Некоммерческое акционерное  общество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра автоматической электросвязи

 

 

 

 

 

СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ 

 

Методические указания к выполнению лабораторных работ

для студентов специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

  

 

Алматы 2011

СОСТАВИТЕЛИ: А.Д. Мухамеджанова, Ш.А. Мирзакулова. Системы коммутации. Методические указания к выполнению лабораторных работ (для студентов всех форм специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникация). - Алматы: АИЭС, 2011 - 20 с.

 

Методические указания содержат материалы по подготовке к выполнению лабораторных работ на базе конвергентной платформы компьютерной телефонии Asterisk IP-PBX. В методическом указании даны: описание возможностей Asterisk IP-PBX; приведены методики проведения различных соединений софтфонов через IP-сети; обработка вызовов с возможностью использования в качестве call-центров; предоставления основных и расширенных услуг связи; перечень рекомендуемой литературы и контрольные вопросы.

Методические указания предназначены для студентов всех форм специальности 5В071900 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

Ил.- 3, табл.-1, библиогр. - 3 назв.

 

Рецензент: канд.техн.наук, профессор Туманбаева К.Х.

 

Печатается по плана издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2011 г. 

 

 

© НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2011 г.

 

Введение 

Данное методическое указание к лабораторным работам по дисциплине «Сети связи и системы коммутации» базируется на изучении решения компании Digium Asterisk IP-PBX, которое является Open Source приложением, работающим на операционных системах GNU/Linux, FreeBSD и Solaris и предназначенное для создания решений компьютерной телефонии. Asterisk обладает всеми возможностями классической АТС, поддерживает три VoIP протокола (SIP/H323/IAX), предоставляет функции голосовой почты (VoiceMail), конференций, интерактивного голосового меню (IVR), центра обработки вызовов (постановка звонков в очередь и распределение их по агентам используя различные алгоритмы), запись CDR, а также имеет гибкий и универсальный интерфейс для интеграции с внешними системами обработки данных (AGI). Asterisk может использоваться в качестве IP или гибридной АТС, коммутируя вызовы, управляя маршрутами, используя различные соединения абонентов с помощью софтфона через IP-сети, аналоговые (ТСОП) и цифровые (Т1/Е1) каналы связи и является мощной платформой для организации телекоммуникационного сервиса любого масштаба.

Марк Спенсер - создатель программной АТС, основал компанию Linux Support Services (сервис по поддержке Линукса). Джим Диксон из Zapata Telephony предложил бизнес-модель для Asterisk.

Asterisk – это конвергированная платформа для телефонии с открытым исходным кодом, разработанная, главным образом, для выполнения на Linux. Asterisk официально поддерживается Linux версии 2.6.

Более чем 100-летний опыт телефонной связи позволил создать надежный пакет тесно интегрированных телекоммуникационных приложений. Мощь Asterisk – в ее настраиваемой природе в сочетании с не имеющим аналогов соответствием стандартам. Ни одна другая офисная АТС не предоставляет такие широкие возможности по вариантам ее развертывания.

Asterisk может работать как с аналоговыми линиями (FXO/FXS модули), так и цифровыми (ISDN BRI и PRI - потоки Т1/E1). С помощью определённых компьютерных плат (наиболее известными производителями которых являются Digium, Sangoma, OpenVox, Rhino, AudioCodes) Asterisk можно подключить к высокопропускным линиям Т1/E1, которые позволяют работать с десятками и сотнями телефонных линий.

Софтфон X-Lite (software telephone, программный телефон) - класс программного обеспечения для персонального компьютера для совершения телефонных звонков через интернет без использования дополнительного аппаратного обеспечения за исключением гарнитуры, USB-телефона или микрофона и колонок. Может быть настроена на интернет-звонки, в том числе и на обычные телефоны, через самых различных операторов IP-телефонии. X-Lite выпускается в вариантах для Windows, Linux и Mac OS.

