Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Современные мультисервисные сети широкополосного доступа и требования к их системному анализу. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 142 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

1.5. Цели Минкомсвязи России, направленные

на повышение качества жизни в России (2012–2018 гг.)

Целью развития телекоммуникационных сетей является создание современной инфокоммуникационной инфраструктуры, обеспечивающей предоставление информационных услуг государственным органам, бизнес-структурам и населению. Современные сети должны обеспечивать:

• создание условий для доступа к сервисам электронного прави-

тельства;

• развертывание сети ШПД с использованием современных тех-

нологий для предоставления широкого спектра инфокоммуникационных услуг.

Исходя из этого анализа, на сайте проекта 2018.minsvyaz.ru «Цели Минкомсвязи России 2012–2018» [3] сформулированы задачи от- расли. Обратим внимание на следующие пункты:

• подключение 5 млн домохозяйств каждый год на скорости

100 Мб;

• подключение к Интернету – 4G по 20 млн абонентов в год;

• доступ к 20 теле- и 50 радиоканалам в любой точке РФ.

Таким образом, ставится задача не просто строительства мультисервисных сетей с широкополосным фиксированным и беспроводным доступом, а создания на их основе распределенных информационных систем. Фактически ставится задача смещения фокуса от оказания простых услуг связи к предоставлению комплексных инфокоммуникационных сервисов для населения, органов государственной власти, местного самоуправления, корпораций для выполнения целей и задач, сформулированных в документе «Государственная программа Российской Федерации “Информационное общество (2011–2020 годы)”» [4].

1.6. Общие требования

к системам телекоммуникаций

Современная сеть должна быть доступна следующим категориям пользователей:

• домашним пользователям;

• органам государственной власти;

• корпоративным клиентам (малый и средний бизнес);

• крупным корпоративным клиентам.

Одной из самых главных задач, которые ставят перед собой традиционные операторы связи, является переход к новой структуре сети, ориентированной на передачу разнородного трафика (данных, видео, голоса) с обеспечением необходимого качества обслуживания абонентов, набора современных услуг, безопасности и надежности. При выборе проектных решений необходимо исходить из того, что проектируемая сеть должна удовлетворять следующим требованиям [5] использования новейших принципов построения, в основе которых должны лежать протоколы и технологии, одобренные соответствующими комитетами по стандартизации в области связи:

• ориентация на широкое применение оптоволокна при построе-

нии как сетей доступа, так и магистрального сегмента;

• топология сети должна обладать высокой структурной надеж-

ностью и обеспечивать связность сети при обрыве каналов связи и отказе оборудования;

• использование оборудования операторского класса, обеспечи-

вающего высокую надежность и возможность восстановления соединений в реальном времени при аварийных ситуациях;

• обеспечение конфиденциальности и защиты данных на всех

уровнях сети;

• на уровне архитектуры сети должны быть предусмотрены ме-

ханизмы защиты от подмены адресов с целью предотвращения неавторизованного доступа к услугам;

• на уровне архитектуры должен быть реализован принцип неза-

висимости от технологии, используемой на уровне доступа;

• на уровне архитектуры должен быть реализован принцип пре-

емственности старых услуг на новой архитектуре;

• поддержка механизмов качества обслуживания, что является

обязательным условием при передаче трафика, чувствительного к параметрам задержек, такого как речь и видео;

• масштабируемость сети, под которой будем понимать возмож-

ность многократного увеличения портовой мощности сети, пропускной способности магистрали, возможности расширения списка оказываемых услуг;

• обеспечение соглашений об уровне обслуживания для задан-

ных групп абонентов, а в идеале – для каждого клиента;

•

управляемость.

1.7. Комплексные инфокоммуникационные услуги для органов государственной власти,

местного самоуправления, корпораций

Вендеры и системные интеграторы предлагают не просто разрозненное оборудование и программное обеспечение, а проектные решения, комплексные сетевые решения, среди которых можно выделить следующие направления:

• для органов государственной власти – информационные сети и

системы для реализации программы «Электронное правительство»;

• для муниципалитетов – «Умный Дом», «Умный Город»,

«Электронное ЖКХ» и т.п.;

• для энергетических компаний – «Умная энергетика»;

• для корпоративных клиентов – видеоконференцсвязь (с эффек-

том присутствия);

• для МВД, ГИБДД – «Безопасный город» и «Умный транспорт»,

включая систему реагирования на чрезвычайные ситуации, об-

служивание экстренных вызовов, мониторинг ситуаций на дорогах, ж/д вокзалах/аэропортах, в зданиях/офисах/ТЦ;

• для служб системы общественной безопасности – видеона-

блюдение за важными объектами, включая сервисы сигнализации при кражах, мониторинга направления и возникновения движения;

• для службы исполнения наказаний – «Умная тюрьма»;

• для всех заинтересованных служб – «Облачные вычисления»,

включая биллинг за услуги ЖКХ;

• для медицинского обслуживания населения в удаленных и

труднодоступных районах – «Телемедицина».

