Вы нашли то, что искали?
Главная Разделы

Добавить страницу в закладки ->

11. Тенденции развития телекоммуникационных сетей. Сети связи и системы коммутации

Сети связи и системы коммутации

11. Тенденции развития телекоммуникационных сетей

11.1. Цифровая сеть с интеграцией обслуживания (ЦСИО)

11.2. Интеллектуальная сеть

11.3. Конвергенция сетей

11.4. Концепция сетей связи следующего поколения NGN

11.4.1. Понятие инфокоммуникационных услуг

11.4.2. Понятие мультисервисной сети. Классификация услуг мультисервисной сети

11.4.3. Архитектура сетей связи следующего поколения

11.5. Управление телекоммуникационными сетями

11.5.1. Модель управления телекоммуникациями

11.5.2. Управление ЕСЭ РФ



11.1. Цифровая сеть с интеграцией обслуживания (ЦСИО)

ЦСИО (ISDNIntegrated Services Digital Network) – цифровая сеть для передачи данных с различными скоростями в едином физическом канале, которая поддерживает множество служб телекоммуникационных сетей.

Телекоммуникационная служба совокупность аппаратно-программных средств, а также поддерживающих ее средств технической эксплуатации (ТЭ) и административного управления, обеспечивающая предоставление услуг пользователям. Состав существующих и перспективных служб и услуг телекоммуникационных сетей представлен в таблице 11.1.

Цифровая сеть интегрального обслуживания (ЦСИО) – это цифровая сеть с цифровыми абонентскими линиями и цифровыми оконечными устройствами разнообразного назначения. В такой сети по одной и той же абонентской линии и по одному и тому же соединению может быть передана речевая, текстовая информация, данные, изображения.

Особенности ЦСИО:

- передача информации между абонентскими терминалами в цифровой форме;

- обеспечение доступа к большому числу речевых и неречевых служб;

- подключение разнообразных терминалов с помощью многоцелевых стандартных интерфейсов «пользователь - сеть»;

- обеспечение централизованного способа организации сигнализации с высокой скоростью и верностью;

- обеспечение любого вида коммутации.

Функциональная схема организации доступа абонентов ЦСИО к ЦСК (рисунке 11.1) состоит из функциональных блоков размещаемых у абонентов и на ЦСК.

Рисунок 11.1– Функциональная схема организации доступа абонентов ЦСИО к ЦСК

Физические устройства, образующие интерфейс между линией и пользователем, располагаются в непосредственной близости от терминалов и называются сетевыми окончаниями (NT).

В узкополосной ЦСИО (У-ЦСИО) в интерфейсе «пользователь-сеть» специфицировано два типа основных цифровых каналов В и Н, предназначенных для передачи самых разных информационных потоков пользователя, и канал D, используемый, в основном, для передачи сиггнальной информации.

Каналы типов В и Н используются при создании трактов по способу коммутации каналов.

Сигнальный канал служит для обеспечения «диалога» между устройством пользователя и сетью. В некоторых случаях сигнальный канал можно использовать для передачи в нем пакетов данных пользователя. Передача информации сигнализации и пакетов данных пользователей осуществляется в виде блоков, при этом приоритет имеют блоки сигнальной информации.

В зависимости от вида абонентского окончания в канале типа D данные могут передаваться со скоростью цифрового потока в 16 или 64 кбит/с.

Если по каналу типа В могут передаваться потоки речевой информации или данных с максимальной скоростью 64 кбит/с, то по каналу типа Н – потоки от высокоскоростных факсимильных аппаратов, установок видеосвсязи, высокоскоростной передачи данных, высококачественного звукового вещания.

-    канал В – для передачи информации со скоростью 64 кбит/с;

-    канал D – для передачи сигнальной информации со скоростью 16 кбит/с;

-    канал Н0 – 384 кбит/с
-    канал Н111536 кбит/с
-    канал Н121920 кбит/с

Для увеличения скорости передачи

 

Основным для большинства абонентов является базовый доступ (BRA – Basic Rate Access) со скоростью 2В+D = 144 кбит/с, но фактически скорость 192 кбит/с, так как передается дополнительная информация по синхронизации и управлению сетью. Первичный доступ (PRA – Primary Rate Access) используется для систем с повышенной нагрузкой со скоростью 30В+D (локально-вычислительные сети, УПАТС).

Виды сервиса в ЦСИО. Услуги ЦСИО делят на две группы: основные и дополнительные. К основным услугам относятся услуги переноса (доставки) информации и услуги предоставления видов связи. Под услугой переноса информации понимают доставку цифровых потоков от одного интерфейса «пользователь-сеть» до другого. В предоставлении вида связи участвуют как средства сети, так и терминальное оборудование пользователя. Услуга предоставления вида связи (например, диалог двух пользователей с помощью речевых установок – телефонных аппаратов) должна обеспечивать возможность обмена информацией между пользователями. Услуги переноса информации, как правило, сопровождают услуги предоставления видов связи. Однако, пользователь может запросить услугу переноса – соединение с нужными ему характеристиками для передачи данных, не указывая вид связи.

Основные услуги подразделяются на 2 типа:

1) Интерактивные – обеспечивают возможность обмена информацией, подразделяются на:

·     диалоговые – обеспечивают возможность обмениваться информацией в акустической или в визуальной форме;

·     сервис типа «поиск» – позволяет пользователям осуществлять поиск информации в информационных центрах;

в) сервис типа «передача с хранением» – позволяет пользователям обмениваться информацией с помощью электронного почтового ящика.

