11.4.1. Понятие инфокоммуникационных услуг

11.4.2. Понятие мультисервисной сети. Классификация услуг мультисервисной сети

11.4.3. Архитектура сетей связи следующего поколения

11.4.1. 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 (GII – Global 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 Point – SCP) – специализированный узел связи, осуществляющий управление предоставлением услуг в соответствии с концепцией интеллектуальной сети связи и принадлежащий оператору сети связи;

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

Доступ пользователей может осуществляться через:

1) интегрированные сети доступа (Access Network – AN), 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