Centralka abonencka PABX

ITpedia

Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Spis treści

1 Ewolucja centralek abonenckich
2 Centrale PABX
3 Cechy charakterystyczne central PABX
4 Zespoły dostępu podstawowego
5 Rozpoznawanie mowy ASR
6 Nowe usługi

Ewolucja centralek abonenckich

Pierwsze centrale abonenckie oparte na komutacji ręcznej zostały wyparte przez zespoły elektromechaniczne, wymagające interwencji telefonistek tylko przy niektórych połączeniach. Istnieją dwa sposoby organizacji stanowisk telefonistek, oznaczanych jako konsole łączeniowe klasy A lub klasy B. W klasie A każda linia sieciowa lub między stanowiskami telefonistek jest traktowana indywidualnie i wyposażona we wskaźniki stanu linii (swobodna, wywołana, zajęta) oraz manipulatory pozwalające na wykonanie operacji komutacyjnych (zajmowanie, zwalnianie, realizacja połączenia itp.). Liczba wskaźników i manipulatorów zależy od wielkości centrali abonenckiej i wzrasta liniowo wraz z rozwojem centrali. Z tych powodów rozwiązań klasy A nie stosuje się w centralkach powyżej 200 numerów abonenckich. Rozwiązanie klasy B wprowadza pojęcie obwodu dostępu prostego do aparatu systemowego telefonistki, który jest uaktywniony tylko w początkowej fazie zestawiania połączenia i ewentualnego nadzorowania, a następnie zwalniany. Przy takiej organizacji aparaty systemowe telefonistek są prostsze, a ich konstrukcja w zasadzie nie zależy od liczby numerów i wielkości PABX. W nowszych rozwiązaniach technicznych, opartych na specjalistycznym oprogramowaniu i układach mikroprocesorowych, stanowisko operatorskie jest praktycznie wykorzystywane tylko do przeprogramowywania lub rekonstrukcji sieci abonenckiej

W realizacji usług przenoszenia (transmisja danych) konwencjonalne centralki PABX stanowią wąskie gardło ograniczające możliwości transmisyjne zwykle zarówno od strony abonenta (przyłączanie sieci lokalnych LAN), jak i ze strony nowoczesnych publicznych central cyfrowych. Współczesne konstrukcje centralek PABX są coraz częściej oparte na inteligentnych serwerach z przełączaniem pakietów (a nie komutacją łączy), co sprawia, że trasowanie, przełączanie i przekaz głosu w postaci pakietowej oraz danych cyfrowych przebiegają w identyczny sposób, z optymalnym wykorzystaniem dostępnych łączy pakietowych centralki PABX. Wysoka przepływność informacji w telekomunikacyjnych systemach plezjochronicznych PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), osiągająca 34–140 Mb/s, oraz synchronicznych SDH (Synchronous Digital Hierarchy), działających powyżej 155 Mb/s, nie mogła być efektywnie wykorzystana na najniższym poziomie komutacji, jaki stanowią centrale abonenckie. Ograniczenie to było główną przyczyną rozszerzenia dotychczasowych funkcji usługowych, przepływności i możliwości tych centralek, upodabniając je w obecnym kształcie raczej do komputerów sieciowych o dużej mocy obliczeniowej.

Centrale PABX

Współczesna centrala abonencka PABX (Private Automated Branch Exchange) jest lokalnym, telefonicznym systemem komutacji przeznaczonym dla wydzielonych biur lub przedsiębiorstw i umożliwiającym połączenia wzajemne, także zestaw połączeń do zewnętrznej publicznej sieci telefonicznej PSTN. Automatyczne centrale abonenckie, oznaczone równoważnymi terminami PBX, PABX, EPABX, mogą obsługiwać zarówno klasyczne urządzenia analogowe (telefony, telefaksy), jak i urządzenia cyfrowe (terminale ISDN, sieci cyfrowe) bez stosowania zewnętrznych modemów komunikacyjnych. Cechami odróżniającymi centrale PABX od publicznych systemów komutacji są: osiąganie numerów wewnętrznych abonentów bez ponoszenia kosztów taryfikacji na rzecz telekomów, rozszerzanie funkcji centrali o nowe usługi i udogodnienia, brak potrzeby uzgodnień telekomunikacyjnych przy dowolnej regulacji liczby abonentów (numerów), wprowadzanie usług transmisji danych na obszarze objętym siecią abonencką według własnych potrzeb oraz prywatna taryfikacja, rozliczanie i restrykcje zewnętrznych usług telekomunikacyjnych.

