mk2 / Telekomunikatsiyni_ta_informatsiyni_merezhi_pi

Відповідно до розглянутої ієрархії мереж доступу та узагальненої моделі мережі доступу ITU-T, доцільно сформувати ієрархію ліній мереж доступу ANL, а саме:

•перший рівень – лінія мережі доступу ANL проходить від мережевого закінчення NT до сервісного вузла SN, розташованого на рівні доступу ієрархічної моделі організаційної структури мережі;

•другий рівень – лінія мережі доступу ANL проходить від мережевого закінчення NT до сервісного вузла SN, розташованого на рівні розподілу ієрархічної моделі організаційної структури мережі;

•третій рівень – лінія мережі доступу ANL проходить від мережевого закінчення NT до сервісного вузла SN, розташованого на рівні ядра ієрархічної моделі організаційної структури мережі.

У висновку зазначимо, що еволюція розвитку мереж доступу допускає конвергенцію транспортних мереж та

мереж доступу, що не потребує організовувати сегменти NCN. Трансформація транспортних мереж у мультисервісні мережі повинна забезпечити доступ у транспортну мережу потоків різного ступеня агрегації.

Оскільки важко заздалегідь передбачити потреби в розподілі смуги пропускання в транспортних мережах, то, мабуть, переваги матимуть ті архітектури, які допускають поступове нарощування своїх ресурсів, однак в ширших межах.

431

Наприклад, якщо порівняти два способи нарощування системи до забезпечення швидкості потоку 800 Гбіт/с: 8 × STM-64 і 32 × STM-16, то в першому варіанті матимемо більший крок нарощування (10 Гбіт/с), а у другому варіанті з кроком 2,5 Гбіт/с нарощування можна здійснювати більш плавно. Крім того, WDM - мультиплексування з невеликою кількістю хвильових каналів, подальша їх повна оптична кроскомутація, а також введення/виведення стають більш простими рішеннями, ніж попереднє електронне агрегування потоків STM-16 в менше число потоків STM-64 на терміналі

SDH.

Концепція мереж наступного покоління NGN передбачає побудову не тільки мультисервісних транспортних мереж, але й мультисервісних мереж доступу.

10.5. Мультисервісний доступ

Реалізація мультисервісного доступу ґрунтується на використанні мультисервісних комутаторів доступу (МКД) і мультисервісних абонентських концентраторів (МАК), або

шлюзів доступу (Access Gateway, AG).

Мультисервісний комутатор доступу МКД (у

англомовній термінології – Switch and Access Node, SAN) є різновидом Softswitch, сферу застосування якого визначає його назва: він виконує одночасно функції вузла комутації та вузла мережі доступу для місцевих мереж зв'язку. Системне й програмне забезпечення МКД функціонує в реальному масштабі часу й забезпечує надання всіх телекомунікаційних послуг, а також виконання функцій керування, генерації

432

статистичної та тарифної інформації, технічного обслуговування та моніторингу аварійних ситуацій.

На рисунку 10.13 наведено схему побудови мультисервісного доступу в мережу NGN з використанням МКД та МАК.

B

R

I

Рисунок 10.13. Мультисервісний доступ

У цій схемі МКД взаємодіє з ТфЗК з використанням сигналізації СС-7 і керує мережею ІР-телефонії. Мультисервісний концентратор МАК під’єднується до нього ІКМ-трактом, який підтримує до 16 потоків Е1.

Цікавою особливістю застосування МКД є можливість об'єднання декількох територіально віддалених пристроїв доступу МАК в один з присвоєнням їм одного коду пункту сигналізації. Крім того, МКД може керувати мережею IPтелефонії, побудованою на мультисервісних абонентських концентраторах МАК.

433

МКД є устаткуванням операторського класу, містить сигнальні шлюзи, будується на спеціалізованому сервері під операційною системою Linux та підтримує стек протоколів сигналізації ЗКС-7, а також протоколи SIP та H.323 для взаємодії з іншими Softswitch, з шлюзами й кінцевими користувачами мережі H. 323. Крім того, МКД виконує автентифікацію та авторизацію, різні режими маршрутизації, зокрема вибір найкращого з декількох маршрутів за критерієм вартості або/і надійності у разі відмови основного маршруту, спеціальну маршрутизацію для контакт-центрів і спецслужб та ін.