2) Распределительные(трансляционного типа):

а) широковещательные – центральный источник информации передает непрерывный поток информации неограниченному числу пользователей подключенных к сети, отдельный пользователь не может влиять на начало передачи информации и порядок предоставления;

б) с индивидуальным управлением – информация передается в виде повторяющихся кадров, пользователь может управлять процессом передачи информации.

Дополнительные услуги предоставляются в сочетании с какой-либо из основных и ориентированы на расширение удобств пользования услугами:

·     удержание соединения - позволяет пользователю прервать разговорную фазу без разрушения соединения для наведения справки и восстановить ее впоследствии. Два соединения, удерживаемое и справочное, абсолютно независимы, благодаря этому обеспечивается конфиденциальность связи;

·     переадресация вызова при занятости вызываемого абонентапозволяет пользователю переадресовать все входящие вызовы от некоторых служб на другой номер сети;

·     безусловная переадресация вызова – позволяет пользователю переадресовать все входящие вызовы на другой номер сети;

·     конференц- связь с расширением – позволяет пользователю участвовать в многостороннем соединении и управлять этим соединением. Инициатор может набрать номера нескольких абонентов и организовать оперативное совещание. Инициатор услуги может выборочно отключать любого из корреспондентов. Участники могут также отключаться по собственной инициативе. Современные комплекты конференц-связи предусматривают возможность одновременного соединения до 64 абонентов;

·     прямой набор номера – предоставляет пользователю возможность прямого вызова через ЦСИО общего пользования к абоненту ведомственной ЦСИО с применением системы нумерации ЦСИО общего пользования;

·     определение номера вызывающего абонента – обеспечивает вызываемой стороне идентификацию номера вызывающего абонента;

·     запрет идентификации номера вызывающего абонента – услуга обеспечивает вызывающему пользователю возможность предотвратить индикацию номера своей линии на дисплее терминала вызываемого пользователя;

·     портативность терминала – позволяет пользователю переключить терминал из одной розетки в другую в пределах своего абонентского пункта (базового доступа) в течение активного состояния соединения. Эта услуга позволяет также пользователю передавать вызов с одного терминала на другой в пределах одного абонентского пункта в течение активного состояния соединения.

Таблица 11.1 – Существующие и перспективные службы и услуги телекоммуникационных сетей [6]

Название службы

Услуги

Используемые телекоммуникационные сети

Телефонной связи, в том числе с подвижными объектами

Установка телефонного аппарата

ТФОП, сеть подвижной связи, ЦСИО общего пользования, ведомственная телефонная сеть, ведомственная ЦСИО

Местный телефонный разговор

Междугородный телефонный разговор

Международный телефонный разговор

Телефонный разговор абонента сети подвижной связи

Разговор или передача данных через ЦСИО

Дополнительные услуги

Телеграфная, телекс, АТ, объединенная служба АТ/телекс

Телеграммы

Телеграфная сеть, сеть телекс, сеть АТ, объединенная сеть АТ/телекс

Переговоры по АТ, телексу

Дополнительные услуги

Передача данных с коммутацией пакетов по телефонным сетям, передача данных по ЦСИО, передача данных по арендованным каналам

Соединение в сети данных

Сеть передачи данных с коммутацией пакетов, ТФОП, ведомственные сети, ЦСИО, некоммутируемая сеть

Соединение для передачи данных по ТФОП

Соединение для передачи данных по ЦСИО

Сдача каналов в аренду для передачи данных

Дополнительные услуги

Телематические

Телефакс-3

ТФОП, ведомственные сети, Сеть передачи данных с коммутацией пакетов, ЦСИО, видеотекстные центры, узлы обработки сообщений

Телефакс-4

Смешанный режим

Бюрофакс

Телетекст

Видеотекст

Обработка сообщений

Передачи газет

Передача газетной полосы

Некоммутируемая сеть передачи газет

Передача цветных изображений

Телеконференций

Телеконференции аудиографические и видеографические

ЦСИО, сети диспетчерских служб

Мультимедиа

Мультимедиа (звук, текст, подвижные и неподвижные изображения)

Широкополосная ЦСИО

Вещательные проводного звукового вещания, распределения программ ТВ, кабельного ТВ

Установка однопрограммной радиоточки

Некоммутируемая сеть проводного звукового вещания, сеть распределения программ звукового вещания, широкополосная ЦСИО, сеть распространения программ ТВ, сеть кабельного ТВ

Установка многопрограммной радиоточки

Передача сигналов звукового вещания

Передача сигналов ТВ

Передача сигналов кабельного ТВ

Дополнительные услуги

Скорость основного интерфейса «пользователь - сеть» в У-ЦСИО – 2В+D. Этот относительно невысокая скорость, которая ограничивает возможности развития служб, требующих более высоких скоростей передач от десятков до сотен Мбит/с. Такие скорости необходимы при передаче подвижных изображений, цветных изображений, проведение видеоконференций, кабельного телевидения.

В начале 80-х годов ХХ века в ряде мировых исследоватьских центрах (CNET, Франция, Bell Labs, США) начались работы по созданию сетей нового типа – широкополосных цифровых сетей с интеграцией обслуживания Ш-ЦСИО (B-ISDN – Broadband Integrated Services Digital Network). Концепция Ш-ЦСИО предполагает, что оператор предоставляет пользователю весь возможный набор узкополосных и широкополосных услуг в рамках одной сети на базе единого метода коммутации. Одной из основных проблем, с которой столкнулись разработчики концепции Ш-ЦСИО, была проблема выбора единого метода доставки информации и коммутации. В качестве такого метода был предложен метод асинхронной доставки, основанный на технологии ATM (Asynchronous Transfer Mode).

Технология ATM представляет собой разновидность метода коммутации пакетов и рассматривается как набор протоколов для применений, ориентированных на соединение с гарантированным качеством обслуживания, означающим выделение необходимой полосы пропускания и обеспечения минимальных задержек [24].