Modułowa budowa PABX pozwala na zestawienie central o różnej pojemności, od kilkunastu numerów do kilkudziesięciu tysięcy abonentów lokalnych (Alcatel, AT&T/Lucent, Siemens, DGT). Pojawienie się central IS-PABX o cechach i funkcjach sieci ISDN zwiększyło dostęp do abonenckich usług telekomunikacyjnych o przepływnościach do 2 Mb/s, zapewniając usługi multimedialne. Integralną częścią nowoczesnych central PABX jest konstrukcja bezblokowego pola komutacyjnego opartego na multipleksacji czasowej pierścieni światłowodowych o megabitowej przepływności lub stosowanie unikatowych, firmowych rozwiązań komutacyjnych (struktura krystaliczna ACT Alcatela z wewnętrzną przepływnością w polu komutacyjnym dochodzącą do 3 Gb/s).

Cechy charakterystyczne central PABX

Koncepcja abonenckich systemów komutacyjnych PBX, w których wyróżnioną część (a obecnie już jedyną) stanowią systemy automatyczne PABX (Private Automated Branch Exchange), wprowadza nowe cechy charakterystyczne, traktowane jako zalety systemu:

osiąganie dowolnego numeru spośród abonentów przyłączonych do centrali PABX bez ponoszenia kosztów taryfikacji;
zwiększanie bez ograniczeń liczby abonentów w obrębie centrali prywatnej, bez uzgodnień telekomunikacyjnych;
rozszerzanie funkcji centrali abonenckiej o nowe usługi i udogodnienia niezależnie od usług oferowanych przez operatora publicznego;
wprowadzenie usług transmisji danych (przenoszenia) w środowisku i na obszarze objętym siecią abonencką według własnych potrzeb;
prywatna taryfikacja usług zewnętrznych z możliwością szczegółowego rozliczenia (billing) i restrykcji dla indywidualnych abonentów sieci.

Instalacja central abonenckich PABX pociąga za sobą również niedogodności, do których należy zaliczyć:

brak możliwości automatycznego osiągania abonenta wewnętrznego od strony sieci publicznej. W niektórych centralkach istnieją udogodnienia zezwalające na dodatkowe wybieranie wewnętrzne przez zmianę systemu wybierania numeru w aparacie wywołującym na wieloczęstotliwościowy DTMF (Dual Tone Multifrequency Signaling), zwykle jednak brak znajomości numerów wewnętrznych lub przekroczenie limitowanego czasu zestawienia łącza uniemożliwia poprawne wykonanie połączenia;
włączanie taryfikacji połączenia w centrali publicznej już w momencie osiągnięcia centrali abonenckiej PABX przez abonenta wywołującego, bez sprawdzenia, czy nastąpiło faktyczne i poprawne połączenie z żądanym numerem wewnętrznym;
homologację wszystkich aparatów i urządzeń abonenckich dołączonych do centralki w przypadku, gdy centrala PABX jest „przeźroczysta”, tzn. wyłącznie pośredniczy przy nawiązaniu i komutacji wewnętrznej, natomiast funkcje usługowe i parametry techniczne transmisji związane z urządzeniem końcowym abonenta wpływają bezpośrednio na pracę centrali publicznej;
konieczność osobistego nadzorowania, informowania i wspomagania zgłoszeń przychodzących przez osobę uprawnioną za pomocą specjalnej konsoli lub aparatu systemowego umożliwiającego również przeprogramowanie funkcji, restrykcję połączeń i konfigurowanie sieci abonenckiej PABX.

Zespoły dostępu podstawowego

Architektura wielousługowych central abonenckich PABX zakłada funkcjonowanie całkowicie cyfrowych, modułowo rozszerzanych, powtarzalnych bloków logicznych umożliwiających konfigurowanie funkcji centrali dostosowanej do aktualnych potrzeb, wśród których rozróżnia się następujące zespoły liniowe i funkcjonalne:

dostępu zewnętrznego do głównej sieci telekomunikacyjnej;
zastępczego dostępu do sieci telekomunikacyjnej w przypadku uszkodzenia głównego łącza komunikacyjnego;
podstawowego dostępu grupowego do klasycznych, fonicznych i niefonicznych terminali abonenta (telefon analogowy, telefon cyfrowy, telefaks, urządzenie zgłoszeniowo-rejestrujące, terminal cyfrowy, teleks cyfrowy, telefaks, modem, terminal komputerowy itp.);
dostępu do sieci lokalnych LAN w celu tworzenia wielu niezależnych segmentów sieci komputerowej o różnych szybkościach i strukturze wewnętrznej;
dostępu do abonenckich serwerów i lokalnej bazy danych;
dostępu do sieci specjalnych (radiowe, komórkowe, dyspozytorskie, awaryjne, alarmowe, bezpieczeństwa, szczególnego utajnienia, także specjalistyczne – ukierunkowane do pełnienia unikatowych funkcji sterujących i metrologicznych);
bezblokowej komutacji i kontroli poprawności łączy, stanowiącego właściwe pole komutacyjne centralki;
sterowania i diagnozowania usterek;
zarządzania dla nadzorowania pracy całej sieci abonenckiej oraz prowadzenia archiwizacji, taryfikacji i konfigurowania sieci.