Основные функции программной Asterisk IP-PBX:

- конференц-связь (teleconferencing) - одновременное участие в телефонном разговоре нескольких человек;

- голосовая почта (Voicemail) и индикация новых сообщений (Message Waiting Indication, MWI), позволяющая записать голосовое сообщение в случае, если вызываемый абонент не доступен или занят, с пересылкой (при необходимости) записанного сообщения по электронной почте. MWI позволит отобразить на телефоне количество новых сообщений по мере их поступления. Хранение почты на IMAP сервере позволяет реализовать идею универсального обмена сообщениями. При этом имеется возможность просмотра и сортировки сообщений прямо в почтовом клиенте;

- интерактивный голосовой ответ (IVR) - позволяет создать «меню» организации с проговариванием голосовых фраз и обнаружением нажатий в тональном режиме. Функция, которая позволяет использовать один многоканальный номер с донабором внутреннего номера сотрудника;

- запись разговоров (call recording) - позволяет выборочно или в сквозном режиме записывать разговоры, как по инициативе администратора (автоматически), так и по желанию пользователя, т.е. выборочно (one touch recording);

- постановка звонков в очередь и распределение по операторам (Call центр). Очереди вызовов позволяют организовать продуманную стратегию распределения звонков в службе заботы о клиентах;

- присутствие (presense) - позволяет отображать на системном телефоне и программном обеспечении статус абонента (доступен, занят, звонит, не беспокоить и др.). В традиционных АТС возможности индикации присутствия ограничены и сводятся к индикации занятости линии абонента;

- прослушивание разговоров (call spy) - санкционированное подключение разрешённого лица к существующему разговору;

- вторжение в разговор (call intrusion) - санкционированное подключение к разговору с возможностью говорить с любой из сторон (с одной или с обеими);

- вызов без набора номера для экстренных служб (hotline) - соединяет абонента сразу после поднятия трубки, без набора какого-либо номера;

- выборочное ограничение исходящих/входящих вызовов (blacklist) - позволяет занести некоторые номера в «черный список» и не коммутировать звонки с них и на них;

- парковка вызова (call parking) - позволяет «припарковать» вызов, положить трубку, перейти к другому аппарату и возобновить прерванный разговор. Удобно для абонентов, передвигающихся по территории офиса и за его пределы;

- различные алгоритмы обработки звонков в зависимости от даты и времени и временные ограничения доступа - позволяет создать различные голосовые меню для рабочих и выходных дней, и технически позволяет любую функцию АТС поставить в зависимость от времени/даты.


1 Лабораторная работа. Удаленный доступ к серверу c операционной системой Linux с помощью программы PuTTY

 

Цель работы: получение навыка удаленного доступа к серверу c операционной системой Linux с помощью программы PuTTY. Ознакомление: с основными командами ОС linux, получение навыков пользователя, в том числе навыков работы с некоторыми прикладными программами (офисные программы, программы для работы в Интернет) в системе Linux.

 

1.1 Предварительная подготовка

 

Изучить: модель «клиент» - «сервер»; особенности и возможности операционной системы Linux; идеологии файловой системы; структура каталогов; основные дистрибутивы; основные команды по конфигурированию и настройке сервисов.

 

1.2 Рабочее задание

 

1.2.1 Исследовать возможность удаленного безопасного доступа с ПК ОС Windows к unix-серверу с помощью программы PuTTY.

1.2.2 В настроечном режиме ознакомиться с навигацией по пунктам меню программы PuTTY.

1.2.3 Ознакомиться с опциями Linux клиента /usr/bin/ssh.

1.2.4 Ознакомиться с выполнением различных команд

 

1.3 Методические указания по выполнению работы

 

1.3.1 Запустить PuTTY («Мой компьютер» - «диск D» - «PuTTY») появится окно настройки и запуска PuTTY.

1.3.2 Прописать в поле «Host name (or IP adress)» IP-адрес компьютера, к которому осуществляем удаленный доступ. IP-адрес сервера 192.168.2.55, как показано на рисунке 1.1.

1.3.3 Щелкнуть кнопку «Open».

