Nedávno jsme si s Petrem Hruškou chvíli povídali o dění v domácím VoIPu. Přitom mne požádal, abych zveřejnil technické informace o vnitřním řešení tzv. Centra telefonních sítí xPhoNet. Rád jsem tuto výzvu přijal. Projekt xPhoNet je nezávislý projekt, který shromažďuje informace o domácích i zahraničních poskytovatelích VoIP služeb. Součástí je i pravidelné testování telefonních sítí včetně dostupnosti a kvality telefonních hovorů. Popisů funkcí a vlastností už bylo publikováno několik. Vnitřní architektura xPhoNet ale zatím publikována nebyla.
Avizovaný popis funkcí a vlastností lze najít na stránkách www.xphonet.eu nebo www.xphonet.cz. Některé výsledky testů již byly publikovány na Lupě. Základní schéma centra telefonních sítí je zobrazeno zde.
Hardwarové vybavení xPhoNet
Celý xPhoNet je tvořen 6 nebo více servery a skupinou speciálních HW i SW komponent převzatých z internetové ústředny NET PhoNet 7000. Vše je napojeno na interní LANi, umístěno v jednom z pražských telehausů a přes firewall napojeno na páteř českého internetu. Zatím nemá český xPhoNet své vlastní napojení na NIX.CZ a jeho webový server nemá svůj certifikát k SSL protokolu. Obojí bude postupně doplněno.
Základem sestavy xPhoNet je tzv. registr telefonních sítí, což je IBM server x3650 s OS Linux a DB PostgreSQL. Ten funguje jako hlavní databázový a webový server centra telefonních sítí a je v sestavě vždy pouze jediný. Jeho aplikační SW realizuje funkce tenkého klienta, datové rozhraní vůči programům určeným pro dohledová centra telefonních operátorů (vůči tzv. tlustým klientům), řídí činnost testeru telefonních sítí, řídí činnost tranzitní telefonní ústředny atd. Výkon takového serveru umožňuje vybudovat centrum telefonních sítí i pro země se zvlášť velkým počtem telefonních sítí. Tedy i pro Česko.
V systému xPhoNet je vždy nejméně jeden tester telefonních sítí běžící na IBM serveru x3550 s OS MS Windows XP. Jeho aplikační SW je tvořen simulátorem klientského programu Ping, simulátorem jednoho IP telefonu provádějícího SIPi registraci, simulátorem dvojice SIP telefonů zajišťujících vnitřní, odchozí či příchozí volání a simulátorem dvojice SIP telefonů schopných vytvořit hovorové spojení a vyhodnotit jeho výsledný MOS. Tento aplikační SW je mnohonásobně spouštěn serverovým SW běžícím na registru tel. sítí, který mu současně předává parametry simulovaných činností a přebírá výsledky činnosti testeru. Výkonnost jednoho IBM serveru je zcela dostačující pro současný rozsah testování 50 až 100 domácích tel. sítí. Z důvodů ověření paralelní činnosti více testerů je v českém xPhoNet provozována dvojice těchto serverů. Na jednom nyní běží testy IP komunikace a testy hovorového spojení, na druhém pak běží všechny ostatní testy. Aktuálně je v české sestavě xPhoNet spuštěno 185 testů IP komunikace, 63 testů SIP registrace, 57 testů vnitřních volání, 98 testů odchozích volání, 100 testů příchozích volání a 26 testů hovorového spojení. Výkon dvojice serverů umožňuje zvýšit počet testů 3 až 5 krát a počet serverů testeru je téměř neomezen.
Další součástí xPhoNet je tranzitní telefonní ústředna NET PhoNet 7000 tvořená nejméně trojicí serverů IBM x3550. Tzv. DP server slouží jako databázový a webový server ústředny, používá OS Linux + DB PostgreSQL a je vždy pouze jediný. K vytváření, řízení a rušení telefonních spojení slouží tzv. SIP server, který funguje na MS Windows XP. Jeden SIP server je schopen obsluhovat 9.600 hovorových kanálů, větší počet lze obsloužit přidáním dalších IBM serverů. Ke komutaci paketových hovorů pak slouží tzv. RTPi server běžící rovněž na MS Windows XP. V rámci jednoho RTP serveru je možné souběžně obsluhovat až 400 hovorů a jejich počet lze zvyšovat přidáváním dalších paralelně běžících IBM serverů. Na takto připravenou tranzitní ústřednu PhoNet lze napojit a obsluhovat SIP svazky o kapacitě mnoha tisíc souběžných hovorových kanálů. Činnost tranzitní ústředny je podřízena očíslovacímu plánu telefonních sítí evidovanému v registru telefonních sítí, od kterého je v reálném čase odvozováno směrování mezisíťových volání.
