Dialogic I-Gate 4000 SBO — оптимизатор полосы пропускания голосового трафика в IP сетях
Оптимизатор полосы пропускания голосового трафика в IP сетях Dialogic I-Gate 4000 Session Bandwidth Optimizer (SBO)
Введение.
В настоящее время большинство ведущих телекоммуникационных операторов повсеместно осуществляют миграцию своих сетей в сети пакетной передачи на базе протокола IP. Универсальность и гибкость таких сетей, позволяющая легко организовывать triple play сервисы, а также их относительно невысокая стоимость, позволили им занять доминирующие позиции на рынке, постепенно вытесняя традиционные TDM сети. Эта унификация среды передачи позволила операторам существенно снизить свои капитальные и операционные расходы, за счет чего увеличить прибыльность своего бизнеса. На фоне тотального снижения тарифов на услуги связи, такая миграция может быть единственной возможностью для оператора остаться конкурентно способным и сохранить свой бизнес.
Однако повсеместная миграция в IP сети потенциально создает для оператора ряд сложностей, которые не возникали при использовании классических TDM сетей. Одной из таких сложностей является реализация компрессии голосового трафика в IP сетях.
Сегодня на рынке голосовой компрессии существует достаточное количество производителей, предлагающих различные по скорости и качеству алгоритмы компрессии голосового трафика. Большинство таких алгоритмов было изначально разработано для применения в TDM сетях, после чего они были практически без изменения перенесены в IP инфраструктуру. Использование алгоритмов сжатия позволило существенно снизить требования к полосе пропускания канала, при этом поддерживая приемлемое качество голоса.
Dialogic Networks является мировым лидером в разработке и реализации алгоритмов голосовой компрессии операторского качества. Уникальные разработки Dialogic, получившие большое количество международных патентов, позволяют осуществить сжатие голосового трафика в соотношении до 16:1 для наземных каналов и до 1:12 для спутниковых каналов, при качестве голоса не хуже 3.5. Оборудование Dialogic Networks реализовано на сетях ведущих мировых телекоммуникационных операторов, где показывает высокое качество компрессии, требуемую надежность и безотказность работы.
Такие возможности компрессии были реализованы для применения в традиционных TDM сетях. Происходящая в настоящее время миграция в IP поставила новые задачи для разработчиков – адаптировать решения для применения в пакетных сетях. С точки зрения кодеков их адаптация не вызывает никаких проблем, но сама IP инфраструктура добавляет гигантское количество заголовков, которые прикрепляются к пакетам трафика для передачи их по сети, что практически сводит на нет все достижения по компрессии, реализованные в TDM сетях.
Основываясь на результатах измерений в реальных сетях различных операторов, были сделаны весьма неутешительные выводы. Например, для передачи через IP сети некомпрессированного PCM 64 кбит/с канала (G.711) требуется полоса пропускания, эквивалентная скорости ~ 192.5 кбит/с. Это более чем в три раза больше, чем в стандартных TDM сетях. Если использовать сжатие FR – AMR, то требуемая полоса пропускания будет эквивалентна скорости 36.1 кбит/с, что также неудовлетворительно. Теоретически, при использовании достаточно продвинутых методов компрессии голосового трафика типовой коэффициент сжатия составляет до 2.7:1. На практике эта цифра становится еще хуже (до 1.4:1).
В связи с этим вместе с классической задачей голосовой компрессии, которая успешно решается со времен TDM сетей, возникает новая – минимизация и компрессия заголовков, вносимых пакетной средой передачи. Эта проблема сегодня становится одной из наиболее важных для оптимизации работы VoIP приложений.
Понимая это Dialogic Networks приступил к разработке устройств оптимизации полосы пропускания голосового трафика в IP сетях. Базируясь на проверенной и хорошо зарекомендовавшей себя платформе I-Gate 4000, эта разработка представляет собой программное обеспечение для реализации SBO.
В июне 2008 года вышел официальный релиз 1 продукта Dialogic I-Gate 4000 SBO.
Основные возможности Veraz I-Gate 4000 SB0.
Устройство оптимизации голосовых IP соединений I-Gate 4000 SBO предназначено для оптимизации полосы пропускания компрессированных VoIP соединений при передаче трафика различного типа (голос, факс, модемное соединение, DTMF, сигнализация). Оборудование осуществляет только оптимизацию и компрессию заголовков сети передачи, не производя транскодирования голосового сигнала. В планах развития платформы предполагается добавление функционала дополнительного транскодирования уже сжатого голосового сигнала для еще большей экономии полосы пропускания.
Основными задачами, выполняемыми оборудованием, являются:
Применение I-Gate 4000 SBO позволяет достичь до 75% экономии полосы пропускания для VoIP трафика при сохранении исходного качества голосового канала.
Ниже приведен пример сжатия Nb канала 3G сети, осуществляемого I-Gate 4000 SBO:
Уникальная технология компрессии: SBO дает возможность существенно сократить требования к полосе пропускания канала передачи в пакетных сетях, которые используются для транспортировки голосовых сообщений (VoIP), сохраняя при этом исходное качество передачи речи. Несмотря на то, что большинство устройств медиа шлюзов используют те или иные методы оптимизации, их использование вносит весьма небольшое улучшение. I-Gate 4000 SBO использует уникальные алгоритмы и новейшую технологию для оптимизации VoIP соединений, которые были ранее скомпрессированы сторонним оборудованием. При этом никакого ухудшения исходного качества передачи не происходит. Новейшие разработки позволяют SBO снизить нагрузку на транспортную сеть до 75% и более в зависимости от параметров сети передачи.
SBO является независимой платформой, которая осуществляет сжатие VoIP трафика без взаимодействия с другими элементами в сети (например, MSC сервером). Он минимизирует требования к полосе пропускания для VoIP соединений вне зависимости от их происхождения. Это могут быть, как VoIP сессии в Nb и IuCS интерфейсах 3G сетей, так и транзитный VoIP трафик от любого типа медиа шлюзов сети оператора или корпоративных пользователей.
Оптимизация различного IP трафика: SBO обладает уникальной возможностью одновременной оптимизации как отдельных сессий различного типа (например: голос, факс, модемная передача), так и общего IP потока. Использование I – Gate 4000 SBO позволяет существенно повысить эффективность пакетных сетей и достигнуть максимального использования полосы пропускания и других сетевых ресурсов, гарантируя при этом исходное качество предоставления услуг.
Интеграция с любым сетевым окружением. Dialogic Networks является мировым лидером в разработке VoIP приложений, а также уникальных алгоритмов голосовой компрессии операторского класса. Оборудование I-Gate установлено на сетях крупнейших телекоммуникационных провайдеров, где постоянно проходит исследование на совместимость с оборудованием других вендоров. Такой богатый опыт взаимодействия дает возможность легкой интеграции решения I-Gate 4000 SBO в любую пакетную сеть, построенную на любом производителе, без ухудшения качества предоставляемых услуг.
В настоящее время большинство ведущих телекоммуникационных операторов повсеместно осуществляют миграцию своих сетей в сети пакетной передачи на базе протокола IP. Универсальность и гибкость таких сетей, позволяющая легко организовывать triple play сервисы, а также их относительно невысокая стоимость, позволили им занять доминирующие позиции на рынке, постепенно вытесняя традиционные TDM сети. Эта унификация среды передачи позволила операторам существенно снизить свои капитальные и операционные расходы, за счет чего увеличить прибыльность своего бизнеса. На фоне тотального снижения тарифов на услуги связи, такая миграция может быть единственной возможностью для оператора остаться конкурентно способным и сохранить свой бизнес.
Однако повсеместная миграция в IP сети потенциально создает для оператора ряд сложностей, которые не возникали при использовании классических TDM сетей. Одной из таких сложностей является реализация компрессии голосового трафика в IP сетях.
Сегодня на рынке голосовой компрессии существует достаточное количество производителей, предлагающих различные по скорости и качеству алгоритмы компрессии голосового трафика. Большинство таких алгоритмов было изначально разработано для применения в TDM сетях, после чего они были практически без изменения перенесены в IP инфраструктуру. Использование алгоритмов сжатия позволило существенно снизить требования к полосе пропускания канала, при этом поддерживая приемлемое качество голоса.
Dialogic Networks является мировым лидером в разработке и реализации алгоритмов голосовой компрессии операторского качества. Уникальные разработки Dialogic, получившие большое количество международных патентов, позволяют осуществить сжатие голосового трафика в соотношении до 16:1 для наземных каналов и до 1:12 для спутниковых каналов, при качестве голоса не хуже 3.5. Оборудование Dialogic Networks реализовано на сетях ведущих мировых телекоммуникационных операторов, где показывает высокое качество компрессии, требуемую надежность и безотказность работы.
Такие возможности компрессии были реализованы для применения в традиционных TDM сетях. Происходящая в настоящее время миграция в IP поставила новые задачи для разработчиков – адаптировать решения для применения в пакетных сетях. С точки зрения кодеков их адаптация не вызывает никаких проблем, но сама IP инфраструктура добавляет гигантское количество заголовков, которые прикрепляются к пакетам трафика для передачи их по сети, что практически сводит на нет все достижения по компрессии, реализованные в TDM сетях.