 

 

Рисунок 1.1 – Окно настройки и запуска PuTTY

 

1.3.4 Ввести логин «asterisk», пароль «asterisk» (при этом ввод данных не отображается). Нажмите «еnter» в результате сервер выдаст знак успешного соединения «$» с приглашением на конфигурирование по CLI.

1.3.5 Для входа в приложение Asterisk в командной строке (CLI) наберите – usr/sbin/asterisk(пробел)-r. Нажмите «еnter».

1.3.6 В окне конфигурации «asterisk@localhost:~» можно ознакомиться  со списком доступных команд с помощью нажатия клавиш «Shift+/». При этом на экране отобразиться вписок доступных команд, как показано на рисунке 1.2.

 

 

Рисунок 1.2 – Окно для ввода команд

1.3.9 Для того, чтобы посмотреть % загрузки состояние системы, необходимо осуществить доступ в операционную систему Unix. И для этого надо запустить PuTTY («Мой компьютер» - «диск D» - «PuTTY») появится окно настройки и запуска PuTTY.

1.3.10 Прописать в поле «Host name (or IP adress)» IP-адрес компьютера, к которому осуществляем удаленный доступ. IP-адрес сервера 192.168.2.55.

1.3.11Щелкнуть кнопку «Open».

1.3.12 Ввести логин «asterisk», пароль «asterisk» (при этом ввод данных не отображается). Нажмите «еnter» в результате сервер выдаст знак успешного соединения «$» с приглашением на конфигурирование по CLI.

1.3.13 Набрать команду top (набирать только строчными буквами), как показано на рисунке 1.4, где отображается состояние системы с обновлением каждые 3 с.

 

 

1.4 Контрольные вопросы

 

1.4.1 Какие приложения и протоколы обеспечивают удаленный доступ к серверу?

1.4.2 Расскажите о программе PuTTY?

1.4.3 Интерфейс командной строки.

1.4.4 Как отобразить список все доступных команд?

1.4.5Операционная система Linux

1.4.6 Как проверить состояние загрузки системы?

 

 

 

 

 

2 Лабораторная работа. Исследование функциональных возможностей софтфона X-Lite и настройка программного телефона

 

Цель работы: ознакомление с функциональными возможностями софтфонов X-Lite настройкой программного телефона.

 

2.1 Предварительная подготовка

 

Ознакомление: с разновидностями программных телефонов; настройкой программного телефона X-Lite и его функциональными возможностями.

 

2.2 Рабочее задание

 

2.2.1 На рабочих ПК осуществить исследование функциональных возможностей программного телефона X-Lite настройку программного телефона.

 

2.3 Методические указания по выполнению работы

 

2.3.1 Программный телефон (Softphone, софтфон, программофон) – это программное обеспечение (клиент), которые имитирует телефон на компьютере, позволяющие совершать и принимать телефонные звонки при помощи ПК через сеть TCP/IP. Большинство производителей делают программные телефоны визуально похожими на традиционные телефоны, с кнопочками, которые можно нажимать мышкой и окошком-дисплейчиком, показывающим информацию о соединении (X-Lite). Для звонков через софтфон необходимо подключить к ПК микрофон и динамики (наушники с микрофоном) или использовать USB телефон. Софтфон можно бесплатно скачать с сайтов провайдеров IP-телефонии и устанавить на свой ПК, затем осуществить регистрацию на сайте провайдера IP-телефонии, пополнить счет и пользоваться различными VoIP-услугами.

К программным телефонам относятся:

- двухрежимные GSM/WiFi (сотовый/VoIP) мобильные телефоны, которые могут работать одновременно в GSM и WiFi сетях. В сетях GSM эти телефоны работают как обычные мобильные телефоны, а в зоне действия точек доступа WiFi двухрежимные телефоны с клиентскими программами для VoIP-сервисов могут использовать IP телефонию. Работа в режиме IP телефонии значительно дешевле, чем работа в сетях GSM, этот режим позволяет значительно снизить расходы на роуминг, т.е. он становится практически бесплатным. В этих телефонах реализована поддержка сетей WLAN (802.11g), т.е. Wi-Fi и встроен VoIP-клиент (SIP-клиент), что обеспечивает возможность пользоваться IP телефонией в зоне действия точек доступа WiFi;

