Решения TDMoIP
TDMoIP в сетях передачи данных
Концепция построения сети передачи данных с использованием технологий TDMoIP и Gigabit Ethernet
Подключение базовых станций по IP/Ethernet
E1, Голос, Видео и TDM через Ethernet
E1 или E3 через Fast/Gigabit Ethernet
Передача голоса, трафика локальных сетей и SCADA в топологиях «цепь» и «кольцо»
Передача сигнализации SS7 по IP
Передача трафика АТС по IP
Передача голоса, данных и Internet услуг по беспроводным линиям (WLL/LMDS)
Удаленные центры обработки вызовов – сжатие голоса с коэффициентом компрессии 16:1
Передача голоса c коэффициентом компрессии 16:1
Организация телефонии в сельской местности по спутниковым каналам
Оперативное развертывание системы связи для аварийно-восстановительных работ
Услуги выделенных линий по IP
Полное операторское решение TDMoIP со шлюзом Gmux-2000 в центре
Расширение E1 по сетям пакетной коммутации
Каталог оборудования
Загрузите с Apple App Store Загрузите с Apple App Store
Приложение "Каталог RAD" для iPAD или считайте QR код
Скачать в формате PDF Скачать в формате PDF
2015г. (На русском)
Размер файла 4.5 мегабайт

Скачать в формате PDF Скачать в формате PDF
2015г. (На английском)
Размер файла 7 мегабайт

TDMoIP в сетях передачи данных


1. Постановка задачи

Необходимо организовать сеть передачи данных с использованием имеющихся оптических волокон для предоставления услуг по передаче трафика Ethernet 10/100Мгбит/с и TDM потоков Е1.

2. Концепция организация сети

Поскольку необходимо предоставлять услуги по передаче как «пакетного» трафика Ethernet так и чистого TDM трафика (потоки Е1, V35), то предлагается выбрать в качестве магистральной технологии – технологию Ethernet, а для передачи синхронных каналов n x 64 (64-2048к) используется оборудование RAD data communications линейки TDM over IP (TDMoIP). Данное оборудование позволяет инкапсулировать трафик TDM в потоки Ethernet/Fast Ethernet или MPLS. Передача может осуществляться как в прозрачном режиме (G.703), так и в режиме n x 64 (G.704). C помощью оборудования TDMoIP возможна прозрачная передача потоков со следующими интерфейсами: E1-G.703/G.704/G.706/G.732/G.823, E3-G.703/G.823,V.24,V.35, V.36, RS-530, X.21, FXS, FXO, E&M, ISDN-BRI-U, ISDN-BRI-S, Video. Так же, при необходимости, существует возможность компрессии голосового трафика по протоколам G.726, G.729A, G.723.1.

Такое решение обладает рядом преимуществ перед другими решениями (например, перед SDH):

- Более эффективные параметры цена/функциональность, стоимость одного порта
- простота в эксплуатации
- высокая гибкость
- широкие возможности предоставления услуг (QoS, VLAN и т.д.) - более эффективное использование основных магистралей сети
- высокая защищенность инвестиций за счет простой модернизации сети в будущем
- простая интеграция с другим оборудованием ввиду распространенности технологии Ethernet и IP

Краткое описание технологии TDMoIP

Суть предложенной технологии явствует из названия: эмуляция традиционных каналов TDM (E1, T1, E3 или T3) в сетях IP. Чтобы понять, как осуществляется преобразование трафика сети с коммутацией каналов в трафик сети с пакетной коммутацией, обратимся к основам архитектуры TDM. Как известно, базовый «кирпичик» сетей TDM — поток E1 — формируется за счет временного мультиплексирования 32 каналов по 64 Кбит/с каждый. При этом каждый фрейм Е1 состоит из 32 временных интервалов (байт), два из которых обычно выделяются для служебных целей: один интервал для синхронизации, другой — для сигнализации.

Простейшая реализация технологии TDMoIP предполагает инкапсуляцию каждого фрейма Е1 в IP-пакет путем добавления к содержимому соответствующего заголовка. Поскольку биты/байты синхронизации не включаются в пакет, «полезная нагрузка» фрейма составляет 31 байт.

Для передачи трафика имеет смысл использовать протокол UDP и протокол реального времени RTP. Разумеется, гарантирующий доставку протокол TCP обеспечивает более надежную транспортировку данных, но при передаче речи пакет, пришедший слишком поздно (например, высланный повторно), будет отброшен. В то же время размер заголовков в UDP и RTP меньше, чем в TCP, а следовательно, доля служебной информации (избыточность) в таком трафике меньше.

