مقدمه و بیان مسئله
در سالهای اخیر، زیرساخت مخابراتی کشور و شبکههای ارتباطی سازمانی دستخوش تغییرات بنیادین شدهاند. اپراتورهای مخابراتی در راستای افزایش بهرهوری، کاهش هزینههای نگهداری و حرکت به سمت شبکههای مبتنی بر IP، بهصورت تدریجی در حال جایگزینی بسترهای سنتی TDM با سرویسهای مبتنی بر SIP Trunk هستند. این تحول اگرچه از منظر فنی و اقتصادی مزایای متعددی دارد، اما برای سازمانهایی که همچنان از سیستمهای مرکز تلفن قدیمی مبتنی بر E1 استفاده میکنند، چالشهای جدی ایجاد کرده است.
بخش قابل توجهی از سازمانها، شرکتها و نهادهای دولتی طی سالهای گذشته سرمایهگذاری قابل توجهی در حوزه سیستمهای تلفنی انجام دادهاند و مراکز تلفن آنها از نظر عملکرد داخلی، پایداری و پوشش نیازها همچنان کاملاً قابل قبول است. با این حال، عدم سازگاری مستقیم این سیستمها با SIP Trunk باعث شده است که سازمانها در نقطهای بین حفظ زیرساخت فعلی و الزام به استفاده از سرویسهای جدید مخابراتی قرار گیرند. تعویض کامل مرکز تلفن، علاوه بر هزینههای سرمایهای سنگین، مستلزم تغییر فرآیندها، آموزش کاربران و تحمل ریسکهای عملیاتی قابل توجه است.
در چنین شرایطی، استفاده از Media Gateway بهعنوان یک راهکار میانی و هوشمند، امکان بهرهبرداری از سرویس SIP Trunk مخابرات را بدون تغییر در ساختار مرکز تلفن فعلی فراهم میسازد و به سازمان اجازه میدهد با کمترین ریسک و هزینه، خود را با زیرساختهای جدید تطبیق دهد.
هدف اصلی این پروژه، طراحی و پیادهسازی یک راهکار پایدار، امن و قابل مدیریت بهمنظور تبدیل SIP Trunk دریافتی از اپراتور مخابرات به لینک E1 و اتصال آن به سیستم مرکز تلفن موجود سازمان است. این راهکار باید بهگونهای طراحی شود که از دید مرکز تلفن، هیچ تفاوتی با لینک E1 سنتی وجود نداشته باشد و تمامی سناریوهای تماس ورودی و خروجی بدون تغییر در منطق فعلی سیستم اجرا شوند.
دامنه پروژه شامل بررسی وضعیت فعلی مرکز تلفن، تحلیل مشخصات فنی SIP Trunk ارائهشده توسط اپراتور، طراحی معماری Media Gateway، پیادهسازی، تست، راهاندازی نهایی و ارائه مستندات فنی و عملیاتی خواهد بود. همچنین، در این پروژه توجه ویژهای به قابلیتهای مدیریتی، مانیتورینگ و گزارشگیری شده است تا سازمان بتواند کنترل کاملی بر وضعیت تماسها و کیفیت سرویس داشته باشد.
ضرورت استفاده از Media Gateway
Media Gateway نقش یک لایه تطبیق میان دو دنیای متفاوت ارتباطی را ایفا میکند. در یک سمت، شبکه IP و پروتکل SIP قرار دارد که مبتنی بر بستههای داده و انتقال RTP است و در سمت دیگر، شبکه TDM و لینک E1 که بر اساس سیگنالینگ و مدیای زمانبندیشده عمل میکند. عدم تطابق ذاتی این دو بستر باعث میشود که اتصال مستقیم آنها امکانپذیر نباشد.
با استقرار Media Gateway، سیگنالینگ SIP به سیگنالینگ مورد انتظار مرکز تلفن (ISDN PRI یا R2) تبدیل شده و مدیای RTP نیز به جریان PCM استاندارد E1 مبدل میگردد. این فرآیند بهصورت شفاف انجام میشود و مرکز تلفن قدیمی بدون اطلاع از وجود SIP Trunk، تماسها را مدیریت میکند. این رویکرد علاوه بر حفظ سرمایهگذاری قبلی، امکان توسعه تدریجی و برنامهریزیشده به سمت VoIP کامل را در آینده فراهم میسازد.