Równoczesne przyjmowanie wielu zgłoszeń od abonentów centralki oraz realizacja różnych usług, zwłaszcza w zakresie usług przenoszenia, wymagają stosowania w układach sterowania szybkich i wydajnych układów mikroprocesorowych, zwykle wieloprocesorowych zespołów pracujących w trybie wielodostępu, co upodabnia systemy komutacyjne raczej do systemów wielokomputerowych, a nawet superkomputerów. W spotykanych rozwiązaniach stosowano początkowo mikroprocesory specjalizowane lub uniwersalne klasy 68010/68030 (Motorola) lub 80386/80486 (Intel) oraz RISC (Reduced Instruction Set Computer), zastępując je stopniowo silnymi specjalizowanymi procesorami sygnałowymi klasy DSP (Digital Signal Processor) o orientacji bitowej, zarówno dla średnich, jak i dużych central abonenckich. Na tym najniższym poziomie globalnej infrastruktury w dalszym ciągu są rozwijane (niezależnie od innych alternatywnych form komunikacji pakietowej) nowoczesne i modułowe centrale IS-PABX, których stosowanie staje się ekonomiczne już od kilkunastu abonentów.

Rozpoznawanie mowy ASR

Coraz częściej używana funkcja automatycznego rozpoznawania mowy, ASR (Automatic Speech Recognition), stosowana w centralkach abonenckich i systemach telefonii komputerowej pozwala na prowadzenie prostej konwersacji między dowolną osobą a systemem komputerowym. Stosowane metody ASR rozpoznają zwykle tylko niektóre zwroty wypowiadane przez człowieka: poszczególne cyfry, krótkie polecenia albo ciągi cyfr związane z numerem karty kredytowej, hasła czy kodu indywidualnego klienta. System ASR niezależny od mówiącego może identyfikować ograniczone grupy słów pochodzące od dowolnego nadawcy, w systemie ASR zależnym od mówiącego identyfikacja obejmuje duży słownik poleceń pochodzących od konkretnej osoby. Technologia VR (Voice Recognition), stosowana w telefonii komputerowej pozwala rozpoznawać konkretną osobę i rozumieć jej głos po wstępnym treningu głosowym. Rozpoznaniem i identyfikacją osoby mówiącej – z pewnymi ograniczeniami – zajmują się systemy SIR (Speaker Independent Recognition).

Nowe usługi

Pojawienie się cyfrowych central PABX o cechach ISDN (Integrated Services Digital Network), oznaczanych IS-PABX, IS-PBX, zmieniło całkowicie sytuację w ofercie usług z komutacją łączy. Dotychczasowe ograniczenia szybkości transmisji synchronicznej do 64 kb/s w kanałach głosowych i 19,2 kb/s w trybie pracy asynchronicznej zostały zlikwidowane, umożliwiając zwiększenie przepływności binarnej do 2 Mb/s, zgodnie z technologią kanałów ISDN. Integracja przesyłania sygnałów fonicznych z transmisją danych otworzyła nowe możliwości usług oferowanych przez sieci abonenckie PABX. Zachowując główny cel centrali abonenckiej, polegający na kierowaniu i komutowaniu sygnałów telefonicznych (analogowych i cyfrowych) wyłącznie przez łącza cyfrowe, znakomicie poprawiła się jakość i szybkość przekazywania danych pomiędzy terminalami użytkowników na całej drodze przekazu cyfrowego, również przez sieci o zasięgu globalnym (PDH, SDH, ATM).

Szybki postęp widoczny ostatnio w dziedzinie telekomunikacji traktuje funkcjonowanie cyfrowych central abonenckich PABX jako jedno z ogniw w rozwoju telekomunikacji o zasięgu globalnym, przy czym pierwotna funkcja komunikacji głosowej staje się coraz mniejszą częścią w ogólnym transporcie informacji. Usługi sieci ISDN nastawione na równoczesną transmisję różnych rodzajów informacji (głos, dane, tekst, grafika, obraz ruchomy) i zapewniające transport informacji w zróżnicowanych trybach pracy (interakcyjny, rzeczywisty, bezpołączeniowy typu „zapamiętaj i prześlij”, inne), wymagają rozwiniętych funkcji sygnalizacyjnych do zapewnienia poprawności w nawiązywaniu i nadzorowaniu połączeń. Centrale IS-PABX zapewniają tę sygnalizację na najniższym poziomie komutacji.

Nowoczesne technologie kodowania i kompresji sygnałów szerokopasmowych zapewniają przesyłanie informacji przez wąskopasmowe kanały abonenckie o przepływności do 2 Mb/s, umożliwiając świadczenie nowych usług, wymagających przesyłania tekstów i obrazów ruchomych: