19.5. Причины и условия перехода к интеллектуальной сети (ис)

Цель создания ИС. Совершенствование современных сетей элек­тросвязи идет по пути их цифровизации и интеграции все большего количества служб. Эти службы предлагают как обычные (базовые) услуги, так и большое разнообразие дополнительных видов услуг (об­служивания). Пользователям цифровых станций еще не полностью цифровизованных сетей может быть предложен большой спектр со­временных услуг, не доступный другим абонентам сети. Переход к цифровой сети позволит охватить новыми услугами всех абонентов. При предоставлении современных услуг требуется весьма сложная обработка запросов, пересылка больших объемов данных с высокой скоростью. Если ресурсы, используемые для предоставления услуг, рассредоточены на многих объектах сети, то это приводит к недопус­тимым задержкам и искажениям информации при ее многократной пересылке от одной станции к другой [9].

Для преодоления этих недостатков необходимо использовать та­кую стратегию предоставления многообразных услуг, которая осно­вывается на централизации наиболее сложной обработки данных и на использовании протоколов информационного обмена (Х.25, ОКС № 7, ATM) между элементами сети, гарантирующих высокие скорость и верность передачи информации.

Разработка технологии ИС началась в 1990 г., а первые реко­мендации ITU-T, посвященные ИС, утверждены в 1992 г. (рекоменда­ции Q.1201 - Q.1203). Основная цель ИС состоит в быстром, эф­фективном и экономичном предоставлении информационных услуг массовому пользователю. Удовлетворение этих требований возмож­но лишь при построении сетей электросвязи на основе новой концеп­ции, состоящей в том, что функции предоставления ДВО отделяют­ся от основных услуг. В традиционных ЦСК эти функции неразрывно связаны.

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т [1.211, 1.212] вся сово­купность услуг, предоставляемых сетью, делится на две группы: ос­новные услуги и дополнительные виды обслуживания. Основные ус­луги связаны с процессами установления соединений (при способе коммутации каналов), тарификации, организации виртуальных соеди­нений (при способе коммутации пакетов), передачи пакетов между элементами сети. Основные услуги, как правило, редко изменяются и реализуются сетью при обслуживании каждого вызова.

Дополнительные услуги весьма разнообразны. Можно упомянуть, например, такие:

- универсальный номер доступа (УНД);

- персональный номер (ПН);

- «зеленый телефон» (ЗТ).

Услуга УНД предоставляет возможность по единому номеру, за­крепляемому, например, за предприятием, фирмой, банком, получить связь с требуемым пользователем. В процессе предоставления этой услуги ИС запрашивает вызывающего абонента о требуемом подраз­делении, предлагает дополнительно набрать определенное число знаков номера и адресует вызов на свободный телефон (терминал). Вся требуемая для предоставления ДВО информация концентрируется в сетевых базах данных «интеллектуальной надстройки» коммути­руемой сети (в частности, телефонной).

Услуга ПН подобна той, которой пользуются абоненты сетей под­вижной связи. Абонент, желающий получить услугу ПН, регистри­руется в ИС и получает логический номер, по которому его можно отыскать независимо от того, где он находится. Для этого он, пере­езжая в другой населенный пункт страны или мира, сообщает ИС номер (или номера) телефона, куда нужно переадресовать все вхо­дящие вызовы.

Услуга ЗТ, относящаяся к «службе 800» [1], обеспечивает уста­новление местных и междугородных соединений с поставщиками ин­формации (например, рекламными фирмами) и передачу информа­ции за их счет.

Услуги, относящиеся к ДВО, реализуются только по специальному запросу пользователя. Разные группы пользователей могут получать разные наборы ДВО. Элементом концепции ИС является отделение функций управления основными услугами от управления ДВО.

Несмотря на отставание России в цифровизации первичных и вто­ричных сетей, проекты реализации ИС создаются с участием Госко­митета по связи и информатизации РФ [1].

