УДК 004.72

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И АРХИТЕКТУРА МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ КОНЦЕПЦИИ NGN

№26,

Технические науки

Вдовенко Дмитрий Викторович
Зюзин Владислав Дмитриевич
Лопухов Роман Сергеевич


Ключевые слова: СЕТЬ; УСЛУГА; УРОВЕНЬ; СВЯЗЬ; УПРАВЛЕНИЕ; ВОЗМОЖНОСТЬ; ДАННЫЕ; ДОСТУП; СИСТЕМА; NETWORK; SERVICE; LEVEL; COMMUNICATION; MANAGEMENT; CAPABILITY; DATA; ACCESS; SYSTEM.


Аннотация: В данной статье описываются принципы построения и архитектура мультисервисной сети связи на основе концепции NGN. Мультисервисная сеть по свой сути, универсальная и является средой, с многоцелевым назначением, которая служит для трансляции речи, изображения и различной информации при помощи технологии Packet. Преимуществом мультисервисной сети будет являться высокий уровень надежности (почти как в сетях телефонии с коммутацией каналов) и маленькая стоимость передачи информационных массивов (почти как передача такого же объема информационных данных через сеть Интернет).

Общие положения

В настоящее время имеют место быть ощутимые колебания характера и структуры передаваемых информационных массивов, как для корпоративных сетей, так и для операторов мобильной связи. Трансформируются ключевые моменты построения сетей, осуществляется переход к IP-сетям, имеющим возможность передавать любую разновидность данных с одним и тем же качеством в пределах одной сети. Такие сети имеют широкую полосу пропускания, осуществляют коммутацию пакетов, и могут управлять трафиком. Все вышеперечисленные качества делает данный вид сети очень привлекательными, как для операторов мобильной связи, так и для обычных пользователей.

На данный момент, львиная доля всех компаний, предоставляющих услуги сотовой связи в нашей стране в серьёз взялись именно за мульти сервисные сети, ведь это даёт возможность предпринимателям создавать эти сети на ведомственном уровне. В настоящее время мульти сервисные сети есть в распоряжении практических любых административных городов во всех регионах нашей необъятной страны, при чём, в некоторых случаях они распространяются и далеко за пределы конкретных региональных центров.

Основные требования к мультисервисным сетям связи

Базовой задачей такой сети будет являться обеспечение рабочего момента разнообразных приложений телекоммуникационных систем в единой сфере транспорта. Учитывая это, при трансляции произвольного вида трафика, применяется единая инфраструктура.

«Доступность любых сервисов, всегда и везде» — основной тезис мульти сервисных сетей. Вдобавок такая сеть позволяет реализовать поверх транспортной среды дополнительные сервисы такие как: пакетная телефония, интерактивное ТВ и много другое.

Результативность информационной помощи управленческого момента любого предприятия добивается при помощи совокупности трафика неоднородных данных и речи, употребляя в рабочем моменте интегрированную транспортную среду. Представляется реальным уменьшить расходы на формирование свежей сети и на её дальнейшую эксплуатацию.

Базовые принципы построения сети связи следующего поколения NGN

В базу идеи сетей NGN закладывается концепция создания широко ориентированной сети, имеющей возможность транслировать всевозможные информационные массивы (речь, аудио, текстовая и графическая информация) при помощи единой инфраструктуры. Без сомнения, положительным аспектом является то, что данная сеть имеет возможность предоставлять обширный спектр инфокоммуникационных услуг.

Ключевым аспектом более совершенных сетей связи в будущем (NGN) будет являться то, что функционал управления вызовом и услугами будет отделён от функционала переноса и коммутации, а базовыми параметрами будут признаны:

1) Построение сети при помощи коммутации пакетов, с разделением функционала переноса информационных данных и управления. При этом функционал сети будет отделён от функционала приложений и услуг;
2) Поддержка обширного спектра инфокоммуникационных услуг, включая услуги «real-time» и услуги электронной почты;
3) Обеспечения взаимосвязи с имеющимися сетями электронной связи;
4) Реализация возможности независимого управления услугами пользователем, не учитывая его вариант доступа и применяемого терминала.

Не трудно догадаться, что сформированные на основании выше изложенных факторах, сети будут иметь множество преимуществ над известными классическими сетями электросвязи, а это, в свою очередь, стимулирует эволюцию мульти сервисных ведомственных сетей. Главные достоинства таковых можно увидеть в таблице 1.

Таблица 1.

Основные преимущества сетей электросвязи следующего поколения

Объекты сети Достоинства (преимущества)
Оператор сети — порождение глобальной подстраиваемой под нужды сети для оказания различных услуг;

— возможность предложения иных услуг, и, как следствие, увеличение продаж;

— возможность взаимодействия с шириной полосы пропускания, для настраивания её на разнообразный трафик;

— возможность и, главное, простота переделки сети под нужды в будущем;

— как уже было замечено выше, элементарное управление оборудованием;

— возможность вносить дополнительные услуги без покупки новых оборудований.

Пользователи сети — можно получить популярные на сегодняшний день услуги Triple play, не прибегая к услугам других операторов;

— можно объединить все девайсы в единой сети, вне зависимости от их территориального расположения;

— можно получить необходимые услуги при любом варианте подключения.

Главная причина появления мульти сервисной сети – это увеличение возможностей предоставляемых услуг конкретным оператором. Если начать более внимательно разбираться с существующей такой сетью или её элементом, то некоторые услуги можно разделить на следующие классификации:

1) Услуги организаций сети телефонии (местные, междугородние и даже международные телефонные разговоры)
2) Услуги организаций передачи данных (нужен для п получения доступа к сетям Интернет и проч.)

Ещё одним из главных плюсов мульти сервисной сети связи является возможность разрешить проблему получения информации в одном ключе, но это при условии, что у абонента есть точка доступа с высокой скоростью (ADSL – модем или оптика до пользователя FTTU).

Промежуточный вывод таков, что мульти сервисная сеть имеет возможность дополнять и улучшать как старые сети связи, так и новые, кроме того, аналоговую и факс (неподвижные изображения), оборудование цифровой сети с интеграцией служб (ЦСИС) и т.д.

Архитектура мультисервисной сети связи

Пример архитектуры мульти сервисной сети можно увидеть на рисунке 1.


Рисунок 1. Типовая архитектура мульти сервисной сети связи

Теоретически, мульти сервисную сеть связи можно «представить» в виде уровней, которые представлены ниже:

— уровень услуг;
— уровень управления;
— транспортный уровень;
— уровень доступа.

Задачами, реализующимися уровнем услуг, являются:

— управление и создание новых услуг;
— внедрение созданных услуг;
— взаимодействие различных услуг.

Данный уровень способствует пользованию любыми услугами, и всё это, не взирая на то, каким образом клиент получил доступ к сети, так же это можно реализовывать без вмешательства в иные уровни. Важно заметить, что этот уровень может распространяться сразу на несколько подсистем и при этом не важно, на каких технологиях они реализованы.

Главными целями уровня управления являются обработка сигнализации и маршрутизация вызовов, авторизация пользователя, установление или разрыв соединений. Его важнейшим устройством является Softswitch (Гибкий или программный коммутатор). Это устройство представляет собой вычислительное устройство, у которого высокая степень доступности. К основным задачам этого устройства можно отнести:

— управление базовым вызовом (не обходим для приёма и обработки сигнальной информации, так же осуществляет установление соединения в сети с коммутацией пакетов);
— авторизации и аутентификации абонентов (позволяет идентифицировать абонентов, которые подключены к сети через ТфОП, так и к уровню доступа);
— маршрутизация вызовов;
— взаимодействие с серверами приложений.

Транспортным уровнем называется высокоскоростной сетью передачи данных, иногда, однородных. В его «обязанности» входит:

поддерживание соединения в режиме реального времени;

Крайне важным параметров является надёжность, так как посредством мульти сервисной сети связи передаётся весь трафик, естественно, и тот, для которого крайне критичны задержки, тот же самый голос, который в прошлом передавали по сетям с КК, с использованием технологий ВРК (TDM)

Классические сети, которые есть сейчас, чаще всего, можно заменить кусочками создаваемой новой транспортной сети. По этой причине эти сети должны в полной мере соответствовать всем заявленным гостам и требованиям, регулируемым законом.

Уровень доступа используется как связующий узел для подключения абонента и сетевого устройства (телефоны, персональные компьютеры, и прочее). Началом сетей доступа являются различные кабели. Когда-то давно применялись медные кабели, так же применяются оптические кабели, коаксиальные, не исключено и использование радиоволн.

Кроме технологии IP, мульти сервисные сети связи могут формироваться и разрабатываться ещё и на базе выделенных каналов.


Рисунок 2. Упрощенная структура мультисервисной сети предприятия

В сети доступа одна из самых сложных архитектур, в которой огромное кол-во интерфейсов, оконечных устройств, разнообразные среды передачи, разнообразные запросы в области надёжности. Всё это делает её крайне сложной.

Для объединения доступа и услуг используются самые разнообразные методы и способы, задают их, естественно финансовые способности организации и платёжеспособность покупателей, требуемый уровень пропускной способности. В настоящее время принято полагать, что с наибольшим коэффициент по соотношению цена-предоставляемое качество, лидирует такая технология, как xDSL. Причина этому проста, такая высокоскоростная система для своей работоспособности требует, уже зачастую имеющуюся у всех, телефонную сеть связи.

На случай сильного наплыва абонентов, в мульти сервисной сети предусматривается высокоинтеллектуальная система управления. В сети может единовременно передаваться большое количество разнородных данных и для каждого типа таких данных важно соблюсти соответствующие им параметры и не так критично отступление от определенных значений других параметров. Важно использовать определенные оборудования и не позволять им работать на износ, а также важно сохранить высокое качество передачи данных. Перегрузки в сети устраняются без вмешательства человека, система сама анализирует ситуацию и принимает решения на какой параметр необходимо сделать упор, а каким можно было бы пожертвовать. Таким образом, мгновенно система решает проблемы и делает работоспособность более продуктивность.

За сетью необходимо тщательно следить, анализировать её работоспособность, проводить оценку, в случае, если хозяин сети пренебрежёт правилами эксплуатации, велик шанс, что он столкнётся с серьёзными трудностями, которые приведут к простою в сети, а они, в свою очередь, к потере денег. Предоставление новых услуг требует определённых условий, таких, как правильное осуществление принятия и передачи данных, не зависимо от типа оборудования или применяемых технологий, так как необходимо, чтобы услуги могли предоставляться в высоком качестве, осуществлять над ними правильную маршрутизацию и распределение. Для высококачественной диагностики и анализа работоспособности сетей имеет возможным применение специальных диагностических средств и программ, таких, как: OSS/BSS.

Структура системы управление на различных предприятиях отличается друг от друга, но во всех из них можно выделить определённые сходства:

1) Управление элементами;
2) Управление системой или сетью;
3) Управление сервисами;
4) Управление финансовым потоком.

В обязанности уровня управления входят такие задачи, как контролирование ряда элементов инфраструктуры, к ним относится и сервера, и сетевые устройства, и приложения, и некоторые иные элементы.

На системном же уровне осуществляется контроль ни одного, а целого ряда отдельных элементов.

На месте последующего уровня стоит руководство сервисами, в обязанность которых входит координирование за конкретными сервисами.

На верхнем уровне происходит визуализации информационного механизма в виде финансовой политики компании.

На сегодняшний день в нашей стране существует некоторое количество системных технических решений, которые интегрируют системы OSS в рабочий момент.


Рисунок 3. Пример архитектуры мультисервисной сети

Системы управления и мониторинга имеют высокую стоимость, но являются качественным альтернативным вариантом ручного труда совокупности сетевых инженеров, иначе говоря подходу, принятому в российских компания, устаревшему на данный момент.

Временной отрезок недоступности приложений составляет 33%.
Перечень возможных абонентов Мультисервисных сетей очень большой. бизнес-центры или фирмы, находящиеся в одном здании будут главными. Большое количество линий телефонии очень важно для корпоративных клиентов. Высокоскоростной доступ в Интернет так же играет важную роль.

Мультисервисные сети связи развиваются в наш день достаточно прогрессивно. Причиной увеличенного уровня спроса к компаниям и введению их на предприятиях, заключается в ощутимом росте статистики обращений к фирмам от внешних заказчиков и клиентов.

Вывод: ключевой задачей мультисервисных сетей является обеспечение рабочего момента самых разных приложений и телекоммуникационных систем в единой транспортной среде. МСС предоставляет возможность уменьшить число применяемого оборудования, так как применяется единый канал передачи, предназначенный для любого вида данных. Данный аспект даёт возможность осуществить значительную экономию при использовании активного оборудования.


Список литературы

  1. Галкин В.А., Григорьев Ю.А. Телекоммуникации и сети. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 608 с.
  2. Бакланов И.Г. SDH – NGSDH: Практический взгляд на развитие транспортных сетей – М.: Метротек, 2006. – 736 с.
  3. Маликова Е.Е., Михайлова Ц.Ц., Пшеничников А.П. Расчет оборудования мультисервисных сетей связи. – М.: Горячая линия – Телеком, 2014. – 76 с.
  4. Росляков А.В. Зарубежные и отечественные платформы сетей NGN. Учебное пособие для вузов. М.: Горячая линия – Телеком, 2014. – 258 с.
  5. Олифер В.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – Спб.: Питер, 2010. – 944 с.