Можно выделить следующие характерные особенности распределенных информационных систем, построенных на базе ресурсов мультисервисной сети и предназначенных для оказания комплексных инфокоммуникационных услуг:

• структура сети (системы) – иерархическая;

• доступ – широкополосный (проводной и беспроводной);

• в качестве терминалов широко используются устройства с бес-

проводным доступом: планшеты, смартфоны и т.п.;

• магистраль – IP/MPLS/GE/DWDM. Скорость передачи не менее

10 Гбит/с;

• для отображения информации широко используются видеостены;

• для хранения и обработки информации используются центры

обработки данных (ЦОД);

• конвергенция фиксированной и мобильной связи;

• наличие системы управления;

• ресурсы мультисервисной сети используются в качестве подси-

стемы для построения информационных систем;

• остро стоит проблема обеспечения информационной безопас-

ности.

1.8. Цели ПАО «Ростелеком»

0100011011001100010010101101

1100101111010001111100010000

data

В перспективе доминирующая часть абонентов будет пользоваться услугами на базе волоконно-оптических проводных и высокоскоростных беспроводных технологий доступа. Операторы, которые не идут сегодня по пути модернизации инфраструктуры, создания единой конвергентной сети и агрессивного захвата абонентской базы, потеряют конкурентоспособность. Цель ПАО «Ростелеком» как крупнейшего оператора, нацеленного на решение этих амбициозных задач, в наглядном виде проиллюстрирована рис. 1.6.

Цель Ростелеком

Создание среды обмена информации, облачной платформы работы с данными аналитические сервисы

ЦИФРОВОЕ ПРОСТРАНСТВО

33995

µPH

Возврат полученных

результатов машинам

ИНФРАСТРУКТУРА

СЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Распределение данных между

машинами и людьми

ОБЛАЧНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ TELEPRESENCE ПЛАТФОРМА

СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО ПРИСУТСТВИЯ

Рис. 1.6. Цели ПАО «Ростелеком»

Промышленная

Облачная

инфраструктура

Получение и сохранение потоков данных

от машин и оборудования

query

now

store

tools

column-store

compression

support

new

big

ИНФРАСТРУКТУРА

data base

Hadoop

processing

information

analysis

ОБРАБОТКИ

mobile

NoSQL

SQL

Twitter

example

databases

Storage

big-data

БОЛЬШИХ ДАННЫХ

Машинные алгоритмы

и анализ данных

0011100111011011001000001000

01100010110011000100101011

1100100101100111110111111001

01001110011101101100100000

1000010001111001010101111011

10001100100101100111110111

0111011110001110100110011101

11100110000100011110010101

1010001010101100101011001000

01111011011101111000111010

1101110011011110101010110011

01100111011010001010101100

0101011110001100110001111101

10101100100011011100110111

0100000000001001100111110110

10101010110011010101111000

0110000001111000001100000110

11001100011111010100000000

1001011111101111110101001110

00100110011111011001100000

1010000000000100111000111111

01111000001100000110100101

1011101000000001111100110000

11111011111101010011101010

0100111001001010111001000000

00000000010011100011111110

1.9. Резюме

В России достигнуты значительные успехи в строительстве сетей ШПД. Вместе с тем в ближайшие годы предстоит коренная реконструкция существующих сетей и строительство новых с учетом ми-

ровых трендов. К важнейшим из них можно отнести увеличение числа и состава устройств, подключенных к сети, перераспределение трафика между фиксированными и мобильными сетями, влиянием интернет- вещей, ориентация на использование облачных технологий.

Исходя из новых реалий министерство разместило на своем сайте документ «Цели Минкомсвязи России, направленные на повышение качества жизни в России (2012–2018 гг.)», в котором сформулированы базовые требования к сети. Важнейшими направлениями развития сети являются предоставление комплексных инфокоммуникационных услуг для органов государственной власти, местного самоуправления, корпораций, а также представление комплекса сервисов для цифрового домохозяйства.

Важная роль в решении поставленных задач отводится ПАО «Ростелеком».

2. ЭВОЛЮЦИЯ АРХИТЕКТУРЫ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА

2.1. Мотивация операторов на реконструкцию сетей

В настоящее время операторы связи сталкиваются с серьезными проблемами, которые отражаются на доходах и прибыли. Прежде всего эти проблемы связаны с необходимостью управлять мультисервисными сетями, значительным увеличением трафика, внедрением новых сервисов, растущим количеством различных устройств, требующих поддержки, ускоряющимся темпом изменений и другими трудностями.

Исследование, проведенное для Cisco Services компанией Forrester Consulting в мае 2010 года, показало, что операторы связи сосредоточены на достижении трех общих целей [6]:

• управление затратами;

• обеспечение высокого качества обслуживания заказчиков;

• ускорение запуска новых сервисов.

2.2. Оптимизация затрат

Чтобы выдержать конкуренцию и обеспечить развитие своего бизнеса, операторы связи должны стремиться к увеличению доходов и прибыли. Однако это непростая задача в период, когда поддерживать имеющийся уровень доходов очень сложно из-за усиленной конкурентной борьбы и сложных экономических условий. В результате повышенное внимание уделяется сокращению расходов, чтобы сохранить прибыль и конкурентоспособные цены.

