Развитие телекоммуникационных сетей

• Для шлюзов доступа:

• в направлении к гибкому коммутатору: для передачи сигналь ной информации, связанной с обслуживанием вызова: V5UA при подключении оборудования сети доступа; MEGACO (Н.248) при подключении абонентов, использующих сигнализацию по аналоговой абонентской линии; IUA при подключении абонентов, использующих базовый доступа ISDN. Для передачи сигнальной информации управления шлюза ми: Н.248, MGCP, IPDC;
• в направлении к другим шлюзам и терминальному оборудованию пакетной сети: RTP/RTCP;
• в направлении к ТфОП: сигнализацию по аналоговым абонентским 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 пакетной сети на основе IP технологий: интерфейсы семейства Ethernet от 10Base до GigabitEthernet
• l000Base), 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 поддерживают

интерфейс PDH (E1), а в направлении  пакетной сети - интерфейс l0Base 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 РВН (E1) для шлюзов доступа, осуществляющих подключения оборудования интерфейса V5. В направлении пакетной сети на основе IP технологий: интерфейсы 10-100BaseEthernet. В направлении пакетной сети на основе ATM технологий: интерфейсы IMA или UNI.

АТС с функциями MGC- оборудование АТС, в котором помимо функций коммутации каналов реализованы функции по коммутации пакетов, т. е. функции шлюзов и частично функция гибкого коммутатора. Функционально к такому оборудованию одновременно предъявляются требования, определенные как для гибкого коммутатора, так и для шлюзов.

С точки зрения технических характеристик (в пакетной части) для такого оборудования определяются требования по емкости, производительности, надежности, поддерживаемым протоколам и реализованным интерфейсам  к пакетной сети.

Терминальное оборудование - терминальные устройства, используемые для предоставления голосовых и мультимедийных услуг связи и предназначенные для работы в пакетных сетях.

Существует  два основных типа терминальных устройств, предназначенных для работы в  пакетных сетях: SIP-терминалы и Н.323-тсрмина-лы. Данное оборудование может иметь как специализированное аппаратное (standalone), так и программное исполнение (softphone)l

Также иногда используется терминальное оборудование на основе протокола MEGACO. Такое терминальное оборудование совмещает в себе функции аналогового телефонного аппарата и шлюза доступа в части преобразования сигнализации по аналоговым абонентским линиям. Его функциональные возможности ограничиваются возможностями аналогового аппарата, но оно может непосредственно подключаться к пакетной сети.

Еще одним  видом терминального оборудования являются интегрированные устройства доступа (IAD). Как правило, IAD обеспечивает

подключение терминального оборудования сетей  ТфОП (аналоговые ТА и терминалы  ISDN) и терминального оборудования сетей передачи данных. В IAD реализуются функции по преобразованию протоколов сигнализации ТфОП в протоколы пакетных сетей (SIP/H.323) и преобразованию потоков пользовательской информации между сетями с коммутацией каналов и пакетными сетями. Ближайшей аналогией к IAD в сетях ТфОП является оборудование малых УПАТС.

Терминальное  оборудование поддерживает протоколы  SIP или Н.323 в направлении гибкого коммутатора для передачи информации сигнализации и управления коммутацией и протоколы RTP/RTCP для передачи пользовательской

информации. Для подключения  к сети, как правило, используется Ethernet

 интерфейс.

Сервер приложений. Используется для предоставления расширенного списка дополнительных услуг абонентам пакетных сетей или абонентам, получающим доступ в пакетные сети. Сервера приложений предназначены для выполнения функций уровня услуг и управления услугами.

Спецификация  выполняемых функций зависит  от реализуемой с помощью сервера  услуги/группы услуг и не может  быть сформулирована на абстрактном  уровне.

Серверы приложений, как правило, взаимодействуют с  оборудованием гибкого коммутатора  с использованием технологий JAVA, XML, OSP. Подключение производится в основном с использованием интерфейсов, базирующихся на Ethernet.

Обобщая свой богатый  опыт «Информсвязь», пионер и лидер  в создании мультисервисных (голос, видео, данные) корпоративных сетей  связи в России, в настоящее  время совместно со своими партнерами-поставщиками оборудования приступает к внедрению  мультисервисных сетей связи (связь  нового поколения) в интересах операторов связи и корпоративных заказчиков.

Наш интерес к  перспективной архитектуре не случаен. Он связан с тем, что эти сети базируется на протоколах и технологиях (это, прежде всего, IP, MPLS, H.323. SIP, V5.1 и др.), сходных  с теми, которые активно использовались нами на протяжении последнего ряда лет при построении мультисервисных сетей связи.

Сеть следующего поколения (NextGenerationNetwork– NGN) представляет собой новую концепцию сети, которая  обеспечивает передачу всех видов медиа-трафика, качество обслуживания (QoS) и предоставление неограниченного спектра телекоммуникационных услуг, с возможностью их добавления и редактирования. Мультисервисные  сети означают эволюцию существующих телекоммуникационных сетей, отражающуюся в слиянии сетей и технологий.

Основные термины  и определения в области NGN содержатся в «Концептуальных положениях по построению мультисервисных сетей  на ВСС России», утвержденных в 2001 году Минсвязи РФ. Многие производители  телекоммуникационного оборудования дают собственные определения, например, в Cisco Systems считают, что NextGenerationNetwork представляет собой консолидированную сетевую  среду, по которой передается трафик любого типа (ТфОП, Internet, беспроводных сетей).

Некоторые разработчики предлагают такую версию: NextGenerationNetwork представляет собой универсальную  многоцелевую сеть, предназначенную  для передачи речи, изображений и  данных с использованием технологии коммутации пакетов. По сути, она является результатом слияния Internet и телефонных сетей, объединяя в себе их лучшие черты. На практике это означает гарантированное  качество голосовой связи и передачи данных в критически важных приложениях. Таким образом, такая связь нового поколения имеет степень надежности, характерную для ТфОП (в противоположность  негарантированному качеству связи  через Internet) и обеспечивает низкую стоимость  передачи в расчете на единицу  объема информации (приближенной к  стоимости передачи данных по Internet, а не ТфОП).

Главная архитектурная  особенность мультисервисной сети связи 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. Данный тезис  является общепризнанным и достаточно подробно раскрыт на страницах «Концептуальных  положений».

Перспективная архитектура  показана на рис. 1. Здесь отчетливо  видна иерархия сетевой инфраструктуры: уровень опорной коммутации, уровень  управления коммутацией и передачей  информации, уровень управления услугами, уровень доступа. Задача уровня опорной  коммутации — коммутация соединений и прозрачная передача информации. Уровень управления коммутацией  и передачей служит для обработки  сигнальных команд, маршрутизации вызовов  и управления потоками. Уровень управления услугами содержит в себе логику предоставления услуг и доступа к приложениям. Уровень доступа предоставляет  широкий набор интерфейсов для  подключения к услугам сети.

Сети следующего поколения будут поддерживать одну платформу управления и иметь  общее ядро и для мобильной, и  для фиксированной связи. В итоге  абоненты получат единый набор услуг: и для ТФОП, и для IP-телефонии, и для мобильной сети. И первая из них — сохранение номера при  переходе от одного оператора к другому

Рис. 1. Архитектура  сети NGN

Специалисты компании «Информсвязь» имеют многолетний  опыт работ по проектированию и созданию мультисервисных масштабных территориальных  сетей связи. Мы традиционно идем в авангарде внедрения передовых  телекоммуникационных технологий в  России. «Информсвязь» была первой компанией по внедрению сетей  пакетной коммутации в России с 1995 г. В 1997г. мы разрабатывали решения для сетей ATM. В современной ситуации мы предлагаем для многих наших клиентов плавный переход на IP-технологии и одновременно исследуем вопросы применения концепции NGN на реальных возможностях телекоммуникационной инфрастуктуры.

NGN должна стать  в широком смысле универсальной  коммуникационной средой, предоставляющей  пользователю доступ к максимальному  количеству сервисов. На транспортном  уровне такая сеть обеспечивает  создание полносвязной инфраструктуры  для пакетной передачи данных  разного типа, обеспечивающей поддержку  качества обслуживания (QoS). Это выражается  в отказе от принятой в сетях  SDH и ATM канальной парадигмы, в  рамках которой соединения между  абонентами строятся по принципу  «точка—точка», и переходе к  идеологии виртуальных частных  сетей (VPN), организующих доставку  сервисов конечному пользователю  поверх протокола IP.

В качестве физической среды передачи все чаще находят  применение оптико-волоконные соединения. Передача IP-трафика непосредственно  по оптоволокну считается оптимальной (с точки зрения затрат) технологией  транспортировки данных.

Для организации  мультисервисных сетей регионального  уровня наиболее подходящими являются каналообразующие технологии 10 Gigabit Ethernet, xWDM и GMPLS. А для создания высокопроизводительной масштабируемой сетевой среды сейчас можно рекомендовать технологию MPLS последнего поколения (включающую в  себя протоколы Traffic Engineering, Fast Reroute и  др.).

На более высоких  уровнях модели OSI сеть нового поколения  открывает массу возможностей построения наложенных сервисов поверх универсальной  транспортной среды — от пакетной телефонии (VoIP) до интерактивного телевидения  и Web-служб. Сеть нового поколения отличается доступностью сервисов вне зависимости  от местоположения пользователя и используемых им интерфейсов (Ethernet, xDSL, Wi-Fi и т. д.). Таким образом, любой сервис, созданный  в любой точке Сети, становится доступным любому потребителю.

Архитектура сетей  предполагает создание мультисервисной  сети, причем первой фазой этого  процесса является развертывание структуры  мультипротокольной коммутации (MPLS). Основные преимущества технологии MPLS заключены  в возможности легкой организации  виртуальных частных сетей второго и третьего уровней (MPLS VPN), в обеспечении эффективного использования пропускной способности каналов связи и гарантированного качества услуг.

Организация VPN третьего уровня — наиболее востребованный способ применения MPLS. В этом случае для создания персональной таблицы  маршрутизации каждого клиента  используются так называемые виртуальные  маршрутизаторы (Virtual Routing Instance). Данная архитектура имеет высокую масштабируемость. Подобные услуги, используются теми подписчиками, которые нуждаются в передаче информации на третьем уровне и предпочитают перепоручить процессы маршрутизации  внешнему провайдеру.

Технология VPN второго  уровня позволяет операторам заниматься передачей информации второго уровня через ядро IP-MPLS. Вот основные виды услуг, которые можно развернуть в рамках такой структуры: прозрачная передача различных каналов второго  уровня поверх MPLS, услуга виртуального частного канала (которая обеспечивает передачу сигнализации и автоматическое обнаружение пользовательских устройств), объединение LAN с помощью виртуальных  коммутаторов (Virtual Switch Instance). Поверх VPN второго уровня обычно передаются каналы Ethernet, ATM, frame relay, PPP и HDLC.

В общем виде мультисервисные  сети описываются двухуровневой  архитектурой, состоящей из региональной и магистральной (включая межрегиональную) составляющих. На региональном уровне мультисервисная сеть призвана обеспечивать подключение абонентов и предоставление им как транспортных, так и прикладных услуг (Value Added Services). Кроме того, она  может стыковаться с инфокоммуникационными  службами других региональных сетей. На магистральном уровне создаваемая  новая сеть должна отвечать за прозрачный транзит конвергентного трафика, получаемого  от региональных сегментов.

Возможности мультисервисных сетей связи

В рамках NGN нет необходимости  разделять различные коммуникационные услуги – есть общая «услуга связи». Подключаясь к такой сети, клиент получает не просто канал связи и  какой-то определенный набор информационных сервисов и ресурсов – он может  самостоятельно определять, какой именно тип трафика (услуг) необходим в  рамках «услуги связи» – будь то IP-телефония, ISDN, международная связь, видеоконференции, доступ к услугам  классической интеллектуальной сети и  т. д.

Для начала работы с новым (незадействованным до определенного  момента) типом трафика (услугой) клиенту  необходимо лишь послать запрос, на основании которого оператором будет  проведена быстрая (в большинстве  случаев — автоматическая) конфигурация программных интерфейсов и механизмов контроля качества обслуживания. При  всей технической закрытости взаимоотношения  клиента и оператора связи  прозрачны – единая платформа  контроля трафика и система биллинга предоставляют клиенту не только удобство оплаты, но и играют роль дополнительного  инструмента self-provisioning – четкого  определения и самостоятельного управления объемом и структурой потребляемых инфокоммуникационных услуг. В результате любой бизнес может  конфигурировать «услугу связи» так, чтобы она отвечала его реальным потребностям.