MGC часто используются для связи сетей SIP и ISUP таким образом, чтобы исходящие из ТфОП вызовы могли достичь телефона IP, и наоборот. Это является полезным для случаев, когда вызовы ТфОП требуют услуг из сети IP, в случае, если сети IP используются как транзитные для вызовов ТфОП-ТфОП, а также для архитектур, в которых вызовы инициированные на softphone (в сети IP) завершаются на терминалах ТфОП, и во многих других аналогичных телефонных архитектурах следующего поколения.

Взаимодействие SIP-T с национальными версиями ISUP, и в частности ISUP-R, вообще говоря, влечет необходимость отображения последних друг на друга. Поэтому в данном документе упоминается, как пример, ISUP версии Американского института национальных стандартов (ANSI ISUP). Вообще же, такое отображение остается на усмотрение заинтересованных операторов. Обязательным остается набор функциональностей, сообщений, параметров и их значений, регламентированный рекомендацией Q.767. Поддержка других функциональностей должна считаться опциональной. Российский ISUP-R наиболее близок к европейской версии ISUP (ETSI ISUP), взаимодействие которого с другими версиями операторы могут принять в качестве шаблона.

2.3.1. SIP-T для взаимосвязи ISUP-SIP

Протокол SIP, с которого мы и начали эту главу, организует, модифицирует и завершает мультимедийные сеансы или вызовы, к числу которых относятся, например, мультимедийные конференции, соединения Интернет-телефонии и другие аналогичные приложения. Уже говорилось, что SIP является одним из ключевых протоколов, используемых для реализации передачи речи по сетям IP (Voice over IP - VoIP). Хотя передача сигнализации телефонного вызова и ассоциированной аудиоинформации через сеть IP позволяет получить значительные преимущества перед традиционной телефонией, сети VoIP все же не могут существовать в изоляции от традиционных телефонных сетей. Телефонной сети на основе SIP необходимо взаимодействие с ТфОП.

Важной характеристикой телефонной сети SIP является свойство прозрачности по отношению к ТфОП. Традиционные телефонные услуги, такие как вызов с ожиданием, бесплатный вызов и т.д. реализуемые в протоколах ТфОП, таких как ОКС №7, должны предлагаться сетью SIP таким образом, чтобы исключить нежелательные

различия, ощущаемые пользователем, не ограничивая, в то же время, гибкость SIP. С одной стороны требуется, чтобы SIP поддерживал примитивы для предоставления услуг, в которых оконечной точкой является скорее обычный SIP-телефон, чем устройство, доступное через ОКС №7. Кроме того, существенно то, что информация ОКС №7 должна быть доступна на шлюзах - точках взаимодействия ОКС №7 - SIP, для обеспечения прозрачности для функций, по-другому не поддерживаемых SIP. По возможности информация ОКС №7 должна быть доступна другой стороне в сети SIP через интерфейс ТфОП-IP полностью и без каких-либо потерь. Некоторые ограничения возникают из-за того, что некоторые сети используют собственные параметры ОКС №7 для передачи определенной информации через такие сети.

Другой важной характеристикой телефонной сети SIP является маршрутизируемое запросов SIP - запрос SIP, устанавливающий телефонный вызов должен содержать в своем заголовке информацию, достаточную для его маршрутизации прокси-серверами к месту назначения через сеть SIP. Обычно это влечет за собой то, что параметры вызова, такие как вызываемый номер, должны быть перенесены из сигнализации ОКС №7 в запросы SIP. На маршрутизацию в сети SIP могут по очереди влиять такие механизмы, как TRIP или ENUM.

SIP-T (SIP for Telephones) предоставляет рамки для интеграции традиционной телефонной сигнализации в сообщения SIP. SIP-T предоставляет две вышеупомянутые характеристики посредством технологий, известных как инкапсуляция (encapsulation) и трансляция (translation), соответственно. В шлюзе SIP-ISUP сообщения подсистемы ISUP ОКС №7 инкапсулируются SIP с тем, чтобы информация, требуемая для услуги не была отброшена в запросе SIP. Кроме того, от посредников - прокси-серверов, обеспечивающих решение задач маршрутизации для запросов SIP, нельзя ожидать понимания ISUP, соответственно, некоторая критическая информация транслируется из сообщения ISUP в соответствующие заголовки SIP с целью установить, как должен маршрутизироваться запрос SIP.