МКД розраховано на застосування у разі максимальної близькості до мережі доступу й орієнтовано на подальший перехід до NGN. Вони мають, як правило, гнучку модульну структуру й дають змогу будувати систему з використанням тих модулів, які забезпечують необхідні функції та потрібне масштабування (від 25 тис. до 2,5 млн. дзвінків в ЧНН).

Мультисервісний абонентський концентратор (МАК)

є виносним блоком комутаційного вузла (наприклад, АТС SI2000). МАК розміщують, як правило, у вуличних закритих стійках.

Гнучка модульна архітектура концентратора дає змогу економічно ефективно організувати багатофункціональний доступ. До складу МАК входить потужний процесор, пул цифрових сигнальних процесорів, вбудований TDM-комутатор і DSLAM-мультиплексор з можливістю роботи з ІРпротоколом та ін.

МАК забезпечує взаємодію сигналізації між лініями ТфЗК або ISDN (BRI, PRI) і мережевим інтерфейсом Н. 323. Використовуючи вбудований мультиплексор DSLAM, DSL-

434

лінії широкосмугових користувачів

безпосередньо до ІР-мережі через інтерфейс Ethernet. ISDNтермінали – безпосередньо через шину S0 або опосередковано через спеціальні блоки мережевого закінчення (NT). Лінії DSL

– безпосередньо або через плату роздільників (сплітерів), у цьому випадку кожен зі слотів використовується для під’єднання міні-вузла широкосмугового доступу. Останній є компактним DSLAM-рішенням, розміщеним на одній платі.

Подальше вдосконалення та розвиток МАК, як шлюзів доступу AG, здійснюються за рахунок розробки нових вбудованих плат для передавання даних і голосу, таких, наприклад, як голосовий шлюз, який обробляє голосовий трафік TDM за допомогою протоколів IP/UDP поверх інтерфейсів 100Base–X і 1000Base–X, тобто за рахунок використання Ethernet в якості транспортного середовища

(Carrier Ethernet).

Під час переходу до NGN шлюзи доступу повинні забезпечувати термінування ліній традиційного обладнання доступу в програмний комутатор Softswitch за технологією VoIP. Під цим розуміється надання стандартних інтерфейсів ліній традиційними пристроями й перетворення «синхронний- в-асинхронний» для передавання інформації в голосовий смузі сигналів між лінійними інтерфейсами та IP-мережею. Цифрові вибірки голосового трафіку на стороні абонентських ліній при цьому інкапсулюються в пакети IP для передавання IPмережею й в кінцеві точки IP, які підтримують голосові функції, наприклад, в IP-телефони й медіа-сервери (Media Server, MS).

435

Розглянемо ще один корисний пристрій, який використовується для організації доступу – прикордонний контролер сеансів.

Прикордонний контролер сеансів (Session Border Controller, SBC) призначено для забезпечення IP-комунікацій, як послуг реального часу, в IP-мережі, яка межує з Інтернет з традиційними послугами (e-mail, ftp, web-серфінг).

Особливий інтерес цей новий клас устаткування викликає в операторів зв'язку, які використовують технології VoIP, і провайдерів IP-телефонії, у зв'язку з переходом від схем TDM-IP-TDM до прямого передавання трафіку IP-IP. Саме для таких сполук, в першу чергу, необхідними є SBC – нові пристрої NGN. Їх основним завданням, як вже сказано, є поєднання окремих IP-мереж, а головна їх перевага виявляється у передаванні через кордони мереж мовного, відео та мультимедійного трафіку реального часу.

Використання SBC дає змогу мережевим операторам обходитися без мовленнєвих шлюзів, які широко використовують провайдери IP-телефонії. У цих шлюзах за рахунок додаткового перетворення кодеків, значно знижується якість мовлення та підвищується вартість обслуговування трафіку. До того ж вони не забезпечують передавання інших мультимедіа-застосовань.

У цілому, SBC відповідає за вирішення завдань міжмережевої взаємодії, безпеки, надійності та якості обслуговування трафіку реального часу без перетворення в TDM-формат на виході з IP-мережі.