Впрочем, избыточность и здесь отнюдь не маленькая: заголовок RTP занимает, по меньшей мере, 12 байт, заголовок UDP — 8 байт, а заголовок IP — 20 байт. Итого «набегает» 40 байт. При 31-байтной полезной нагрузке это слишком много. Но, к счастью, существуют по крайней мере два способа решения этой проблемы: использование алгоритмов сжатия заголовков или объединение нескольких фреймов в один мультифрейм, который затем укладывается в IP-пакет. Тогда избыточность служебной информации значительно сокращается. Имеется также возможность изменять соотношение полезной и избыточной информации, меняя размер формируемого IP-пакета от 100 до 1500 байт (чем больше размер пакета, тем меньше служебной информации передается по каналу связи) и управляя интервалом отправки пакетов.

Отметим, что простая инкапсуляция фреймов Е1 в IP-пакеты — далеко не единственный способ реализации технологии TDMoIP. Можно сначала кодировать TDM-трафик с помощью какого-либо другого протокола, а уж потом упаковывать его в IP. Зачем же добавлять еще один «слой» вычислений между TDM и IP? Причин здесь несколько. В частности, промежуточное кодирование может использоваться для согласования размеров фреймов TDM- и IP-пакетов, коррекции ошибок, обеспечения совместимости с другими системами, сжатия речи и реализации дополнительных механизмов качества обслуживания.

Но какими бы ни были детали реализации технологии, системы TDMoIP всегда обеспечивают прозрачную пересылку фреймов TDM, не пытаясь изменить ни временные интервалы, ни каналы сигнализации, ни передаваемую информацию. Поэтому их можно использовать для транспортировки по IP любого трафика TDM, даже если часть исходных каналов занята под данные или, скажем, поток Е1 представляет собой неструктурированный поток бит. Технология TDMoIP применима и для услуг Fractional E1: в этом случае для снижения объема трафика в IP-пакет включаются специальные информационные байты.

Сохранность передаваемой информации TDM гарантирует прозрачность всего тракта для сигналов синхронизации. Устройства TDMoIP поддерживают различные протоколы сигнализации, включая CCS (SS7, ISDN PRI, QSIG) и CAS (DTMF, R2/MFC).

3. Типовой узел

Типовой узел сосотоит из 2-х устройств – Гигабитного коммутатора T5C-24T производства TelcoSystems и шлюза TDMoIP – IPMUX-16 производства RAD DATA Communications. Шлюзы TDMoIP позволяют абсолютно прозрачно передавать TDM потоки через сети IP. Схема типового узла представлена на рис.1.

Коммутатор Т5С-24Т имеет на борту 24 порта 10/100BaseT, 2 порта 10/100/1000BaseT и 2 оптических порта GigaEthernet для соедниея с другими коммутаторами в кольцо. К одному из портов покдлючается шлюз TDMoIP который имеет 16 портов Е1. Таким образом узел имеет следующую емкость портов: 25 портов FastEhernet и 16 портов Е1. Коммутаторы и шлюзы имеют стандартные размеры – высота 1U и ширина 19”, имеют в комплекте необходимые наборы для монтажа в 19” стойки.

4. Организации сети по топологии «кольцо»

Использование топологии «кольцо» дает возможность обеспечить высокую надежность и производительность сети. Пример такой реализации представлен на рис.2.

Коммутаторы соединяются в кольцо по оптическим линкам GigaEthernet при этом, в случае обрыва одного из соединений трафик будет автоматически перенаправляться по другому маршруту. Время переключения трафика составляет мене 50 миллисекунд, что практически незаметно для пользователей сети.. К одному из коммутаторов подлкючается система управления, позволяющая проводить мониторинг и настройку сети. Каждый порт Ethernet может быть настроен на работу с любым другим портом в сети, тоже самое относится и к портам Е1, любой из портов Е1 в любом узле может быть подключен к любому другому порту Е1 прозрачно. Организация VPN возможна средствами коммутаторов Telco Systems. Контроль полосы пропускания (QoS) каждого клиента (каждого VPN) возможен средствами коммутаторов Ethernet производства Telco Systems в соответствии с протоколом 802.1p. Диапазон регулирования полосы пропускания настраивается в диапазоне от 13 килобит в секунду до 1 Гигабита в секунду Спецификация такого решения представлена в таблице.1.