Основываясь на результатах измерений в реальных сетях различных операторов, были сделаны весьма неутешительные выводы. Например, для передачи через IP сети некомпрессированного PCM 64 кбит/с канала (G.711) требуется полоса пропускания, эквивалентная скорости ~ 192.5 кбит/с. Это более чем в три раза больше, чем в стандартных TDM сетях. Если использовать сжатие FR – AMR, то требуемая полоса пропускания будет эквивалентна скорости 36.1 кбит/с, что также неудовлетворительно. Теоретически, при использовании достаточно продвинутых методов компрессии голосового трафика типовой коэффициент сжатия составляет до 2.7:1. На практике эта цифра становится еще хуже (до 1.4:1).
В связи с этим вместе с классической задачей голосовой компрессии, которая успешно решается со времен TDM сетей, возникает новая – минимизация и компрессия заголовков, вносимых пакетной средой передачи. Эта проблема сегодня становится одной из наиболее важных для оптимизации работы VoIP приложений.
Понимая это Dialogic Networks приступил к разработке устройств оптимизации полосы пропускания голосового трафика в IP сетях. Базируясь на проверенной и хорошо зарекомендовавшей себя платформе I-Gate 4000, эта разработка представляет собой программное обеспечение для реализации SBO.
В июне 2008 года вышел официальный релиз 1 продукта Dialogic I-Gate 4000 SBO.
Основные возможности Veraz I-Gate 4000 SB0.
Устройство оптимизации голосовых IP соединений I-Gate 4000 SBO предназначено для оптимизации полосы пропускания компрессированных VoIP соединений при передаче трафика различного типа (голос, факс, модемное соединение, DTMF, сигнализация). Оборудование осуществляет только оптимизацию и компрессию заголовков сети передачи, не производя транскодирования голосового сигнала. В планах развития платформы предполагается добавление функционала дополнительного транскодирования уже сжатого голосового сигнала для еще большей экономии полосы пропускания.
Основными задачами, выполняемыми оборудованием, являются:
- Оптимизация полосы пропускания VoIP соединений
- Оптимизация полосы пропускания для интерфейсов Nb и IuCs мобильных сетей 3 поколения
Применение I-Gate 4000 SBO позволяет достичь до 75% экономии полосы пропускания для VoIP трафика при сохранении исходного качества голосового канала.
Ниже приведен пример сжатия Nb канала 3G сети, осуществляемого I-Gate 4000 SBO:
- 8 : 1 для FR – AMR, GSM – FR, GSM – EFR (без транскодирования)
- 12 : 1 для GSM – HR, HR – AMR (без транскодирования)
- 12 : 1 для FR – AMR, GSM – FR, GSM – EFR (Deep PPS алгоритм)
- 16 : 1 с использованием транскодирования (последующие релизы)
- 8/2.7 = 3 : 1 (~ 67%)
- 12/2.7 = 4.4 : 1 (~77%)
- 16/2.7 = 5.9 : 1 (~83%)
Уникальная технология компрессии: SBO дает возможность существенно сократить требования к полосе пропускания канала передачи в пакетных сетях, которые используются для транспортировки голосовых сообщений (VoIP), сохраняя при этом исходное качество передачи речи. Несмотря на то, что большинство устройств медиа шлюзов используют те или иные методы оптимизации, их использование вносит весьма небольшое улучшение. I-Gate 4000 SBO использует уникальные алгоритмы и новейшую технологию для оптимизации VoIP соединений, которые были ранее скомпрессированы сторонним оборудованием. При этом никакого ухудшения исходного качества передачи не происходит. Новейшие разработки позволяют SBO снизить нагрузку на транспортную сеть до 75% и более в зависимости от параметров сети передачи.
SBO является независимой платформой, которая осуществляет сжатие VoIP трафика без взаимодействия с другими элементами в сети (например, MSC сервером). Он минимизирует требования к полосе пропускания для VoIP соединений вне зависимости от их происхождения. Это могут быть, как VoIP сессии в Nb и IuCS интерфейсах 3G сетей, так и транзитный VoIP трафик от любого типа медиа шлюзов сети оператора или корпоративных пользователей.
Оптимизация различного IP трафика: SBO обладает уникальной возможностью одновременной оптимизации как отдельных сессий различного типа (например: голос, факс, модемная передача), так и общего IP потока. Использование I – Gate 4000 SBO позволяет существенно повысить эффективность пакетных сетей и достигнуть максимального использования полосы пропускания и других сетевых ресурсов, гарантируя при этом исходное качество предоставления услуг.
Интеграция с любым сетевым окружением. Dialogic Networks является мировым лидером в разработке VoIP приложений, а также уникальных алгоритмов голосовой компрессии операторского класса. Оборудование I-Gate установлено на сетях крупнейших телекоммуникационных провайдеров, где постоянно проходит исследование на совместимость с оборудованием других вендоров. Такой богатый опыт взаимодействия дает возможность легкой интеграции решения I-Gate 4000 SBO в любую пакетную сеть, построенную на любом производителе, без ухудшения качества предоставляемых услуг.
