Узлы уак-2 являются промежуточным звеном между уак- 1 и несколькими амтс территории.

Междугородняя телефонная сеть строится таким образом, чтобы между АМТС были организованы не только прямые пути (ПП), но и обходные - промежуточные пути (ОПП) и пути последнего выбора по обходным пучкам (ППВ). Такое построение сети позволяет экономить линейные сооружения, а также обеспечить установление соединения по обходным путям при невозможности соединения кратчайшим путем. При повреждениях на сети, на станциях имеется возможность быстро восстановить связь no обходным резервированным трактам и каналам сети.

В качестве УАК-1, УАК-II, ОТС-I, АМТС используются станции с программным управлением типа АХЕ —10. ЕWSD, а также координатные AMТС -2,3 и др.

Каждая зона имеет свой собственный трехзначный код АВС. Внутризоновая нумерация является семизначной, таким образом, междугорoдный номер включает и себя 10 знаков: 8 АВС авххххх, где:

8 - индекс выхода на междугороднюю телефонную сеть,

АВС - междугородний код (А- код региона, В-код зоны, С - код областного города);

авхххххх - внутризоновый номер (ав - код района в областном центре, ххххх - номер абонента). Если нумерация на ГТС не семизначная, то после кода АВС набирается соответствующее число выравнивающих цифр (2 или О).

1.9. Сети связи следующего поколения.

Технология NGN как основа внедрения универсальной услуги. Основным принципом работы традиционных систем связи был прин­цип коммутации каналов. Напомним, что для традиционной системы электросвязи наиболее важным трафиком является речевой трафик. Для такого трафика принцип коммутации каналов представляется са­мым эффективным. Действительно, если основным видом связи в сети является разговор по каналу (цифровому или аналоговому) между або­нентом А и абонентом Б, то вполне естественно, что лучше всего создать сеть, в которой всегда можно было создать канал от точки А до точки Б.

Из принципа коммутации каналов выросло и деление на первичную сеть как единого банка каналов и вторичные сети, где осуществляется коммутация каналов первичной сети по заданным правилам (рисунок 1.27.).

В процессе революции NGN, определение первичной сети, как каркаса всей системы электросвязи, оказалось неэффективным и в настоящее время по существу отменено. Сейчас деление систем связи проводят не по линиям «каналы – услуги» или «передача коммутация», а по линии «пользователь - сеть». В результате появилось понятие транспортной сети и сети доступа (рисунок 1.28). Транспортная сеть NGN — это совокупность сетевых элементов, которые обеспечивают передачу трафика. Сеть доступа — это совокупность сетевых элементов, обеспечивающих доступ абонентов к ресурсам транспортной сети с целью получения услуг.

Рисунок 1.26 – Построение междугородной сети:

а) организация связи между АМТС различных зон; б) условная схема составного канала ТЧ.

Рисунок 1.27 – Механизм работы традиционной сети связи.

Рисунок 1.28 – Структура современной системы NGN.

Наиболее популярные технологии транспортных сетей: SDH (теперь уже NGSDH), ATM, MPLS/IP, Frame Relay, WDM, магистральный Ether­net (например, 10 Gigabit Ethernet). Популярные технологии досту­па более многочисленны, так как включают в себя не только технологии абонентского доступа к сетям NGN, но и традиционные абонент­ские технологии. Это PDH, ISDN, абонентский Ethernet, IP, xDSL и VDSL, FTTx/PON, Wi-Fi и WiMAX, WLL, HPNA, CATV и HDTV, Fibre Channel. К ним же относятся и традиционные технологии телефон­ные каналы и модемная связь.

Все перечисленные технологии конкурируют друг с другом вслед­ствие поливариантной природы сетей NGN, причем на одной и той же се­ти могут эффективно соседствовать и взаимно проникать (в соответствии с принципом конвергенции) различные технологии. Таким образом си­стема связи нового поколения становится довольно разнородной и слож­но- структурированной. В ней сложно провести четкую границу между транспортной сетью и системой доступа.

