Министерство связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский Государственный университет телекоммуникаций

им. проф. М.А. Бонч-Бруевича»

О.В. Махровский «Технологии мультисервисных сетей связи» (тмсс)

Под общей редакцией Г.В. Верховой

Учебное пособие

Санкт-Петербург

2009

УДК 621.39

ББК 32.88

Т 31

Махровский О.В.

Технологии мультисервисных сетей связи: Учебное пособие. ГОУВПО. – СПб., 2009.

ISBN5-93517-257-7

Книга представляет собой краткое пособие по основам технологий мультисервисных сетей связи (ТМСС).

В компактном виде представлен материал по архитектуре, основным протоколам и оборудованию МСС, сетям доступа, транспортным сетям и сетям управления. Приведено описание таких технологий как семейство xDSL,MPLS,IMS,Softswitchи даны примеры построения сетей на их основе. Рассмотрены вопросы обеспечения информационной безопасности в ТМСС.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов связи и колледжей, может быть использовано для повышения квалификации работниками предприятий связи и промышленности, специалистами в области телекоммуникаций.

© Махровский О.В., 2009

© ФГУП «НИИ «Рубин»

© Государственное образовательное

ISBN5-93517-257-7 учреждение высшего профессионального

образования Санкт-Петербургский

Государственный университет

телекоммуникаций

им. проф. М.А. Бонч-Бруевича», 2009

Содержание

Введение …………………………………………………………………….5

Глава 1. Понятие МСС и ее базовые принципы……………………… 7

1.1. Понятие и основные определения МСС………………………7

1.2. Требования к МСС как сетям связи нового поколения……….10

1.3. Особенности инфокоммуникационных услуг…………………11

Контрольные вопросы……………………………………………….12

Глава 2. Архитектура мультисервисных сетей связи…………………13

Контрольные вопросы………………………………………………..19

Глава 3. Услуги и службы мультисервисных сетей……………………20

3.1. Классификация служб и услуг мультисервисных сетей………20

3.2. Коммуникационные службы МСС………………………………20

3.3. Информационные службы МСС………………………………..23

3.4.Операторы на рынке инфокоммуникационных услуг……….25

Контрольные вопросы………………………………………………..30

Глава 4. Протоколы мультисервисных сетей связи……………………31

4.1. Основные типы протоколов…………………………………….31

4.2. Протокол Н.323…………………………………………………..32

4.3. Протокол SIP……………………………………………………..34

4.4. Протокол MGCP…………………………………………………36

4.5. Протокол MEGACO/H.248………………………………………37

4.6. Протокол SIGTRAN……………………………………………..38

4.7. Протокол передачи информации с управлением потоком…….39

Контрольные вопросы……………………………………………….40

Глава 5. Типы оборудования в мультисервисных сетях……………..41

5.1. Гибкий (программный) коммутатор Softswitch………………..41

5.1.1. Эталонная архитектура Softswitch…………………………….41

5.1.2. Основные характеристики Softswitch…………………………43

5.2. Шлюзы…………………………………………………………….45

5.3. Терминальное оборудование…………………………………….48

5.4. Сервер приложений………………………………………………48

Контрольные вопросы…………………………………………………49

Глава 6. IMS-единая платформа для доставки услуг в МСС…………50

6.1. Способы предоставления услуг…………………………………50

6.2. Конвергенция услуг и сетей…………………………………….54

6.3. Универсальная технология для всех услуг…………………….55

6.4. Аспекты стандартизации………………………………………..55

6.5. Поступательное развитие сетей………………………………..56

Контрольные вопросы………………………………………………..58

Глава 7. Технология MPLS - фундамент для инфраструктуры

мультисервисных сетей следующего поколения……………59

7.1. Введение в архитектуру MPLS…………………………………59

7.2. Принцип коммутации……………………………………………59

7.3. Элементы архитектуры…………………………………………..61

7.4. Построение коммутируемого маршрута………………………..62

7.5. Перспективы технологии MPLS………………………………....64

7.6. Краткий глоссарий терминов по технологии MPLS……………65

Контрольные вопросы………………………………………………….66

Глава 8. Качество обслуживания в мультисервисных сетях…………..67

8.1. Понятие «качество обслуживания»……………………………….67

8.2. Резервирование ресурсов………………………………………….68

8.3. Дифференцированные услуги……………………………………..70

8.4. Коммутация по меткам…………………………………………….71

8.5. Пути реализации качества обслуживания………………………..72

Контрольные вопросы……………………………………………………73

Глава 9. Технологии сетей широкополосного абонентского доступа………74

9.1. Основные технологии доступа…………………………………….74

9.1.1. Беспроводная технология………………………………..76

9.1.2. Спутник для доступа в МСС…………………………….77

9.1.3. Семейство технологий хDSL …………………………..77

9.2. Сетевая архитектура………………………………………………83

Контрольные вопросы…………………………………………………..84

Глава10.Управлениеи эксплуатационно-техническое обслуживание МСС…85

10.1. Система управления, построенная на базе SNMP…………………..85

10.2. Система управления на базе архитектуры TMN…………………….86

10.3. СУЭТО для мультисервисных сетей…………………………………90

Контрольные вопросы………………………………………………………..93

Глава 11. Обеспечение информационной безопасности в МСС………….….94