- USB VOIP телефоны (проводные и беспроводные USB-телефоны) заменяют собой микрофон и наушники, которые обеспечивают возможность совершать и принимать звонки через Интернет с помощью ПК и установленного на нем специального ПО SoftPhone, например, Skype, SIP (SIPNET), MSN Messenger, NetMeeting и т.д. Для выполнения звонков необходимо включить USB VoIP Телефон в USB порт компьютера. Для работы c провайдерами Skype или SIP-телефонии требуется установка одного из драйверов - SkypeMate для Skype или X-TenMate для SIP и программы-клиента (SoftPhone) на ПК;

- IP-телефоны. Это телефонные аппараты, которые подключаются к Интернет через Интернет-провайдера, далее осуществляется регистрация на сайте одного из провайдеров IP-телефонии. После получения логина и пароля, активизируется аккаунт на сайте провайдера IP-телефонии, при условии пополнения счета на определенную сумму для использования VoIP-услуг. VoIP телефоны бывают проводные (Ethernet), беспроводные (Wi-Fi / 802.11) и IP-телефоны для Dial-Up (со встроенным аналоговым модемом);

- аналоговые телефоны, подключенные к Интернет при помощи аналогового телефонного адаптера (VoIP ATA). VoIP ATA позволяют превратить обычные телефонные аппараты в IP телефоны.

2.3.2 Для начала работы необходимо открыть пуск – все программы - X-Lite - X-Lite. На экране отображается софтфон с надписью “No SIP accounts are enabled”, как показано на рисунке 2.1.

 

Рисунок 2.1 – Софтфон X-Lite

 

2.3.3 В софтфоне щелкните на значок «show menu» (в виде треугольника), появится окно SIP-аккаунта, как показано на рисунке 2.2.

 

X-Lite - пустой SIP Accounts

 

Рисунок 2.2 – Окно SIP-аккаунта

 

2.3.4 Для сброса ранее осуществленных настроек нажмите кнопку «Remove».

2.3.5 Для назначения (добавления) нового SIP аккаунта нажмите на кнопку «Add…». В появившемся диалоговом окне необходимо ввести все параметры, как показано на рисунке 2.3.

 

 

Рисунок 2.3 – Окно назначения (добавления) нового SIP аккаунта

2.3.6 По завершении ввода нажмите кнопку «OK» для сохранения настроек. В окне «SIP Accounts» должен появиться введенный профиль с отображением действующего SIP-аккаунта.

2.3.7 Кнопка «Remove» позволяет удалить сохраненный SIP-аккаунт, а кнопка «Properties…» позволяет просмотреть настройки этого аккаунта, т.е. открыть предыдущее диалоговое окно. Нажмите кнопку «Close» для закрытия данного окна. В случае правильного ввода настроек SIP-аккаунта и активизации его сервером, произойдет регистрация, а на дисплее софтфона появится надпись «Ready» и имя пользователя. Софтфон готов к работе.

2.3.6 Осуществить проверку регистрации SIP-аккаунта по команде «sip show peers», как описано выше. В результате появится окно с зарегистрированным аккаунтом как показано на рисунке 2.4 (окно свернуть).

 

 

Рисунок 2.4- Окно регистраций

 

2.3.7 Подключите наушник и микрофон в гнезда на системном блоке ПК.

2.3.8 Осуществите наборы номеров из набора зарегистрированных SIP-аккаунтов (200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209).

2.3.9 Для просмотра процессов установления соединения активных SIP-аккаунтов разверните свернутое окно. Проанализируйте процессы, как показано на рисунке 2.5.

 

Рисунок 2.5 – Окно анализа процессов

2.3.10 Откройте с правой стороны софтфон X-Lite меню «Open contacts drawer» и просмотреть количество состоявщихся разговоров, количество пропущенных и исходящих разгоров.