Несмотря на то, что чистый SIP имеет все необходимые инструменты для установления и разрушения вызовов, он не имеет базового механизма для переноса mid-call информации (например, ISUP запросов INF/INR) на протяжении тракта сигнализации SIP во время сеанса связи. Эта mid-call информация не вызывает какое-либо изменение в состоянии SIP-вызова или параметров сеанса, иниции-

рованной с помощью SIP. Также требуется предоставление возможности передачи опциональной информации прикладного уровня.

При взаимодействии ОКС №7 - SIP требуется обеспечить прозрачную передачу информации ISUP.

Свойства SIP, позволяющие выполнить требования Таблица 4

по взаимодействию ТфОП-1Р

SIP-T не является новым протоколом, а представляет собой набор механизмов для согласования традиционной телефонной сигнализации с SIP. Целью SIP-T является предоставление трансляции протокола и прозрачность свойств через точки взаимосвязи ТфОП-SIP. Он предназначен для использования там, где сеть VoIP (сеть SIP в данном документе) имеет интерфейс с ТфОП.

При использовании SIP-T имеются три базовых модели взаимодействия вызова со шлюзом. Вызов, возникающий в ТфОП, может проходить через шлюз для достижения оконечной точки SIP, например, IP-телефона. Наоборот, IP-телефон может осуществлять вызов, проходящий через шлюз для достижения ТфОП. Наконец, IP-сеть, использующая SIP, может служить транзитной сетью между шлюзами - вызов может исходить и заканчиваться в ТфОП, но проходить через сеть SIP.

Интерфейсы ОКС №7 на соответствующем шлюзе определяют версии реализации протокола ISUP, поддерживаемые шлюзом. Поддержка шлюзом той или иной версии ISUP определяется тем, может ли шлюз предоставить прозрачность свойств при обслуживании вызова.

Ниже перечислены основные агенты сети, использующей SIP-T.

ТфОП (PSTN - Public Switched Telephone Network) - представляет собой совокупность полностью связанных между собой компаний местной, междугородной и международной телефонной связи. В примерах, приведенных ниже, термин Local Exchange Carrier (LEC) используется для обозначения части (чаще всего регионального подразделения) ТфОП.

Оконечные точки IP - любой агент пользователя SIP, который может действовать как инициатор или терминатор вызовов. Таким образом, следующие устройства классифицируются как оконечные точки IP:

1. Шлюзы. Телефонный шлюз предоставляет точку конвертирования протоколов сигнализации (ISUP и SIP), а также аудио информации сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов. Термин Контроллер транспортного шлюза (Media Gateway Controller - MGC) также используется в этом документе в приведенных примерах и диаграммах для обозначения крупномасштабных кластеров декомпозированных шлюзов и управляющей логики, как часто делается на сегодняшний момент. Например, шлюз SIP-ISUP общается с ТфОП посредством ISUP, а с сетью Интернет - посредством SIP, и отвечает за конвертирование из одного типа сигнализации в другой, а также за обмен ассоциированной аудио информацией.

2. SIP-телефоны. Термин используется для обозначения всех оконечных устройств, которые могут создавать или принимать вызовы SIP VoIP.

3. Интерфейсные точки между сетями, где осуществляется административная политика (middleboxes, proxy-серверы или шлюзы).

Proxy-серверы. Proxy-сервер является посредником SIP, который направляет запросы SIP по месту их назначения. Например, proxy-сервер может направить запрос SIP на другой proxy-сервер, шлюз или SIP-телефон.

На рис. 25 облако VoIP выступает в роли транзитной сети для телефонных вызовов, исходящих из какой-либо из двух LEC, a SIP применен как протокол VoIP, используемый для установления и разрушения

Рис. 25. Использование SIP-T при взаимосвязи ISUP-SIP

этих VoIP-вызовов. На границе изображенной сети MGC преобразует сообщения ISUP в запросы SIP и посылает их на proxy-сервер, который направляет вызовы на другие MGC. Хотя на рисунке изображено только два MGC, сеть VoIP обычно имеет много таких точек связи с ТфОП (обычно для диверсифицикации среди тарифных центров ТфОП). Для вызовов, исходящих от LEC1 и оканчивающихся в LEC2, исходным в SIP-T является шлюз, генерирующий запрос SIP для вызова в сети VoIP, а терминальным является шлюз - получатель запроса SIP. Таким образом, MGC1 является инициатором, a MGC2 - терминатором. Следует отметить, что один или несколько proxy-серверов могут использоваться для маршрутизации вызова от инициатора к терминатору.