Концепция и архитектура ИС. Услуги могут быть отнесены к ин­теллектуальным, если при их предоставлении требуется использо­вать большие массивы данных и выполнять сложную обработку. Ес­ли при разработке и проектировании аппаратных и программных средств новых услуг не исходить из единой концепции, то затраты на их реализацию будут неоправданно велики. Поэтому современ­ный подход к проектированию аппаратных и программных средств услуг основан на модульном принципе. Сущность его состоит в том, что все процедуры реализации услуг делят на законченные авто­номные модули услуг - МУ (Service Independent Block, SIB), не зави­сящие от видов услуг и друг от друга и представляющие собой за­конченные процедуры обработки запросов. Процедуры обмена меж­ду модулями услуг тоже стандартизируют. При таком подходе дос­таточно большой набор модулей позволяет создавать новые услуги путем сочетания имеющихся МУ и интерфейсных модулей. Про­грамма реализации новой услуги будет простой и не потребует больших затрат. Лишь при проектировании экстраординарной по сложности услуги, реализация которой из имеющихся модулей не­возможна, потребуется разработка новых модулей. Описанная кон­цепция проектирования услуг интеллектуальных сетей предполагает использование языков высокого уровня, обеспечивающих уменьше­ние затрат при вводе новых услуг. Таким образом, вторым элемен­том концепции ИС - оригинальная методика структурного проекти­рования и реализации услуг.

Рис. 19.10. Иллюстрация способа расширения состава ДВО в ИС

Целью создания ИС - интегрирование возможностей средств пе­редачи и обработки данных для предоставления ДВО пользователям на базе традиционных средств телефонных сетей, сетей ПД и ЭВМ. «Интеллект» таких сетей воплощается в скрытом от пользователя механизме выбора и предоставления услуг [10].

Прежняя стратегия ввода новых ДВО основывалась на замене старой (с меньшим набором ДВО) версии ПО на всех узлах сети на новую (с новым набором ДВО). В ИС добавление новых ДВО обеспе­чивается изменением программных средств в сетевой базе данных (БД) без изменения ПО на станциях и узлах сети. Однако такая ин­дифферентность ПО станций к видам и составу ДВО подразумевает наличие на станциях сети средств доступа к ресурсам ИС, а на одном из уровней распределения ресурсов ИС - средств управления пре­доставлением ДВО [11-13]. На рис. 19.10 показан пример расширения спектра ДВО в ИС. Для ввода новой услуги (выделено штриховкой) требуются изменения только в БД ИС.

Характерны следующие свойства ИС:

- наличие централизованных баз данных, в которых содержится исчерпывающая информация о сети и ее пользователях;

- доступ к БД с высокой скоростью;

- применение протоколов системы сигнализации № 7 (ОКС № 7) и Х.25 для связи разных компонентов сети и сетей друг с другом, обес­печивающих высокую верность обмена информацией;

- простота доступа к службам и БД при оперативном создании и модификации услуг и при предоставлении заказчикам доступа к дан­ным, характеризующим обслуживание их запросов.

Интеллектуальные сети имеют следующие преимущества:

- контроль пользователем тех данных, которые характеризуют все нюансы обслуживания его запроса сетью;

- гибкость управления службами и услугами благодаря централи­зации данных в БД и высокой скорости обмена информацией в сети;

- упрощенный и оперативный ввод новых служб и услуг благодаря использованию модульного принципа проектирования и реализа­ции новых услуг.

Первой известной интеллектуальной услугой телефонной сети была услуга с индексом 800 (сервис 800), введенной в США компанией AT&T в 1967 г. Эта услуга обеспечивала возможность оплаты за разговор вызываемым абонентом, что оказалось выгодным некоторым фирмам. Предоставление этой услуги массовому пользователю оказалось воз­можным после ввода АТС с программным управлением. Рекомендации международного союза электросвязи (ITU-T), относящиеся к ИС, со­держатся в группе Q.12XX.

Структура интеллектуальной сети иерархичная (рис. 19.11). На од­ном из уровней этой иерархии размещают средства обработки запро­сов пользователей и реализации услуг. Такая централизация техно­логична в том отношении, что позволяет не распылять ресурсы. Од нако она же требует высокой скорости транспортировки больших мас­сивов данных между объектами разных уровней. Поэтому средства одного из уровней ИС обеспечивают транспортировку сообщений с высокой скоростью и верностью.

Рис. 19.11. Структура ИС

Верхний уровень ИС - подсистема административного управления (ПАУ) сетевыми ресурсами (Network Capabilities Manager - NCM). На лежащем ниже уровне находится сетевая информационная база дан­ных - СИБД (Network Information Database - DIN). На следующем уровне функционирует интерпретатор вида услуги - ИВУ (Service Logic Interpreter - SLI). На нижнем уровне находится пункт коммутации услуги - ПКУ (Service Switching Point - SSP).

Функциями ПАУ являются:

- предоставление технических средств эксплуатации и техничес­кого обслуживания интерпретаторам видов услуг (дистанцион­ная загрузка программных средств, контроль работоспособно­сти ИВУ, дистанционное восстановление данных и техобслужи­вание);

- коммерческое управление (предоставление абонентам возмож­ности пользоваться данными одной или нескольких служб).

Подсистема административного управления содержит собствен­ную информационную БД (СИБД) и может вести обмен с внешними БД через сеть коммутации пакетов по протоколу Х.25 или по прото­колу системы сигнализации № 7 ITU-T. Эта подсистема обеспечи­вает управление ресурсами сети, необходимыми для предоставле­ния ДВО, интерпретацию вида ДВО. Для связи с ИВУ используется сеть с КП.

В СИБД хранятся многообразные данные (о номерах абонентов, категориях обслуживания, адресах, параметрах маршрута установле­ния соединения и др.) и программы реализации услуг - ПРУ (Service Logical Programs - SLP).

Каждой услуге соответствует своя ПРУ, которая составляется из модулей услуг. Конкретная ПРУ определяет тип и последователь­ность действий для реализации какой-либо услуги.

Интерпретатор вида услуги выполняет в реальном времени функ­ции обработки запросов для одной или многих служб. Запросы на предоставление услуги поступают в ИВУ от ПКУ. Основная функция ИВУ - контроль реализации протокола услуги, при этом необходим обмен с БД соответствующей службы.

Пункт коммутации услуги распознает запросы на предоставление ДВО по коду (префиксу), набираемому пользователем, и формирует заявки к ИВУ. Средства ПКУ являются ведомыми по отношению к ИВУ. Команды, поступающие от ИВУ, определяют последователь­ность обработки запроса на предоставление услуги.

Для предоставления ДВО пользователям, независимо от того в какую из станций они включены (к средствам коммутационного узла существующей местной сети общего пользования или ве­домственной (частной) сети), необходимо добавить модуль ПКУ. Кроме того, для охвата новыми услугами возможно большего ко­личества пользователей, не являющихся абонентами ЦСИО, не­обходимы специальные средства взаимодействия с пользовате­лем во время подготовки к предоставлению услуги (например, распознаватели и синтезаторы речи) - так называемая интеллек­туальная периферия (ИП).

Если абонент включен в.цифровую АТС, то функции ПКУ реа­лизуются на этой же станции. Пользователи могут иметь доступ к ПКУ как с помощью телефонного аппарата, так и с помощью ПЭВМ. Если абонент включен в АТС, где нет ПКУ, то доступ к ИС реализуется по межстанционным каналам, проложенным между данной АТС и узлом сети, где имеется ПКУ.

Аппаратные и программные средства ИС. Для функционирова­ния ИС необходимы специфические аппаратные и программные средства. Аппаратные средства ПКУ и ИВУ представляют собой от­дельные стативы с дисковыми накопителями и накопителями на маг­нитных лентах. В состав аппаратных средств ПАУ входят ЭВМ, тер­миналы администратора, накопители большой емкости. Программные средства ИС обеспечивают обработку вызовов, требующих предос­тавления ДВО. Реализация ДВО в реальном времени возможна бла­годаря высокоскоростному информационному обмену между ПКУ, ИВУ и ПАУ через транспортные сети с КП. На рис. 19.12 показаны средства определения вида ДВО, последовательности действий при предоставлении услуги и контроля необходимых стандартных или специальных операций.

Рис. 19.12. Средства предоставления ДВО