Канальное окончание PRI

Канальное окончание PRI предназначено для работы с первичными цифровыми абонентскими интерфейсами ISDN.

Описание работы канального окончания

Интерфейс PRI использует для передачи ниформации первичный цифровой поток 2048 кбит/с, содержащий 32 таймслота (канальных интервала) со скоростью передачи 64 кбит/с в каждом. 30 каналов потока (таймслоты 1-15 и 17-31) используются для передачи голоса и один канал (таймслот 16) - для сигнализации. Поэтому при создании канального окончания PRI занимается сразу 31 канал. В отличие от других канальных окончаний, при создании окончания PRI вместо номера канала указывается номер потока E1 (от 1 до 8).

Управление всеми соединениями транка PRI осуществляет сигнальный канал, играющий роль контроллера сигнализации. Исходным состоянием сигнального канала является состояние Down. При установке соединения по сигнальному каналу с удаленной станцией сигнальный канал переходит в состояние Up.

Прием вызова со стороны сети IP

Прием вызовов со стороны сети IP канальным окончанием PRI выполняется только на втором проходе поиска.

Базовый сценарий вызова

Пример сценария вызова со стороны сети IP приведен на следующей диаграмме:

При получении сообщения INVITE из сети IP сигнальный канал окончания PRI выполняет сравнение вызываемого номера (username вызываемого URI) с регулярным выражением, установленным конфигурационным параметром "Рег. выражение вызова". Если вызываемый номер совпадает с регулярным выражением, выполняется поиск свободного речевого канала (канала, находящегося в состоянии Idle) среди 30 речевых каналов транка PRI. При этом поиске не учитываются каталы, заблокированные для исходящих вызовов конфигурационным параметром "Блокировка разговорных каналов для исходящих вызовов". Если свободный канал найден, он переводится в состояние Proceeding, и удаленной станции передается сообщение SETUP.

Если вызываемый абонент найден и может принять вызов (свободен), в ответ на переданный SETUP от станции вызываемого абонента приходит сообщение ALERTING. Получив сообщение ALERTING, канальное окончание PRI передает вызывающей стороне ответ "180 Ringing". При ответе вызываемого абонента канальному окончанию PRI порступает сообщение CONNECT, при получении которого канальное окончание передает вызывающему ответ "200 OK", активирует медиапоток и переводит речевой канал в состояние Connected.

Сценарий вызова с early media

Если канальное окончание PRI получает со стороны TDM сообщение PROCEEDING, PROGRESS или ALERTING с прогресс-индикатором, сигнализирующим наличие данных в речевом канале, канальное окончание направляет вызывающему абоненту соответствуюбщее сообщение SIP с ответом на предложением SDP в теле сообщения и активирует медиапоток (early media). Таким образом, вызывающий абонент имеет возможность слышать речевые анонсы и/или другие акустические информационные сигналы, передаваемые в речевом канале. Пример сценария вызова с активацией медиапотока до ответа вызываемого абонента:

В данном примере сообщение ALERTING содержит прогресс-индикатор (PI), указывающий на наличие данных в речевом канале. При его получении канальное окончание PRI сформировало сообщение SDP в теле ответа "180 Ringing" и активировало медиапоток, дав возможность вызывающему абоненту проослушивать акустический сигнал "Контроль посылки вызова" (КПВ), сформированный оборудованием вызываемой стороны.

Сценарий вызова к занятому абоненту

Вызов в сторону сети IP

Базовый сценарий вызова

При получении сообщения SETUP канальное окончание PRI выполняет ряд проверок для определения возможности обслужить поступивший вызов, основные из которых перечислены ниже:

1. Проверяется, установлен ли конфигурационный параметр "Блокировать исходящие при отсутствии регистрации". Если флаг установлен, и канальное окончание не зарегистрировано на внешнем SIP-сервере, канальное окончание дает отбой (DISCONNECT), при этом поле cause устанавливается в значение "Destination out of order" (27).
2. Проверяется значение поля Transfer Capability. Если его значение отлично от speech (и 3.1k audio при условии установки конфигурационного параметра "Принимать Bearer Capability "3.1k audio" дополнительно к "Speech""), канальное окончание дает отбой (DISCONNECT), при этом поле cause устанавливается в значение "Bearer capability not implemented" (65).
3. Если запрошен конкретный номер речевого канала, проверяется, находится ли указанный канал в исходном состоянии (Idle). Если нет, и установлен флаг эксклюзивности канала, канальное окончание дает отбой (DISCONNECT), при этом поле cause устанавливается в значение "Channel unacceptable" (6).
4. Если номер канала не указан, или указанный канал занят, производщится поиск свободного речевого канала. Если свободный канал отсутствует, канальное окончание дает отбой (DISCONNECT), при этом поле cause устанавливается в значение "Circuit/channel congestion" (34).

Если все проверки прошли успешно, выбранный речевой канал переводится в состояние Dialing.

Если конфигурационный параметр "Преобразование ANI" имеет непустое значение, выполняется замена номера вызывающего абонента по совпадению с заданным регулярным выражением.

Наконец, если в полученном сообщении присутствует IE "Sending Complete", канальное окончание формирует сообщение INVITE и отправляет его в сеть IP, а выбранный речевой канал переводится в состояние Calling.

При получении из сети ответа "180 Ringing" канальное окончание PRI передает в сторону TDM сообщение ALERTING, содержащее прогресс-индикатор, сигнализирующий наличие данных в речевом канале и начинает передавать в канал акустический сигнал "Контроль посылки вызова" (КПВ).

При получении из сети ответа "200 OK", сигнализирующего ответ вызываемого абонента, канальное окончание PRI прекращает передачу в канал сигнала "КПВ", активирует медиапоток и передает в сторону TDM сообщение CONNECT.

Пример сценария вызова приведен ниже:

Сценарий вызова с overlap dialing

Рассмотренный выше сценарий предполагал, что сообщение SETUP содержит в себе полный номер вызываемого абонента (En Bloc Dialing) и, таким образом, имеющейся в нем информации достаточно для трансляции вызова в SIP сообщение INVITE. Бывают сценарии, в которых сообщение SETUP содержит только часть (одну или несколько первых цифр) номера вызываемого абонента, а иногда не содержит цифр номера вообще. В таком случае оставшиеся недостающие цифры номера передаются в последующих сообщениях INFO.

При получении сообщения SETUP с неполным номером (отсутствующим IE "Sending Complete") канальное окончсание проверяет, есть ли в номере хотя бы один символ. Если номер пуст, в речевой канал передается акустический сигнал готовности к набору номера (dialtone). После этого вызывающему передается сообщение SETUP ACK и ожидаются оставшиеся цифры номера.

При получении от вызывающего абонента сообщений INFO содержащиеся в них символы номера вызываемого абонента добавляются к ранее принятым. Сигнал готовности, если был включен, отключается. Ожидание цифр номера заканчивается либо при получении очередного сообщения INFO с признаком окончания набора номера (IE "Sending Complete"), либо если в течение времени, установленного конфигурационным параметром "Таймаут набора", не поступило ни одного нового символа. По окончании приема номера канальное окончание формирует и передает в сеть сообщение INVITE, и далее процесс установки соединения ничем не отличается от приведенного выше базового сценария.

Пример сценария с overlap dialing:

Некоторые пользователи телефонных услуг привыкли, что после набора префикса межгорода (например цифры 8) в линии снова присутствует сигнал "Готовность". Также наличие повторного сигнала готовности могут ожидать некоторые автоматические абонентские устройства. Канальное окончание PRI имеет возможность давать абоненту дополнительный сигнал "Готовность". Данная функция активируется установкой конфигурационного параметра "Сигнал готовности после префикса МГ". Если чекбокс отмечен, после набора абонентом префикса межгорода (устанавливаемого конфигурационным параметром "Префикс межгорода") канальное окончание передает в канал TDM вызывающего абонента сигнал "Готовность". При продолжении набора номера канальное окончание отключает сигнал "Готовность".

