Телефонная сеть общего пользования
Предоставление услуги доступа конечных пользователей к телефонной сети общего пользования находится в ведении операторов телефонной связи. В подавляющем большинстве случаев, каждый абонент ТФОП получает определённый уникальный (глобально или в рамках конкретного сегмента сети) идентификатор — телефонный номер. Однако, существуют другие способы организации доступа, например: аренда таксофона, коллективный доступ с одного и того же «внешнего» номера для абонентов УПАТС с внутренними номерами из одной организации, а также телефонные переговорные пункты.
В современном мире доступ к телефонной сети общего доступа может предоставляться посредством следующих технологий:
* Проводная (или фиксированная) телефонная связь
IP-телефонияТСОП — секция телефонной инфраструктуры, ведущая от софтсвичей Class-5 (PBX) офисов и осуществляемая IXC (англ. interexchange carriers).
В ТСОП передача сигналов (в том числе и настройка соединения) и сам разговор осуществляется через одну и ту же универсальную линию связи (магистраль) от системы коммутации (СК) источника до СК адресата. Этот процесс занимает каналы связи всех задействованных при соединении СК, то есть, если вызываемый адресат занят, все эти соединения окажутся напрасными.
Обычно ТСОП используют звездообразную топологию (главный элемент соединён с множеством второстепенных). Но это не единственный метод. К примеру, CATV используют древовидную топологию.
Связанные понятия
В информационных технологиях и связи, мультиплекси́рование (англ. multiplexing, muxing) — уплотнение канала, то есть передача нескольких потоков (каналов) данных с меньшей скоростью (пропускной способностью) по одному каналу.
Тфоп что это такое
Телефонная сеть общего пользования, ТСОП, ТфОП (англ. PSTN, Public Switched Telephone Network ) — это сеть, для доступа к которой используются обычные телефонные аппараты, мини-АТС и оборудование передачи данных.
В PSTN передача сигналов (в том числе и настройка соединения) и сам разговор осуществляется через одну и ту же универсальную линию связи (магистраль) от системы коммутации (СК) источника к СК адресата. Этот процесс занимает каналы связи всех задействованных при соединении СК. То есть, если вызываемый адресат занят, все эти соединения окажутся напрасными.
Обычно PSTN используют звездовидную топологию (главный элемент соединён с множеством второстепенных). Но это не единственный метод. К примеру, CATV (см. кабельное телевидение) используют древовидную топологию.
См. также
Смотреть что такое «ТфОП» в других словарях:
ТфОП — телефонный аппарат общего пользования телефон связь ТСОП ТфОП ТфСОП телефонная сеть общего пользования англ., связь ТфОП английский аналог PSTN … Словарь сокращений и аббревиатур
ТФОП — Телефонная сеть общего пользования. [ГОСТ Р 54456 2011] Тематики телевидение, радиовещание, видео EN Public Switched Telecommunications NetworkPSTN … Справочник технического переводчика
ТФОП — … Википедия
ТфОП — Телефонная сеть общего пользования … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого
архитектура эмуляции ТфОП/ЦСИС — Реализует возможности услуг ТфОП/ЦСИС и служит интерфейсом для адаптации пользователя к инфраструктуре IP (МСЭ Т Y.2271). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN PSTN/ISDN emulation … Справочник технического переводчика
моделирование ТфОП/ЦСИС — Определяет возможности служб, подобных КТСОП/ЦСИС, с использованием управления сеансом через интерфейсы и инфраструктуру IP. Примечание Это определение предусматривает возможность моделирования, обеспечивающего полное распределение набора служб… … Справочник технического переводчика
компонент услуги эмуляция сети ТфОП/ЦСИС на основе » target=»_blank»>сервера вызова — (МСЭ Т Y.2271). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN call server based PSTN/ISDN emulation service componentCS PES … Справочник технического переводчика
компонент эмуляции услуги ТфОП/ЦСИС — (МСЭ Т Y.2271). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN PSTN/ISDN emulation service componentPES … Справочник технического переводчика
эмуляция ТфОП/ЦСИС — Определяет возможности и интерфейсы служб КТСОП/ЦСИС, используя адаптацию к инфраструктуре IP. Примечание Не все возможности и интерфейсы служб должны быть представлены для обеспечения эмуляции. (МСЭ T Y.2271) [http://www.iks… … Справочник технического переводчика
T.38 — стандарт Международного союза электросвязи по передаче факсимильных сообщений в реальном времени через IP сети. Для факсов, передаваемых по протоколу T.38 зарезервирован тип image/t38. Содержание 1 История 2 Обзор 3 Операции … Википедия
Что такое PSTN?
PSTN – это сеть знакомого, но исчезающего стационарного телефона
Коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN) используется для стационарной телефонной системы. Другой термин, обычно используемый для этого, – POTS, что означает «Обычная старая телефонная система», ненормативный способ назвать систему стационарной телефонной связи, которая быстро заменяется новыми цифровыми и мобильными провайдерами.
PSTN был создан в основном для аналоговой голосовой связи по кабелям, покрывающим страны и континенты, и был улучшением по сравнению с базовой телефонной системой Александра Грэма Белла. Это привело к улучшению системы управления и подняло ее до уровня прибыльной и революционной отрасли.
ТфОП и другие системы связи
В настоящее время PSTN часто упоминается в средствах массовой информации, в отличие от других новых технологий связи. Мобильная телефония стала первой альтернативой PSTN, когда речь заходит о голосовой связи. Сотовая связь позволяла людям общаться на ходу, в то время как PSTN позволяла людям совершать и принимать звонки только в пределах досягаемости проводов дома или в офисе.
Некоторое время PSTN занимал свое место в современной телефонии, потому что был лидером по качеству звонков и потому, что дома и предприятия предпочитали стационарные телефоны по нескольким причинам. До относительно недавнего времени большинство людей не пользовались мобильной телефонной связью, и с ними можно было связаться только по стационарному номеру телефона. Кроме того, PSTN является основным оператором для подключения к Интернету в некоторых частях мира. Использование альтернативных средств связи, таких как VoIP и другие технологии OTT, часто требовало линии PSTN для подключения к Интернету, хотя все изменилось. Большинство людей в настоящее время носят мобильные телефоны или смартфоны, и доступ в Интернет больше не является аналоговым в большинстве районов.
VoIP был серьезным конкурентом PSTN, потому что он позволял людям общаться на местном и международном уровне бесплатно или по низкой цене. Подумайте о Skype, WhatsApp и других сервисах и приложениях VoIP, некоторые из которых были запрещены в некоторых странах для защиты местных или государственных телефонных компаний.
Как работает ТфОП
В первые дни телефонии установление линии голосовой связи между двумя сторонами требовало протягивания проводов между ними. Большие расстояния означают более высокие затраты. КТСОП выровнял стоимость, несмотря на расстояние. ТфОП состоит из коммутаторов в централизованных точках в сетях. Эти коммутаторы действуют как узлы для связи между двумя точками в сети. Таким образом, один человек может общаться с другим на другой стороне общенациональной сети, находясь на конце цепи, состоящей из нескольких коммутаторов между ними.
Эта схема предназначена для двух соответствующих сторон на протяжении всего разговора. Этот тип переключения называется коммутацией каналов. IP-сети, такие как Интернет, привели к коммутации пакетов, в которой используется та же базовая сеть, но без резервирования какой-либо части линии. Голосовые сообщения и сообщения данных разделяются на небольшие пакеты, называемые пакетами, которые распространяются через независимые друг от друга коммутаторы и повторно собираются на другом конце. Это привело к бесплатной голосовой связи в Интернете через VoIP.
О Телефонной сети общего пользования
PSTN (рус. ТСОП) означает Public Switched Telephone Network (рус. «Телефонная сеть общего пользования). Она представляет собой всемирную телефонную сеть с коммутацией каналов, за исключением частных телефонных сетей, которые имеют свои собственные PBX/УАТС. Также известная, как POTS («Plain Old Telephone System», рус «Обычная Старая Телефонная Служба»), она обеспечивает передачу информации и голоса через коммутационную сеть. На данный момент, именно к этой сети подключено большинство конечных пользователей, как на региональном, так и международном уровнях. Некоторые элементы PSTN/ТСОП были заменены VoIP, который является более дешёвым и предоставляет набор новых служб. В данной статье мы рассмотрим, что же такое PSTN/ТСОП и как она эволюционировала.
Историческая справка о PSTN/ТСОП
В самом начале PSTN/ТСОП являлась сетью стационарных аналоговых телефонных систем. Теперь же, она почти полностью цифровая, за исключением конечной части, соединяющей её с пользователем.
