCP (т.е. не применяется в качестве автономного SSP). Правда, он способен поддерживать взаимодействие с несколькими SSP, и при установке новых SSP мог бы быть оставлен в качестве SCP. Проблема, однако, в том, что SN вряд ли обеспечит требуемую для возросшего трафика IN производительность, и, следовательно, ему придется искать иное применение (вероятнее всего оставить в качестве IP), а всю сеть IN строить практически заново.

IN и IP

Ещё два-три года назад IP-технология рассматривались как едва ли не единственная сетевая технология будущего. Высокая значимость Всемирной паутины, огромная вычислительная мощность и повсеместное проникновение Интернет, совместимость с инфраструктурой Web были и остаются чрезвычайно привлекательными свойствами IP-технологий. Трафик данных рос бурными темпами, и специалисты уверенно говорили, что к 2003 году он превзойдёт речевой трафик в сетях связи. Все это не добавляло оптимизма в оценке перспектив телефонных сетей общего пользования и, соответственно, классических интеллектуальных сетей. Но по истечении нескольких лет ситуация не выглядит такой простой. Если Интернет до сих пор остаётся главным направлением развития индустрии, то он, по крайней мере, уже делит первенство с мобильной связью. Наряду с IP, столь же популярными стали такие концепции, как WAP (прикладной протокол беспроводной связи), а рост мобильной связи послужил причиной пересмотра многих положений, на которых строился успех чисто IP-инфраструктуры. Операторы сетей мобильной связи продолжают совершенствовать их существующую инфраструктуру для создания новых и высокодоходных речевых услуг, в особенности предоплатных услуг. Всё это вступает в прямое противоречие с тем, что провозглашалось три года назад, когда IP и Интернет предоставляли, в основном, услуги проводной связи.

Снижение ажиотажа вокруг «чистого» IP приводит к тому, что некоторые авторы характеризуют как «пост-IP стадия» индустрии связи. Это, разумеется, не означает утрату перспектив IP. Однако IP как единственная сетевая технология уже не кажется столь неизбежной, в то время как существующие телефонные сети и сети мобильной связи, похоже, намереваются в обозримом будущем остаться в силе.

Сети для обмена речевой информацией и сети передачи данных основывались на разных философиях – коммутации каналов и коммутации пакетов, соответственно, – и потому предлагали различные механизмы доставки информации. Это определило и различие в подходах к предоставлению услуг. В области традиционной телефонии для введения новых услуг используется архитектура централизованного управления услугами на основе концепции IN; в IP-сетях «интеллект» (логика услуг и сопутствующие данные) распределен по множествам приложений, размещенных в оконечных пунктах сети (пользовательских компьютерах и серверах). Однако рынок услуг связи диктует потребность видеть эти два мира объединенными в одной глобальной сети, способной предложить лучшее от каждого из них. Для такой конвергенции требуются унифицированные принципы предоставления услуг и управления ими.

Первым примером такого рода решений может служить использование протокола IP для передачи факсов. Затем на рынке появились услуги типа «Click-to-Dial» (телефонный вызов подачей команды со стороны компьютера, включенного в IP‑сеть), которым прочат большую популярность.