В то же время меняющиеся запросы потребителей и быстро развивающийся рынок выдвигают такие требования, как увеличение объема содержимого, повышение качества обслуживания и увеличение пропускной способности. Поэтому операторы связи должны со-

блюдать баланс между сокращением расходов и предоставлением новых передовых услуг.

Проведя реконструкцию сети, операторы связи смогут повысить эффективность капитальных затрат, предоставить новые возможности, снизить риски, сократить время выхода продукта на рынок и перейти на более выгодный ценовой уровень.

Даже если существующая инфраструктура в состоянии справиться с новыми требованиями к трафику, оценка ее реконструкции зачастую помогает преобразовать возможности сети, позволив оператору связи перейти на более выгодный ценовой уровень, снизить риски и быстрее предложить свои услуги на рынке.

Сокращение текущих расходов связано с решением ряда ключевых задач:

• уменьшением расходов на управление сложной структурой сети;

• соблюдением требований к пропускной способности;

• контролем расходов на удержание заказчиков;

• сокращением издержек и последствий перебоев в работе.

2.3. Сокращение расходов на управление сложной структурой сети

Многие операторы связи сталкиваются со стремительным ростом

затрат на эксплуатацию сетей, в основе которых лежат три фактора [7]:

• дублирование расходов при эксплуатации нескольких сетей, не-

обходимых для поддержки все более разнообразных сервисов;

• расходы на управление все более сложной структурой сети для

адаптации к меняющимся характеристикам трафика;

• высокая стоимость обслуживания существующих сетей.

Перенос сервисов на одну IP-сеть, способную поддерживать несколько сервисов одновременно, позволит исключить высокие затраты на эксплуатацию нескольких специализированных сетей. Однако по мере развертывания все большего количества сервисов, каждый из которых имеет свой характер трафика, даже при наличии единствен-

ной сети возможны повышение затрат на управление и снижение производительности. Поэтому особое внимание должно быть уделено сокращению общих операционных расходов. Этого можно достичь:

• применяя интеллектуальные сетевые функции, чтобы повысить

уровни использования;

• автоматизируя многие процессы и упрощая управление опера-

циями.

Устаревшие сети истощают ресурсы операторов связи, требуя высоких затрат на текущее обслуживание вплоть до потери своей работоспособности. Поэтому операторы связи стараются ускорить вывод из эксплуатации старых сетей, чтобы сократить затраты на текущее обслуживание. В ряде случаев, когда старые сети продолжают приносить доход, их можно модернизировать и оптимизировать. При реконструкции сети особое внимание должно быть уделено оптимизации пропускной способности. Слишком высокая пропускная способность свидетельствует о неэффективной трате средств и недостаточном использовании ресурсов. Излишняя экономия может привести к перебоям и нестабильной работе сети с вытекающими отсюда расходами и негативном влиянии на качество обслуживания заказчиков. Она также может замедлить выделение ресурсов новым клиентам или развертывание новых сервисов.

Важнейшим фактором, влияющим на принятие решения о модернизации сети, является стремление привлечения новых и удержание старых клиентов. Доступность услуг, повышение качества обслуживания, внедрение новых сервисов способствуют увеличению клиентской базы.

Многие операторы уже оказывают услуги ШПД для высокоскоростного доступа в Интернет. Развитие и модернизация этих сетей связана с желанием получения дополнительных доходов операторами связи от предоставления своим абонентам новых востребованных услуг и сервисов, а также возможным расширением абонентской базы. Заметим, что суммарная клиентская база практически не растет, однако клиенты отдают предпочтение тем операторам, которые

предоставляют весь комплекс услуг с приемлемым качеством, по выгодным тарифным планам.

2.4. Роль Broadband Forum в эволюции архитектуры сетей широкополосного доступа

Выше уже была отмечена роль сетей ШПД в развитии экономики различных стран. Важнейшая роль в развитии сетей ШПД принадлежит международной организации BBF, к работе в которой привлечены крупнейшие игроки мирового телекоммуникационного рынка.

Важнейшими моментами при строительстве и модернизации сети ШПД являются вопросы:

• управления подписчиками;

• управления услугами;

• определения границ сети, отвечающей за маршрутизацию тра-

фика между подписчиками и сервисами на основе IP-адресов.

Также необходимо выяснить, должна ли эта функциональность быть сосредоточена на центральном узле или, скажем, распределена на множестве периферийных устройств ШПД в непосредственной близости к подписчику.

Эволюция архитектуры показана на рис. 2.1. Сравнивая архитектуры, описываемые в TR-25 и затем в TR-101 и TR-156, можно проследить характерные тенденции, о которых будет сказано ниже.

B [8, 9] перечислены основные тенденции построения сетей:

• переход от ATM к Ethernet для подключения абонентов к узлам

доступа;

• использование MPLS в сегментах доступа и агрегации;

• введение IPoE- и Ethernet-сессий в дополнение к сеансам

PPPoE;

• развертывание IP многоадресной передачи для поддержки

IPTV-услуг;

• переход от IPv4 к IPv6;

<<< < Предыдущая 12 / 142 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]