Стоит поменять роль сегмента в сети — и можно говорить о возможной миграции этого ранее транспортного сегмента в область сетей доступа. Но самое интересное состоит в том, что, изменив многое в тради­ционной сети электросвязи от исходных принципов ее работы до непо­средственных решений, технология NGN лишь в незначительной степени модифицировала, механизм работы сети (рисунок 1.29). Аналогия с рисунка 1.27 почти полная, основное отличие состоит лишь в том, что услуги пере­дачи данных приобрели некоторую специфику. Они в меньшей степени ориентированы на связь между пользователями, а в большей степени — на связь между пользователем и некоторыми информационными ресур­сами (Web-порталами, распределенными базами данных, игровыми сер­верами, серверами электронной почты и пр.).

Очень часто даже связь между пользователями происходит через информационный ресурс. По­этому в первую очередь для NGN характерны не симметричные связи «клиент - клиент» (часто их называют соединениями peer-to-peer), а сугубо асимметричные связи «клиент - сервер», что привело к появле­нию целого класса асимметричных решений в современных сетях NGN(ADSL, Wi-Fi,

WiMAX, PON и пр.).

Пользователи подключаются к транспортной сети через сеть досту­па, в рамках которой пользователю выделяется определенный ресурс — канал доступа. Часто именно параметры канала доступа определяют качество и номенклатуру услуг, доступных клиенту сети NGN.

Напри­мер, при организации доступа по каналу ADSL 2 Мбит/с невозможно транслировать сигнал IPTV и поддерживать эту услугу, так как она требует минимум 5...6 Мбит/с.

Рисунок 1.29 – Принципы построения сети связи NGN.

Через сеть доступа NGN клиенты получают ресурс транспортной сети и посредством него выходят к интересующему их информацион­ному ресурсу или другому абоненту, Механизм полностью аналогичен представленному на рисунке 1.27 за исключением того, что вместо первич­ной сети здесь транспортная сеть, вместо вторичной — сеть доступа, вместо канала — некий ресурс, а к группе пользователей добавляются информационные ресурсы, которые также могут формировать и полу­чать трафик данных, тем самым образуя еще один слой структуры NGN.

Сети доступа должны либо создаваться заново, либо исполь­зовать те ресурсы, которые есть в наличии. Если есть провода — можно их использовать по технологии xDSL. Нет проводов — можно прокладывать волокно до пользователя (технология FTTx). Нет воз­можности проложить волокно — можно использовать радиодоступ по технологиям Wi-Fi. WiMAX, WLL и пр.).

Нет возможности разместить базовую станцию радиодоступа — можно использовать ресурсы сотовых сетей (GPRS, 3G, WCDMA и пр.). Обычно для подключения пользовате­ля всегда есть выбор между несколькими решениями. Именно поэтому в области технологий доступа число технических решений намного пре­восходит число решений в области транспортных сетей. Архитектура современных систем NGN. Рассмотрев взаимоотношения между транспортной сетью и сетями доступа, перейдем к современной модели сетей NGN, которая пришла на смену структурной модели традиционной системы электросвязи.

Согласно современному видению, сеть NGN может быть разделена на четыре уровня (рисунок 1.30):

• уровень доступа A (Access) обеспечивает доступ пользователям к ресурсам сети;

• уровень транспорта Т (Transport) представляет собой основной ресурс сети, обеспечивающий передачу информации от пользователя к пользователю;

• уровень управления С (Control) представляет собой новую кон­цепцию коммутации, основанную на применении технологии компью­терной телефонии и Softswitch;

• уровень услуг S (Service) определяет состав информационного на­полнения сети. Здесь находится полезная нагрузка сети в виде услуг

по доступу пользователей к информации.

Вначале пользова­тель получает канал доступа и выходит в транспортную сеть. Транс­портная сеть обеспечивает передачу трафика пользователя и трафика от информационного ресурса.