2.3.11 Во время разговора проверьте загрузку системы как показано в пунктах 1.4.9-1.4.13.

 

2.4 Контрольные вопросы

 

2.4.1 Как создать (удалить) SIP-аккаунт?

2.4.2 Как переименовать SIP-аккаунта?

2.4.3 Функции софтфона.

2.4.3 Назначение IP-телефонии.

2.4.4 Процесс передачи голоса по IP-телефонии.

 

2.5 Исходные данные представлены в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 – Исходные данные

Номер варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

SIP-аккаунт

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

Пароль

User0

User1

User2

User3

User4

User5

User6

User7

User8

User9

 

 

3 Лабораторная работа. Исследование качества передачи речи для пакетной передачи в IP сети с использованием различных кодеков

 

Цель работы: получение навыка исследования качества передачи речи по IP сети с использованием различных кодеков.

 

3.1 Предварительная подготовка

 

Изучить: форматы сжатия, виды и стандарты кодеков.

 

3.2 Рабочее задание

 

3.2.1 Для исследования передачи качества голосовых сообщений организовать связь по модели «клиент сервер» софтфон-софтфон. Осуществить регистрацию SIP-аккаунта и произвести наборы с подключением различных кодеков.

  

3.3 Методические указания по выполнению работы

 

3.3.1 Для исследования качества передачи голоса с использованием различных кодеков запустить терминал X-Lite.

3.3.2 В софтфоне откройте «show menu» (в виде треугольника), нажмите на «Options..», как показано на рисунке 3.1.

 

 

Рисунок 3.1 – Окно опции «show menu»

 

3.3.3 Появится окно «Options..», как показано на рисунке 3.2.

 

Рисунок 3.2 – Окно «Options

3.3.4 В окне «Options..» выбрать вкладку «Advanced», в которой показано используемые и неиспользуемые кодеки, как показано на рисунке 3.3.

 

 

Рисунок 3.3 – Вкладка «Advanced»

 

3.3.5 Исследуйте качество речи при применении (отключении) соответствующих кодеков (G.711alaw, G.711 µlaw, G.729), как показано на рисунке 3.4.

 

Рисунок 3.4 – Окно настройки кодеков

3.3.6 Исследуйте функцию качества обслуживания QoS  при различных классах обслуживания (Best Effort, Controlled Load, Guaranted, Qualitative) и оцените качество передачи речи, как показано на рисунке 3.5.

 

Рисунок 3.5 – Окно для настройки классов обслуживания

 

3.4 Контрольные вопросы

 

3.4.1 Для чего нужны кодеки?

3.4.2 Стандарт G.711alaw.

3.4.3 Сравнительный анализ стандартов G.711alaw и G.711 µlaw.

3.4.4 Стандарт G.729.

3.4.5 Речевые кодеки для IP-телефонии.

 

3.6 Исходные данные представлены в таблице 3.1

 

Таблица 3.1 – Исходные данные

Номер варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Кодеки:

alaw

µlaw

alaw

µlaw

alaw

µlaw

alaw

µlaw

alaw

µlaw

G.729

4 Лабораторная работа. Функции Call-центра, системы интерактивного голосового меню IVR и способы организации аудио конференц-связи на базе PBX Asterisk

 

Цель работы: получение навыка организации Call-центра с интерактивным голосовым меню IVR и организации статической и динамической аудио конференц-связи.

 

4.1 Предварительная подготовка

 

Ознакомление: с функциями Call-центра, интерактивным голосовым меню IVR и методами организации аудио конференц-связи.

 

4.2 Рабочее задание

 

4.2.1 Осуществите обслуживание вызовов в соответствии с функциями Call-центра с интерактивным голосовым меню IVR.

4.2.2 Организуйте статическую аудио конференц-связь.

4.2.3 Организуйте динамическую аудио конференц-связь.

 

4.3 Методические указания по выполнению работы

 

4.3.1 Осуществите регистрацию SIP аккаунта.

4.3.2 Для вызова службы IVR наберите номер 40, как показано на рисунке 4.1.