При инкапсуляции информации ISUP в сигнализацию SIP, сеть SIP может гарантировать, что никакая информация, критичная для реализации свойств, не будет потеряна при осуществлении транзита вызовов между двумя сегментами ТфОП.

Важно отметить, что определяющим в данной ситуации является обмен информацией ISUP между двумя шлюзами, для транспортировки сигнальной информации может быть использован любой протокол, избегая необходимости использования SIP и, соответственно, SIP-T. SIP-T применяется с целью усиления выгоды от использования SIP и его положительных качеств: маршрутизация запросов и управление вызовом улучшается, благодаря использованию proxy-серверов, легкое создание услуг SIP, систем согласования возможностей SIP, и т.д. Трансляция информации из параметров передаваемого сообщения ISUP в поля заголовка SIP позволяет посредникам SIP использовать эту информацию при обслуживании вызова. SIP-T, таким образом, облегчает установление вызова и использование новых телефонных услуг на сети IP, одновременно предоставляя метод высокофункционального (feature-rich) соединения с ТфОП.

Сценарий на рис. 25 представляет собой один из нескольких потоков, в которых может быть использован SIP-T - голосовые вызовы не всегда возникают и заканчиваются в ТфОП (через шлюзы); SIP-теле-фоны также могут быть оконечными точками в SIP-T-сеансе. В следующих разделах нами будут детализованы следующие возможные потоки:

ТфОП исходящая - ТфОП входящая. Исходный шлюз получает сообщения ISUP из ТфОП и сохраняет эту информацию (с помощью инкапсуляции и трансляции) в сообщениях SIP, которые он пересылает по направлению к терминальному шлюзу. Терминальный шлюз извлекает содержимое сообщения ISUP из полученного сообщения SIP и использует эту информацию для сигнализации, передаваемой в ТфОП.

ТфОП исходящая - IP входящая. Исходный шлюз получает сообщения ISUP из ТфОП и сохраняет эту информацию (с помощью инкапсуляции и трансляции) в сообщениях SIP, которые он пересылает по направлению к терминальному агенту пользователя SIP. Терминальный агент пользователя SIP не нуждается в инкапсулированной информации ISUP и игнорирует ее.

IP исходящая - ТфОП входящая. SIP-телефон инициирует VoIP-вызов, который маршрутизируется одним или несколькими proxy-серверами к соответствующему терминальному шлюзу. Терминальный шлюз конвертирует поступившую информацию в сигнализацию ISUP и направляет вызов на соответствующий интерфейс ТфОП, базируясь на информации, содержащейся в принятом заголовке SIP.

IP исходящая - IP входящая. Это случай чистого SIP. SIP-T (инкапсуляция и трансляция информации ISUP) не используется, т.к. нет взаимодействия с ТфОП.

2.3.2. Сценарии SIP-T

Данный раздел рассматривает наиболее существенные потоки SIP-T. Необходимо отметить, что так как за маршрутизацию запросов SIP (основанных на Request-URI) обычно отвечают прокси-серверы, возможные оконечные точки, на которых будет завершаться запрос SIP, как правило, не известны инициатору. Таким образом, инициатор не выбирает из сценариев, описанных в этом разделе (как в случае статичной конфигурации, так и в случае повызывной конфигурации), напротив, каждый запрос маршрутизируется сетью SIP независимо, и это может проиллюстрировать любой из сценариев, рассмотренных далее, как это диктует логика маршрутизации сети.

2.3.2.1. Мост SIP (ТфОП - IP - ТфОП)

Сценарий, в котором сеть SIP соединяет два сегмента ТфОП, называется мостом SIP (SIP bridging). Когда вызов, инициированный в ТфОП, предназначен сети SIP, сообщение ISUP ОКС №7, в конечном счете, будет получено шлюзом, который является точкой взаимодействия с сетью ТфОП. Этот шлюз, с точки зрения протокола SIP, является клиентом агента пользователя (user agent client) для этого запроса установления соединения.

Традиционная маршрутизация SIP используется в сети IP для определения соответствующей точки назначения (в данном случае -

шлюза), для установления диалога SIP и для начала медиа-сеанса между инициатором и терминатором.