Основные свойства метода ATM:

1)  исходное сообщение после представления в цифровой форме и перед передачей в сеть связи разделяется на протокольные блоки (кадры) фиксированной длины 48 байт;

2)  каждый кадр дополняется служебной частью – заголовком (содержит адресную часть, элементы защиты от ошибок и др. служебную информацию), размером 5 байт, образуя ячейку ATM длиной 53 байта;

3)  последовательность ячеек ATM передается через виртуальные соединения в коммутаторах ATM;

4)  процедуры управления потоками и контроля ошибок перенесены в верхние уровни модели ВОС;

5)  на приемной стороне ячейки ATM освобождаются от заголовков и собираются в единую последовательность, из которой затем формируется исходное сообщение.

Сети Ш-ЦСИО, построенные на базе технологии ATM обеспечивают следующие возможности:

- доставку всех видов информации (речь, данные, музыку, подвижные и неподвижные черно-белые и цветные изображения, мультимедиа) с высоким качеством обслуживания;

-       поддержку интерактивных (диалоговых) служб и служб распределения информации;

-       статистическое распределение сетевых ресурсов в соответствии с требованиями пользователей (гарантированная полоса пропускания).



11.2. Интеллектуальная сеть

Концепция интеллектуальной сети (ИС) представляет собой способ быстрого создания новых услуг в соответствии со специфическими для каждой их них требованиями, обеспечивая доступ к этим услугам абонентов базовой сети.

Определения ИС (IN)в документах ITU – T(МСЭ – Т международный союз электросвязи телекоммуникационный сектор):

ИС (IN - Intelligent Network) – сервисно-ориентированная архитектура телекоммуникационной сети

или

ИС(IN) – специализированная информационно-вычислительная сеть, надстраиваемая над существующей телекоммуникационной сетью и выполняющая функции по управлению процедурами предоставления дополнительных услуг пользователям.

Рисунок 11.2 – Базовая архитектура интеллектуальной сети

Основным требованием к архитектуре ИС(IN) является отделение функций предоставления услуг от функций коммутации и распределения их по функциональным подсистемам. Функции коммутации, как и для традиционных сетей, остаются в базовой сети связи. Функции управления, создания и внедрения услуг выносятся в создаваемую отдельно от базовой сети интеллектуальную надстройку, взаимодействующую с базовой сетью через стандартизованные интерфейсы.

Основу сети ИС (IN) составляют контроллер услуг SCP, который через сеть сигнализации ОКС№7 доступен тем коммутационным станциям, в программное обеспечение которых добавлены функции узла коммутации услуг SSP. Функции SSP дополнены функциями интеллектуальной периферии (IP) –аналога традиционного «механического голоса» для «общения» с абонентами (рисунок 11.2).

SSP (Service Switching Point) – узел коммутации услуг, коммутационная система (ЦСК), за которой сохраняются все функции по предоставлению основных услуг связи, оснащенная дополнительным программным обеспечением для выполнения функций коммутации с SCP;

IP (Intelligent Peripheral) – интеллектуальная периферия, обеспечивает для SSP вспомогательные функции по ведению диалога с абонентами (приглашение к набору дополнительных цифр, прием частотных сигналов кода DTMF, распознавание речи и др.);

SCP (Service Control Point) – узел управления услугами, содержит программы реализации услуг для всей сети ИС (IN) и программное обеспечение протоколов взаимодействия с другими элементами ИС (IN); SDP (Service Data Point) – быстродействующая база данных реального времени;

SMP/SCEP (Service Management Point/ Service Creation Environment Point) –узел технической эксплуатации и создания услуг, обеспечивает оператору сети возможности для контроля и управления параметрами и конфигурацией услуг.

Реализация услуг ИС(IN). ITU – T (МСЭ – Т) и ETSI (Европейский Институт Телекоммуникационных стандартов) стандартизировали наборы услуг (CS –Capability Set) CS1, CS2, CS3 и приступили к работе по стандартизации CS4. Реально в мире внедрено 5-6 услуг из CS1.

В России определен первоначальный набор услуг из CS1:

·     бесплатный вызов (FPH – FreePhone);

·     вызов с дополнительной оплатой (PRM – Premium Rate);

·     вызов по телефонной карте (CCC – Credit Card Calling);

·     виртуальная корпоративная сеть (VPN – Virtual Private Network);

·     телеголосование (VOT – Televoiting).

Средства ИС (IN) обеспечивают базовый сервис, на основе которого можно предоставлять услуги, ограниченные лишь человеческой фантазией.

Сеть ИС (IN), создаваемая в конкретном регионе, может иметь региональный или федеральный статус. В первом случае сеть создается путем совмещения узлов SSP, SCP с цифровым УСС (узлом спецслужб) местной городской телефонной сети и услуги предоставляются абонентам только одного города. Во втором случае узлы SSP, SCP реализуются за счет аппаратно-программных средств цифровой АМТС и услуги могут быть предоставлены абонентам нескольких междугородных зон или всей сети ТФОП страны. Нумерация услуг ИС (IN) зависит от ее статуса, который однозначно определяет последовательность знаков, набираемых при заказе услуги.

ИС(IN) создается методом наложения на существующую базовую телефонную сеть. Выбор точки и способа доступа к ИС(IN) определяется следующими критериями:

1) через точку доступа любой абонент ТФОП должен иметь выход к ИС(IN) по единому номеру;

2) в точке доступа можно определить номер вызывающего абонента;

3) от абонента АТС любого типа до точки доступа передается переменное число цифр.