 

 

Рисунок 4.1 – Вызов службы IVR

 

4.3.3 Осуществите выбор вида языка общения («1» - казахский, «2» - русский).

4.3.4 Для исследования функций Call-центра по распределению звонков наберите: «2» - последовательное распределение звонков всем членам одной группы; «3» - одновременное распределение звонков всем членам одной группы; «4» - приоритетный набор в службу технической поддержки 204).

4.3.5 При неправильном выбора языка общения осуществите переход на главное ме6ню набором цифры «9».

4.3.6 Для организации аудиоконференцсвязи по упрощенной схеме (не вводится пароль) наберите номер «300». При этом количество участников не ограничено.

4.3.7 Во время конференцсвязи проверьте загруженность центрального процессора системы, согласно пункта 1.4.13.

4.3.8 Для организации статической аудиоконференцсвязи наберите номер «600».

4.3.9 Далее по запросу системы введите пароль статической конференц-связи номер «321#». Услышав короткий звуковой сигнал системы Asterisk в микрофон назовите свое имя. Система после считывания озвучивает ваше имя с информацией, что вы включены в состав участников конференции (если уже конференция создана в этом случае количество участников конференции увеличивается на один, если нет – то это первый участник конференции).

4.3.10 Если вы отключились от конференции до начала конференции, то система сообщает об этом оставшимся участникам конференции.

4.3.11 Для создания динамической аудиоконференцсвязи наберите номер «500».

4.3.12 Осуществите выбор номера комнаты согласно заданного варианта. Первый участник конференции с этой комнаты сам создает пароль (задан в исходных данных). В разных комнатах имеется возможность проведения несколько независимых конференций одновременно.

4.3.13 После набора номера комнаты и пароля нажмите «#» для открытия конференции.

 

4.4 Контрольные вопросы:

 

4.4.1 Как организовать статическую конференцию?

4.4.2 Как организовать динамическую конференцию?

4.4.3 Осуществите анализ загруженности центрального процессора.

 

4.5 Исходные данные представлены в таблице 4.1

 

Таблица 4.1 – Исходные данные

Номер комнаты

1

2

3

4

Номер ПК

1, 2, 3

4, 5

6, 7, 8

9, 0

Пароль

1234

4321

12345

54321


Список сокращений

 

 

АТС – автоматическая телефонная станция

ОЦК - основной цифровой канал

ПК – персональный компьютер

СЛ – соединительная линий

ТСОП – телефонная сеть общего пользования

УАТС – учрежденческая АТС

ЦСЛ – цифровая соединительная линия

ACD Group - группа равномерного распределения вызовов

BRI (Basic Rate Interface) - интерфейс на базовой скорости

СО (Central Office) – аналоговая линия связи с ТСОП

ICD – система распределения входящих вызовов

ISDN (Integrated Services Data Network) - Цифровая сеть с интеграцией служб

IP – межсетевой протокол

IVR (Interactive Voice Response) – система интерактивных голосовых меню

PBX – учрежденческая АТС

PRI (Primary Rate Interface) - интерфейс на первичной скорости

SIP – протокол инициирования сеанса

UCD Group - группа равномерного распределения вызовов

 

 

Список литературы

 

1. Джим Ван Меггелен, Лейф Мадсен и Джаред Смит. Asterisk: будущее телефонии. – М. 2009-655 с.

2. http://forum.telephon.kz/index.php

3. http://asteriskservice.ru/solutions/audio-konferencii

 

 

Содержание 

Введение

3

1 Лабораторная работа. Удаленный доступ к серверу c операционной системой Linux с помощью программы PuTTY

5

2 Лабораторная работа. Исследование функциональных возможностей софтфона X-Lite и настройка программного телефона

8

3 Лабораторная работа. Исследование качества передачи речи для пакетной передачи в IP сети с использованием различных кодеков

12

4 Лабораторная работа. Функции Call-центра, системы интерактивного голосового меню IVR и способы организации аудио конференц-связи на базе PBX Asterisk

16

Список сокращений

18

Список литературы

18

 

Основной план 2011г., поз141