# Подготовка сервера и нужного оборудования

## Рассказываем про FXO и FXS

В процессе нашей работы, часто приходится сталкиваться с ситуациями, когда заказчик, при переходе от аналоговой телефонии (ТФОП – Телефонная Сеть Общего Пользования) к VoIP не может отказаться от имеющегося у него аналогового оборудования. Это могут быть как аналоговые телефоны, факсимильные и модемные устройства так и вся аналоговая АТС. Причины могут быть абсолютно разные, но решение всегда одно - поставить специальные шлюзы c FXS/FXO интерфейсами, с помощью которых можно "подружить" аналоговый мир и мир IP.

Как можно догадаться FXS/FXO интерфейсы (порты) - это аналоговый мир и одно не может существовать без другого. Что же это за интерфейсы и как они работают - читайте в этом разделе.

## Предыстория

Традиционная аналоговая телефонная сеть – это совокупность технических сооружений и аналоговых линий связи, обеспечивающих возможность осуществления телефонных соединений посредством аналоговых телефонных аппаратов. Подключение к телефонной сети общего пользования (`​POTS` – **Plain Old Telephone Service​**) - это услуга, которую предоставляет местная телефонная компания из своих центральных офисов (​`CO` – **Central Office​**) для домашних или офисных абонентов. Подключение осуществляется с помощью электрических проводов, состоящих из двух медных жил. Чтобы увеличить расстояние, на которое может быть передан сигнал и уменьшить электромагнитные помехи, жилы скручиваются вместе, такой метод называется «витая пара».

## Интерфейс FXS

Медные провода протягиваются до помещений конечных абонентов (квартиры и жилые дома – для домашних абонентов, офисные здания и комнаты – для офисных абонентов) и заканчиваются в виде телефонной розетки в стене, как правило, с разъёмом стандарта `RJ-11​` (У кого то может быть ещё остались советские `​РТШК​`).

![asterisk_01](img/asterisk_01.png)

И это, дорогие друзья, и есть тот самый интерфейс или порт `FXS` – ​**Foreign eXchange Subscriber**/**Station​**, по которому местная телефонная компания предоставляет сервис POTS. В данный порт должны подключаться оконечные абонентские устройства, такие как телефон, факс или модем. Буква `S` - (​`Subscriber​` - абонент) в аббревиатуре FXS как бы подсказывает, что данный интерфейс будет ожидать подключения именно от абонентского устройства.

Основные функции, которые обеспечивает FXS порт это:

- `Зуммер` ​- непрерывный сигнал, который Вы слышите, когда снимаете трубку, означающий, что телефонная станция готова принимать номер. В англоязычной литературе – Dial Tone;
- `Ток заряда батареи питания линии`;
- `Напряжение линии` ​- постоянное напряжение аналоговой телефонной линии, необходимое для осуществления звонка;

Итак, запомните – к FXS всегда подключаем абонентские оконечные устройства, это то, что мы получаем от провайдера телефонной связи.

## Интерфейс FXO

Устройства `​FXO` – **Foreign eXchange Office​**- это устройства, которые получают сервис POTS, то есть это оконечные устройства – телефоны, факсы модемы и так далее. Эти устройства также имеют разъём стандарта RJ-11 и ожидают подключения со стороны телефонной станции (`​CO` – **Central Office​**), о чем свидетельствует буква «O» - Office в аббревиатуре FXO.

Данный интерфейс обеспечивает функции определения поднятия трубки (on-hook/off-hook), то есть факт замыкания цепи, которая в свою очередь вызывает отправку Dial Tone со стороны телефонной станции.

Итак, запомните – к FXO всегда подключаем линию от провайдера телефонной связи.

А теперь, закрепим усвоенное.

- `FXS порт` - это наша домашняя (или офисная) телефонная розетка, которую нам
предоставляет провайдер телефонных услуг. К ней мы подключаем абонентские
аппараты (телефоны, факсы и прочие);
- `FXO порт​` – это разъем на нашем телефоне, его мы всегда подключаем к FXS, то
есть к телефонной станции провайдера услуг POTS;

![asterisk_02](img/asterisk_02.png)

**Совет.** ​*​Кстати, важно отметить, что нельзя подключить FXO устройство к другому FXO устройству, ну и FXS к FXS. Например, если вы напрямую соедините два телефона (FXO), то вы не сможете позвонить с одного на другой.*

## Аналоговые УАТС и FXS/FXO

Если в офисе используется старая аналоговая учрежденческая АТС (`​УАТС​`), то это немного меняет картину. УАТС должна иметь оба типа интерфейсов, как FXS, так и FXO.