11.1. Рынок информационной безопасности……………………………….94

11.2. Архитектура информационной безопасности………………………95

11.3. Угрозы безопасности МСС…………………………………………..95

11.4. Классификация угроз НСД в МСС…………………………………..98

11.5. От каких угроз ИБ следует защищать МСС…………………………101

11.6. Пять наиболее важных технологий в области информационной безопасности…………………………………………………………………………102

11.6.1. USB-токены для аутентификации………………………………….102

11.6.2. Встроенные средства биометрии…………………………………...103

11.6.3. Жесткие диски со встроенной возможностью шифрования……..103

11.6.4. Браузеры и приложения со встроенными функциями защиты

11.6.5. Защита для мобильных устройств………………………………….104

11.7. Перспективы информационной безопасности……………..………..104

Контрольные вопросы………………………………………………………105

Глава12.Примерыпостроения мультисервисных сетей связи в РФ………..106

12.1. МСС нового поколения от основных операторов связи…………..106

12.2. МСС в регионах России……………………………………………..108

12.2.1. Мультисервисная сеть ПТТ……………………………………...108

12.2.2. Сеть нового поколения в Новокузнецке………………………….109

12.2.3. Мультимедийная сеть нового поколения в Якутии……………...110

12.2.4. Мультисервисная сеть в Ханты-Мансийском округе…………….111

Контрольные вопросы…………………………………………………..….113

Заключение………………………………………………………………………….114

Список литературы……………………………………………………………...….115

Приложение. Термины и определения………………………………………..…..116

Введение

Достижения электронной техники за последнее десятилетие привели к настоящему буму в области телекоммуникаций. Связь сегодня превратилась в бурно развивающуюся отрасль, приносящую операторам значительные доходы.

Пользователи получили доступ к услугам связи, о которых 10–15 лет назад и не задумывались. Электронная почта, Интернет, сотовый телефон стали обычными атрибутами повседневной жизни. За короткое время все так привыкли к появлению всевозможных новинок, что сами начали выдвигать требования по предоставлению новых услуг телекоммуникаций и приложений.

Нам уже недостаточно иметь несколько разных номеров, принадлежащих разным сетям (телефонная сеть общего пользования, мобильная сеть, Интернет и т.д.). Мы хотим иметь один персональный номер, который позволял бы однозначно определять нас и направлять входящий звонок к терминалу, подключенному к сети, в которой мы находимся в данный момент в любой точке земного шара.

Но, не взирая на наши желания, а также достижения в науке и технике, ни один оператор связи не будет устанавливать новое оборудование или вводить новые услуги, если это экономически нецелесообразно. Поэтому потребность операторов сетей связи получать все новые прибыли заставляет их задуматься над созданием сети, которая позволяла бы:

• как можно быстрее и дешевле предоставлять новые услуги, с тем, чтобы постоянно привлекать новых абонентов;

• уменьшать затраты на техническое обслуживание;

• не зависеть от поставщиков оборудования;

• быть конкурентоспособной на рынке телекоммуникаций.

Поэтому в последние годы наметился переход от разнородных телекоммуникационных сетей, каждая из которых была предназначена для оказания узкого круга услуг, к сетям следующего поколения (Next Generation Network,NGN) или кмультисервисным сетям связи, МСС. В этих сетях предоставляются услуги по передаче голоса, данных и видео, в них осуществляется конвергенция мобильных и фиксированных сетей.

NGNопределена как «Концепция построения сетей связи, обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной сети с распределенной коммутацией, вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы и интеграцию с традиционными сетями связи».

Основной принцип концепции NGNпредусматривает отделение друг от друга функций переноса и коммутации, функций управления вызовами и функций управления услугами.

В соответствии с этим: Мультисервисные сети– это сети связи, построенные в соответствии с концепцией сети связи следующего поколения и обеспечивающие предоставление неограниченного набора услуг.

В зарубежной англоязычной литературе МСС определяются как «сети с полным набором услуг» (Full Service Networks,FSN).

Создание МСС в России должно основываться на максимально эффективном использовании уже существующей цифровой инфраструктуры. Экономическая эффективность инвестиций должна обеспечиваться за счет широкого использования услуг, предоставляемых МСС.

Целью настоящего учебного пособия является формирование у студентов базового представления о мультисервисных сетях связи, формирование основ информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), используемых в МСС, ознакомление с наиболее узким местом в МСС, требующим больших вложений, – сетями доступа.

В первой главе пособия даются понятие МСС, ее базовые принципы, приводятся особенности инфокоммуникационных услуг и основные требования к МСС как сетям связи нового поколения.