РЕФЕРАТ

“NGN – СЕТЬ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

МОЕ ПЕРВОЕ ВПЕЧАТЛЕНИЕ”

Выполнил: Ле Чан Дык

Группа: Мт-95

Санкт-Петербург

1. Что такое NGN

2. Архитектура NGN

2.1 Схема 3 уровня

2.2 Функции уровней

3.1 На основе Softswitch

3.2 На основе IMS

4. Протоколы (на основе Softswitch)

4.2 Основные протоколы

5. Услуги в NGN

1. Что такое NGN

1.1 Откуда появилось понятие NGN или почему нужно NGN

Сегодняшним клиентам рынка инфокоммуникационных услуг требуется широкий класс разных служб и приложений, предполагающий большое разнообразие протоколов, технологий и скоростей передачи. При этом пользователи преимущественно выбирают поставщика служб в зависимости от цены и надежности продукта.

В существующей ситуации на рынке инфокоммуникационных услуг сети перегружены: они переполнены многочисленными интерфейсами клиентов, сетевыми слоями и контролируются слишком большим числом систем управления. Более того, каждая служба стремится создать свою собственную сеть, вызывая эксплуатационные расходы по каждой службе, что не способствует общему успеху и приводит к созданию сложной сети с тонкими слоями и низкой экономичностью. При эволюции к прозрачной сети главной задачей является упрощение сети – это требование рынка и технологии. Большие эксплуатационные затраты подталкивают операторов к поиску решений, упрощающих функционирование, при сохранении возможности создания новых служб и обеспечении стабильности существующих источников доходов, подобных речевым службам.

Указанные нюансы и проблемы, а также возрастающая конкуренция требует от компаний повышения эффективности бизнеса и гибкости управления, что предполагает следующие действия:

• Создание единой информационной среды предприятия.
• Формирование распределенных прозрачных и гибких мультисервисных корпоративных сетей.
• Оптимизация управления IT-инфраструктурой.
• Использование современных сервисов управления вызовами.
• Предоставление мультисервисных услуг.
• Управление услугами в реальном времени.
• Поддержка мобильных пользователей.
• Мониторинг качества предоставляемых услуг и работы сетевого оборудования.

Потребность операторов сетей связи получать все новые прибыли заставляет их задуматься над созданием сети, которая позволяла бы реализовывать потенциальные возможности:

• Как можно быстрее и дешевле создавать новые услуги с тем, чтобы постоянно привлекать новых абонентов.
• Уменьшать затраты на обслуживание сети и поддержку пользователей.
• Независимость от поставщиков телекоммуникационного оборудования.
• Быть конкурентоспособными: либерализация в инфокоммуникационной отрасли и достижения в новейших технологиях привели к появлению новых операторов связи и сервис-провайдеров, предлагающих более дешевый и широкий спектр услуг.

Здесь и появляется первый раз понятие «сеть следующего/нового поколения» (NGN), т.е. сеть, которая оптимально удовлетворяла бы требованиям операторов в повышении прибыли.

Тогда что такое сеть следующего поколения NGN ?

Сети следующего поколения – концепция построения сетей связи, обеспечивающих:

Представление неограниченого набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг.

Унификацию сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной основы с распределенной пакетной коммутацией.

- Вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы

- Интеграцию с традиционными сетями связи.

В чем суть идеи сети NGN ?

Общая идея сети NGN – это предоставление:

Ø Любой инфокоммуникационной услуги

Ø В любое время

Ø В любой точке пространства

1.2 Фундаментальные признаки-характеристики

Сеть NGN характеризуется следующими фундаментальными признаками:

Построена на принципах коммутации пакетов;
- отделение функции управления соединением от среды передачи, вызова от сессии, приложения от сервиса;
- отделение плоскости управления сервисами от транспортной инфраструктуры, предоставление открытых интерфейсов;
- поддержка широкого спектра сервисов, приложений и механизмов на основе унифицированных элементов (включая сервисы реального времени, с задержками, потоковые и мультимедийные сервисы);
- широкополосные возможности со сквозной реализацией QoS;
- взаимодействие с существующими сетями с помощью открытых интерфейсов;
- мобильность в широком смысле;
- неограниченный доступ пользователей к разным поставщикам сервисов;
- разнообразие схем идентификации;
- единообразные характеристики для сервисов, ощущаемых пользователем как одни и те же;
- конвергенция фиксированных и мобильных сетей;
независимость функций, связанных с сервисом, от нижележащих (в смысле 7-й уровневой модели OSI) транспортных технологий;
- поддержка различных технологий "последней мили";
- выполнение всех регламентных требований, например, для аварийной связи, защиты информации, конфиденциальности, и т. д.

1.3 NGN: принципы, требования, возможности

В основу концепции NGN заложена идея о создании универсальной сети, которая бы позволяла переносить любые виды информации, такие как: речь, видео, аудио, графику и т.д., а также обеспечивать возможность предоставления неограниченного спектра инфокоммуникационных услуг. Базовым принципом концепции NGN является отделение друг от друга функций переноса и коммутации, функций управления вызовом и функций управления услугами.

Идеологические принципы построения сети нового поколения следующие:

• во-первых, подключение к сети должно быть максимально простым и удобным, без использования промежуточных систем, при этом использование традиционно применяемых протоколов и сервисов должно быть доступно в прежнем объеме;
• во-вторых, сначала строится базовая пакетная транспортная сеть на базе компьютерных технологий, обеспечивающих соответствующее качество, надежность, гибкость и масштабируемость, а потом поверх этой сети строится мощный комплекс сервисов.

В итоге все информационные потоки интегрируются в единую сеть.

Требования к перспективным сетям связи:

• “мультисервисность”, под которой понимается независимость технологий предоставления услуг от транспортных технологий;
• “широкополосность”, под которой понимается возможность гибкого и динамического изменения скорости передачи информации в широком диапазоне в зависимости от текущих потребностей пользователя;
• “мультимедийность”, под которой понимается способность сети передавать многокомпонентную информацию (речь, данные, видео, аудио и др.) с необходимой синхронизацией этих компонент в реальном времени и использованием сложных конфигураций соединений;
• “интеллектуальность”, под которой понимается возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика услуг;
• “инвариантность доступа”, под которой понимается возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии;
• “многооператорность”, под которой понимается возможность участия нескольких операторов в процессе предоставления услуги и разделение их ответственности в соответствии с их областью деятельности.

Возможности сетей NGN:

• Обеспечение создания, развертывания и управления любого вида служб (известных и еще неизвестных). Это включает службы, использующие любого рода среду с любыми схемами кодирования и сервисами (данных, диалоговыми, одноадресными, многоадресными и широковещательными, передачи сообщений, простой службой передачи данных), в реальном времени и вне реального времени, чувствительные к задержке и допускающие задержку, требующие различной ширины полосы пропускания, гарантированные и нет.
• Четкое разделение между функциями служб и транспортными функциями, с тем, чтобы обеспечить разъединение служб и сетей, являющееся одной из основных характеристик NGN.
• Предоставление как существующих, так и новых служб, независимо от типа используемых сети и доступа.
• Функциональные элементы политики управления, сеансов, медиа, ресурсов, доставки служб, безопасности и т.д. должны быть распределены по инфраструктуре, включая как существующие, так и новые сети.
• Осуществление межсетевого взаимодействия (interworking) между NGN и существующими сетями, такими как ТфОП, ЦСИС, СПС посредством шлюзов.
• Поддержка существующих и «предназначенных для работы на NGN» оконечных устройств.
• Решение проблем миграции речевых служб в инфраструктуру NGN, качества обслуживания (QoS), безопасности.

Обобщенная подвижность, которая позволит обеспечить совместимое предоставление услуг пользователям, то есть пользователь будет рассматриваться как единственное лицо при использовании им различных технологий доступа, вне зависимости от того, какими устройствами он располагает.

1.4 Преимущества и недостатки NGN

Преимущества сети следующего поколения:

• Предоставление современных высокоскоростных сервисов.
• Масштабируемость.
• Совместимость с международными стандартами, доступ по общепринятым интерфейсам (таким, как Ethernet), поддержка традиционных сетевых технологий (ATM, FR и др.).
• Мультипротокольная поддержка (прозрачность и гибкость).
• Управление трафиком (Traffic Engineering).
• Резервирование полосы пропускания.
• Классификация видов трафика.
• Управление качеством обслуживания (QoS).
• Совершенные механизмы защиты (например, MPLS Fast Reroute).

Недостатки сети следующего поколения

• Отсутствие четкой нормативной базы
• Взаимодействие оборудования разных поставщиков

2. Архитектура NGN

2.1 Схема 3 уровня

Сети следующего поколения должны предоставлять ресурсы (инфраструктура, протоколы и т.п.) для создания, внедрения и управления всеми видами услуг (существующих и будущих). В рамках NGN основной упор делается на возможность адаптации услуги сервис-провайдерами, многие из которых также обеспечат своим пользователям возможность приспособить свои собственные услуги. Сети нового поколения будут включать в себя API (Application Programming Interfaces), обеспечивающие поддержку разработки, предоставления и управления услугами.

Функциональная модель сетей NGN, в общем случае, может быть представлена тремя уровнями:

• транспортный уровень;
• уровень управления коммутацией и передачей информации;
• уровень управления услугами.

Задачей транспортного уровня является коммутация и прозрачная передача информации пользователя.

Задачей уровня управления коммутацией и передачей является обработка информации сигнализации, маршрутизация вызовов и управление потоками.

Уровень управления услугами содержит функции управления логикой услуг и приложений и представляет собой распределенную вычислительную среду, обеспечивающую следующие потребности:

• предоставление инфокоммуникационных услуг;
• управление услугами;
• создание и внедрение новых услуг;
• взаимодействие различных услуг.

Особенностью технологии NGN являются открытые интерфейсы между транспортным уровнем и уровнем управления коммутацией.
Трехуровневая модель сети NGN представлена на рисунке

Кроме этих 3 уровня, существует еще один важный уровень –Уровень доступа, который обеспечивает доступ пользователям к ресурсам сети.. Тогда можно считать архитектуру NGN:

Если представить топологию сети NGN в виде набора плоскостей, то внизу окажется плоскость абонентского доступа (базирующаяся, например, на трех средах передачи: металлическом кабеле, оптоволокне и радиоканалах), далее идет плоскость коммутации (коммутации каналов и/или коммутации пакетов). В указанной плоскости находится и структура мультисервисных узлов доступа. Над ними располагаются программные коммутаторы SoftSwitch, составляющие плоскость программного управления, выше которой находится плоскость интеллектуальных услуг и эксплуатационного управления услугами.