Замена номера вызывающего абонента

При получении вызова со стороны TDM в принятом сообщении SETUP, как правило, содержится номер вызывающего абонента. Встречаются ситуации, когда номер вызываемого абонента приходит не в том формате, который требуется на стороне IP (например приходит только зоновый номер без кода страны и города). Функция замены по регулярному выражению номера вызывающего абонента, приходящего со стороны TDM, позволяет исправить эту ситуацию. Для решения проблемы в конфигурации канального окончания PRI имеется конфигурационный параметр "Преобразование ANI", позволяющий выполнять замену номера по регулярному выражению. Значение параметра задается в виде строки формата /<regexp>/<replacement>, где <regexp> - регулярное выражение, на совпадение с которым проверяется полученный номер, <replacement> - строка, которой заменяется номер в случае совпадения с регулярным выражением. В замене могут использоваться группы из регулярного выражения, которые подставляются с помощью комбинаций $1, $2 и т.д. Например если установить параметру "Преобразование ANI" значение /^(.{7})$/7342$1, канальное окончание PRI будет добавлять к принятому семизначному номеру префикс "7342".

Блокировки отдельных B-каналов

ISDN PRI в Европе передает 30 разговорных B-канала и 1 сигнальный D-канал (30B+D). Таким образом, один интерфейс может обслуживать до 30 одновременных телефонных разговора. Но бывают случаи, когда по различным причинам (техническим, экономическим, маркетинговым и т.п.) требуется ограничить (блокировать) использование части B-каналов. Для реализации подобных сценариев канальное окончание PRI имеет возможности блокировки отдельных B-каналов для входящих (из сети TDM) и исходящих (в сеть TDM) телефонных соединений. Далее будут рассмотрены некоторые из возможных сценариев.

Передача ISDN PRI через частичный E1

Частичный E1 - это интерфейс E1, не все каналы которого реально передаются удаленной стороне. Примером использования частичного E1 может быть предоставление доступа к телефонной сети ISDN PRI удаленному абоненту с использованием технологии DSL, когда линия связи DSL способна передать только 10 (из требуемых 31 для полного потока E1) каналов 64 кбит/с. В описанном случае 10 имеющихся каналов DSL используются для передачи сигнализации (D-канала, таймслот 16) и 9 разговорных B-каналов (таймслоты с 1 по 9). Таким образом, абоненту будет доступно не более 9 одновременных телефонных разговора.

Чтобы канальное окончание PRI не использовало для установки телефонных соединений отсутствующие разговорные каналы (таймслоты 10...15, 17...31), имеется возможность блокировки этих каналов для входящих и исходящих вызовов. Для этого в диалоге конфигурации канального окончания PRI на вкладке "Блокировки" имеется две таблицы с 30 чекбоксами в каждой (по одному на каждый разговорный канал). Отметка чекбокса запрещает (блокирует) использование соответствующего канала для входящих или исходящих вызовов. В описанном примере необходимо установить отметки чекбоксов 10...15 и 17...31 в обеих таблицах.

Блокировка разговорных каналов для исходящих соединений запрещает канальному окончанию PRI использовать их для установки исходящих соединений. Таким образом, если в описанном выше примере уже имеется девять установленных телефонных соединения, при поступлении нового вызова со стороны сети IP канальное окончание PRI вернет ответ "480 Temporarily Unavailable".

Блокировка разговорных каналов для входящих соединений запрещает канальному окончанию PRI принимать входящие со стороны сети TDM вызовы с использованием блокированных каналов. Если канальное окончание PRI получает вызов (сообщение SETUP) с указанием разговорного канала, заблокированного для входящих вызовов, дальнейшее поведение зависит от индикации Preferred/Exclusive. Если идентификатор заблокированного канала получен с индикацией Exclusive, канальное окончание PRI отклоняет вызов сообщением RELEASE с индикацией причины "channel unacceptable". Если идентификатор заблокированного канала получен с индикацией Preferred, канальное окончание PRI выполняет поиск свободного и не заблокированного для входящих вызовов B-канала. Если свободный канал найден, канальное окончание передает сообщение PROCEEDING с идентификатором нейденного канала. Если свободный канал не найден, канальное окончание отклоняет вызов сообщением RELEASE с индикацией причины "circuit congestion".