معماری فنی راهکار پیشنهادی
در معماری پیشنهادی، Media Gateway در نقطه اتصال شبکه IP سازمان یا اپراتور مخابرات و سیستم مرکز تلفن قرار میگیرد. از یک سو، این گیتوی از طریق شبکه IP به SIP Trunk متصل شده و سیگنالینگ و مدیای تماسها را دریافت میکند. از سوی دیگر، از طریق یک یا چند لینک E1 به مرکز تلفن Legacy متصل میشود و نقش یک لینک مخابراتی سنتی را ایفا میکند.
این معماری بهگونهای طراحی میشود که امکان توسعه، افزودن لینکهای پشتیبان، پیادهسازی سناریوهای Failover و مانیتورینگ دقیق فراهم باشد. در صورت نیاز، میتوان با استفاده از لینکهای IP ثانویه یا SIP Trunk جایگزین، سطح دسترسپذیری سرویس را افزایش داد.
یکی از مزیتهای کلیدی راهکار Media Gateway نسبت به لینکهای سنتی، امکان مدیریت و نظارت دقیق بر تماسها و وضعیت سیستم است. در این پروژه، گیتوی انتخابی بهگونهای پیکربندی میشود که مدیران فنی بتوانند از طریق یک رابط مدیریتی، وضعیت لینک E1، وضعیت SIP Trunk، تماسهای فعال و کیفیت سرویس را بهصورت لحظهای مشاهده کنند.
امکان ثبت و نگهداری CDR تماسها، تهیه گزارشهای تحلیلی از میزان استفاده از کانالها، شناسایی تماسهای ناموفق و بررسی دلایل آنها، از جمله قابلیتهایی است که ارزش عملیاتی بالایی برای سازمان ایجاد میکند. این اطلاعات میتواند مبنای تصمیمگیری مدیریتی، بهینهسازی هزینهها و حتی یکپارچگی با سیستمهای مالی و حسابداری باشد.
یک سرور مبتنی بر سیستمعامل لینوکس بهعنوان بستر اصلی Media Gateway مورد استفاده قرار میگیرد. بر روی این سرور، نرمافزار متنباز Asterisk نصب شده و از طریق کارتهای E1 حرفهای، ارتباط با مرکز تلفن برقرار میشود. Asterisk وظیفه مدیریت سیگنالینگ SIP، تبدیل مدیا و پیادهسازی Dial Plan را بر عهده دارد.
این راهکار بالاترین سطح انعطافپذیری را فراهم میکند و امکان پیادهسازی سناریوهای سفارشی، گزارشگیری پیشرفته و یکپارچگی با سیستمهای دیگر را مهیا میسازد. با این حال، موفقیت این سناریو وابستگی زیادی به دانش فنی تیم اجرا و پشتیبانی دارد و برای سازمانهایی مناسب است که تیم IT توانمند و آشنا با VoIP و لینوکس دارند.
ویژگی های سخت افزاری:
- پشتیانی از 2و4و16 پورت E1
- قابلیت پشتیبانی از سیگنالینگ های PRI, SS7
- پشتیبانی از کدکهای عمومی نظیر G711A, G711U,G729,G723,G722,GSM
- پشتیبانی از پروتکلهای SIP,IAX,TCP,UDP,SSH
- امکان رجیستر SIP ترانک به طور همزمان در دو سرور مختلف
- دارای 4 پورت شبکه و پورت سریال کنسول برای مدیریت دستگاه
- قابلیت مانیتورینگ تراکنشها به صورت زنده
- پشتیبانی از قابلیت Failover
- دارای LCD نشان دهنده وضعیت دستگاه
- دارای دو مدل استاندارد با ظرفیت 4 خط E1 (120 کانال همزمان) و مدل حرفه ای با ظرفیت 16 خط E1 (480 کانال همزمان)