Таблица 1

Наименование Описание Ко-во
BTI-0524T-L3 T5C-24T 24 ports 10/100BaseTX Compact L2, L3 & L4 routing switch with 2 10/100/1000BaseT uplinks, 2 unpopulated 1000BaseX miniGBIC (SFP) modules. BiNOS-STD SW enabled. Upgradeable to BiNOS-ML and BiNOS-ML-Adv. Licensing. 1
BTI-MGBIC-GLX-LC 1 port 1000BaseLX single-mode miniGBIC transceiver (1310nm), Connector: LC, Distance: 10Km 2
BiNOS-UPG-KIT Upgrade kit from BiNOS-STD to BiNOS-ML-Adv. 1
IPMUX-16/AC Modular TDMoIP GW, 100-240 VAC 1
IPMUX-M/ETH/UTP MOD. IPMUX, 10/100 BTX ETH. 1
IPMUX-M/E1/8 Mod. IPmux, E1 RJ-45 conn. 8 P. 2
 
Наименование Описание Ко-во
Тповой узел 24 порта FastEthernet + 16 портов Е1 4
BiNOSCenter-Single User Elements Management System for Single Users license 1

  • Общая емкость сети: 100 портов FastEthernet и 64 порта Е1
  • Если использовать коммутаторы T5C-48T – с 48-ю портами, то емкость сети можно увеличить до 260 портов
  • Возможны варианты с питанием 48в и с резервированием по питанию.
  • Возможно решение с использованием только оного волокна в каждом соединении.

5. Обоснование выбора оборудования и организация доступа к сети

Использование оборудования TelcoSystems и RAD DATA Communications позволяет получить оптимальное решение по критерию цена/функциональность/надежность и дает широкие возможности по модернизации сети и ее развитию, что в свою очередь значительно повышает защищенность инвестиций в сеть. Так при модернизации сети при переходе на более мощные коммутаторы, младшие коммутаторы безболезненно можно использовать на периферийных узлах. Кроме того, в линейке оборудования TelcoSystems присутствуют устройства FTTH (Fiber To The Home) что позволяет подключать различных абонентов по оптоволокну с помощью одного устройства и с предоставлением полного набора услуг.
Использование оборудования RAD DATA Communications в качестве оборудования доступа также позволяет получить гибкость в предоставлении услуг (от прозрачных потоков Е1 до цифровых каналов V35, X21, а также возможность организации каналов для передачи низкоскоростных трафиков телеметрии). Оборудование данного производителя дает возможность на базе современной сети предоставлять услуги характерные для традиционных технологий, что позволяет привлечь широкий круг потенциальных клиентов.
Для дальнейшего передачи различного трафика до конечных клиентов через оптику возможно использование оптических конверторов представленых в таблице 2.

Таблица 2

Наименование Описание
  конвертор 4 потока Е1 по одной оптической жиле
OP-4E1L/B/SCSF3 PDH optical Mux. Bal. SC conn. Single Fiber 3
  конвертор 4 потока Е1 по 2-м оптическим жилам
OP-4E1L/B/FC13L PDH optical Mux. Bal. FC conn.1310nm. SM. Laser
  конвертор 16 потоков Е1 по 2-м оптическим жилам
OP-XLE1/16B/AC/FC13L 16xE1 PDH fiber Mux, BAL E1, AC, SM.1310 nm
  конвертор 16 потоков Е1 по одной оптической жиле
OP-XLE1/16B/AC/SC/SF1 16xE1 PDH Mux, BAL E1, AC, SF.SM.1550 nm Tx
  конвертор 21 потоков Е1 по 2-м оптическим жилам
OP-T3B/AC/ST13L PDH fiber Mux, BAL E1/T1, AC, SM.1310 nm
  конвертор 1-го потока Е1 по 2-м оптическим жилам
FOM-E1T1/FC13L/230 E1/T1 fiber optic modem, SM.1310 nm, 230 VAC

Для преобразования потоков Е1 в прозрачные цифровые каналы и голосовые каналы могут использоваться мультиплексоры доступа RAD, представленнеы в таблице 3.

Таблица 3

Наименование Описание
  мультиплектор доступа к Е1: разбивает Е1 на 4 канала V35 x 64k
FCD24/V35 E1/FE1 4-channel integrating multiplexer, V.35
  мультиплектор доступа к Е1: разбивает Е1 на 2 канала V35 x 64k
FCD-E1/AC/V35/V35 E1/FE1 NTU, 100-240 VAC, 2x V.35
  мультиплектор доступа к Е1: разбивает Е1 на 2 канала V35 x 64k с оптическим линком, может работать напротив модемы FOM-E1
FCD-E1/AC/V35/V35/SC13L E1/FE1 NTU, AC, 2x V.35, SM.1310 nm
  мультиплектор доступа к Е1: выделяет из Е1 один канал V35 x 64k
FCD-E1/AC/V35 E1/FE1 NTU, 100-240 VAC, V.35
  мультиплектор доступа к Е1: выделяет из Е1 один канал V35 x 64k и пропускает Е1 дальше
FCD-E1/S1/AC/V35 E1/FE1 NTU, S.E1, 100-240 VAC, V.35
  мультиплектор доступа к Е1: выделяет из Е1 8 голосовых каналов с портом FXS
MP-104/E1/8/FXS MP-104 VOICE CHANNEL BANK, W/ 8 FXS PORTS
  мультиплектор доступа к Е1: выделяет из Е1 16 голосовых каналов с портом FXS
MP-204/E1/16/FXS MP-204 VOICE CHANNEL BANK, W/ 16 FXS PORTS