Административные ограничения

Возможны случаи, когда требуется ограничить количество одновременных телефонных разговоров по причинам не технического (экономического, маркетингового) характера. Например оператор может предоставлять доступ к сети с использованием PRI с ограниченным числом одновременных соединений за меньшую по сравнению с полным PRI цену, или подобные ограничения могут использоваться для регулирования нагрузки на сеть оператора. Такие ограничения также могут быть наложены блокировкой разговорных каналов, описанной в предыдущем пункте, однако в данном случае блокировки каналов для входящих и исходящих вызовов могут быть несимметричны. Например при оплате абонентом только исходящих вызовов оператор может заблокировать часть каналов только для бесплатных для абонента входящих вызовов, а исходящие от абонента вызовы оставить без ограничений. Или разговорные каналы могут быть полностью разделены на группы только для входящих и только для исходящих вызовов.

Примечание: термины "входящий" и "исходящий" здесь применяются по отношению к канальному окончанию PRI. Так, когда удаленный абонент, подключенный через ISDN PRI, выполняет исходящий вызов (отправляет сообщение SETUP), для канального окончания PRI, получившего это сообщение SETUP, данный вызов является входящим, и к нему применяются блокировки и исключения блокировок входящих вызовов. И наоборот, если канальное окончание PRI транслирует вызов из сети IP в интерфейс PRI, для него этот вызов является исходящим, и к этому вызову применяются блокировки и исключения блокировок исходящих вызовов, в то время как для удаленной стороны интерфейса PRI этот вызов будет входящим.

Приоритизация вызовов

В некоторых сценариях административных блокировок может быть желательно, чтобы установленные блокировки не распространялись на определенные вызовы (приоритетные вызовы). В подобных сценариях блокировки разговорных каналов могут рассматриваться как резервирование каналов для использования только приоритетными вызовоами.

Для реализации подобных задач канальное окончание PRI имеет функцию исключений блокировок. Исключения блокировок могут быть установлены в зависимости от номера вызываемого абонента и/или номера вызывающего абонента (ANI). Для этого канальное окончание PRI имеет пары конфигурационных параметров "Исключения по вызываемому" и "Исключения по ANI" отдельно для входящих и исходящих блокировок. В данных конфигурационных параметрах могут быть заданы регулярные выражения, на совпадение с которыми будут проверяться номера вызывающего и вызываемого абонентов. В случае совпадения любого из номеров с соответствующим регулярным выражением блокировки разговорных каналов не будут действовать для данного вызова.

Примером приоритизации вызовов может быть приоритет вызова экстренных служб. Предположим, что оператор предоставляет организации доступ к телефонной сети через PRI c ограничением в 20 одновременно существующих телефонных разговоров. Для этого 10 разговорных каналов заблокированы для входящих и исходящих вызовов. Если все 20 оставшихся разговорных каналов уже заняты, абонент не сможет установить новый вызов. Однако если конфигурационный параметр "Исключения по вызываемому" для входящих вызовов установить в значение ^1(0[1-4]|12)$, то абонент сможет сделать вызов номеров 101, 102, 103, 104 или 112 даже если уже установлено 20 телефонных соединений (для нового соединения будет занят один из 10 заблокированных каналов).