Уровень коммутации позволяет пользова­телю установить канал взаимодействия между терминалом и ресурсом, а уровень услуг обеспечивает сквозную поддержку соответствующего ка­чества. Другими словами, легко указать «стандартный путь» пользо­вателя для получения услуги «снизу вверх».

Но вместе с тем можно анализировать связи уровня доступа А с уровнем услуг S, а также связи между уровнями S и Т между С и А и т.д., обнаружив взаимопроник­новение (конвергенцию) уровней модели.

Рисунок 1.30 – Архитектура современной сети NGN.

Поэтому эта модель скорее не технологическая, а представляет собой удобную классификацию задач NGN и соответствующих им решений.

Построение интеллектуальной сети (ИС)

Цель создания ИС. Совершенствование современных сетей электросвязи идет по пути их цифровизации и интеграции все большего количества служб. Эти службы предлагают как обыч­ные (базовые) услуги, так и большое разнообразие допол­нительных видов услуг (обслуживания). Пользователем цифро­вых станций еще не полностью цифровизованных сетей может быть предложен большой спектр современных услуг, не до­ступный другим абонентам сети. Переход к цифровой сети позволит охватить новыми услугами всех абонентов. При предоставлении современных услуг требуется весьма сложная обработка запросов, пересылка больших объемов данных с высокой скоростью. Если ресурсы, используемые для предо­ставления услуг, рассредоточены на многих станциях сети, то это приводит к недопустимым задержкам и искажениям ин­формации при ее многократной пересылке от одной станции к другой.

Для преодоления этих недостатков необходимо использо­вать такую стратегию предоставления многообразных услуг, которая основывается на централизации наиболее сложной обработки данных и на использовании протоколов инфор­мационного обмена (Х.25, СС № 7, АРД) между элементами сети, гарантирующих высокие скорость и верность.

В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т вся совокупность услуг, предоставляемых сетью, делится на две группы: основные услуги и дополнительные виды обслуживания. Основные услуги связаны с процессами установления со­единений (при способе коммутации каналов), тарификации, организации виртуальных соединений (при способе комму­тации пакетов), передачи пакетов между элементами сети. Основные услуги, как правило, редко изменяются и реализуются сетью при обслуживании каждого вызова.

Дополнительные услуги весьма разнообразны. Можно упо­мянуть, например, такие:

- универсальный номер доступа (УНД);

- персональный номер (ПН);

- "зеленый телефон" (ЗТ).

Услуга УНД предоставляет возможность по единому номе­ру, закрепляемому, например, за предприятием, фирмой, бан­ком, получить связь с требуемым пользователем. В процессе предоставления этой услуги ИС запрашивает вызывающего абонента о требуемом подразделении, предлагает дополнитель­но набрать определенное число знаков номера и адресует вызов на свободный телефон (терминал). Вся требуемая для предоставления ДВО информация концентрируется в сетевых базах данных "интеллектуальной надстройки" коммутируемой сети (в частности, телефонной).

Услуга ПН подобна той, которой пользуются абоненты сетей подвижной связи. Абонент, желающий получить услугу ПН, регистрируется в ИС и получает логический номер, по которому его можно отыскать независимо от того, где он находится. Для этого он, переезжая в другой населенный пункт страны или мира, сообщает ИС номер (или номера) телефона, куда нужно переадресовать все входящие вызовы.

Услуга ЗТ, относящаяся к "службе 800", обеспечивает установление местных и междугородных соединений с пос­тавщиками информации (например, рекламными фирмами) и передачу информации за их счет.

Услуги, относящиеся к ДВО, реализуются только по спе­циальному запросу пользователя. Разные группы пользователей могут получать разные наборы ДВО.

Структура интеллектуальной сети иерархичная (рисунок 1.31). На одном из уровней этой иерархии размещают средства обра­ботки запросов пользователей и реализации услуг. Средства одного из уровней ИС обеспечивают транспортировку сообщений с высокой скоро­стью и верностью.