Линии от провайдера телефонных услуг (FXS), должны подключаться к FXO интерфейсам аналоговой УАТС, обеспечивая Dial Tone и напряжение линии, а сами оконечные устройства – телефонные аппараты, как устройства FXO, должны подключаться к FXS интерфейсам аналоговой УАТС и обеспечивать определения снятия трубки.

![asterisk_03](img/asterisk_03.png)

## VoIP и FXS/FXO

Как мы сказали в начале раздела, для того, чтобы «подружить» аналоговый мир и мир IP, необходимо использовать VoIP шлюзы. Однако то, какой именно использовать шлюз FXO или FXS – зависит от ситуации. Как правило ситуаций всего две:

### Пример 1

У нас есть медные линии от местной телефонной компании, но отказываться мы от них не хотим. Планируем поставить в качестве офисной телефонной станции IP-АТС Asterisk.

В этом случае нам нужен FXO шлюз. Медные линии от провайдера (FXS) мы подключаем в FXO порты шлюза, а к ​Ethernet ​портам шлюза подключается IP-АТС Asterisk. FXO шлюз производит преобразование аналоговых сигналов от аналоговой станции нашей местной телефонной компании в цифровые сигналы, которые понимает IP-АТС Asterisk. Схема такая:

![asterisk_04](img/asterisk_04.png)

### Пример 2

У нас есть аналоговые телефоны и факс, отказываться от них мы не хотим. Однако отказались от старой аналоговой АТС и перешли на IP-АТС Asterisk

В этом случае, нам нужен FXS шлюз. Наши аналоговые телефоны – это аппараты FXO, поэтому их мы подключаем к FXS портам шлюза, а к Ethernet порту подключаем IP-АТС Asterisk. FXS шлюз осуществляет преобразование аналоговых сигналов от аналоговых телефонов в цифровые сигналы, которые понимает Asterisk. Схема примерно такая:

![asterisk_05](img/asterisk_05.png)

## SIP против PRI – сравнение и преимущества

Корпоративные системы телефонии давно отошли от использования обычных аналоговых линий в пользу АТС (автоматическая телефонная станция) в паре с подключением к ISDN по стандарту PRI. Но, не так давно, появился современный, более дешевый и гибкий вариант подключения офисных АТС, который называется «SIP – транкинг». В этом разделе мы сравним подключение по PRI с подключение по SIP, отметим преимущества и недостатки.

`PRI` (**Primary Rate Interface**)​— стандартный интерфейс сети ISDN. В рамках данного интерфейса функционируют такие стандарты как `E1` и `T1`.

### Цифровая телефония

Важно понимать, что мы ведем разговор исключительно о цифровой передаче сигнала, не аналоговой. Оба стандарта PRI и SIP используют цифровую модель сигнала, с единственной разницей в том, что стандарт `​ISDN PRI` - ​это формат с коммутацией каналов, а `SIP` - это коммутация пакетов.

### Функциональность

С точки зрения функциональности, при условии правильной настройки, обе системы демонстрируют высокие показатели. Почти все IP – АТС на рынке поддерживают стандарты `​PRI` ​и `​SIP​`. Основная идея интерфейса PRI (потоки E1 или T1) в том, что в рамках одной цифровой линии может передаваться 32 или 24 канала, по которым передаются как голосовые сообщения, так и информация о сигнализации и синхронизации. Интерфейс T1 состоит из 23 голосовых каналов и 1 канала для синхронизации. В свою очередь Е1 поддерживает 30 голосовых каналов и 2 канала выделяется для сигнализации.

### Масштабируемость PRI

Если вам требуется расширить число каналов, то есть сделать их больше 30, то необходимо добавить еще одну PRI линию. Ситуация, в которой у компании на АТС используется от 1 до 4 PRI линий (потоков Е1) является достаточно распространенной.