Конфигурационный параметр "Исключения по ANI" позволяет не применять ограничения к вызовам от определенных абонентов. Предположим, что в организации из описанного выше примера есть приоритетный абонент (например директор организации) с номером 1234567. Если установить конфигурационный параметр "Исключения по ANI" для входящих вызовов в значение ^1234567$, то директор сможет выполнить вызов любого номера даже если все 20 не заблокированных разговорных канала уже заняты (как и в случае с вызовом экстренных служб, будет занят один из 10 заблокированных каналов). Если же установить конфигурационный параметр "Исключения по вызываемому" для исходящих вызовов в значение ^1234567$, то директор сможет принять вызов даже при занятости всех 20 не заблокированных разговорных каналов.

Обратите внимание, что на совпадение в регулярными выражениями конфигурационных параметров "Исключения по ANI" и "Исключения по вызываемому" проверяются номера в том виде, в котором они получены канальным окончанием PRI из сети, до применения к ним параметров "Преобразование ANI" или "Рег. выражение вызова" с заменой.

Параметры конфигурации канального окончания

Пример конфигурации канального окончания PRI:

Далее описаны параметры, специфичные для канального окончания PRI. Не указанные здесь конфигурационные параметры работают так же, как и в других канальных окончаниях. См. EndpointParameters.

Поток E1

Параметр определяет поток E1 платы VE-01 или VE-02, используемый для работы с интерфейсом PRI. В указанном потоке канальные окончания PRI занимают 31 таймслот (1...31).

Тип узла

Параметр определяет, является ли канальное окончание PRI стороной сети (Network) или стороной потребителя (CPE).

Тип коммутатора

Параметр определяет используемый вариант (диалект) системы сигнализации.

Тип номера

Параметр устанавливает значение индикатора "Тип номера" (Type-of-Number) вызываемого и вызывающего абонентов в сообщении SETUP, отправляемом канальным окончанием при исходящем вызове. Значение по умолчанию - Unknown (0).

Индикатор плана нумерации

Параметр устанавливает значение поля "Индикатор плана нумерации" (Numbering Plan Indicator) вызываемого и вызывающего абонентов в сообщении SETUP, отправляемом канальным окончанием при исходящем вызове. Значение по умолчанию - Unknown (0).

Таймаут набора

Параметр определяет максимальное время между двумя соседними цифрами номера вызываемого абонента, принимаемого из сигнального канала при overlap dialing. Если в течение заданного параметром времени после приема очередной цифры номера не принята следующая, канальное окончание передает в сеть IP вызов принятого номера и переходит в состояние Calling. Допустимые значения - от 1000 мс до 100000 мс. Значение по умолчанию - 5000 мс.

Префикс межгорода

Префикс, набираемый для выхода на междугородную связь. Если чекбокс "Сигнал готовности после префикса МГ" отмечен, при наборе вызывающим абонентом заданного префикса в канал TDM преедается дополнительный сигнал "Готовность".

Сигнал готовности после префикса МГ

Если чекбокс отмечен, то при наборе абонентом префикса межгорода канальное окончание передает в канал TDM дополнительный сигнал "Готовность". Значение по умолчанию - чекбокс не отмечен.

Преобразование ANI

Параметр определяет замену номера вызывающего абонента. Значение параметра задается в виде строки формата /<regexp>/<replacement>, где <regexp> - регулярное выражение, на совпадение с которым проверяется полученный номер, <replacement> - строка, которой заменяется номер в случае совпадения с регулярным выражением. В замене могут использоваться группы из регулярного выражения, которые подставляются с помощью комбинаций $1, $2 и т.д. Например при установке значения параметра /^(2.{6})$/7342$1 к 7-значным номерам вызывающих абонентов, начинающимся с цифры 2, будет добавляться префикс "7342". Если значением параметра является пустая строка, функция преобразования ANI отключена. Значение по умолчанию - пустая строка.

Preferred (non-Exclusive) B-каналы

Параметр определяет режим выбора разговорного B-канала (Preferred или Exclusive) при исходящем вызове (в сообщении SETUP). Если чекбокс не отмечен, канал выбирается в режиме Exclusive (сторона Б не может изменить выбор канала). Если чекбокс отмечен, канал выбирается в режиме Preferred. Значение по умолчанию - чекбокс не отмечен (Exclusive).