Верхний уровень ИС — подсистема административного управления

(ПАУ) сетевыми ресурсами (Network Capabilities Manager-NCM). На лежащем ниже уровне находится сетевая информационная база данных — СИБД (Network Information Database-DIN). На следующем уровне функционирует интерпретатор вида услуги — ИВУ (Service Logic Interpreter-SLI). На нижнем уровне находится пункт коммутации услуги — ПКУ (Service Switching Point-SSP). Функциями ПАУ являются:

• предоставление технических средств эксплуатации и тех­нического обслуживания интерпретаторам видов услуг (дис­танционная загрузка программных средств, контроль рабо­тоспособности ИВУ, дистанционное восстановление данных и техобслуживание);

• коммерческое управление (предоставление абонентам воз­можности пользоваться данными одной или нескольких служб).

Подсистема административного управления содержит соб­ственную информационную БД (СИБД) и может вести обмен с внешними БД через сеть коммутации пакетов по протоколу Х.25 или по протоколу системы сигнализации № 7 МСЭ-Т. Эта подсистема обеспечивает управление ресурсами сети, не­обходимыми для предоставления ДВО, интерпретацию вида ДВО. Для связи с ИВУ используется сеть с КП.

В СИБД хранятся многообразные данные (о номерах абонентов, категориях обслуживания, адресах, параметрах мар­шрута установления соединения и др.) и программы реа­лизации услуг — ПРУ (Service Logical Programs — SLP).

Каждой услуге соответствует своя ПРУ, которая составля­ется из модулей услуг. Конкретная ПРУ определяет тип и последовательность действий для реализации какой-либо ус­луги.

Интерпретатор вида услуги выполняет в реальном времени функции обработки запросов для одной или многих служб.

Запросы на предоставление услуги поступают в ИВУ от ПКУ.

Основная функция ИВУ — контроль реализации протокола услуги, при этом необходим обмен с БД соответствующей службы.

Пункт коммутации услуги распознает запросы на предо­ставление ДВО по коду (префиксу), набираемому пользовате­лем, и формирует заявки к ИВУ. Средства ПКУ являются ведомыми по отношению к ИВУ. Команды, поступающие от ИВУ, определяют последовательность обработки запроса на предоставление услуги.

Обмен между ПАУ и ИВУ, а также между ПКУ и ИВУ обеспечивается с помощью транспортных сетей по протоколам Х.25 или СС № 7. Для предоставления ДВО пользователям, независимо от того, в какую из станций они включены (к средствам коммутационного узла существующей местной сети общего пользования или ведомственной (частной) сети), необ­ходимо добавить модуль ПКУ. Кроме того, для охвата новыми услугами возможно большего количества пользователей, не являющихся абонентами ЦСИО, необходимы специальные средства взаимодействия с пользователем во время подготовки к предоставлению услуги (например, распознаватели и синте­заторы речи) — так называемая интеллектуальная периферия (ИП).

Рисунок 1.31 - Структура ИС.

Если абонент включен в цифровую АТС, то функции ПКУ реализуются на этой же станции. Пользователи могут иметь доступ к ПКУ как с помощью телефонного аппарата, так и с помощью ПЭВМ. Если абонент включен в АТС, где нет ПКУ, то доступ к ИС реализуется по межстанционным каналам, проложенным между данной АТС и узлом сети, где имеется ПКУ.

Информационный обмен в ИС. Процессы предоставления ДВО протекают в разных, рассредоточенных по территории сети, подсистемах ИС, поэтому они должны быть строго согласованы. Потребность в предоставлении ДВО распознается на АТС, где имеется ПКУ, по коду, набираемому пользователем. Запрос ДВО ПКУ направляет через транспортную сеть в ИВУ. Здесь происходит определение вида ДВО. Если в ИВУ имеется собственная БД, то из нее считываются необходимые данные и ПРУ. Выполнение программы ДВО в соответствии с ее ПРУ осуществляется на АТС с программным управлением. Если в ИВУ нет БД ДВО, то запрос передается через транс­портную сеть во внешнюю БД. Задержка предоставления ДВО существенно зависит от скорости передачи информации между ПКУ и ИВУ и между ИВУ и БД. Поэтому реализация ИС целесообразна на базе ЦСИО, в которой данные, необходимые для предоставления ДВО, передаются между элементами сети со скоростями не ниже чем 64 Кбит/с.

Как уже упоминалось, каждый вызов, требующий предо­ставления ДВО, опознается в ПКУ. Здесь генерируется отчет со всеми параметрами вызова. Отчет в виде сообщения пере­дается через сеть сигнализации (СС № 7) интерпретатору вида услуги, и проверяется возможность реализации услуги путем посылки запроса через транспортную сеть в ПАУ. В соот­ветствии с требуемым видом услуги выполняется поиск ПРУ и сопровождающих данных в СИБД или во внешней БД. Интер­претатор вида услуги получает подтверждение о

реализуемости запрошенной услуги и начинает контроль ее реализации путем обмена в реальном времени с ПКУ. Информационный обмен между ПКУ, ИВУ и ПАУ не требует специальных каналов (эти объекты ИС являются узлами транспортной сети) и установ­ления соединений и относится к транзакционному типу обме­на в сети с коммутацией пакетов. Транзакция (Transaction) — это одноразовая обработка запроса, предполагающая передачу ответа источнику запроса о полученном результате. Каждый ПКУ обычно адресует запросы к одному ИВУ, последний может поддерживать несколько ДВО. Один ПАУ тоже может поддерживать несколько ДВО. В целях уменьшения задержки ресурсы для реализации конкретной ДВО предоставляются только одним ПАУ, если на сети их несколько.

Основы протокола TCP/IP.

Сеть Интернет - информационная компьютерная сеть (точнее – совокупность таких сетей), на базе информационно – коммутационных сетей, созданных Министерством обороны США для обеспечения своих нужд.

Сеть Интернет объединила множество сетей во всем мире. Взаимодействие сетей осуществляется с помощью протоколов TCP/IP, прикладных программ.

Все услуги предоставленные сетью Интернет можно условно поделить на две категории: обмен информацией между абонентами сети и использования баз данных.

Обмен информацией между абонентами сети, использование баз данных осуществляется с помощью стеков коммутационных протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol и Internet Protocol). Стек коммутационных протоколов – это иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети. Стек протоколов TCP/IP – это технология межсетевого взаимодействия компьютеров всемирной информационной сети Интернет, а также в огромном числе корпоративных сетей. На нижнем уровне стек поддерживает все распространенные стандарты физического и канального уровней: для локальных сетей Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных сетей – протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях X.25, ISDN, ATM, SDH и др.

Протокол IP – это дейтаграммный протокол, который работает на сетевом уровне. В протоколе используется коммутация пакетов, а выбор маршрутов выполняется с помощью динамических таблиц маршрутизации, которые анализируются при прохождении каждого маршрутизатора, которые анализируют состояние каждого сетевого сегмента. Если канал отключен или перегружен, то пакеты направляются по другому маршруту.

Протокол TCP – протокол управления передачей относится к транспортному уровню стека протоколов TCP/IP протоколов Интернет. Он обеспечивает адресацию служб на сетевом уровне с помощью сервиса, а для протоколов высокого уровня надежный дуплексный транспортный сервис, ориентированный на установления соединения, обеспечивает доставку пакетов по виртуальным каналам. Работает совместно с протоколом IP и обеспечивает передачу пакетов в сети. Каждому каналу TCP присваивается идентификатор соединения (порт). Сообщения разбиваются на пакеты, а затем с помощью последовательной нумерации фрагментов осуществляется их сборка. Благодаря использованию подтверждений контролируются ошибки, при обнаружении – производится коррекция ошибок, тем самым гарантируется надежность доставки информации.