2.2 Функции уровней (Рассмотрим на базе Softswitch/NGN)

2.2.1 Уровень достипа –Сети доступа

Функции сети доступа (access network functions) обеспечивают подключение конечных пользователей к сети, а также сбор и агрегацию трафика, поступающего из сети доступа в транспортную магистраль (ядро). Эти функции также реализуют механизмы управления качеством обслуживания QoS, связанные непосредственно с пользовательским трафиком, включая управление буферами, очередями и расписаниями, пакетную фильтрацию, классификацию трафика, маркировку трафика, определение политик обслуживания и формирование профиля передачи трафика.

Основными услугами сети доступа должно являться обеспечение подключения следующих типов абонентов:

• абоненты аналогового доступа ТФОП;
• абоненты доступа ЦСИС;
• абоненты доступа xDSL;
• абоненты выделенных каналов связи Nx64 кбит/с и 2 Мбит/с;
• абоненты, использующие для доступа оптические кабельные технологии (PON);
• абоненты, использующие для доступа структурированные кабельные системы (HFC);
• абоненты, использующие системы беспроводного доступа и радиодоступа (Wi-Fi).

2.2.2 Транспортный уровень – Транстортные сети

Транспортные функции (transport functions) обеспечивают соединение всех компонент и физически разделенных функций внутри NGN. Эти функции поддерживают передачу медиаинформации, а также информации управления (сигнализации) и технического обслуживания.

Функции управления транспортной сетью (transport control functions) включают функции управления ресурсами и доступом и функции управления присоединением к сети.

+ Функции управления ресурсами и доступом RACFs (Resource and Admission Control Functions) действуют как арбитр между функциями управления услугами и транспортными функциями для поддержки QoS и связаны с управлением транспортными ресурсами в сети доступа и в магистральной транспортной сети. Решение по управлению основывается на информации о требуемом транспорте, соглашениях о заданном уровне обслуживания SLA, правилах сетевой политики, приоритетах услуг и информации о состоянии и использовании транспортных ресурсов.

+ Функции управления подключением к сети NACFs (Network Attachment Control Functions) обеспечивают регистрацию на уровне доступа и инициализацию функций конечного пользователя для услуг доступа NGN.

Транспортный уровень сети NGN строится на основе пакетных технологий передачи информации. Основными используемыми технологиями являются ATM и IP.
Как правило, в основу транспортного уровня мультисервисной сети ложатся существующие сети ATM или IP, т. е. сеть NGN может создаваться как наложенная на существующие транспортные пакетные сети.
Сети, базирующаяся на технологии ATM, имеющей встроенные средства обеспечения качества обслуживания, могут использоваться при создании NGN практически без изменений. Использование в качестве транспортного уровня NGN существующих сетей IP потребует реализации в них дополнительной функции обеспечения качества обслуживания.
В случае, если на маршрутизаторе/коммутаторе ATM/IP реализуется функция коммутации под внешним управлением, то в них должна быть реализована функция управления со стороны гибкого коммутатора с реализацией протоколов H.248/MGCP (для IP) или BICC (для ATM).

В состав транспортной сети NGN могут входить:

• транзитные узлы, выполняющие функции переноса и коммутации;
• оконечные (граничные) узлы, обеспечивающие доступ абонентов к мультисервисной сети;
• контроллеры сигнализации, выполняющие функции обработки информации сигнализации, управления вызовами и соединениями;
• шлюзы, позволяющие осуществить подключение традиционных сетей связи (ТФОП, СПД, СПС).

Контроллеры сигнализации 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 мелким поставщикам услуг.

2.2.3 Уровень управления коммутацией и передачей информации

Задачей уровня управления коммутацией и передачей является управление установлением соединения в фрагменте NGN.
Функция установления соединения реализуется на уровне элементов транспортной сети под внешним управлением оборудования гибкого коммутатора. Исключением являются АТС с функциями MGC, которые сами выполняют коммутацию на уровне элемента транспортной сети.
Гибкий коммутатор должен осуществлять:
♦ обработку всех видов сигнализации, используемых в его домене;
♦ хранение и управление абонентскими данными пользователей,
подключаемых к его домену непосредственно или через оборудование шлюзов доступа;
♦ взаимодействие с серверами приложений для предоставления расширенного списка услуг пользователям сети.
При установлении соединения оборудование гибкого коммутатора осуществляет сигнальный обмен с функциональными элементами уровня управления коммутацией. Такими элементами являются все шлюзы, терминальное оборудование мультисервисной сети [интегрированные устройства доступа (IAD), терминалы SIP и Н.323], оборудование других гибких коммутаторов и АТС с функциями контроллера транспортных шлюзов (MGC).
Для передачи информации сигнализации сети ТфОП через пакетную сеть используются специальные протоколы. Так, для передачи информации сигнализации ОКС7. поступающей через сигнальные шлюзы от ТфОП к оборудованию гибкого коммутатора, используется протокол MxUA технологии SIGTRAN (в то же время в ряде реализаций гибкого коммутатора предусмотрен непосредственный ввод сигнализации ОКС7).
В случае использования на сети нескольких гибких коммутаторов они взаимодействуют по межузловым протоколам (как правило, семейство SIP-T) и обеспечивают совместное управление установлением соединения.
На основании анализа принятой информации и решения о последующей маршрутизации вызова оборудование гибкого коммутатора, используя соответствующие протоколы, осуществляет сигнальный обмен по установлению соединения с сетевым элементом назначения и управляет с использованием протокола Н.248 (для IP коммутации) или BICC (для ATM коммутации) установлением соединения для передачи пользовательской информации. При этом потоки пользовательской информации не проходят через гибкий коммутатор, а замыкаются на уровне транспортной сети.

2.2.4 Уровень управления услугами

Основной услугой, предоставляемой как в классических сетях связи, так и в мультисервисной сети, является передача информации между пользователями сети. Использование пакетных технологий на уровне транспортной сети позволяет обеспечить единые алгоритмы доставки информации для различных видов связи.
Кроме услуг по доставке информации, в мультисервисных сетях реализована возможность поддержки предоставления расширенных списков услуг.
Применительно к услуге телефонии, точкой предоставления дополнительных услуг является оборудование гибкого коммутатора или оборудование серверов приложений.
Для пользователей, использующих терминалы мультимедиа (SIP и Н.323 ТЕ), могут предоставляться различные виды мультимедийных услуг.
Реализация логики обслуживания вызова в ограниченном числе сетевых точек позволяет оптимизировать структуру доступа к услугам, предоставляемым со стороны интеллектуальных сетей связи. Для этой цели на уровне гибкого коммутатора реализуется функция SSP.
Использование пакетных технологий позволяет обеспечивать совместное предоставление расширенного списка услуг вне зависимости от типа доступа, используемого пользователем.
В мультисервисных сетях реализуется возможность предоставления однотипных услуг с различными параметрами классов обслуживания (QoS).
Следует отметить, что на сегодня вопрос взаимодействия между гибким коммутатором и серверами услуг недостаточно проработан на уровне международных стандартов, в связи с чем возможна несовместимость оборудования различных производителей

Пример сети NGN

3. Разные варианты конвергенции NGN

Сети следующего поколения имеют две парадигмы построения: с использованием либо програм-мных коммутаторов (Softswitch) и медиашлюзов (MGW), либо про-граммно-аппаратного комплекса – IMS.

Архитектуры Softswitch и IMS имеют известное уровневое деление (абонентских устройств и транспор-та, управления вызовами и сеансами, серверов приложений), причем границы этих логических уровней проходят в обеих концепциях/архитектурах практически одних и тех же местах. Просто в архитектуре Softswitch обычно изображают сетевые устройства, а архитектура IMS определяется на уровне функций. Идентичны также идея предоставления всех услуг на базе IP-сети и разделение функций управления вызовом и коммутации.

Прежде всего, Softswitch – это оборудование конвергентных сетей. Функция управления шлюзами является здесь доминирующей. В свою очередь, IMS проектировалась в рамках мобильного сообщества 3GPP, полностью базирующегося на IP. Основным ее протоколом является SIP, позволяющий устанавливать одноранговые сессии между абонентами и использовать IMS лишь как систему, предоставляющую сервисные функции по безопасности, авторизации, доступу к услугам и т. д. Функция управления шлюзами и сам медиашлюз здесь лишь средство для связи абонентов 3G с абонентами фиксированных сетей. Причем имеется в виду только телефонная сеть общего пользования.

Протокол SIP, как известно, имеет модификации. Для использования в IMS он был частично доработан и изменен, поэтому может возникнуть ситуация, когда при получении запросов SIP или отправке их во внешние сети в них может обнаружиться отсутствие поддержки соответствующих расширений протокола SIP, что может привести либо к отказу в обслуживании, либо к некорректной обработке вызова.

Зато в IMS частично сглаживаются проблемы совместимости оборудования, присущие «пулу» решений Softswitch, поскольку взаимодействие функциональных модулей регулируется стандартами.

3.1 Softswitch - гибкий программный коммутатор

Softswitch - это устройство управления сетью NGN, призванное отделить функции управления соединениями от функций коммутации, способное обслуживать большое число абонентов и взаимодействовать с серверами приложений, поддерживая открытые стандарты.

SoftSwitch является носителем интеллектуальных возможностей IP-сети, он координирует управление обслуживанием вызовов, сигнализацию и функции, обеспечивающие установление соединения через одну или несколько сетей.

Термин "Softswitch" используется не только для идентификации одного из элементов сети. С ним связаны и сетевая архитектура, и даже в определенной степени сама идеология построения сети. Для нас же важны выполняемые коммутатором Softswitch функции и его способность решить ряд задач, присущих узлам с коммутацией каналов.

В первую очередь коммутатор Softswitch управляет обслуживанием вызовов, то есть установлением и разрушением соединений. Точно так, как это имеет место в традиционных АТС с коммутацией каналов, если соединение установлено, то эти функции гарантируют, что оно сохранится (с установленной вероятностью) до тех пор, пока не даст отбой вызвавший или вызванный абонент. В этом смысле коммутатор Softswitch можно рассматривать как управляющую систему.

В число функций управления обслуживанием вызова входят распознавание и обработка цифр номера для определения пункта назначения; а также распознавание момента ответа, момента, когда один из абонентов кладет трубку, и регистрация этих действий для начисления платы. Таким образом, Softswitch фактически остается все тем же привычным коммутационным узлом, только без цифрового коммутационного поля и абонентских комплектов, что позволяет легко интерпретировать его функции в различных сценариях модернизации телефонной сети общего пользования (ТФОП). Ответственность за перечисленные выше операции Softswitch возложена на входящий в его состав функциональный элемент Call Agent.

Другой термин, часто ассоциируемый с Softswitch, - контроллер транспортного шлюза MGC. Это название подчеркивает факт управления транспортными шлюзами и шлюзами доступа по протоколу H.248 или другому. Softswitch координирует обмен сигнальными сообщениями между сетями, то есть поддерживает функциональность шлюза сигнализации - Signalling Gateway (SG). Он координирует действия, обеспечивающие соединение с логическими объектами в разных сетях, и преобразует информацию в сообщениях. Подобное преобразование необходимо, чтобы сигнальные сообщения были одинаково интерпретированы на обеих сторонах несходных сетей, обеспечивая с первого этапа модернизации работу с автоматическими телефонными станциями (АТС).

Эталонная архитектура Softswitch

Модели архитектуры Softswitch предусматриваются четыре функциональные плоскости:

• транспортная плоскость - отвечает за транспортировку сообщений по сети связи. Включает в себя Домен IP-транспортировки, Домен взаимодействия и Домен доступа, отличного от IP.
• плоскость управления обслуживанием вызова и сигнализации - управляет основными элементами сети IP-телефонии. Включает в себя контроллер медиашлюзов, Call Agent, Gatekeeper.
• плоскость услуг и приложений - реализует управление услугами в сети. Содержит серверы приложений и серверы ДВО.
• плоскость эксплуатационного управления - поддерживает функции активизации абонентов и услуг, техобслуживания, биллинга и другие эксплуатационные задачи.

Системы сигнализации

Основная задача Softswitch - согласовывать разные протоколы сигнализации как сетей одного типа, например, при сопряжении сетей H.323 и SIP, так и при взаимодействии сетей коммутации каналов с IP-сетями.

Основные типы сигнализации, которые использует SoftSwitch, - это сигнализация для управления соединениями, сигнализация для взаимодействия разных SoftSwitch между собой и сигнализация для управления транспортными шлюзами. Основными протоколами сигнализации управления соединениями сегодня являются SIP-T, ОКС-7 и H.323. В качестве опций используются протокол E-DSS1 первичного доступа ISDN, протокол абонентского доступа через интерфейс V5, а также все еще актуальная сигнализация по выделенным сигнальным каналам CAS.

Основными протоколами сигнализации управления транспортными шлюзами являются MGCP и Megaco/H.248, а основными протоколами сигнализации взаимодействия между коммутаторами SoftSwitch являются SIP-T и BICC.

3.2 IMS (IP Multimedia Subsystem ) - Мультимедийная IP-подсистема

Исторически к IMS вели два направления. Эту технологию можно воспринимать как продолжение эволюции интеллектуальных платформ, которая началась более десяти лет назад, когда были утверждены первые стандарты в этой области.

Второй вариант развития событий берет начало в технологии Softswitch. Технология IMS стала продолжением эволюции устройств управления NGN, но теперь к фиксированным сетям присоединились подвижные, и был сделан акцент на 3G.

Для чего это нужно:
Технология IMS, стандарты которой являются базовыми для большинства производителей оборудования, позволяет создать однородную среду предоставления широкого спектра мультимедийных услуг, создавая основу конвергенции фиксированных и мобильных сетей.
IMS позволяет разрабатывать и предоставлять абонентам сетей фиксированной и мобильной связи персонализированные услуги, основанные на различных комбинациях голоса, текста, графики и видео (чат на экране мобильного телефона, электронная почта, игры и многое другое). Решения IMS значительно расширяют возможности конечного пользователя за счет предоставления расширенного набора услуг, в том числе тех, которые были невозможны или экономически неэффективны в сетях TDM.

IMS обеспечивает архитектуру, в которой многие функции могут быть использованы с различными приложениями и у разных провайдеров. Это позволяет быстро и эффективно создавать новые услуги и непосредственно предоставлять их. В основе концепции этого стандарта лежит способность IMS передавать сигнальный трафик и трафик в канале через IP-уровень, а также выполнять функции маршрутизатора или механизма управления сессиями абонентов с использованием информации об их состоянии.

Архитектура IMS обычно делится на три горизонтальных уровня: транспорта и абонентских устройств; управления вызовами и сеансами (функция CSCF и сервер абонентских данных); уровень приложений. Базовые компоненты включают в себя программные коммутаторы, распределенный абонентский регистр (S-DHLR), медиа-шлюзы и серверы SIP. Унифицированная сервисная архитектура IMS поддерживает широкий спектр сервисов, основанных на гибкости протокола SIP (Session Initiation Protocol). В рамках IMS действует множество серверов приложений, предоставляющих как обычные телефонные услуги, так и новые сервисы (обмен мгновенными сообщениями, мгновенная многоточечная связь, передача видеопотоков, обмен мультимедийными сообщениями и т.д.).

Базовыми элементами опорной сети архитектуры IMS являются:

• CSCF (Call Session Control Function) - элемент с функциями управления сеансами и маршрутизацией, состоит из трех функциональных блоков:
• P-CSCF (Proxy CSCF) - посредник для взаимодействия с абонентскими терминалами. Основные задачи - аутентификация абонента и формирование учётной записи;
• I-CSCF (Interrogating CSCF) - посредник для взаимодействия с внешними сетями. Основные задачи - определение привилегий внешнего абонента по доступу к услугам, выбор соответствующего сервера приложений и обеспечение доступа к нему;
• S-CSCF (Serving CSCF) - центральный узел сети IMS, обрабатывает все SIP-сообщения, которыми обмениваются оконечные устройства.
• HSS (Home Subscriber Server) - сервер домашних абонентов, является базой пользовательских данных и обеспечивает доступ к индивидуальным данным пользователя, связанными с услугами. В случае если в сети IMS используется несколько серверов HSS, необходимо добавление SLF (Subscriber Locator Function) который занимается поиском HSS с данными конкретного пользователя.
• BGCF - элемент управляющий пересылкой вызовов между доменом коммутации каналов и сетью IMS. Осуществляет маршрутизацию на основе телефонных номеров и выбирает шлюз в домене коммутации каналов, через который сеть IMS будет взаимодействовать с ТфОП или GSM.
• MGCF - управляет транспортными шлюзами.
• MRFC - управляет процессором мультимедиа ресурсов, обеспечивая реализацию таких услуг, как конференц-связь, оповещение, перекодирование передаваемого сигнала.

Услуги в сетях IMS

• Индикация присутствия (presense)
• Управление групповыми списками
• Групповое общение (Group Communication)
• Push-To-Talk
• Push-To-Show
• Доска для записей (Whiteboard) услуга, позволяющая двум или нескольким абонентам совместно редактировать рисунки и документы в режиме реального времени. Все, что делается одним участником сеанса, видят в режиме on-line все остальные участники.
• Многопользовательские игры в реальном времени (шахматы и другие игры).
• Голосовые вызовы с усовершенствованными функциями (Enriched Voice Calling). Включают видео-телефонию и возможность добавления к вызовам своего контента.
• Совместное использование файлов в сети (File Sharing)

3.3 Softswitch и IMS: сходства и различия

Softswitch и IMS: сходства...

Если сравнить архитектуры Softswitch и IMS, то из приведенных рисунков видно, что и та и другая архитектуры имеют трехуровневое деление, причем границы уровней проходят на одних и тех же местах. Для архитектуры Softswitch изображены в первую очередь устройства сети, а архитектура IMS определена на уровне функций. Идентичны также идея предоставления всех услуг на базе IP-сети и разделение функций управления вызовом и коммутации. По сути, к уже известным функциям Softswitch добавляются функции шлюза OSA и сервер абонентских данных.

... и различия

Посмотрев на приведенные выше списки функций в обеих архитектурах, можно заметить, что состав функций практически не отличается. Можно было бы заключить, что обе архитектуры почти тождественны. Это верно, но только отчасти: они идентичны в архитектурном смысле. Если же разобрать содержание каждой из функций, то обнаружатся значительные различия в системах Softswitch и IMS. Например, функция CSCF: из ее описания уже видно отличие от аналогичных функций в Softswitch. К тому же если в архитектуре Softswitch функции имеют довольно условное деление и описание, то в документах IMS дается довольно жесткое описание функций и процедур их взаимодействия, а также определены и стандартизированы интерфейсы между функциями системы.

Различие начинается с основной концепции систем. Softswitch - это в первую очередь оборудование конвергентных сетей. Функция управления шлюзами (и соответственно протоколы MGCP/MEGACO) является в нем доминирующей (протокол SIP для взаимодействия двух Softswitch/ MGC). IMS проектировалась в рамках сети 3G, полностью базирующейся на IP. Основным ее протоколом является SIP, позволяющий устанавливать одноранговые сессии между абонентами и использовать IMS лишь как систему, предоставляющую сервисные функции по безопасности, авторизации, доступа к услугам и т.д. Функция управления шлюзами и сам медиа-шлюз здесь лишь средство для связи абонентов 3G с абонентами фиксированных сетей. Причем имеются в виду лишь ТФОП. Для общения абонентов 3G с абонентами фиксированных VoIP-сетей и абонентами других 3G-сетей архитектура IMS предусматривает использование функции Security Gateway Function, которую реализуют граничные контроллеры SBC.

Также к особенностям IMS относится ориентированность на протокол IPv6: многие специалисты считают, что популярность IMS послужит толчком к затянувшемуся внедрению шестой версии протокола IP. Но пока это представляет некоторую проблему: сети UMTS поддерживают как IPv4, так и IPv6, в то время как IMS -только IPv6. Поэтому на входе в IMS-сеть необходимо наличие шлюзов, преобразующих формат заголовков и адресную информацию. Эта проблема присуща не только IMS, но и всем сетям IPv6.

В последние 10 лет быстрыми темпами развиваются и получают широкое распространение новые услуги связи, улучшается качество и традиционных услуг. При этом для реализации различных сервисов требуется соответствующее развитие сетей связи и, в частности, их транспортной инфраструктуры. Мировое телекоммуникационное сообщество пришло к выводу о необходимости создания сетей нового поколения, так называемых NGN (Next Generation Networks, см. PC Week/RE, № 36/2005, с. 26).

Что такое NGN?

Анализ показывает, что производители телекоммуникационного оборудования и операторы связи зачастую используют термин NGN как маркетинговый слоган для обозначения новых решений, отличающихся от традиционных на базе технологии TDM (Time Division Multiplexing). При этом NGN означает лишь, что в будущем сети должны быть какими-то другими. В различных странах и в различное время термин NGN наполнялся самым разным содержанием.

Как отмечается в отчете “Перспективы российского рынка мультисервисных транспортных сетей нового поколения (NGN)”, подготовленного аналитической компанией “Современные Телекоммуникации” (www.modetel.ru), сложность исследования рынка NGN заключается в том, что его участники, в том числе и российские, исходя из своих конкретных интересов, под решениями нового поколения зачастую подразумевают и предлагают не только комплексные (полные) системы класса NGN, но и отдельные их компоненты.

“Серьезной проблемой, связанной с NGN в России, является подмена понятия NGN, - подтверждает Александр Кукуджанов, генеральный директор “НАТЕКС Нетворкс”. - Некоторые компании, пытаясь прикрыться этим модным словом, предлагают тот же ISDN или передачу Ethernet по традиционным TDM-сетям, аргументируя это тем, что данная служба позволяет передавать голос и данные”.

В рекомендациях Международного союза электросвязи (МСЭ, или ITU) дано следующее определение Next Generation Network: “NGN - это сеть с коммутацией пакетов, способная предоставлять телекоммуникационные услуги посредством широкополосных транспортных технологий, поддерживающих качество обслуживания (QoS), в которой обеспечиваемая функциональность не зависит от используемых транспортных технологий”.

Отличительной чертой модели NGN, предлагаемой сектором стандартизации электросвязи МСЭ (МСЭ-T), является функциональное деление на два уровня: услуг и транспортный. Уровень услуг реализует прикладные функции, связанные с востребованными услугами, например организацией передачи речи, видеоизображения или их комбинации. Транспортный уровень обеспечивает выполнение функции доставки дискретной информации любого типа между любыми двумя географически разнесенными точками. В общем случае на транспортном уровне может использоваться любая технология коммутации пакетов. Однако МСЭ-T считает, что IP-протокол является предпочтительным для организации услуг NGN, так как обладает наибольшей полнотой для реализации задач сетей следующего поколения.

NGN также должны:

• поддерживать идентификацию и определение местоположения абонента для достижения мобильности услуг;
• взаимодействовать с имеющимися телекоммуникационными сетями;
• обеспечивать информационную безопасность и предоставлять различные уровни качества обслуживания.

В то же время в материалах Европейского института стандартов связи ETSI рассматриваются два предельных варианта развития NGN. В первом случае NGN - это самостоятельная глобальная сеть, конкурирующая с телефонной сетью общего пользования (ТфОП), Интернетом и вещательными сетями. Во втором случае глобальная сеть отсутствует, а технология NGN используется для модернизации ТфОП и, возможно, Интернета и сетей вещания.

Согласно “Концептуальным положениям по построению мультисервисных сетей на Взаимоувязанной сети связи [ВСС] России”, утвержденным в 2001 г. Минсвязи РФ, “cети NGN должны обеспечивать предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений”.

Этим документом также определены следующие свойства NGN:

• мультисервисность, под которой понимается независимость способов предоставления услуг от транспортных технологий;
• широкополосность, т. е. возможность гибкого и динамического изменения скорости передачи информации в широком диапазоне в соответствии с текущими потребностями пользователя;
• мультимедийность - способность сети передавать многокомпонентную информацию (речь, данные, видео, аудио) с необходимой синхронизацией этих компонентов в реальном времени и использованием сложных конфигураций соединений;
• интеллектуальность, т. е. возможность управления услугой, вызовом и соединением со стороны пользователя или поставщика услуг;
• инвариантность доступа - возможность организации доступа к услугам независимо от используемой технологии;
• “многооператорность”, под которой понимается участие нескольких операторов в процессе предоставления услуги и разделение между ними ответственности в соответствии с областями деятельности.

NGN - улучшенное сочетание ТфОП и Интернета?

На основе анализа существующих сегодня концептуальных документов и оценок экспертов можно сделать вывод о том, что NGN представляет собой универсальную многоцелевую сеть, предназначенную для передачи речи, изображений и данных с использованием технологии коммутации пакетов.

По сути NGN является результатом слияния Интернета и телефонных сетей, объединяя в себе их лучшие черты. На практике это означает гарантированное качество голосовой связи и передачи данных, включая критически важные приложения.

Таким образом, NGN имеет степень надежности, характерную для ТфОП, и обеспечивает низкую стоимость передачи в расчете на единицу объема информации, приближенную к стоимости передачи данных по Интернету.

По любой из нынешних концепций на транспортном уровне NGN должна обеспечивать создание полносвязанной инфраструктуры для пакетной передачи данных разного типа с поддержкой QoS.

Вместо принятой в традиционных сетях канальной парадигмы, в рамках которой соединения между абонентами строятся по принципу “точка - точка”, в NGN реализуется переход к идеологии виртуальных частных сетей (VPN), организующих доставку сервисов конечному пользователю поверх протокола IP. Следовательно, фундаментом NGN является мультипротокольная/мультисервисная транспортная сеть связи на основе пакетной передачи данных, обеспечивающая перенос разнородного трафика с использованием различных протоколов передачи.

На более высоких уровнях модели OSI сети следующего поколения открывают массу возможностей построения наложенных сервисов поверх универсальной транспортной среды - от пакетной телефонии (VoIP) до интерактивного телевидения и Web-служб. NGN характеризуется доступностью сервисов вне зависимости от местоположения пользователя и применяемых им интерфейсов (Ethernet, xDSL, Wi-Fi и т. д.). Таким образом, любой сервис, созданный в любой точке NGN, становится доступным любому потребителю.

Следует отметить одно обстоятельство, усложняющее анализ рынка оборудования NGN. В настоящее время существует также концепция NGN, в которой ключевое место отведено понятию “услуга”, - NGS (New Generation Services).

Зависимость сетевой инфраструктуры от новых услуг нашла отражение в работах форума 3GPP (3-rd Generation Partnership Project), предложившего в развитие идеологии NGN концепцию IMS (IP Multimedia Subsystem). В соответствии с этой концепцией платформа IMS становится центром сетей следующего поколения, вокруг которого будут формироваться другие уровни функциональной модели NGN.

Нормативные документы NGN

Созданием международных стандартов NGN, как уже отмечалось, занимаются ITU, ETSI и 3GPP. И хотя ведутся они уже не первый год, эта деятельность все еще находится на начальном этапе. В 2004 г. были опубликованы первые рекомендации МСЭ по данному вопросу:

• Y.2001 (12/2004) “General overview of NGN”;
• Y.2011 (10/2004) “General principles and general reference model for next generation networks”.

По оценке экспертов, эти рекомендации только контурно очерчивают облик NGN, ставят больше задач для изучения, чем предлагают технических решений. В секторе МСЭ-T намечена широкая программа стандартизации NGN, опирающаяся на большой задел в виде действующих рекомендаций (по оптическим сетям, IP-сетям, мультимедийным службам, качеству обслуживания и др.).

Сегодня стандартизация NGN признана одним из приоритетных направлений работы МСЭ-T на исследовательский период 2005-2008 гг. Так, в программу изучения Исследовательской комиссии № 13 включено четырнадцать вопросов, десять из которых посвящены NGN. Предполагается, что в ближайшие годы серия рекомендаций Y.2000 будет пополняться, а на рынке появятся технические средства NGN, удовлетворяющие этим рекомендациям.

Следует отметить, что разработка стандартов IMS для конвергентных (фиксированных и мобильных) сетей нового поколения, осуществляемая ETSI (комитетом TISPAN - The Telecom & Internet converged Services & Protocol for Advanced Networks) c учетом рекомендаций 3GPP/3GPP2 (3GP Project-2), также находится на начальном этапе. В декабре 2005 г. был опубликован первый, базовый стандарт - ETSI NGN Release 1.

И хотя нормативная база сетей следующего поколения пока развита слабо, внедрения NGN/NGS во всем мире идут полным ходом. По прогнозам Yankee Group, с 2005 по 2008 гг. объем рынка сетевых инфраструктур и услуг нового поколения вырастет с 3,5 до 6,7 млрд. долл., а ежегодные темпы роста составляют 24%. В регионе ЕМЕА рынок будет развиваться с темпами не ниже 22% в год и увеличится с 0,833 до 1,5 млрд. долл.

В нашей стране разработка нормативно-правовой базы отрасли по проблематике NGN ведется с учетом российской специфики и действующих международных стандартов, предлагаемых МСЭ, ETSI и 3GPP. Основными отраслевыми организациями, занятыми созданием нормативно-правовой базы для NGN, являются ЦНИИC в Москве и ЛОНИИС в Санкт-Петербурге.

Необходимо отметить, что в России принятых документов, аналогичных указанным международным рекомендациям, пока нет. В настоящее время ЦНИИС рекомендует российским операторам при разработке стратегий развития в направлении NGN ориентироваться на Y.2001 и Y.2011.

В России действует ряд документов концептуального уровня по вопросам внедрения NGN. Они приняты в разное время начиная с 2001 г. и, по оценкам экспертов, по ряду позиций уже расходятся с современными международными концепциями и рекомендациями. Тем не менее при реализации проектов NGN участникам нашего рынка приходится учитывать кроме упомянутого выше базового материала “Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России” требования еще двух документов концептуального уровня - руководящих технических материалов “Модернизация сетей доступа” (2003 г.) и “Принципы построения мультисервисных местных сетей электросвязи” (2005 г.).

До настоящего времени развитие законодательной базы РФ по вопросам связи проходило в основном с учетом традиционной архитектуры сетей. Закон “О связи” и принятые в 2004-2005 гг. на его основе подзаконные акты не учитывают изменения телекоммуникационного ландшафта и, в частности, процессы конвергенции услуг сетей связи и информационных услуг.

В отчете “Современных Телекоммуникаций” отмечается, что NGN целесообразно рассматривать как инфокоммуникационные сети. Последние уже не являются сетями связи, их нельзя однозначно регулировать в соответствии с законом “О связи”. Проблемы регулирования рынка NGN в России касаются также аспектов лицензирования операторской деятельности, построения сетей, присоединения к другим сетям, нумерации, системы оперативно-розыскных мероприятий (СОРM) и др.

Для дальнейшего развития рынка NGN требуется корректировка многих основополагающих документов, регулирующих телекоммуникационный рынок РФ, - закона “О связи"; правил присоединения сетей электросвязи и их взаимодействия; правил оказания услуг связи и т. д.

“Правовое регулирование данного вопроса является одним из сдерживающих факторов развития NGN сетей в РФ, - сетует Александр Кукуджанов. - Исходя из определения NGN представляет собой сеть передачи данных с пакетной коммутацией, обеспечивающую гарантированное качество передачи различной информации с возможностью оказания клиенту неограниченного набора услуг. В то же время согласно “Правилам присоединения сетей электросвязи и их взаимодействия”, утвержденным Правительством РФ 28 марта 2005 г., в нашей стране законодательно разрешены только две группы сетей: телефонные и определяемые по технологии. В первую группу попадают сети фиксированной электросвязи и подвижной радиосвязи, а во вторую помимо сетей передачи данных входят телеграфные и телерадиовещательные. Другими словами, правила основываются на принципе “одна сеть - одна услуга”, до недавнего времени имевшем право на существование, но теперь окончательно устаревшем”.

В итоге операторы ходят под дамокловым мечом: с одной стороны, они вынуждены отвечать на действия конкурентов и потребности рынка, с другой - выполнять законы. Примером может служить недавний конфликт “Россвязьнадзора” и “МТУ-Интела” вокруг проекта “Стрим-ТВ”, связанный с тем, что на текущий момент нет четко регламентирующих документов, определяющих правила трансляции телевизионных программ по сетям передачи данных. Так что уже сейчас целесообразно приступить к переработке действующей нормативно-правовой базы в соответствии с новыми реалиями телекоммуникационного мира.

Как отмечают эксперты “Современных Телекоммуникаций”, настало время для разработки российского закона “Об инфокоммуникациях”, призванного упорядочить отношения при оказании современных инфокоммуникационных услуг.

Место NGN в составе Единой сети электросвязи РФ

Единая сеть электросвязи страны состоит из расположенных на территории РФ сетей связи общего пользования (ССОП); выделенных сетей связи; технологических сетей связи, присоединенных к ССОП; сетей специального назначения и других сетей связи для передачи информации при помощи электромагнитных систем.

Развертывание NGN в РФ будет происходить на двух уровнях - региональном и магистральном (включая межрегиональную составляющую).

На региональном уровне (уровень субъектов РФ и городов) создаются сети нового поколения, призванные обеспечивать подключение абонентов и предоставление им как транспортных, так и прикладных услуг. Кроме того, они могут стыковаться с инфокоммуникационными службами других региональных сетей.

На магистральном уровне (федеральном, уровне федеральных округов РФ) любая создаваемая NGN должна отвечать за прозрачный транзит конвергентного трафика, получаемого от региональных сегментов.

При этом главная архитектурная особенность NGN заключается в том, что передача и маршрутизация пакетов и базовые элементы транспортной инфраструктуры (каналы, маршрутизаторы, коммутаторы, шлюзы) физически и логически отделены от устройств и механизмов управления вызовами и доступом к услугам. Следовательно, в общей архитектуре сетей связи следующего поколения транспортные сети входят в состав NGN и на региональном, и на магистральном уровнях.

В выработке современных подходов к построению транспортных сетей NGN в равной мере заинтересованы операторы как сетей связи общего пользования (стационарных и мобильных), так и технологических сетей связи - ведомственных и корпоративных. Несмотря на то, что технологические сети связи, как правило, имеют определенную профессиональную ориентацию и специализацию, при их развитии также учитывается идеология NGN.

В России действует в общей сложности несколько тысяч операторов сетей связи. Поэтому в рамках данной статьи для анализа основных сегментов телекоммуникационного рынка (фиксированные и технологические сети, сети подвижной связи и др.), в которых актуально применение NGN, были выбраны только наиболее крупные из них.

Рынок фиксированной связи - движение к Triple Play

На российском телекоммуникационном рынке набирает силу мировая тенденция интеграции телекоммуникационных и информационных технологий, приведшая к появлению целого спектра услуг нового типа - инфокоммуникационных. Растет интерес конечных потребителей к новым услугам, снижаются доходы операторов от традиционных услуг связи, усиливается конкуренция на всех уровнях операторской деятельности, идет процесс консолидации рынка.

“Показателен пример компании “Дальсвязь”, которая в течение одного года в Магадане произвела замену старых координатных АТС емкостью 200 тыс. номеров на сеть NGN и начала предоставление услуг, - рассказал Сергей Сазонов, директор по работе со стратегическими вендорами фирмы “Verysell Проекты”. - В первое время для абонентов ничего не изменилось: та же телефонная трубка, те же цифры, та же нумерация. Но в перспективе это позволит оператору получить с абонентов немалый доход за счет предложения различных дополнительных видов обслуживания”.

Действительно, такие факторы создают предпосылки к внедрению операторами широкого спектра новых услуг. По статистике операторов, доход от одного пользователя новых телекоммуникационных услуг в несколько раз выше, чем от абонента традиционной телефонии.

Ведущие российские операторы фиксированной связи (филиалы МРК “Связьинвеста”, крупные альтернативные региональные операторы) делают ставку на предоставление услуг Triple Play, которые продвигаются ими на рынок как услуги NGN (или NGS).

Внедрение Triple Play обеспечивает предоставление услуг по доставке видео и различного рода контента наряду с традиционными услугами передачи голоса и данных. Как правило, эти решения позволяют предлагать абонентам не только традиционные услуги сетей кабельного телевидения, но и уникальные сервисы, возможные только в пакетных сетях.

Действующие российские операторы сетей, предоставляющих услуги Triple Play, уже, как правило, создали и используют мультисервисные транспортные сети следующего поколения, активно внедряют платформы мультисервисного доступа NGN. Но в ближайшее время эти операторы также будут нуждаться в развитии NGN и наращивании их пропускной способности в соответствии с ожидаемым ростом количества абонентов и объемов мультимедиа-трафика. Новым же игрокам рынка Triple Play вначале потребуется построить мультисервисные транспортные NGN высокой пропускной способности.

Следует также отметить, что традиционные операторы фиксированных сетей, внедряя NGN, зачастую преследуют еще одну цель - сокращение капитальных затрат и операционных расходов за счет создания единой мультисервисной транспортной среды для пропуска голосового трафика и трафика передачи данных.

“По сравнению с традиционными телекоммуникационными сетями сети, построенные по технологии NGN, лучше приспособлены для предоставления конвергентных услуг, в которых именно взаимодействие и взаимопроникновение базовых телекоммуникационных сервисов создает новое потребительское качество, - считает Сергей Мишенков, технический директор операторской компании АСВТ. - Сегодня такие услуги нужны и частному, и корпоративному пользователю, и спрос на них будет только расти”.

Этим, по его мнению, и обусловлен серьезный интерес российских операторов связи к технологии NGN. Вместе с тем в нынешней нормативной базе о конвергентных услугах как-то забыли. “Правда, первые шаги по исправлению этой ситуации заметны уже сейчас, например, появилось понятие технологически связанных услуг, - отметил г-н Мишенков. - Вероятно, именно в таком направлении и будет развиваться нормативная база в ближайшие годы”.

Рынок сотовой мобильной связи - движение к 2,5G/3G

Системы подвижной связи являются одним из наиболее значимых и динамично развивающихся сегментов телекоммуникационного рынка страны, а также одним из самых крупных сотовых рынков в мире. В РФ более 98% рынка подвижной связи занимают операторы, работающие в стандарте GSM (900/1800 МГц). Из других цифровых стандартов сотовой связи перспективы развития имеет IMT MC 1Х в диапазоне 450 МГц.

Операторы сетей GSM в условиях приближающегося насыщения рынка активно внедряют решения 2,5G - сети пакетной передачи данных GPRS и EDGE. Такое развитие российского рынка сотовой связи потребует от операторов сетей GSM/GPRS/EDGE и IMT-MC 1Х EV-DO значительного увеличения мощности транспортной инфраструктуры (на региональном и макрорегиональном уровнях), ее оптимизации для пропуска как голосового трафика, так и возрастающего объема трафика данных.

По оценке “ВымпелКома”, который планомерно развертывает сети EDGE в российских регионах, доля капитальных затрат на повышение мощности транспортной сети составит 54% от суммарных затрат на строительство сетей EDGE.

Другой сотовый оператор, “МегаФон-Москва”, при расширении зоны обслуживания в столичном регионе и внедрении EDGE вынужден был направить существенные усилия на развитие транспортной сети. И сделал это, по словам Игоря Парфенова, генерального директора фирмы, на платформе NGN (см. PC Week/RE, № 33/2006, с. 25).

Внедрению IP Core Network операторами сетей GSM и IMT-MC 1X способствует ориентация на внедрение платформы IMS. С 2005 г. решения IMS активно предлагаются российским сотовым операторам ведущими мировыми производителями инфраструктурного оборудования сотовой связи (Ericsson, Huawei Technologies, Lucent Technologies, Siemens и др.). Кроме того, отечественные GSM-операторы (в первую очередь МТС, “ВымпелКом” и “МегаФон”), предполагая участвовать в конкурсе на получение лицензий 3G/UMTS в 2006-2007 гг., будут нуждаться в умножении мощности инфраструктуры своих транспортных сетей с целью развертывания на их основе новых сотовых сетей и обеспечения возможности пропуска значительных объемов мультимедийного трафика.

Следовательно, ведущие российские операторы сетей GSM/GPRS/EDGE (а в ближайшем будущем - и сетей 3G/UMTS), как и операторы сетей IMT-MC 1Х EV-DO, являются потенциальными потребителями решений по созданию мультисервисных транспортных сетей нового поколения (или IP Core Network).

Аренда цифровых каналов смещается в сторону IP VPN

Высокие цены в России на аренду выделенных цифровых каналов (магистральных и внутризоновых) и соответственно высокая стоимость развертывания корпоративных сетей связи на основе выделенных каналов способствуют росту рынка IP VPN.

Услуга IP VPN очень удобна для корпоративных пользователей, имеющих несколько офисов с локальными сетями и желающих объединить эти сети в единое информационное пространство, защищенное от публичного трафика технологией VPN.

Между территориально удаленными сегментами корпоративной сети через каналы IP VPN возможна передача любой информации, передаваемой по протоколу IP. Количество точек включения в VPN не ограничено. Услуга IP VPN базируется на использовании ресурсов мультисервисной транспортной сети IP MPLS.

В 2005 г. в РФ наблюдался взрывообразный рост спроса со стороны крупных и средних предприятий на услуги IP VPN. По данным “Росбизнесконсалтинга”, среднегодовой темп роста услуг IP VPN оценивался в 25%.

В секторе IP VPN преобладают две явные тенденции - увеличение пропускной способности имеющихся портов и быстрое расширение географии предоставления услуги. По оценкам операторских компаний, услуга IP VPN сегодня одна из самых востребованных на российском рынке передачи данных.

Услуги IP VPN предлагают практически все крупные российские операторы передачи данных, действующие в Москве и Санкт-Петербурге (“Эквант”, “ТрансТелеКом”, “РТКомм”, “Голден Телеком”, МРК “Связьинвеста”, “Комстар - ОТС” и многие другие). Поскольку иметь IP VPN в своем портфеле услуг стало престижно, об их предоставлении заявляют и менее крупные операторы.

Объем сегмента IP VPN, по оценкам Boston Consulting Group, в 2005 г. составил около 70-80 млн. долл. В 2006 г. объем и доля VPN среди прочих услуг связи будет только увеличиваться. Это обусловлено взрывным ростом спроса как собственно на организацию высокоскоростных защищенных корпоративных сетей, так и на увеличение объемов всех видов передаваемой информации (данных, голоса и видео).

Таким образом, развитие сетей IP VPN российскими операторами способствует росту спроса с их стороны на решения для мультисервисных транспортных сетей NGN на базе IP MPLS.

Технологические сети держат курс на NGN

Один из значимых сегментов российского телекоммуникационного рынка, который в условиях экономического роста в стране также нуждается в адекватном развитии и внедрении новых технологических решений, представляют технологические сети связи (ТСС) - ведомственные и корпоративные.

Общие проблемы модернизации ТСС (с учетом тенденций NGN) рассмотрим на примере территориально распределенных сетей крупных российских корпораций и ведомств (нефтегазового, энергетического, транспортного комплексов).

Для ТСС этих ведомств характерны следующие особенности, которые в основном и определяют специфические проблемы, возникающие при их модернизации. Типичная архитектура - сеть вытянута вдоль основных коммуникаций ведомства, что определяет большое количество точек ввода-вывода информации и переприемов (транзитов) на таких сетях. Коммутационное оборудование чаще всего представлено различными системами (от электромеханических до самых современных), как правило, от разных производителей. Отмечается большая номенклатура применяемых интерфейсов и протоколов сигнализации.

Исторически сложилось так, что каждое ведомство в РФ имеет собственную (а в ряде случаев и не одну) систему сигнализации. При модернизации ТСС необходимо решить, какие из унаследованных интерфейсов и протоколов и до какого момента сохранятся в сети, а также какие стандартные интерфейсы и протоколы придут им на смену.

Именно эти вопросы считаются в настоящее время наиболее существенными при выработке стратегии развития корпоративных сетей связи. Причем модернизация сотен узлов и тысяч линий связи в ТСС должна производиться без перерывов в информационном обеспечении управляющих структур и должностных лиц технологической связью.

Крупные корпорации, как правило, имеют лицензии на оказание различных услуг связи, включая местную телефонную связь, сдачу каналов в аренду, использование космических ретрансляторов, предоставление услуг междугородной и международной связи. При проведении модернизации ТСС сегодня закладываются самые перспективные технологические решения, что позволяет корпорациям успешно конкурировать с другими операторами в зоне действия ТСС.

В результате модернизации современная ведомственная (корпоративная) сеть должна предоставлять, а каждый корпоративный пользователь получать весь спектр услуг для технологического, общепроизводственного и коммерческого применения. При этом необходимо обеспечить надежность и оперативность связи с параметрами, соответствующими международным рекомендациям. Такая сеть формирует единое информационное пространство ведомства (корпорации), в котором пользователь может подключиться к ней из любой точки и получить все доступные в рамках должностных полномочий услуги (телефонии, передачи данных, аудио- и видеоконференций, доступа в междугородные и международные сети, контролируемого доступа в Интернет и т. д.).

Необходимость поддержания постоянной готовности сетей и систем, опережающей переподготовки пользователей и обслуживающего персонала, существенные капитальные затраты на приобретение оборудования нового поколения определяют целесообразность поэтапной эволюции сложных корпоративных сетей к NGN-перспективе.

“Для крупных территориально распределенных организаций, внедряющих у себя современные ИС, сети NGN интересны прежде всего как хорошо управляемая гибкая телекоммуникационная инфраструктура, позволяющая предприятию тонко настраивать обработку разных видов трафика с учетом не только его типа, но и специфических потребностей конкретных прикладных программ, - считает Григорий Сизоненко, генеральный директор инновационно-внедренческой компании ИВК. - Причем выбранный уровень сервиса фиксируется в соглашении о качестве обслуживания (Service Level Agreement, SLA) и гарантируется оператором при любых изменениях нагрузки на сеть. Таким образом, NGN берет на себя часть функций, за которые традиционно отвечает инфраструктурное ПО класса middleware. При этом режимы работы инфраструктурного и прикладного ПО должны быть увязаны с соответствующими параметрами SLA. Следовательно, возникает задача согласованного управления NGN, инфраструктурой middleware и прикладным ПО, а для этого необходима тесная интеграция систем управления всеми “слоями” ИС. Разработка модулей интеграции требует высокой квалификации, и этим вполне могли бы заняться российские разработчики ПО”.

“Оглядываясь назад, я прихожу к уверенности, что 80% NGN-услуг можно реализовать и на так называемых традиционных сетях, - утверждает Сергей Сазонов. - Пусть это будет дороже, но технически вполне выполнимо. NGN - это новое слово в маркетинге. Сейчас все поставщики имеют что-то от NGN”.

Действительно, по оценке Александра Гольцова, технического директора компании “Энвижн Групп”, уже несколько лет отечественные системные интеграторы активно предлагают проекты NGN как для корпоративных пользователей, так и для операторов связи. При этом такие решения позволяют вводить услуги Triple Play в кратчайшие сроки.

“В арсенале интеграторов зачастую присутствуют решения как для операторов, строящих сети с нуля, так и для плавного перехода к сетям следующего поколения, - отметил он. - Но реализуют такие решения только лидеры российского рынка системной интеграции, в первую очередь потому, что они сложны, операторы идут на эти проекты очень осторожно и доверяют их только тем, кто имеет значительный опыт работы на таком уровне”.

Впрочем, надо учесть и другие серьезные препятствия. “С одной стороны, есть операторский опыт, в первую очередь европейский, в построении таких сетей, есть достаточно большой выбор и поддержка со стороны производителей, - подчеркнул вице-президент компании BCC Михаил Талов. - С другой стороны, нет отлаженной бизнес-модели предоставления услуг на российском рынке, поэтому операторы связи при выводе на рынок новых услуг зачастую действуют методом проб и ошибок”.

Несмотря на некоторую слабость нормативной базы и значительный риск освоения сложных систем, в стране уже реализованы десятки NGN-структур. Правда, по оценке экспертов, при таких темпах внедрения процесс перехода к NGN в России по экономическим, организационным, законодательным и иным причинам может растянуться на несколько десятилетий. Но отечественные специалисты не теряют надежды. “Я считаю, что требования рынка и здравый смысл победят бюрократическую машину и технологии NGN будут “легализованы”, - убежден г-н Кукуджанов. - Это понимают все игроки рынка, и я уверен, что соответствующие дополнения в закон (“О связи”. - Прим. ред.) будут обязательно приняты”.

Массовое внедрение сетей следующего поколения в России, по мнению Талова, будет стимулироваться в первую очередь стремлением самих операторов выходить на рынок с новыми услугами и востребованностью таких услуг со стороны рынка.

Основной функцией уровня управления коммутацией и передачей является управление установлением соединения в фрагменте NGN.

Функция установления соединения реализуется на уровне элементов транспортной сети под внешним управлением оборудования Softswich. Исключением являются АТС с функциями MGC, которые сами выполняют коммутацию на уровне элемента транспортной сети.

В случае использования на сети нескольких Softswich они взаимодействуют по межузловым протоколам (как правило, семейство SIP-T) и обеспечивают совместное управление установлением соединения.

Softswich должен осуществлять:

§ обработку всех видов сигнализации, используемых в его домене;

§ хранение и управление абонентскими данными пользователей, подключаемых к его домену непосредственно или через оборудование шлюзов доступа:

§ взаимодействие с серверами приложений для предоставления расширенного списка услуг пользователям сети.

При установлении соединения оборудование Softswich осуществляет сигнальный обмен с функциональными элементами уровня управления коммутацией. Такими элементами являются все шлюзы, терминальное оборудование мультисервисной сети интегрированные устройства доступа (IAD). терминалы SIP и H.323J. оборудование других Softswich и АТС с функциями контроллера транспортных шлюзов (MGC). Для передачи информации сигнализации сети ТфОП через пакетную сеть используются специальные протоколы. Так. для передачи информации сигнализации ОКС7. поступающей через сигнальные шлюзы от ТфОП к оборудованию Softswich, используется протокол MxUA технологии SIGTRAN (в то же время в ряде реализаций Softswich предусмотрен непосредственный ввод сигнализации ОКС7).

На основании анализа принятой информации и решения о последующей маршрутизации вызова оборудование Softswich, используя соответствующие протоколы, осуществляет сигнальный обмен по установлению соединения с сетевым элементом назначения и управляет с использованием протокола Н.248 (для IP коммутации) или BICC (для ATM коммутации) установлением соединения для передачи пользовательской информации. При этом потоки пользовательской информации не проходят через Softswich, а замыкаются на уровне транспортной сети.

Структура уровня управления коммутацией мультисервисной сети представлена на рис. 1.5.

Рисунок 1.5 - Структура уровня управления коммутацией

Терминальное оборудование пакетной сети взаимодействует с оборудованием Softswich с использованием протоколов SIP и Н.323. Пользовательская информация от терминального оборудования поступает на уровень узлов доступа пакетной сети и далее маршрутизируется под управлением Softswich.

Вся информация, связанная со статистикой работы мультисервисной сети, учетом стоимости по направлениям и учетом стоимости для пользователей, накапливается и обрабатывается на уровне Softswich для передачи в направлении соответствующих систем (АСР, ТОиЭ).

Описание уровня услуг и управления услугами

Основной услугой, предоставляемой как в классических сетях связи, так и в мультисервисной сети, является передача информации между пользователями сети. Использование пакетных технологий на уровне транспортной сети позволяет обеспечить единые алгоритмы доставки информации для различных видов связи.

Кроме услуг по доставке информации, в мультисервисных сетях реализована возможность поддержки предоставления расширенных списков услуг.

Применительно к услуге телефонии, точкой предоставления дополнительных услуг является оборудование Softswich или оборудование серверов приложений.

Для пользователей, использующих терминалы мультимедиа (SIP и Н.323 ТЕ), могут предоставляться различные виды мультимедийных услуг.

Реализация логики обслуживания вызова в ограниченном числе сетевых точек позволяет оптимизировать структуру доступа к услугам, предоставляемым со стороны интеллектуальных сетей связи. Для этой цели на уровне Softswich реализуется функция SSP.

Использование пакетных технологий позволяет обеспечивать совместное предоставление расширенного списка услуг вне зависимости от типа доступа, используемого пользователем.

В мультисервисных сетях реализуется возможность предоставления однотипных услуг с различными параметрами классов обслуживания (QoS).

Как правило, различные производители оборудования мультисервисных сетей предлагают собственные наборы расширенных услуг связи, что должно учитываться при выборе оборудования.

Следует отметить, что на сегодня вопрос взаимодействия между Softswich и серверами услуг недостаточно проработан на уровне международных стандартов, в связи с чем возможна несовместимость оборудования различных производителей.

Организация доступа к услугам NGN

Для доступа абонентов к услугам NGN используются:

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

традиционные сети (ТФОП, СПД, СПС), абоненты которых получают доступ к мультисервиснои сети через узлы, подключенные к шлюзам (Media Gateway).

На ТФОП для доступа используется абонентский участок, для увеличения пропускной способности которого может использоваться технология xDSL, а на сетях подвижной связи (2G) может использоваться перспективная технология GPRS

Классификация оборудования для NGN

Схема классификации оборудования для NGN представлена на рисунке

Каждый из перечисленных видов технических средств NGN должен реализовывать в своем составе как обязательную долю функциональности, без которой не возможно выполнение основных функций системы, так и ряд дополнительных функций, предоставляющих пользователям различные специальные возможности. Реализуемая с помощью технических средств NGN функциональность может включать функции различных уровней (уровня доступа, уровня транспорта и уровня услуг).
Рассмотрим более подробно назначение и функциональность основных технических средств NGN, применяемых на сетях общего пользования

Система управления соединениями (Call Session Control System)
контроллер управления шлюзами (MGC)
Гибкий коммутатор (SoftSwithc)
Proxy Server SIP (PS)
система передачи голосовой e сигнализационной нагрузки
медиа шлюз (GW)
шлюз сигнализации (SG)
транспортное оборудование связи, использующееся для передачи речевых, сигнализационных e сигналов системы мониторинга e конфигурирования a подсистеме транспорта (TNE)
сервера услуг
сервер приложений (AS)
медиа сервер (MS)
сервер сообщений (MeS)
оборудование создания приложений (ACE)
оборудование мультимедийной подсистемы NGN (IMS)
система управления e взаиморасчетов
системы мониторинга e конфигурации (MS)
системы биллинга (BS)
устройства доступа
универсальное устройство доступа, использующееся для подключения терминалов NGN (NGN-AD)
абонентские терминалы (существующее аналоговое терминальное оборудование (legacy terminal), IAD , оборудование NGN и т.д.) (TE)

Контроллер управления шлюзами (MGC)

Основной задачей MGC является управление одним или большим количеством медиа шлюзов (Trunk Media Gateway).
MGC осуществляет управление вызовами между абонентами сети. MGC имеет прямой интерфейс для взаимодействия с серверами приложений и способен управлять предоставляемыми AS услугами.
Каждый MGC должен предоставлять базовую часть функциональности при управлении сеансами связи, включающих в том числе: передачу таблиц маршрутизации, преобразование систем нумерации между различными номерными планами, осуществление управления MG посредством протоколов сигнализации (MGCP, H.248/Megaco, H.323, SIP) и т.д.
MGC является основным элементом Softswitch (Оборудования гибкой коммутации) и применяется в сетях NGN в качестве главного коммутационного устройства, управляющего различными сеансами связи. Применение в решениях Softswitch различных элементов, входящих в состав NGN, позволяет использовать Softswitch в качестве разнообразных типов оборудования, от распределенных УПАТС, до центрального элемента мультисервисных сетей связи.

Гибкий коммутатор (Softswitch)

Реализует функции по логике обработки вызова, доступу к серверам приложений, доступу к ИСС, сбору статистической информации, тарификации, сигнальному взаимо¬действию с сетью ТфОП и внутри пакетной сети, управлению установ¬лением соединения и др. Гибкий коммутатор является основным уст¬ройством, реализующим функции уровня управления коммутацией и передачей информации.
В оборудовании гибкого коммутатора должны быть реализованы следующие основные функции:
¦ функция управления базовым вызовом, обеспечивающая прием и
обработку сигнальной информации и реализацию действий по установлению соединения в пакетной сети;
¦ функция аутентификации и авторизации абонентов, подключае¬мых в пакетную сеть как непосредственно, так и с использовани¬ем оборудования доступа ТфОП;
¦ функция маршрутизации вызовов в пакетной сети;
¦ функция тарификации, сбора статистической информации;
¦ функция управления оборудованием транспортных шлюзов;
¦ функция предоставления ДВО. Реализуется в оборудовании гиб¬
кого коммутатора или совместно с сервером приложений;
¦ функция ОАМ&Р: эксплуатация, управление (администрирова¬ние), техническое обслуживание и предоставление той информа¬ции, которая не нужна непосредственно для управления вызовом
и может передаваться к системе управления элементами через
логически отдельный интерфейс;
функция менеджмента: обеспечивает взаимодействие с системой
менеджмента сети.
Дополнительно в оборудовании гибкого коммутатора могут быть ре¬ализованы следующие функции:
функция SP/STP сети ОКС7;
функция предоставления расширенного списка ДВО. Реализует¬ся самостоятельно или с использованием серверов приложений;
функция взаимодействия с серверами приложений;
функция SSP;
другие.
Основные характеристики гибкого коммутатора:
1) Производительность. Гибкий коммутатор обслу¬живает вызовы от различных источников нагрузки, каковыми являются:
вызовы от терминалов, предназначенных для работы в сетях NGN
(терминалы SIP и Н.323, а также 1Р-УПАТС);
вызовы от терминалов, не предназначенных для работы в сетях
NGN (аналоговые и ISDN терминалы) и подключаемых через обо¬рудование резидентных шлюзов доступа;
вызовы от оборудования сети доступа, не предназначенного для
работы в сетях NGN (концентраторы с интерфейсом V5) и под¬ключаемого через оборудование шлюзов доступа;
вызовы от оборудования, использующего первичный доступ
(УПАТС) и подключаемого через оборудование шлюзов доступа;
вызовы от сети ТфОП. обслуживаемые с использованием сигна¬лизации ОКС7 с включением сигнальных каналов ОКС7 либо
непосредственно в гибкий коммутатор, либо через оборудование
сигнальных шлюзов;
вызовы от других гибких коммутаторов, обслуживаемые с исполь¬зованием сигнализации SIP-T.
Производительность оборудования гибкого коммутатора различна при обслуживании вызовов от различных источников, что объясняется как различным объемом и характером поступления сигнальной инфор¬мации от разных источников, так и заложенными алгоритмами обработ¬ки сигнальной информации.
2) Надежность. Требования по надежности к оборудованию гибкого коммутатора характери¬зуются средней наработкой на отказ, средним временем восстановления, коэффициентом готовности, сроком службы.
3) Поддерживаемые протоколы. Оборудование гибкого коммутатора может поддерживать следующие виды протоколов.
При взаимодействии с существующими фрагментами сети ТфОП:
а) непосредственное взаимодействие: ОКС7 в части протоко¬лов МТР, ISUP и SCCP;
б)взаимодействие через сигнальные шлюзы: M2UA,M3UA,
М2РА для передачи сигнализации ОКС7 через пакетную сеть,
V5UA для передачи сигнальной информации V5 через пакетную сеть, IUA для передачи сигнальной информации первичного доступа ISDN через пакетную сеть;
в)MEGACO (H.248) для передачи информации, поступающей
по системам сигнализации по выделенным сигнальным кана¬лам (2ВСК).
При взаимодействии с терминальным оборудованием:
а)непосредственное взаимодействие с терминальным оборудованием пакетных сетей: SIP и Н.323;
б)взаимодействие с оборудованием шлюзов, обеспечивающим
подключение терминального оборудования ТфОП:
MEGACO (H.248) для передачи сигнализации по аналого¬вым абонентским линиям; IUА для передачи сигнальной
информации базового доступа ISDN.
При взаимодействии с другими гибкими коммутаторами: SIP-T.
При взаимодействии с оборудованием интеллектуальных плат¬форм (SCP): INAP.
При взаимодействии с серверами приложений: в настоящее вре¬мя взаимодействие с серверами приложений, как правило, бази¬руется на внутрифирменных протоколах, в основе которых лежат
технологии JAVA, XML, SIP и др.
При взаимодействии с оборудованием транспортных шлюзов:
а)для шлюзов, поддерживающих транспорт IP или IP/ATM:
H.248, MGCP, IPDC и др.;
б)для шлюзов, поддерживающих транспорт ATM: BICC.
4)Поддерживаемые интерфейсы. Оборудование гибкого коммутатора поддерживает следующие виды интерфейсов:
a) интерфейс Е1 (2048 кбит/с) для подключения сигнальных каналов ОКС7. включаемых непосредственно в гибкий коммутатор;
б) интерфейсы семейства Ethernet для подключения к IP сети. Через Ethernet-интерфейсы передается сигнальная информа¬ция в направлении пакетной сети.

Сервер приложений (AS)

AS представляет собой программный сервер, предоставляющий пользователям новые услуги.
AS предоставляет возможность получения ряда новых услуг, например электронная коммерция (e-commerce) и электронная торговля (e-market).
В сетях NGN, AS имеет важнейшее значение. AS может выполнять функции большинства элементов сети NGN в области «ОБЛАСТЬ УПРАВЛЕНИЯ СЕАНСАМИ СВЯЗИ И УСЛУГАМИ», а именно: MGC, Медиа сервер, Сервер сообщений и т.д. Использование AS позволит более гибко управлять сетевыми возможностями и создавать новые и перспективные сетевые сценарии.

Медиа сервер (MS)
MS предоставляет услуги по взаимодействию пользователя, посредством голосовых и DTMF команд, с приложениями и другими дополнительными услугами связи.
MS по своей архитектуре делится на:
Блок управления медиа ресурсами, обеспечивающий: DTMF распознавание, синтез речи, распознавание речи и т.д.
Блок управления услугами, обеспечивающий: выдачу в линию сообщений, запись сообщений, передачу факсимильных услуг, организацию конференций и т.д.)
Реализация MS возможна на различных программно-аппаратных платформах с использованием языков VoiceXML и других.
Сервер сообщений (MeS)
MeS отвечает за сохранение и передачу сообщений пользователям. Также, MeS позволяет обеспечить пользователей дополнительными услугами связи. MeS, также, как и MS может быть выполнен на различных программно-аппаратных платформах с использованием разнообразных языков программирования.
Оборудование создания приложений в области связи (ACE)
ACE предоставляет возможность разработки и создания законченных приложений и услуг, импортируемых в AS. При создании приложений необходимо обеспечить: анализ требований, создание приложений, тестирование, развитие приложений.
ACE может быть реализована на различных программно-аппаратных платформах с использованием разнообразных языков программирования.

Шлюзы (Gateways)
Шлюзы (Gateways) — устройства доступа к сети и сопряжения с су¬ществующими сетями. Оборудование шлюзов реализует функции по преобразованию сигнальной информации сетей с коммутацией пакетов в сигнальную информацию пакетных сетей, а также функции по преоб¬разованию информации транспортных канатов в пакеты IP/ячейки ATM и маршрутизации пакетов IP/ячеек ATM. Шлюзы функционируют на транспортном уровне сети.
Для реализации возможности подключения к мультисервисной сети различных видов оборудования ТфОП используются различные про¬граммные и аппаратные конфигурации шлюзового оборудования:
¦ транспортный шлюз — реализация функ¬ций преобразования речевой информации в пакеты IP/ячейки
ATM и маршрутизации пакетов IP/ячеек ATM;
¦ сигнальные шлюзы — реализация функ¬ции преобразования систем межстанционной сигнализации сети
ОКС7 (квазисвязный режим) в системы сигнализации пакетной
сети ;
¦ транкинговый шлюз — совместная реа¬лизация функций MG и SG;
¦ шлюз доступа — реализация функции
MG и SG для оборудования доступа, подключаемого через интерфейс V5;
¦ резидентный шлюз доступа —
реализация функции подключения пользователей, использующих
терминальное оборудование ТфОП/ЦСИС к мультисервисной сети.
Оборудование транспортного шлюза должно выполнять функции устройства, производящего обработку информационных потоков среды передачи.
Оборудование сигнального шлюза должно выполнять функции по¬средника при сигнализации между пакетной сетью и сетью с коммутаци¬ей каналов.
Основными характеристиками шлюзов являются следующие:
Емкость, определяемая как в направлении ТфОП, так и в направле¬нии к пакетной сети.
В направлении к ТфОП емкость определяется количеством подклю¬чаемых потоков Е1 в направлении сети ТфОП для транспортных шлю¬зов, а также количеством аналоговых абонентских линий и количеством и (S/Т)-интерфейсов для подключения абонентов базового доступа ISDN для резидентных шлюзов доступа.
В направлении к пакетной сети емкость определяется количеством и типом интерфейсов.
Протоколы. Оборудование шлюзов может поддерживать следующие протоколы.
Для транспортных шлюзов:
¦ в направлении к гибкому коммутатору: Н.248, MGCP, IPDC для управления вызовами при использовании транспортной технологии IP; BICC для управления вызовами при исполь¬зовании транспортной технологии ATM;
¦ в направлении к другим шлюзам или терминальному обору¬дованию пакетной сети: RTP/RTCP при использовании транс¬портной технологии IP; PNNI или UNI при использовании транспортной технологии ATM.
Для сигнальных шлюзов:
¦ в направлении к сети ТфОП: в зависимости от реализации
возможна поддержка уровня МТР2 или МТРЗ системы сиг¬нализации ОКС7.
¦ в направлении к гибкому коммутатору: в зависимости от ис¬пользуемых механизмов обработки ОКС7 могут поддержи¬ваться M2UA или M3UA.
Для шлюзов доступа:
¦ в направлении к гибкому коммутатору: для передачи сигнальной информации, связанной с обслуживанием вызова: V5UA
при подключении оборудования сети доступа; MEGACO
(Н.248) при подключении абонентов, использующих сигна¬лизацию по аналоговой абонентской линии; IUA при под¬ключении абонентов, использующих базовый доступа ISDN.
Для передачи сигнальной информации управления шлюза¬
ми: Н.248. MGCP, IPDC;
в направлении к другим шлюзам и терминальному оборудо¬ванию пакетной сети: RTP/RTCP;
¦ в направлении к ТфОП: сигнализацию по аналоговым або¬нентским линиям, сигнализацию базового доступа ISDN в
части протоков уровня 2 (LAP-D), сигнализацию по интерфейсу V5 в части протоколов уровня 2 (LAP-V5).
Поддерживаемые интерфейсы. Как правило, оборудование шлюзов поддерживает следующие интерфейсы:
транспортные шлюзы: в направлении к ТфОП поддерживаются интерфейсы PDH (E1) и/или SDH (STM1/4). В направлении па¬кетной сети на основе IP технологий: интерфейсы семейства Ethernet от l0 Base до Gigabit Ethernet (l000 Base), причем используемая среда передачи специфицируется отдельно. В направлении пакетной сети на основе ATM технологий: от IMA до NNI 4.0:
сигнальные шлюзы в направлении ТфОП в основном поддержи¬вают интерфейс PDH (E1), а в направлении пакетной сети —
интерфейс l0 Base Ethernet;
шлюзы доступа в направлении ТфОП поддерживают интерфейс по
аналоговым абонентским линиям и интерфейсы базового доступа
ISDN (U-, S-. S/T) для резидентных шлюзов и интерфейс PDH (E1)
для шлюзов доступа, осуществляющих подключения оборудования
интерфейса V5. В направлении пакетной сети на основе IP техно¬логий: интерфейсы 10-l00 Base Ethernet. В направлении пакетной
сети на основе ATM технологий: интерфейсы IMA или UNI.

Система мониторинга и конфигурирования (MS)

Система мониторинга и конфигурирования должна обеспечивать контроль и управление всеми техническими средствами NGN. Подобные системы должны строиться с использованием распределенной, объектно-ориентированной структуры и должны быть мультипротокольными. Интерфейсы систем управления должны быть открытыми. Основным Отличительными чертами подобных интерфейсов должны являться: стандартизированные протоколы (IIOP, CMIP, SNMP, FTP, FTAM и др..), использование формальных языков для описания стандартизированных интерфейсов (CORBA IDL, JAVA, GDMO, ASN.1 и др.), стабильность, которая позволяет вносить только те изменения, которые будут обратно совместимы.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Виды сетевой архитектуры, использующие принцип декомпозиции шлюзов.

1.1. Эволюция управления обслуживанием вызова в ТфОП.

1.2. Управление обслуживанием вызовов в сетях NGN.

1.3. Принцип декомпозиции шлюзов.

1.4. Математические модели управления шлюзами.

1.5. Цель и задачи исследования.

1.6. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Модели и методы расчёта устройств управления медиа-шлюзами

2.1. Функциональная модель управления медиа-шлюзами.

2.2. Математическая модель управления медиа-шлюзами.

2.3. Опрос очередей согласно дисциплине E-Limited.

2.4. Опрос очередей согласно дисциплине G-Limited.

2.5. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Анализ ВВХ и алгоритм проведения расчётов.

3.1. Численно-графический анализ разработанной модели.

3.2. Оптимизация обслуживания с дисциплиной E-Limited.

3.2.1 Определение оптимального ki.

3.2.2 Анализ эффективности оптимизации.

3.3. Алгоритм расчёта параметров и ВВХ системы.

3.4. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Инженерные аспекты управления медиа-шлюзами.

4.1. Анализ вариантов архитектуры управления медиа-шлюзами.

4.1.1. Возможные варианты архитектуры управления медиа-шлюзами.

4.1.2. Методология проведения анализа.

4.2. Структурная модель сети на базе распределённого шлюза.

4.3. Разработка критериев оценки качества обслуживания трафика протоколов управления медиа-шлюзами.

4.4. Практическая реализация архитектуры распределенного шлюза.

4.5. Применение результатов работы и натурный эксперимент.

4.6. Выводы по главе 4.

Рекомендованный список диссертаций

• Модели и методы исследования процессов функционирования и оптимизации построения сетей связи следующего поколения (Next Generation Network) 2009 год, доктор технических наук Сычев, Константин Иванович

• Исследование и разработка метода оперативного управления потоками телефонного трафика для интегрированных систем 2004 год, кандидат технических наук Панов, Алексей Евгеньевич

• Разработка и исследование моделей распределения сетевых ресурсов в сетях связи следующего поколения 2013 год, кандидат технических наук Кутбитдинов, Сино Шахабитдинович

• Разработка обобщенных аналитических моделей процессов сигнального обмена в конвергентной сети 2015 год, кандидат технических наук Углов, Иван Валерьевич

• Разработка метода анализа показателей качества обслуживания сигнальных сообщений в гибридных сетях с коммутацией каналов и пакетов 2011 год, кандидат технических наук Хатунцев, Антон Борисович

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели и методы управления медиа-шлюзами в сетях NGN»

Похожие диссертационные работы по специальности «Телекоммуникационные системы и компьютерные сети», 05.13.13 шифр ВАК

• Разработка дисциплины обслуживания на основе нейросетевого прогноза трафика дифференцированных услуг 2006 год, кандидат технических наук Станкевич, Александр Альфредович

• Принципы построения имитационных моделей передачи трафика IP-телефонии в корпоративной мультисервисной сети с перегрузками 2004 год, кандидат физико-математических наук Петунин, Сергей Александрович

• Принципы построения и анализ вероятностно-временных характеристик центров обработки информации и управления интеллектуальных телекоммуникационных сетей 2003 год, доктор технических наук Колбанёв, Михаил Олегович

• Разработка методики расчета показателей качества для сетей сигнализации и управления 2009 год, кандидат технических наук Червяков, Олег Вячеславович

• Модели и методы анализа вероятностно-временных характеристик сигнального трафика в интеллектуальных сетях связи 2010 год, кандидат технических наук Бузюкова, Ирина Львовна

Заключение диссертации по теме «Телекоммуникационные системы и компьютерные сети», Атцик, Александр Александрович

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.