Принимать Bearer Capability "3.1k audio" дополнительно к "Speech"

Параметр определяет, будет ли канальное окончание PRI принимать вызовы со стороны TDM, если Bearer Capability указывает тип "3.1k audio". Так как плата VE-01 является голосовым шлюзом, нормальным поведением является прием только голосовых вызовов (transfer capability "Speech"). При получении вызовов любых других типов канальное окончание отвечает сообщением DISCONNECT с указанием причины "Bearer capability not implemented". Tranfser capability "3.1k audio" означает, что вызывающая сторона запрашивает передачу данных, модулированных в полосе канала ТЧ (факс/модем). Для нормального прохождения таких данных требуется, чтобы цифровой поток разговорного канала 64 кбит/с не претерпевал никаких дополнительных преобразований - сжатия, подавления эха, изменения уровня (усиления/ослабления) и т.п. Очевидно, что в случае голосового шлюза эти условия, как правило, выполнены быть не могут. Однако в реальной жизни встречаются случаи, когда вызывающая сторона указывает "3.1k audio" при осуществлении обычных голосовых вызовов. Отметка данного чекбокса разрешает канальному окончанию PRI принимать вызовы "3.1k audio". Значение по умолчанию - чекбокс не отмечен (принимаются только вызовы с bearer capability "speech").

Блокировка разговорных каналов для входящих вызовов

Параметр позволяет запретить занятие определенных B-кналов при вызовах из сети TDM. Отметка чекбокса означает запрет занятия соответствующего таймслота при входящем вызове (из TDM в IP). Если канальное окончание PRI получает входящий вызов (сообщение SETUP) с указанием канала, заблокированного для входящих вызовов, то в случае режима выбора канала Preferred канальное окончание PRI выбирает другой свободный не заблокированный канал (при его наличии), а в случае режима выбора канала Exclusive вызов отклоняется. Значение по умолчанию - чекбоксы не отмечены (все B-каналы могут быть заняты входящими вызовами).

Блокировка разговорных каналов для исходящих вызовов

Параметр позволяет запретить занятие определенных B-кналов при вызовах в направлении сети TDM. Отметка чекбокса означает запрет занятия соответствующего таймслота при исходящем вызове (в направлении TDM). Значение по умолчанию - чекбоксы не отмечены (все B-каналы могут быть заняты исходящими вызовами).

Исключения по ANI

Два параметра - один для блокировок входящих вызовов, другой для блокировок исходящих вызовов. Если значение параметра - не пустая строка, номер вызывающего абонента проверяется на совпадение с заданным этим параметром регулярным выражением. Если номер совпадает с регулярным выражением, то блокировки разговорных каналов соответствующего направления не учитываются для данного вызова (то есть вызов может занять заблокированный разговорный канал).

Исключения по вызываемому

Два параметра - один для блокировок входящих вызовов, другой для блокировок исходящих вызовов. Если значение параметра - не пустая строка, номер вызываемого абонента проверяется на совпадение с заданным этим параметром регулярным выражением. Если номер совпадает с регулярным выражением, то блокировки разговорных каналов соответствующего направления не учитываются для данного вызова (то есть вызов может занять заблокированный разговорный канал).

Состояния канального окончания

Состояния сигнального канала (D)

Down

Соединение по сигнальному каналу отсутствует.

Up

Соединение по сигнальному каналу установлено.

Состояния разговорных каналов (B)

Idle

Исходное состояние (канал свободен).

Dialing

Получено сообщение SETUP с неполным номером, ожидаются сообщения INFO с дополнительными цифрами номера.

Proceeding

Получен INVITE, отправлен SETUP

Calling

Отправлен INVITE, ожидается ответ.

Connected

Установлено соединение, ведется разговор.

Disconnecting

Отправлен DISCONNECT в сеть TDM, ожидается RELEASE.

Упрощенная диаграмма состояний окончания PRI

См. также

сводная таблица параметров, окончание FXS, окончание FXO, окончание АДАСЭ.