Для организации узлов доступа могут импользоваться интегральные модульные мультиплексоры RAD, позволяющие в одном устройстве получить широкий набор различных интерфейсов. Основные модули и шасси представлены в таблице 4.

Таблица 4

Наименование Описание
  модульный мультиплексор с 11-ю слотами для установки модулей
MP-2100/230/2UTP 4U modular MP. with CL, 230 VAC, 10BT Mng.P
  модульный мультиплексор с 4-мя слотами для установки модулей
MP-2104/230/2UTP 2U modular MP. with PS and CL, 230 VAC, 10BT Mng.P
  агрегатный канал TDMoIP (можно подключать непосредственно к коммутатору)
MP-2100M-ML-IP/UTP 4U, TDMoIP ML Mod. w/ 2xE1 capacity, UTP
  агрегатный оптический канал Е1 (работате напротив модемов FOM-E1)
MP-2100M-MLF-1E1/FC13L 4U Mod. FO main link.single port.SM.1310 nm Laser
  агрегатный электрический канал Е1
MP-2100M-ML-1E1 4U, E1 main link, single port module
  модуль с 12-ю низкоскоротсными портами RS-232
MP-2100M-LS12 4U 12 port low-speed Mod.
  модуль с 16-ю голосовыми портами E&M
MP-2100M-VC16/E&M 4U 16 analog voice channel/module with E&M interfa
  модуль с 16-ю голосовыми портами FXO
MP-2100M-VC16/FXO 4U 16 analog voice channel/module with FXO interfa
  модуль с 16-ю голосовыми портамиFXS
MP-2100M-VC16/FXS 4U 16 analog voice channel/module with FXS interfa
  модуль с 4-мя портами V35 N x 64k
MP-2100M-HS-Q/N 4U, 4 port high-speed Mod.

Кроме того, возможно сипользование технологии VoIP для предоставления голосовых сервисов. В талице 5. представлены шлюзы VoIP производства TelcoSystems.

Таблица 5

Наименование Описание
  Голосовой шлюз: 2 порта FXS, 3 порта LAN и 1 оптический аплинк, протоколы SIP, H323, MGCP
GW-232-SFP-X Miniature VoIP GateWay with 2 FXS voice ports, 3 LAN 10/100BaseTX ports, 1 populated 100Mbps SFP-based WAN/ Uplink (100BaseSX Multi Mode) port and PSTN (life line) port.
 
AC-201-X Analog Telephone Adaptor, 2 FXS voice ports and 1 10/100BaseTX port.
  Голосовой шлюз: 2 порта FXS, 1 порт LAN, 1 порт аплинк, телефонная линия, протоколы SIP, H323, MGCP
AC-211-X Miniature VoIP gateway with Routing capability, 2 FXS voice ports, 1xLAN 10/100BaseTX port, 1xWAN/Uplink 10/100BaseTX port and a PSTN (life line) port, with routing capability.

Ниже приведен пример построения узла с использованием различных мультиплексоров:

Таким образом, предлагаемая концепция построения сети в совокупе с имеющимся набором оборудования доступа к сети, обеспечивает предоставление широкого спектра услуг и максимально быстрый возврат инвестиций вложенных в данную сеть.
Последнее с форума
Ответов: [0]
10.17.18 08:57 / ton2275
Последний ответ:
10.17.18 08:57 / ton2275
Ответов: [0]
09.17.18 13:26 / Zetroer
Последний ответ:
09.17.18 13:26 / Zetroer
Ответов: [1]
08.28.18 09:52 / lav1956
Последний ответ:
08.28.18 09:57 / lav1956
Ответов: [0]
04.12.18 06:20 / lsdussr
Последний ответ:
04.12.18 06:20 / lsdussr
Ответов: [1]
11.02.17 12:09 / butuz
Последний ответ:
11.02.17 13:09 / Alexander
Ответов: [2]
07.07.17 06:39 / butuz
Последний ответ:
07.07.17 10:17 / butuz
Нужна дополнительная информация? Задайте вопрос специалисту!
Имя:*
E-mail:*
Телефон:
Вопрос:*

Обновить картинку

Введите код с картинки (4 цифры):*