Pstn что это такое
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.
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.
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.
Новый старый телефон. Reinvent the PSTN phone
Сейчас многие говорят о том, что проводная телефония (switched PSTN) умирает.
И тенденция отказа от проводных телефонов, как среди физических лиц, так и среди бизнес пользователей подтверждает этот факт – на протяжении последних лет цифра подключенных проводных телефонов постоянно падает.
Некоторые пользователи, в основном физические лица, полностью переходят на GSM, некоторые переходят на виртуальные DID номера, используя VOIP технологии (в основном бизнес) и т.д.
Это мировая тенденция.
Но проблема в том что оставшихся пользователей — все равно — очень большое количество в мире и оно будет оставаться большим в бижайшем обозримом будущем – 15-20 лет точно.
С другой стороны – рост пользователей GSM также замедляется, количество их примерно одинаково в развитых странах и они в основном мигрируют между мобильными операторами.
Рискну предположить что и рост GSM и падение PSTN в конце концов стабилизируется на каких-то определенных цифрах и так останутся, т.е. будут существовать обе технологии длительное время.
Давайте взглянем на цифры в одной из самых PSTN телефонизированных стран в мире – США и посмотрим отчет FCC, опубликованный в феврале 2018 года – ровно год назад:
Давайте посмотрим на строку Retail Switched Access Line – это и есть те самые проводные телефоны.
На 2016 год в США их оставалось 58 млн., в то время как пользователей GSM – более 340 млн.
Но на самом деле 58 млн. — это количество PSTN линий в одном домохозяйстве, а вот пользователей может быть в несколько раз больше – в доме как правило живут несколько человек.
Поэтому если мы говорим именно о пользователях PSTN, пусть и эпизодических, то 58 млн можно умножить на 3 и получится цифра охвата около 150 млн., что тоже не так уж и мало.
С другой стороны – количество пользователей VOIP телефонии растет из года в год – строка Interconnected VOIP Subscriptions.
Теперь давайте посмотрим пользователей в процентном соотношении:
Здесь интересен тот факт что пользователей проводных PSTN среди бизнеса больше чем среди физических лиц — 40% и 35% соответственно.
Скорее всего это обусловлено большей консервативностью бизнес пользователей.
И что удивительно – пользователей ОТТ VOIP сервисов (сервисы типа Vonage и т.д.) среди физиков гораздо больше чем в бизнесе – 47% против 35%.
Давайте рассмотрим недостатки как “чистого” PSTN подключения, так и VOIP подключения, которые предлагаются компаниями типа Vonage.
Стандартное PSTN подключение
1. Основной недостаток – ограниченность радиуса действия домашнего телефона.
Ограничение радиусом действия DECT трубок – 100 метров:
2. Неудобные телефоны с устаревшим дизайном
Даже если мы возьмем какую-нибудь новую модель домашнего DECT телефона:
использовать его сейчас – тоже самое что пользоваться Nokia 3310 в 2019:
Даже в устаревшей Нокии функций будет больше.
Недостатки OTT VOIP сервисов (Vonage и др.)
1. Не очень удобное подключение.
Как правило VOIP сервисы предлагают преднастроенный IP шлюз с FXS соединением, в который предлагается также включить ваш обычный десктоп телефон или DECT телефон, с такими же ограничениями по расстоянию.
Подключение к интернету – тоже проводное, т.е. этот шлюз вам надо расположить и рядом с роутером и рядом с телефонной линией, что не всегда удобно.
Основной профит, который получает пользователь – дешевые межгор/межнар звонки.
2. Не сохраняется ваш существующий, всем знакомый проводной номер.
Хотя и VOIP сервисы заявляют о том что могут портировать ваш существующий проводной номер в SIP, возможность такая существуют далеко не всегда.
Даже в США портирование занимает в среднем 10 дней и также не всегда возможна технически.
В других странах ситуация еще хуже.
3. Неудобства SIP приложений с DID номерами.
Это касается сервиса когда вы просто берете DID номера и используете их в SIP звонилке на смартфоне.
В смартфоне присутствует проблема с пуш – например нет звонилок для iOS, которые умеют в пуш – как следствие позвонить вы с такого SIP номера на iPhone сможете, а вот принять звонок – уже нет, телефон уснет и не будет просыпаться.
Хотя сейчас и появляются VOIP провайдеры, которые делают пуш, но их очень мало.
И опять – как правило вы не сможете сохранить свой текущий номер физической линии.
С другой стороны в бизнесе широко используются облачные или виртуальные АТС (ВАТС), к которым можно подключить шлюз с FXO портами и сохранить свои старые проводные номера.
Такие облачные АТС пропускают через себя звонки пользователей, которые находятся в тысячах километрах от них и при этом нет никаких потерь в качестве.
Также очень часто на специализированных форумах появляются вопросы – как пробросить физическую линию с помощью IP-телефонии в другое место.
И на самом деле для обычного пользователя решение такого, на первый взгляд довольно простого вопроса, оказывается сложным.
Для этого обычно советуют взять пару шлюзов – один с FXO, другой с FXS и соединить их через SIP сервер.
Хотя шлюзы и могут работать напрямую, по IP адресу, без сервера, на практике такое делается только тогда, когда устройства находятся в одной LAN.
Т.е. для того чтобы перенести физическую линию хотя бы на SIP звонилку в смартфон, пользователю нужно купить шлюз с FXO портом, настроить его, поднять сервер, настроить маршруты и т.д.