Когда аббревиатура POTS были впервые представлена, она означала Post Office Telephone Service (рус. «Телефонная служба (для) почтовых отделений») или Post Office Telephone System (рус. то же, со словом «система» вместо «служба»), но, так как телефонные службы не находятся под контролем почтовых отделений, эти названия больше не используются. Следующем шагом в развитии стало появление компьютера. Вместе с этим стало доступно большее количество дополнительных услуг, так например:
Идея о создании PTSN пришла прямиком из Bell Labs. DS0 («digital signal 0», рус. «цифровой сигнал 0») — основной североамериканский цифровой сигнальный стандарт. Это канал с пропускной способностью 64 Кбит/сек, оцифровывающий звук с частотой дискретизации 8 кГц и использующий 8 битную импульсно-кодовую модуляцию. Именно таким образом звонок переправляется от адресанта к адресату. Затем, сигнал проходит через телефонные станции, которые находятся между двумя конечными точками. Но это ещё не всё. DS0 сигналы можно так же назвать «временными слотами», так как, они мультиплексируются с разделением по времени. Т.е., таким образом несколько DS0 сигналов могут быть одновременно переданы в одном канале.
О телефонных станциях
Телефонная станция/Telephone exchange (известная в США, как телефонные коммутаторы) это система устройств, обеспечивающая соединение телефонной связи. Этот термин также используется для обозначения зоны, обслуживаемой сетевым коммутатором, он же может относиться к первым трём числам локального номера.
Что такое коммутация каналов?
Это основная технология используемая в PSTN/ТСОП. Она предоставляет метод маршрутизации голоса и информации между конечными точками (в разговоре), от конечного пользователя к другим центрам коммутации. Непрерывная электрическая цепь проходит через провода, пока разговор продолжается, до тех пор, как один из участников беседы ее прерывает. Каждый центр коммутации обладает информацией о других центрах, и, основываясь на этой информации, способен выбрать оптимальный маршрут для звонка.
IP-телефония и ТФОП: сосуществование или конфронтация?
Cо времен изобретения телефонного аппарата А.Г.Беллом (США) в 1876г. телефония практически не испытывала конкуренции со стороны других технологий. Первую угрозу своему привилегированному положению телефония почувствовала в 70-е годы, когда начала обсуждаться идея передачи речи по сетям с коммутацией пакетов и даже реализовываться в ряде пилотных проектов. Однако, в силу ограниченных возможностей существовавших тогда технологий, реализация этой задачи не была доведена до коммерческого применения. В начале 90-х годов, когда появились первые компьютеры, оснащенные средствами мультимедиа, и необыкновенную популярность и распространение получила сеть Интернет, стало возможным и актуальным вновь вернуться к решению этой задачи.
Все началось с «игрушек», затем стали появляться приложения, позволяющие осуществлять переговоры между пользователями локальной сети. И наконец, появилось то, что называется IP-телефонией — телефонные переговоры между абонентами через сеть Интернет.
Развитие технологии передачи речи по сети Интернет могло бы и не затронуть интересы операторов телефонных сетей (по крайней мере в настоящее время), если бы эта технология не начала использоваться как альтернатива традиционной междугородной и международной связи. В этом докладе будет рассмотрено, насколько велика угроза классической телефонии со стороны новоявленной соперницы.
Что такое IP-телефония?
Как уже было сказано, развитие IP-телефонии началось с обеспечения возможности общения между пользователями сети Интернет.
Однако, передача речи в интерактивном режиме между двумя компьютерами, подключенными к сети Интернет, представляет собой лишь один из возможных сценариев IP-телефонии.
Второй сценарий предусматривает взаимодействие компьютера, подключенного к сети Интернет, и телефонного аппарата ТФОП.
Третий сценарий определяет взаимодействие двух абонентов ТФОП, пользующихся только телефонными аппаратами, при этом сеть Интернет используется как транспортная среда между узлами коммутации ТФОП.
Благодаря последнему сценарию IP-телефония как раз и приобрела скандальную известность, так как в нем предусматривается организация междугородной и международной связи в обход существующих телефонных сетей общего пользования.
В настоящий момент времени отсутствуют международные рекомендации или стандарты, разработанные специально для IP-телефонии. В тоже время для обеспечения совместимости оконечного оборудования и шлюзов различных поставщиков в качестве базового стандарта используется Рекомендация МСЭ-Т H.323, утвержденная в феврале 1998 г. Она регламентирует характеристики системы мультимедиа для сети с коммутацией пакетов. Рекомендация определяет набор стандартов для кодирования аудио и видео сигналов и протоколов управления каналами передачи (рис. 1).
Согласно Рекомендации H.323 для преобразования речевой информации могут применяться алгоритмы, определенные в Рекомендациях МСЭ-Т: G.711, G.722, G.723, G.728 и G.729.
Рекомендации МСЭ-Т G.711 и G.722 определяют только способ аналого-цифрового преобразования без сжатия.
Рекомендация МСЭ-Т G.722 предназначена для кодирования спектра частот до 7 кГц, который превышает ширину канала ТЧ. Поэтому она не может применяться в сценариях, предусматривающих взаимодействие компьютера с телефонным аппаратом.
Для сжатия речи Рекомендация МСЭ-Т H.323 предусматривает использование нескольких алгоритмов кодирования речевой информации. Они определены в Рекомендациях МСЭ-Т: G.723, G.728, G.729.
Кодирование речевой информации согласно Рекомендации МСЭ-Т G.723 обеспечивает преобразование речевого потока 64 кбит/c в поток 6,3 или 5,3 кбит/c.
Кодирование речевой информации согласно Рекомендации МСЭ-Т G.728 обеспечивает преобразование речевого потока 64 кбит/c в поток 16 кбит/c и менее с малым временем задержки.
Кодирование речевой информации согласно Рекомендации МСЭ-Т G.729 обеспечивает преобразование речевого потока 64 кбит/c в поток 8 кбит/c.
Основной задачей при управлении потоком речевой информации по сети Интернет становится обеспечение небольшой и постоянной задержки.
Восприятие речи человеком очень чувствительно к задержкам, причем как к ее величине, так и колебаниям. Для телефонной связи задержка не должна превышать 150 мс при работе по наземным линиям связи и 250 мс при использовании спутниковых каналов.
В телефонной сети, где используются физические соединения, это требование обеспечивается относительно легко за счет систем передачи.
В сетях передачи данных выполнить эти требования несколько сложнее, поскольку параметры задержки должны обеспечиваться коммутаторами или маршрутизаторами. Для этого при обработке очередей пакетов каждый коммутатор или маршрутизатор для каждого пакета должен знать приоритет и допустимое время нахождения его в очереди.
В сетях с коммутацией пакетов, где используются виртуальные соединения, известны параметры соединения, включая сведения о маршруте и числе транзитных узлов. Поэтому каждый узел имеет возможность определить динамический приоритет пакета и допустимое время на его обработку.
В сетях с маршрутизацией, к числу которых принадлежит сеть Интернет, транзитный узел (маршрутизатор), как правило, не знает через какое количество транзитных узлов предстоит пройти пакету, пока он не достигнет адресата. Поэтому у транзитного узла отсутствуют данные, необходимые для определения допустимого времени обработки пакета. Кроме того, маршрутизация пакетов требует более продолжительного времени обработки пакета на узле. Это время не является постоянным и носит случайный характер.
Также имеет значение и дейтаграммный режим, применяемый в Интернет, когда маршрут передачи последующего пакета может отличаться от маршрута, по которому был передан предыдущий пакет. Это может приводить к нарушению порядка следования пакетов и необходимости их сортировки на принимающей стороне, что также оказывает влияние на увеличение задержки.
Если добавить общую проблему перегруженности транспортных узлов сети Интернет, то картина станет вовсе печальной.
Рассмотрим каким образом в настоящее время выходят из положения, чтобы обеспечить приемлемое качество передачи речевой информации.
Существует два подхода.
Реализация первого подхода предусматривает резервирование части пропускной способности сети для передачи пакетов с речевой информацией. Для того, чтобы более эффективно использовать зарезервированную полосу пропускания, на оконечном или шлюзовом оборудовании должна осуществляться предварительная концентрация речевой информации. При этом пакеты IP должны формироваться не по мере поступления речевых сигналов, а с некоторой задержкой, достаточной для сборки информационного блока бoльших размеров. Передача речи в больших информационных блоках упрощает процедуру управления очередями на транзитных узлах, что очень существенно в связи с неразвитой системой приоритетов существующего протокола IP. Однако реализация этого подхода приводит к появлению дополнительной задержки.
Для резервирования полосы пропускания в сети IP может использоваться метод WFQ (Weighted Fair Queuing) или протокол RSVP (Resource Reservation Protocol), разрабатываемый группой перспективных разработок Интернет IETF (Internet Engineering Task Force).