Рис. 26. Инициирование в ТфОП - завершение в ТфОП (мост SIP)

Шлюз терминатора тогда передает сообщения сигнализации ISUP в ТфОП, повторно используя инкапсулированные сообщения сигнализации ISUP, представленные в запросе, который он получает. Пример потока сообщений для моста SIP показан ниже.

-IAM-

-ANM-

-REL--RLC-

MGC#1 Proxy MGC#2 -INVITE-

<-100 TRYING

<-18x-

-200 OK-

-ACK-

=Разговор:= I

-BYE-

-200 OK-

-IAM-

-ACM-

-ANM-

-REL-

-RLC-

2.3.2.2. Инициирование в ТфОП - завершение в IP

Вызов инициируется из ТфОП и завершается на телефоне SIP.

Рис. 28. Инициирование в ТфОП - завершение в IP

Пример потока сообщений иллюстрирующий сигнализацию ISUP и SIP для вызова, инициированного в ТфОП и завершающегося в оконечной точке SIP.

ТФОП MGC -IAM->

<-АСМ-

<-ANM-

-REL->

<-RLC-

Ргоху -INVITE->

-100 TRYING--18х-

-200 ОК--АСК-

=Разговор===-: -BYE->

-200 ОК-

SIP phor

-INVITE--18х-

-200 ОК-

-BYE-

-200 ОК-

2.3.2.3. Инициирование в IP - завершение в ТфОП

Вызов инициируется с телефона SIP и завершается в ТфОП. В отличие от предыдущих двух потоков здесь отсутствует инкапсуляция сообщений ISUP в запросе - поэтому шлюз терминатора лишь осуществляет трансляцию заголовков SIP, чтобы извлечь значения параметров ISUP.

CeTbVolP

Транспортный шлюз

Рис. 30. Инициирование в IP - завершение в ТфОП

Пример потока сообщений, иллюстрирующий различные участки маршрута вызова, показан ниже.

SIP-телефон Proxy MGC ТФОП -INVITE->

<-100 TRYING-

<-18х-

<-200 OK-

--АСК->

BYE->

<-200 ОК-

Телефон SIP

-INVITE-

-100 TRYING--18x-

-200 OK-

-IAM-

-ANM-

-ACK-

=Разговор==

-BYE-

-200 OK-

-REL--RLC-

2.4. Роли и поведение SIP-T

В сети SIP VoIP, взаимодействующей с ТфОП, с функциональной точки зрения существует три отдельных класса элементов:

1. Инициаторы сигнализации SIP.

2. Терминаторы сигнализации SIP.

3. Посредники, которые маршрутизируют запросы SIP от инициатора к терминатору.

2.4.1. Инициатор

Функцией инициирующего клиента агента пользователя является генерация запросов установления вызова SIP (т.е. INVITE). Когда вызов инициируется в ТфОП, шлюз является клиентом агента пользователя; другими словами, клиентом агента пользователя является оконечная точка SIP. Необходимо отметить, что в любом случае, инициатор вообще не может предсказать, какой тип объекта будет терминатором, т.е. будет ли точка назначения запроса в сети SIP или в ТфОП.

В случае вызовов, инициируемых в ТфОП (см. рис. 26 и рис. 28), инициирующий шлюз предпринимает необходимые шаги для сохранения информации ISUP путем инкапсуляции ее в запрос SIP, который он создает.

Инициирующий шлюз отвечает за идентификацию версии ISUP (ETSI, ANSI, ISUP-R, и т.д.), которую он получил, и обеспечивает присутствие этой информации в инкапсулированном сообщении ISUP (обычно путем добавления многосоставного тела MIME с соответствующими заголовками MIME). Далее он создает заголовки запроса INVITE SIP из параметров сообщения ISUP, которое он получил из ТфОП. Это может, например, повлечь за собой отображение в поле заголовка То: в INVITE номера вызываемой стороны (Called Party Number) из полученного IAM ISUP.

В других случаях (как на рис. 30), телефон SIP является инициатором вызова VoIP. Обычно телефон SIP посылает запросы к про-кси-SIP, который отвечает за маршрутизацию запроса к соответствующей точке назначения.

В этом случае сообщения ISUP отсутствуют и их инкапсуляция в клиенте агента пользователя не производится, так как нет интерфейса с ТфОП. Хотя вызов и может завершаться в телефонной сети и