Понятно, что обычный пользователь не сможет сделать такое, нужен специалист.
Потому что даже настроить простой шлюз неподготовленному пользователю бывает довольно трудно:
Появилась идея сделать облачную АТС, которая бы обслуживала одиночные физические линии обычных пользователей, заменив ею полностью стационарную базу DECT, а в качестве конечного устройства использовать приложение на смартфоне пользователя.
И сделать все это максимально просто и удобно для обычного пользователя. Т.е. сделать что-то типа ВАТС для физических линий и частных пользователей.
В качестве устройства, присоединяемого непосредственно к проводной PSTN линии используется преднастроенный шлюз с FXO, но с существенным отличием – этот шлюз с Wi-Fi модулем.
Все что нужно сделать пользователю для настройки– подключить его к своей вайфай сети и включить в телефонную линию.
Это не сложнее чем подключить например, умную розетку.
К тому же такой шлюз можно поставить вместо базы DECT телефона, не нужно делать проводное подключение к роутеру, который может находиться далеко от телефонной линии.
Далее пользователю нужно поставить приложение на свой смартфон и… все.
Теперь все звонки, приходящие на физическую PSTN линию переводятся на приложение и пользователь может получать/совершать их, находясь в любом месте в мире, где есть интернет.
В результате можно сохранить свой домашний номер, который известен всем друзьям и родственникам (или офисный, который давно известен покупателям) и в тоже время использовать его по новому, как мобильный номер.
Стоимость такого шлюза – порядка 50$, что сопоставимо со стоимостью DECT телефона.
По сравнению например с GSM отсутствует такое понятие как звонки в роуминге.
К одному приложению можно подключить большое количество таких FXO шлюзов и получать звонки с нескольких линий (например и из офиса и из дома).
Такое решение уже сделано и работает как MVP, приложение есть как для мобильных ОС – Андроид и iOS, так и для десктопов – Windows, Mac и Linux.
Для мобильных работает пуш режим, т.е. в режиме ожидания приложение выключено и ничего не потребляет от батарейки смартфона.
Возможно такое решение, если окажется удобным обычному пользователю и вдохнет новую жизнь в PSTN.
Тоже самое сделано и для GSM, правда устройство другое — там еще проще — вставляется симкарта, от пользователя также требуется только настроить вай-фай и можно принимать и совершать звонки с этой сим-карты из приложения, находясь в любой точке мира, т.е. нет роуминга.
Пользователи таких шлюзов могут давать доступ друзьям, знакомым для совершения исходящих звонков через такие PSTN или GSM линии.
Любой пользователь приложения с таким доступом может совершать местные городские или мобильные звонки через такое оборудование.
Хотелось бы услышать мнение пользователей Хабра по этому проекту – нужно ли такое решение, стоит ли добавить какой-либо другой функционал и т.д.
ИТ База знаний
Полезно
— Онлайн генератор устойчивых паролей
— Онлайн калькулятор подсетей
— Руководство администратора FreePBX на русском языке
— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке
— Руководство администратора по Linux/Unix
Навигация
Серверные решения
Телефония
FreePBX и Asterisk
Настройка программных телефонов
Корпоративные сети
Протоколы и стандарты
SIP протокол и PSTN?
Подключаемся к ТфОП
Сегодня мы подробно поговорим и модификациях протокола SIP, разработанных специально для взаимодействия телефонных сетей VoIP с сетями PSTN – Public Switched Telephone Network (ТфОП), использующих сигнализацию ОКС-7.
Продвинутый курс по Asterisk
Концентрат редких знаний, для внедрения Asterisk в крупных предприятиях. Все это мы собрали в одном курсе для тебя.
В качестве подсистемы, обеспечивающей межстанционную сигнализацию, в данных сетях применяется подсистема ISUP – ISDN User Part. ISUP решает задачи транспортировки сигнальной информации от офисной телефонной станции до станции назначения без обработки данной информации в промежуточных пунктах сигнализации. Прежде всего ISUP необходим для управления установлением соединения.
Протокол ISUP имеет множество типов сообщений, каждое из которых применяется на определенном этапе установления соединения. Запомнить назначение всех этих сообщений не представляется возможным. Мы не будем описывать каждое сообщение в отдельности, а лишь приведём примеры основных, встречающихся в трассировках любого вызова по протоколу ISUP.
При разработке данных модификаций, были учтены следующие требования:
Выполнение данных условий осуществляется путем инкапсуляции сигнальных сообщений ISUP в SIP, а также трансляцией параметров ISUP в заголовках SIP.
Как видно из рисунка инициатором вызова выступает Абонент A, на шлюз отправляется сообщение IAM, содержащее номера телефонов, а также дополнительные параметры соединения, IMG в свою очередь инкапсулирует сообщение IAM протокола ISUP, в уже известное нам INVITE протокола SIP.
Далее легко проследить каким ещё сообщениям протокола SIP соответствуют некоторые запросы ISUP.
Стоит также заметить, что протокол ISUP на этапе разговора открывает некий двухсторонний разговорный канал, идентификатор которого находится в сообщении IAM и называется CIC (Circuit Identification Code).
Таким образом, благодаря модификациям протокола SIP на сегодняшний день имеется возможность связать абонентов сетей разных типов, использующих разную сигнализацию для управления установлением соединения.
Продвинутый курс по Asterisk
Концентрат редких знаний, для внедрения Asterisk в крупных предприятиях. Все это мы собрали в одном курсе для тебя.