Метод WFQ позволяет для каждого вида трафика выделять определенную часть полосы пропускания. Оператор через систему административного управления может задать количество очередей (до 10 очередей для передачи данных и одну очередь для системных сообщений). В случае, если одна очередь не использует полностью выделенную ей полосу пропускания, то свободный резерв полосы пропускания может задействоваться для передачи информации из следующей очереди. Этот метод позволяет гибко использовать ресурсы сети. Например, если для очереди с речевой информацией зарезервировано 50% пропускной способности, а используется только 30%, то следующая очередь получит в свое распоряжение дополнительно 20% до тех пор, пока эта пропускная способность снова не потребуются очереди с речевой информацией. Метод WFQ реализован в оборудовании фирмы Cisco.
Протокол RSVP предназначен только для резервирования части пропускной способности.
Используя RSVP, отправитель периодически информирует получателя о свободном количестве ресурсов сообщением RSVP Path (рис. 2).
Транзитные маршрутизаторы по мере прохождения этого сообщения также анализируют имеющееся у них количество свободных ресурсов и подтверждают его соответствующим сообщением RSVP Resv, передаваемым в обратном направлении. Если ресурсов достаточно, то отправитель начинает передачу. Если ресурсов не достаточно, получатель должен снизить требования или прекратить передачу информации.
Недостатком протокола RSVP является то, что полоса пропускания, выделяемая источнику информации, при снижении активности источника
не может быть использована для передачи другой информации. Как альтернатива этому способу может использоваться алгоритм управления потоками на основе системы приоритетов, однако в существующей версии IP этот механизм развит недостаточно.
Механизм управления приоритетами должен быть реализован в
следующей шестой версии IP, где предусматривается введение до 16 приоритетов, а также возможность организации нескольких логических потоков в рамках одного физического соединения. Однако в настоящее время аппаратура, реализующая IP версии 6, только начала появляться на рынке.
Другой подход предусматривает построение магистральной транспортной сети Интернет на основе технологии Frame Relay или АТМ (рис. 3). В этом случае пограничные узлы IP взаимодействуют друг с другом через виртуальные соединения сети Frame Relay или ATM, для которых обеспечиваются параметры трафика и качества обслуживания, такие как скорость передачи, время задержки, время отклонения от задержки и т.д. Использование Frame Relay или АТМ позволяет отказаться от применения транзитных маршрутизаторов IP. При этом возможно более эффективное использование полосы пропускания за счет установления соединения для каждого телефонного разговора.
Стандартизация
МСЭ-Т начал работу по вопросам исследования и стандартизации взаимодействия между сетями связи и сетями, работающими по протоколу IP, в рамках работ по созданию Глобальной информационной инфраструктуры GII (Global Informational Infrastructure) только в 1998 году. Предполагается, что работа будет проводиться в тесном сотрудничестве с IETF.
С целью ускорения разработки промышленных стандартов ведущие производители оборудования и программного обеспечения IP-телефонии в 1996 г. объединились в неформальную организацию Форум Voice Over IP (VOIP Forum). Инициатором создания форума стали компании Cisco и VocalTec. В Форум вошли такие компании, как Dialogic, 3Com, Creative Labs, Micom Communications, Microsoft, Nortel, Vienna Systems, U.S.Robotics и другие.
Форум предлагает для аналого-цифрового преобразования речи использовать алгоритмы кодирования, определенные в Рекомендациях МСЭ-Т G.723 и G.729. Для поддержки качества передачи речи в сетях IP Форум рекомендует использовать протокол RSVP, а для управления очередями — метод WFQ.
Указанные выше способы решают проблему обеспечения качества передачи речи и не определяют взаимодействие оборудования IP-телефонии при предоставлении услуги. Для сценариев «телефон–телефон», «компьютер–телефон» необходимо иметь протоколы, обеспечивающие нахождение ближайшего шлюза, взаимодействие шлюзового оборудования, а также возможность создания пользователем приложений, реализующих собственные варианты услуги. Разработкой таких протоколов в настоящее время занимается IETF.
Приложения IP-телефонии
Сценарий «компьютер–компьютер» реализуется на базе бытовых компьютеров, оснащенных средствами мультимедиа и подключенных к сети Интернет. Наиболее распространенным программным обеспечением является пакет MicroSoft NetMeeting.
Для поддержки этого сценария поставщики услуг Интернет должны установить на сети » target=»_blank»>сервер адресов, преобразующий имена пользователей в динамические адреса IP (рис. 4).
Сценарий «компьютер–телефон» находит применение в различного рода справочных и информационных службах Интернет, например, в службах технической поддержки (рис. 5). Данный сценарий реализуется на оборудовании компании, предоставляющей справочную информацию. Пользователь, подключившийся к