Propojení s telefonními sítěmi
K napojení xPhoNet na klasické telefonní sítě slouží tzv. rám PhoNet, ve kterém jsou umístěna rozhraní typu E1 se sig. DSS1 nebo SS7. V každém rámu může být 6 rozhraní typu E1 a jejich celkový počet je v rámci jedné tranzitní ústředny PhoNet omezen na 65 tisíc.
Pomocí DSS1 je centrum napojitelné na spoje typu ISDN30, resp. na pevné telefonní sítě a na velkokapacitní GSMi bránu. Obojí slouží pouze jako rozhraní testeru tel. sítí, tj. pro kontrolní volání přes pevné a mobilní telefonní sítě. V ČR je xPhoNet napojen na pevnou telefonní síť O2 a na mobilní síť T-Mobile. Připravuje se napojení i na mobilní sítě Vodafone i O2. Tím je umožněno ověřovat, že z každé VoIP sítě se lze dovolat do pevné sítě i do všech tří domácích mobilních sítí a naopak. Zároveň je přes tato rozhraní možné testovat i pevnou síť O2 a mobilní sítě i jejich vzájemná volání a hovory. V současné době má GSM bránai 4 kanály a postupně bude rozšířena na 12 až 16 kanálů. V plánu je doplnění pro mobilní síť U:fon a zvažováno je i propojení do sítě Skypei.
Pomocí SS7 je pak centrum hovorově napojitelné i na ostatní tuzemské telefonní sítě. Kapacitu spojů E1 typu SS7 lze rozšiřovat nejméně na tisíce hovorových kanálů, a to vůči více domácím telefonním sítím. Tranzitní telefonní ústředna tak může fungovat nejenom jako telefonní NIX ale zároveň jako převodník agregující telefonní provoz mezi SIP svazky menších VoIP operátorů a spoji typu SS7 vůči několika velkým tuzemským telefonním sítím (např. O2 a GTS).
Experimentální síť xProTel
Z několika důvodů je nyní zprovozňována tzv. experimentální VoIP síť xProTel. Jedná se o jakýsi telefonní polygon, který je propojen pouze na české centrum telefonních sítí xPhoNet a který bude sloužit k několika účelům. Vůči všem ostatním VoIP sítím bude figurovat jako referenční VoIP síť a budou vůči ní kontrolována volání na nomadická čísla řady 910 i naopak. V experimentální síti budou k dispozici SIP účty a SIP svazky určená k experimentování s IP telefony a s IP-PBX třetích stran. Tyto experimentální čísla budou k dispozici i veřejnosti. Dále budou na síť xProTel napojeny servery různých audiotexových služeb fy ProTel, jejichž využívání bude nabízeno na principu pronájmu technologie. Aby v síti xProTel existoval reálný provoz, bude na ni napojena PBX PhoNet 3000 firmy ProTel engineering, spol. s r.o. a skupina několika desítek SIP telefonů provozovaných pro interní potřebu pracovníků fy ProTel a jejich přátel. V letošním roce bude experimentální VoIP síť navíc sloužit ke zkušebnímu provozu tranzitní telefonní ústředny xPhoNet, vůči které bude simulovat několik tzv. partnerských sítí, mezi kterými budou zkušebně tranzitovány vzájemné hovory. Pravděpodobně se dříve nebo později najdou i další možnosti využití.
Topologie vzájemného propojení sítě xProTel a centra telefonních sítí xPhoNet je znázorněna zde. Totéž bude ještě v roce 2010 uvedeno do provozu i na Slovensku. Včetně vzájemného tranzitu telefonních hovorů.