### SIP в корпоративной сети

Применение протокола SIP в корпоративных сетях расширяет инструментарий администратора. SIP - транк позволяет объединить два удаленных офиса так, будто их соединяет физическая линия. Одним из важнейших преимуществ SIP – транков является возможность сосуществования трафика сети передачи данных и трафика от телефонии (`​VoIP​`) в одной сетевой среде передачи – такая сеть называется `конвергентной`.

### Почему SIP?

«`​SIP транки`​», как видно из названия, оперирует на базе протокола SIP (**Session Initiation Protocol**). По правилам протокола, телефонная сигнализация и голосовые сообщения формируются в пакеты и передаются в одной сети передачи данных. Использование протокола SIP предлагает более широкий по сравнению с ISDN PRI спектр возможностей, а также, позволяет расширить параметры отказоустойчивости к падению каналов передачи. Важно отметить, что выбор провайдера SIP телефонии является ответственной задачей, так как уровень обслуживания варьируется от `ISP` к `​ISP` (**Internet Service Provider**)​.

### Внешние вызовы PRI

При высоких сетевых нагрузках имеет смысл подключать две отдельные линии для телефонии и передачи данных. Это уменьшает риск и позволяет использовать дешевые высокоскоростные каналы (без гарантии определенного уровня задержек и прочих параметров канала) вместе с использованием канала с максимально высоким качеством обслуживания. При этом все равно остается возможность совместить корпоративную сеть и дать АТС право маршрутизировать звонки, в том числе и внешние вызовы через PRI транк.

Но к чему использовать E1 PRI для подключения IP - телефона вместо использования на 100% возможностей VoIP? Самым простым объяснением является то, что в мире далеко не все используют VoIP или даже оператора интернет услуг (провайдера) ISP. На текущий момент, единственной, по-настоящему универсальной системой является ТфОП, через которую можно дозвониться до любого телефона в мире. Корпоративная VoIP АТС может дать хорошую экономию на внутренних звонках внутри вашей сети, более того, можно купить SIP - транк для подключения к телефонному оператору связи через интернет.

Но, что происходит при наборе внешнего номера через PRI? Правильно, вызов пойдет через ISDN PRI линии, которые подключены к публичной телефонной сети.

### Внешние вызовы SIP

Вместо использования PRI интерфейса, можно использовать SIP – транк. В зависимости от кодеков, полосы пропускания и схемы подключения, в рамках подключения по SIP предоставляется возможность использовать намного больше каналов, чем в E1 (PRI), то есть больше тридцати. Вы можете подключить десятки телефонных аппаратов к своей АТС в зависимости от полосы пропускания канала к провайдеру.

### Качество обслуживания

Отметим, что в телефонной сети общего пользования, под телефонный вызов резервируется вся полоса пропускания канала передачи. В отличие от PRI, VoIP пакеты могут быть обслуживаться наравне с трафиком от других приложений. В данном случае, голосовые пакеты буду чувствительны к таким параметрам как задержка, потеря пакетов или джиттер. При ненадлежащем качестве обслуживания трафика VoIP, эффект может быть аналогичным ситуации, в которой наш мобильный имеет низкий уровень сигнала сотовой сети.

### Защищенность

Сама по себе концепция ISDN PRI предоставляет изолированный канал передачи данных от точки до точки. Конечно, SIP можно передавать по защищенным ​VPN ​сетям, но в базовой архитектуре, пакеты SIP передаются по открытой сети Интернет.

### Итоги

Безусловно, выбор всегда формируется под воздействием множества факторов, таких как требования к безопасности, количеству каналов, масштабируемости, бюджету и качеству обслуживания. Протокол SIP – это современный и очень гибкий стандарт, обладающий большим количеством функций, в то время как ISDN PRI доказал свою надежность на протяжении 20 лет использования.

## Калькулятор сервера Asterisk

Теперь, когда вы знаете о главных интерфейсах смежного оборудования к Asterisk (FXO/FXS/SIP/PRI), пора посчитать свой собственный сервер для лабораторной инсталляции.

Посмотрите ​видео​:

[![asterisk_06](img/asterisk_06.png)](https://www.youtube.com/watch?v=oltu4CzSpBc)

Калькулятор находится по [ссылке](https://wiki.merionet.ru/asterisk-calculator/).