В России началось формирование федеральной сети ИС(IN), поэтому в качестве SSP используются АМТС, которые дополняются необходимыми средствами (рисунок 10.3). В планах нумерации ТФОП для ИС(IN) выделены коды DEF 800…809 (таблица 11.2). Структура номеров для федеральной ИС(IN) имеет вид:

Пмг – DEF – Х1Х2Х3 – Х4…..Хn,

где Пмг – префикс междугородной связи (8, планируется смена на 0);

DEF – код доступа к услуге ИС(IN), (800…809);

Х1Х2Х3 – код оператора (для России выделен диапазон 100…799);

Х4…..Хn – логический номер поставщика услуги, количество цифр переменное.

Таблица 11.2 – Список кодов DEF услуг ИС(IN)

Услуга

Код DEF

Бесплатный вызов

800

Вызов с автоматической альтернативной оплатой

801

Вызов по кредитной карте

802

Телеголосование

803

Универсальный номер доступа

804

Вызов по предоплаченной карте

805

Вызов по расчетной карте

806

Виртуальная частная сеть

807

Универсальная персональная связь

808

Услуга за дополнительную оплату

809

          Пример реализации услуги «Бесплатный вызов» (рисунок 11.3). При предоставлении данной услуги абонент оплачивает только междугородный разговор с поставщиком услуги по установленным тарифам, сама услуга предоставляется бесплатно.

Рисунок 11.3 – Диаграмма последовательности сообщений при предоставлении услуги «Бесплатный вызов»

Вызывающий пользователь А (заказчик услуги) набирает префикс выхода на АМТС (8) и номер поставщика услуги. АМТС (SSP) обнаруживает вызов в сторону ИС(IN) и инициирует доступ к SCP, который может быть совмещен с данной АМТС. SCP, получив логический номер поставщика услуги от SSP, пересчитывает его в физический номер Б и передает на АМТС для маршрутизации соединения. АМТС выбирает требуемое направление связи (междугородное или местное). На базовой сети устанавливается соединение между заказчиком и поставщиком услуги. Оплата за состоявшийся разговор начисляется в зависимости от кода услуги и действующего тарифа на услуги АМТС.



11.3. Конвергенция сетей

Термин конвергенция, часто применяемый при описании эволюционных процессов в различных областях, в последнее время стал широко использоваться в телекоммуникациях. Европейской комиссией конвергенция определяется как возможность различных сетевых платформ обеспечивать практически одинаковый набор услуг или объединение оконечных устройств, таких, как телефон, персональный компьютер и ТВ-приемник в виде единого терминала.

В телекоммуникациях рассматривается три аспекта конвергенции [24]:

1)            конвергенция услуг обеспечивает новые расширенные функциональные возможности для пользователей;

2)            конвергенция процессов позволяет провайдерам услуг работать с оборудованием различных производителей и различными технологиями с тем, чтобы предлагать экономически эффективные услуги;

3)            конвергенция сетей означает конвергенцию технологий, которая определяет возможность конвергенции различных сетевых услуг.

В течении многих лет информационные и телекоммуникационные технологии развивались как два различных направления. Тем не менее, в последнее время термин «конвергенция» стал появляться в контексте эволюции в информатике и телекоммуникациях, которые касаются процессов развития и интеграции услуг и сетей, замещения старых технологий новыми и т. п. Имеется ряд областей в телекоммуникациях, где конвергенция в настоящее время наиболее заметна.

Конвергенция услуг телефонии и передачи данных, где традиционная телефонная сеть представляет одного участника процесса конвергенции, а сеть передачи данных – другого. Это справедливо как для сетей общего пользования (ТфОП/ЦСИО и Интернет), так и для корпоративных сетей (УАТС, локальные сети и Интернет на базе интеллектуальной периферии IP). В области сетей общего пользования услуги на базе IP-технологии можно эффективно (с экономической точки зрения) предоставлять через линии доступа ТфОП/ЦСИО. Это определяет первый этап конвергенции, а именно взаимодействие ТфОП/ЦСИО с Интернет на границе телефонной сети. Далее необходимо обеспечить услуги телефонии между пользователями Интернет и пользователями ТфОП/ЦСИО. Это можно рассматривать как второй этап конвергенции. В долгосрочной перспективе в результате может быть создана сеть, обладающая достоинствами как ТфОП/ЦСИО, так и Интернет, и поддерживающая все услуги с одинаково хорошим качеством.

Другим важным направлением конвергенции является конвергенция фиксированных и подвижных сетей FMC (Fixed/Mobile Convergence). В связи с ограниченным ресурсом нумерации всемирной сети и неэффективностью сосуществования параллельных сетей примерно одинаковой емкости, была разработана концепция UMTS (Universal Mobile Telephone System) в целом для всемирной сети, которая предусматривает создание комбинированных станций, обеспечивающих для пользователей услуги как фиксированной, так и подвижной связи.

Примером, где конвергенция ведет к усилению мощности услуг, является компьютерная телефония (CTI – Computer/Telephony Integration). Здесь возможности компьютера добавляются к функциональности УАТС для улучшения и оптимизации технологических процессов в операторских центрах обработки вызовов (Call Centers), для которых характерны высокие нагрузки. Другим примером усиления мощности услуг являются мультемедийные коммуникации, где в процессе сеанса связи для передачи информации могут использоваться голос, видео, графика и звук.

Таким образом, процесс конвергенции определяется стремлением объединить все направления телекоммуникаций и информатизации, для взаимовыгодного использования ресурсов с целью предоставления качественно новых услуг пользователям.



11.4. Концепция сетей связи следующего поколения NGN



11.4.1. Понятие инфокоммуникационных услуг

Современный этап развития мировой цивилизации характеризуется переходом от индустриального к информационному обществу, предполагающему новые формы социальной и экономической деятельности, базирующиеся на массовом использовании информационных и телекоммуникационных технологий.

Технологической основой информационного общества является Глобальная Информационная Инфраструктура (ГИИ), которая должна обеспечить возможность недискриминированного доступа к информационным ресурсам каждого жителя планеты, даст возможность создания глобальной сетевой экономики.

ГИИ (GIIGlobal Information Infrastructure) - совокупность баз данных, средств обработки информации, взаимодействующих сетей связи и терминалов пользователей.

Доступ к информационным ресурсам в ГИИ реализуется посредством услуг связи нового типа, получивших название инфокоммуникационных услуг ИУ (услуга информационного общества).

Инфокоммуникационная услуга (ИУ) – услуга связи, предполагающая автоматизированную обработку, хранение или предоставление по запросу информации с использование средств вычислительной техники, как на входящем, так и на исходящем конце соединения. К ИУ предъявляют следующие требования:

1)     мобильность;

2)     возможность гибкого и быстрого создания новых услуг;

3)     гарантированное качество.

Бизнес-модель, определяющая состав участников предоставления ИУ и их взаимоотношения, включает в себя:

1)       пользователей, которые делятся на категории в зависимости от требований к ИУ;

2)       оператора сети связи (Network operator) – физическое или юридическое лицо, обладающее собственной инфраструктурой связи и, имеющее право на предоставление телекоммуникационных услуг на основе выданной лицензии;

3)       поставщик услуги (Service Provider) – индивидуальный предприниматель или юридическое лицо, оказывающее ИУ, но не обладающее собственной инфраструктурой связи (в свою очередь является потребителем услуг переноса, предоставляемых оператором сети связи).

Услуга переноса (bearer service) – услуга связи, обеспечивающая прозрачную передачу информации пользователя между сетевыми окончаниями без какого-либо анализа и обработки ее содержания.

На сегодняшний день развитие ИУ осуществляется, в основном, в рамках компьютерной сети ИНТЕРНЕТ, доступ к которой осуществляется через традиционные сети связи. В то же время в ряде случаев услуги сети ИНТЕРНЕТ, ввиду ограниченных возможностей ее транспортной инфраструктуры, не отвечают современным требованиям, предъявляемым к услугам информационного общества. В связи с этим требуется решение задач эффективного управления информационными ресурсами с одновременным расширением функциональности сетей связи.

Требования, предъявляемые к перспективным сетям связи:

1)     мультисервисность – независимость технологий предоставления услуг от транспортных технологий;

2)     широкополосность – возможность гибкого и динамичного изменения скорости передачи информации в широком диапазоне в зависимости от текущих потребностей пользователя;

3)     мультимедийность – способность сети передавать многокомпонентную информацию (речь, данные, видео, аудио) с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном времени;

4)     интеллектуальность – возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика услуги;

5)     инвариантность доступа – возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии;

6)     многооператорность – возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления услуги и разделение их ответственности в соответствии с их областью деятельности.



11.4.2. Понятие мультисервисной сети. Классификация услуг мультисервисной сети

Предоставление широкого спектра ИУ возможно только при слиянии телекоммуникационных и информационных сетей, результатом которого станет создание инфокоммуникационной сети.

Инфокоммуникационная сеть – это технологическая система, которая включает кроме сети связи, также средства хранения, обработки и поиска информации и предназначена для обеспечения пользователей электрической связью и доступом к необходимой информации.

В ЕСЭ РФ доминирующей является сеть связи общего пользования, т. к. она обслуживает большую часть пользователей. В соответствии с мировыми тенденциями сеть общего пользования превращается в инфокоммуникационную сеть. Для реализации этой тенденции предусматривается переход к построению мультисервисных сетей, предоставляющих пользователям традиционные и перспективные услуги.

В соответствии с рекомендациями МСЭ мультисервисная сеть – это сеть, в которой различные виды услуг используют общие ресурсы передачи, коммутации, эксплуатации, управления и прочие.

Услуги мультисервисных сетей классифицируются с использованием многомерной структуры, основываясь на системе классификаторов [28]. На рисунке 11.4 представлены основные признаки, по которым производится классификация услуг мультисервисных сетей.

Рисунок 11.4 – Классификационные признаки услуг мультисервисных сетей

По типу передаваемой информации услуги подразделяются на следующие виды:

·     услуги телефонии и видеотелефонии;

·     услуги передачи данных;

·     услуги выделенных каналов (услуги, безразличные к типу передаваемой информации);

·     инфраструктурные услуги (сдача оборудования в аренду, консультационные услуги).

По типу клиента услуги подразделяются на следующие виды:

·     услуги, оказываемые другим операторам связи;

·     услуги, оказываемые корпоративным клиентам;

·     услуги, оказываемые индивидуальным пользователям.

По способу доступа услуги подразделяются на следующие виды:

·     коммутируемые телефонные каналы или каналы ISDN;

·     каналы SDH (Synchronous Digital Hierarchy – синхронная цифровая иерархия) различной пропускной способности:

·     каналы Frame Relay (протокол, используемый для создания глобальных сетей, данные в которых передаются в виде кадров)) различной пропускной способности;

·     каналы ATM (Asynchronous Transfer Mode – асинхронный режим переноса информации) различной пропускной способности;

·     каналы HDLC (High Level Data Link Control – управление звеном данных высокого уровня) с различной скоростью передачи:

·     каналы Ethernet  с различной скоростью передачи;

·     технологии xDSL (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия);

·     гибридные сети на основе коаксиального кабеля и оптического волокна;

·     сети беспроводного доступа.

По типу обмена информацией услуги подразделяются на следующие виды:

·     предоставление доступа к ресурсам своей сети;

·     двусторонний обмен;

·     транзит;

·     центр обмена информацией.

Кроме того, вдобавок к приведённым выше признакам классификации, для каждого типа услуг возможно подразделение по следующим признакам:

·     по приоритетности внедрения и важности – базовые (основные) услуги и дополнительные (услуги с добавленной ценностью), при этом оказание дополнительной услуги возможно только при наличии базовой;

·     по маркетинговой функции – услуги, ориентированные в основном на привлечение клиентов (приносящие доходы косвенным путём через оказание прочих услуг привлечённым таким образом клиентам).



11.4.3. Архитектура сетей связи следующего поколения

В основу создания мультисервисных сетей положена концепция сетей связи следующего поколения.

Сеть связи следующего поколения (NGN Next Generation Network) – концепция построения сетей связи, обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной сети с распределенной коммутацией, вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы и интеграцию с традиционными сетями связи.

Основу сети NGN составляет мультипротокольная сеть транспортная сеть связи, входящая в состав мультисервисной сети, обеспечивающая перенос разных типов информации с использованием различных протоколов передачи, в состав которой могут входить:

1)     транзитные узлы – выполняют функции переноса и коммутации;

2)     оконечные (граничные) узлы – обеспечивают доступ абонентов к мультисервисной сети, а также могут выполнять функции узлов служб за счет добавления функций предоставления услуг.

3)     контроллеры сигнализации – выполняют функции обработки информации сигнализации, управления вызовами и соединениями;

Контроллеры могут быть вынесены в отдельные устройства, предназначенные для обслуживания нескольких узлов коммутации. Использование общих контроллеров позволяет рассматривать их как единую систему коммутации, распределенную по сети. Такое решение не только упрощает алгоритмы установления соединений, но и является наиболее экономичным для операторов и поставщиков услуг, так как позволяет заменить дорогостоящие системы коммутации большой емкости небольшими, гибкими и доступными по стоимости даже небольшим поставщикам услуг.

4) шлюзы – позволяют осуществить подключение традиционных сетей связи (ТФОП, СПД, СПС).

Архитектура сети связи, построенная в соответствии с концепцией NGN показана на рисунке 11.5.

Рисунок 11.5 – Архитектура сети связи NGN

Реализация ИУ осуществляется на базе узлов служб (SN) и/или узлов управления услугами (SCP):

1) узел управления услугами (Service Control PointSCP) – специализированный узел связи, осуществляющий управление предоставлением услуг в соответствии с концепцией интеллектуальной сети связи и принадлежащий оператору сети связи;

2) узел служб (Service NodeSN) – специализированный узел сети связи, осуществляющий предоставление ИУ и принадлежащий поставщику услуг.

Доступ пользователей может осуществляться через:

1) интегрированные сети доступа (Access NetworkAN), подключенные к оконечным узлам мультисервисной сети и обеспечивающие подключение пользователей как к мультисервисной сети, так и к традиционным сетям (например, ТФОП);

2)       традиционные сети (ТФОП, СПС), абоненты которых получают доступ к мультисервисной сети через узлы, подключенные к шлюзам.

  Общими характеристиками NGN, определенными Международным союзом электросвязи (ITU) и Европейским институтом в области стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI), являются:

1)            разделение функций переноса и функций управления переносом информации через сеть;

2)            отделение функций услуг и приложений от функций базового соединения (от телекоммуникационной составляющей).

Таким образом, NGN – это распределенная архитектура, в которой связь между компонентами осуществляется через открытые интерфейсы.

Современные тенденции преобразования архитектуры сети развивают идеи декомпозиции монолитной инфраструктуры существующей сети в построение в виде нескольких слоев, каждый из которых может создаваться независимо от других в соответствии с принципами открытых систем (рисунок 11.6).

Самой нижней плоскостью является уровень доступа и транспорта, базирующийся на трех средствах передачи: металлическом кабеле, оптическом кабеле и радиоканалах. Ведение мультисервисных абонентских концентраторов позволит обеспечить доступ к возможностям мультисервисной сети абонентам, претендующим на услуги широкополосной мультисервисной сети.

Уровни обмена и управления базируются на коммутаторах Softwitch, реализующих идею распределенной коммутации и управления.

Высшим уровнем является уровень интеллектуальных услуг, который выделен в самостоятельный подобно тому, как это сделано в интеллектуальной сети.

Вариантом NGN является сетевая конфигурация с Softswitch, предложенная Международным консорциумом пакетной коммутации (IPCC), который занимается продвижением различных технологий Softswitch.

Рисунок 11.6 – Уровни NGN

Softswitch (гибкий коммутатор) является носителем интеллектуальных возможностей сети, который координирует управление обслуживанием вызовов, сигнализацию и функции, обеспечивающие установление соединения через одну или нескольких сетей.

В число функций управления обслуживанием вызова входят:

·     распознавание и обработка цифр номера для определения пункта назначения;

·     распознавание моментов ответа и отбоя абонентов, регистрация этих действий для начисления платы.

Softswitch координирует обмен сигнальными сообщениями между сетями, поддерживая и преобразуя существующие протоколы сигнализации.

Внедрение Softswitch позволяет изменить традиционно закрытую структуру систем коммутации. Традиционные АТС в единой структуре объединяют функции коммутации, управление обслуживанием вызовов, услуги и приложения, а также функции биллинга (автоматизированная система расчетов). Такая АТС представляет собой монолитную закрытую системную структуру, как правило, не допускающую расширения или модернизации на базе оборудования других производителей.

Попытки преобразования этого монолита предпринимались, как снизу, через сеть доступа, с помощью универсального интерфейса V5, так и сверху, через интеллектуальную сеть, с помощью протокола прикладной подсистемы интеллектуальной сети (INAP – Intelligent Network Application Part). Но все эти изменения требуют разработки оборудования и программного обеспечения высокой стоимости и длительным периодом их внедрения.

Softswitch в корне изменил традиционную закрытую структуру систем коммутации, используя принципы компонентного построения сети и открытые стандартные интерфейсы между тремя основными функциями: коммутации, управления обслуживанием вызовов, услуг и приложений. На рисунке 11.7 представлена логика декомпозиции традиционной АТС в Softswitch.

Рисунок 11.7 – Декомпозиция АТС в Softswitch



11.5. Управление телекоммуникационными сетями



11.5.1. Модель управления телекоммуникациями

Конкуренция и существенное расширение номенклатуры услуг связи на рынке привело к тому, что пользователя привлекает не столько наличие технической возможности организации связи, сколько качественные и количественные показатели, такие как гарантированное качество услуги, мобильность, универсальность оборудования доступа, гарантия совместимости различных стандартов, развитая и удобная система расчета. Поэтому эффективные решения в области управления телекоммуникациями являются ключевыми компонентами сетей связи любого масштаба – от локальных сетей до национальных и международных. Оператор сети должен иметь центр управления сетями и/или услугами связи, который позволит ему реализовывать следующие функции:

-           оптимально управлять существующими сетями и осуществлять проектирование перспективных сетей;

-           быстро внедрять новые услуги для привлечения новых пользователей и получения дополнительных источников доходов;

-           поддерживать нормативное качество обслуживания пользователей, включая минимизацию времени восстановления оборудования после сбоев и техническую поддержку пользователей;

-           достигать минимума затрат на эксплуатацию при оптимальном соотношении стоимость/производительность сети [8].

Для решения задачи разработки и внедрения системы управления телекоммуникациями Международный союз электросвязи (МСЭ) рекомендует использовать концепцию TMN - модели (Telecommunications Management Network), являющейся способом логического описания системы (сети) управления телекоммуникациями. Данная концепция предполагает многоуровневую иерархическую структуру управления телекоммуникациями (рисунок 11.8).

Рисунок 11.8 – Базовая модель сети управления телекоммуникациями [19]

В составе модели выделяется пять уровней:

1)       уровень сетевых элементов, к которому относится сетевое оборудование: каналы, коммутационные системы, мультиплексоры, каналообразующая аппаратура и т. д.;

2)       уровень управления элементами сети – представляет собой элементарные системы управления, которые управляют отдельными элементами сети (данный уровень изолирует верхние уровни системы управления от деталей и особенностей управления конкретным оборудованием);

3)       уровень управления сетью – координирует работу систем управления предыдущего уровня, контролирует конфигурацию составных каналов, согласует работу транспортных подсетей разных технологий и т. п. (с помощью этого уровня сеть начинает работать как единое целое, передавая сообщения между пользователями);

4)       уровень управления услугами – охватывает те аспекты функционирования сети, с которыми непосредственно сталкиваются абоненты или другие поставщики услуг и выполняет следующие функции: контроль качества сервиса, контроль выполнения условий контрактов на обслуживание, управление регистрационными записями абонентов и  услуг, добавление или удаление пользователей, присвоение адресов, организация автоматизированных систем расчетов, взаимодействие с внешними управляющими системами;

5)       уровень бизнес-управления – осуществляет стратегическое управление сетью с учетом финансовых аспектов деятельности организации, владеющей сетью.

Задачи управления сетью подразделяются на функциональные области:

1)       Управление конфигурацией сети и именованием -устанавливает и модифицирует параметры элементов сети и всей сети в целом. С помощью этой группы задач определяются сетевые адреса, идентификаторы, географическое положение таких элементов как коммутационные станции, маршрутизаторы, интерфейсы «пользователь-сеть» и другие. Конфигурация сети обычно отображается на карте реальными связями между ее элементами. Управление конфигурацией сети и ее элементов может быть реализовано автоматически, полуавтоматически и вручную. В эту же группу функций входит и настройка маршрутизаторов корпоративных сетей для поддержки маршрутов и виртуальных путей «из конца в конец».

2)       Управление устранением последствий отказов – в эту группу функций входит обнаружение и устранение последствий отказов и сбоев в работе сети (регистрация сообщений об ошибках, их фильтрация по заданному признаку, анализ причин отказов), маршрутирование потоков сообщений об ошибках к требуемому объекту системы управления, выявление проблем, для решения которых требуется привлечение специалистов. В телекоммуникационных сетях общего пользования управление устранением последствий отказов может быть реализовано как автоматически, так и полуавтоматически. В полуавтоматическом режим система управления оформляет документы, контролирует этапы восстановительных работ, а операции восстановления работоспособности отказавших элементов выполняют люди.

3)       Управление производительностью и надежностью – специфические функции этих задач:

- контроль выполнения соглашения об уровне обслуживания пользователей  (SLA – Services Level Agreement);

- контроль интенсивности трафика направлений связи или виртуальные соединения;

- определение коэффициента готовности элемента сети (системы передачи, коммутационной станции, виртуального соединения «из конца в конец» в сети с пакетной коммутацией);

- анализ производительности и надежности сети для целей  планирования и оперативного управления.

4)       Управление безопасностью – в конкретной системе управления сетью функции управления безопасностью могут отсутствовать. Оператор телекоммуникационной сети может приобрести специальный продукт управления безопасностью, который обеспечит аутентификацию пользователей, управление полномочиями, назначение и проверку прав доступа к ресурсам сети, если эти функции не реализуются уже функционирующими операционными системами элементов сети.

5)       Учет работы сети – в эту группу включены функции регистрации использования таких ресурсов сети, как тракты, соединения, каналы, службы, начисление платы за использование этих и других ресурсов.



11.5.2. Управление ЕСЭ РФ

Для каждого телекоммуникационного оператора основными условиями конкурентоспособности являются: обеспечение определенного уровня прибыльности, рентабельности, функциональности, управляемости, надежности эксплуатируемой сети, а также уровня обслуживания. Поэтому в настоящее время в России все телекоммуникационные операторы нуждаются в едином сетевом управлении, которое ориентировалось бы на требуемое качество обслуживания, включая быстрое время восстановления оборудования после неисправностей, и одновременно учитывало бы организационную структуру оператора, характеристики его сети (топологию, оборудования и т. д.) и существующую инфраструктуру систем управления. При внедрении современного комплекса сетевого управления оператор получает следующие преимущества:

-       повышается качество услуг и обслуживания сети;

-       оперативно обнаруживаются и устраняются неисправности;

-       снижаются эксплуатационные расходы;

-       появляется возможность повышения доходов не только за счет увеличения количества пользователей, но и за счет внедрения качественно новых услуг, что дает возможность для дальнейшего расширения и модернизации сети;

-       телекоммуникационный оператор получает возможность контролировать альтернативных операторов, пользующихся той же сетью на правах присоединения;

-       оператор может контролировать техническое состояние. Как отдельных сетевых элементов, так и всей сети;

-       оператор получает возможность контролировать абонентские линии, управлять потоками вызовов и анализировать трафик;

-       повышается качество принимаемых решений по вопросам номенклатуры услуг, ценообразования и обслуживания сети.

При создании системы управления ЕСЭ РФ необходимо использовать концепцию TMN.

В организационном отношении иерархическая структура системы управления ЕСЭ РФ включает в себя следующие уровни (рисунок 11.9) [8]:

1)       федеральный на котором решаются следующие задачи:

- анализ качества работы сетей и систем управления разных операторов с целью администрирования;

- централизованное управление ресурсами в чрезвычайных обстоятельствах;

- взаимодействие с системами управления других стран;

- планирование развития сетей;

- сбор и обработка статистических данных, получаемых от нижних уровней;

- регулирование взаиморасчетов операторов ЕСЭ РФ;

2)       региональный, который координирует деятельность операторов в регионе, выделенном ему НЦУ (определяются  с учетом административного деления РФ, информационного тяготения между территориями, границ расположения военных округов; в состав может входить несколько субъектов РФ; планируется 10-12 регионов);

3)       зональный (планируется до 100 центров), обеспечивает управление ресурсами на территории одного субъекта РФ;

4)       местный – обеспечивает управление сетевыми элементами на местных сетях.

В основе создания системы управления ЕСЭ РФ должны лежать следующие принципы:

-       интеграция функциональных, физических и информационных структур управления;

-       создание гибкой архитектуры на основе методологии открытых систем, обеспечивающих возможность реконфигурации и развития системы управления;

-       стандартизация и унификация компонентов системы управления;

-       высокий уровень автоматизации системы управления;

-       применение новейших технологий обработки информации.

Рисунок 11.9 – Структура системы управления ЕСЭ РФ

Для решения задач автоматизированного управления сетью необходим интенсивный обмен данными между объектами управления – элементами сети и системой управления. Высокоинтеллектуальные функции  системы управления сетью реализуется комплексом компьютеров с мощной операционной системой (например, UNIX), обеспечивающей разделение вычислительных ресурсов для одновременно функционирующих прикладных процессов, и прикладного программного обеспечения, реализующего решение специфических задач управления.

Информационный обмен между системой управления и сетевыми элементами должен быть обеспечен сетью ПД, к характеристикам которой предъявляются жесткие требования (высокая скорость передачи данных, низкая вероятность потерь сообщений, низкая вероятность искажения информации, высокая степень живучести). Функции системы управления могут быть разделены между группой компьютеров, рассредоточенных в сети (рисунок 11.10).

Рисунок 11.10 – Взаимодействие системы управления с телекоммуникационной сетью

Вопросы для самоконтроля:

1. Назначение цифровой сети с интеграцией обслуживания?

2. В чем заключаются особенности ЦСИО?

3. Какие виды каналов используются для организации доступа абонентов ЦСИО к ЦСК?

4. На какой скорости осуществляется базовый доступ абонентов ЦСИО к ЦСК?

5. На какой скорости осуществляется первичный доступ абонентов ЦСИО к ЦСК?

6. Какие услуги ЦСИО относятся к интерактивным?

7. Какие услуги ЦСИО относятся к широковещательным?

8. Назначение интеллектуальной сети?

9. Пояснить базовую архитектуру интеллектуальной сети?

10. Какой статус может иметь интеллектуальная сеть?

11. Какие коды в планах нумерации выделены для интеллектуальной сети?

12. Пояснить структуру номера для федеральной интеллектуальной сети.

13. Какие аспекты конвергенции рассматриваются в телекоммуникациях?

14. Что предполагает конвергенция услуг телефонии и передачи данных?

15. Что предполагает конвергенция фиксированных и подвижных сетей?

16. Что такое инфокоммуникационная услуга?

17. Какие требования предъявляются к перспективным сетям?

Сети связи и системы коммутации





Добавить страницу в закладки ->
© Банк лекций Siblec.ru
Электронная техника, радиотехника и связь. Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные и гуманитарные науки.

Новосибирск, Екатеринбург, Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Чебоксары.

E-mail: formyneeds@yandex.ru