Опції SBC можуть бути реалізовані як в окремому пристрої, так і розташовуватися в інших мережевих пристроях,

436

але всі вони зосереджені на сеансовому (п'ятому) рівні моделі OSI/ISO. Назвемо основні з цих функцій:

•забезпечувати міжпротокольну та внутрішньопротокольну (перетворення різних версій стеків протоколів) взаємодію мереж операторів і провайдерів;

•контролювати налаштування телефонних з'єднань, керувати якістю обслуговування QoS шляхом обмеження кількості одночасних викликів;

•гарантувати безпеку, здійснювати функції приховування внутрішньої структури мережі;

•здійснювати функції сигнального контролера SIP;

•забезпечувати проходження трафіку через перетворювач мережевих адрес (Network Address Translstor, NAT) і міжмережевих екранів;

•виконувати операції з медіа-трафіком, перетворення результатів стиснення різними кодеками (G.729, G.723.1 та ін.);

•підтримувати функцій СОРЗ (Системи оперативнорозшукувальних заходів).

На SBC, крім основних завдань, можуть покладатися специфічні функції для потреб оператора. Наприклад, у великих мережах SBC може використовуватися як концентратор трафіку деякого сегмента. При цьому Softswitch та інші SBC будуть взаємодіяти тільки з таким концентратором, а внутрішня структура сегмента від них приховуватиметься.

437

Ключовим моментом є взаємодія SBC і Softswitch. Ці пристрої дуже схожі, однак можна простежити й відмінності між ними.

Завдання Softswitch, в основному, зосереджені в сфері керування медіа-шлюзами й маршрутизацією викликів між ТфЗК і IP мережами, а також усередині IP-мережі. Для керування обслуговуванням виклику завжди необхідним є Softswitch, крім того, він тісно взаємодіє з базами даних і серверами прикладного рівня.

SBC може керувати якістю, безпекою й смугою пропускання для трафіку, який передається, та сигнальних повідомлень, однак можливості маршрутизації трафіку у нього дуже обмежені. SBC, у принципі, не взаємодіє з серверами прикладного рівня й базами даних.

Поява SBC обумовлена, в основному, недостатньою сумісністю обладнання різних виробників для реалізації NGNрішень. Аналітичні огляди ринку SBC прогнозують зростання популярності обладнання цього типу.

Міжсегментні інтерфейси

Міжсегментні інтерфейси, а також інтерфейс між хостом (кінцевої системою) та сегментом є фізичними телекомунікаційними інтерфейсами, повна специфікація яких містить також дані про фізичне середовища передавання сигналів. Логічні інтерфейси взаємодії кінцевих систем між собою залишаються логічним типом інтерфейсу та реалізуються за допомогою протоколів, відносно яких фізичні телекомунікаційні інтерфейси є прозорими. Прозорість інтерфейсів підтримують базові ПЗ.

438

Фізичними телекомунікаційними інтерфейсами в загальному випадку є такі:

•UNI (User-to-Network Interface) – інтерфейс

«користувач-мережа» забезпечує сполучення абонентського терміналу або місцевої розподільчої мережі в приміщенні абонента з найближчим опорним вузлом мережі доступу;

•ANI (Access Network Interface) – інтерфейс між сегментом опорної розподільчої мережі та сегментом транспортної мережі METRO;

•NNI-А (Network-to-Network Interface - A) – інтерфейс

«мережа-мережа» класу А, забезпечує сполучення транспортної мережі METRO з транспортною мережею CORE;

•NNI-В (Network-to-Network Interface-В) – інтефейс

«мережа-мережа» класу В, використовується для сполучення двох сегментів транспортних мереж

METRO.

Інтерфейс NNI-У визначає специфікації для об'єднання сегментів одного рівня за пірингом. Прикладом є інтерфейс широкосмугового обміну (Broadband Interexchange Interface,

BII) між операторами або провайдерами одного рівня. Залежно від кількості сторін, які беруть участь у піринговій угоді, розрізняють двосторонній піринг і багатосторонній піринг.

Основна вимога до інтерфейсів – їх стандартизація. Якщо сегмент є власністю одного оператора, який його

439

експлуатує, він найчастіше реалізується з застосуванням єдиної телекомунікаційної технології й на обладнанні одного постачальника. У зв'язку з цим усі інтерфейси, які є внутрішніми відносно сегмента, здебільшого мають більш низький пріоритет у стандартизації, ніж інтерфейси між сегментами. Сувора стандартизація міжсегментних інтерфейсів є вирішальним чинником у створенні глобальної інфокомунікаційної мережі.

Контрольні питання

1.У чому полягає призначення мереж доступу?

2.У чому полягає проблема «останньої милі», яким чином її можна вирішити?

3.Охарактеризуйте компоненти традиційної мережі абонентського доступу.

4.Охарактеризуйте технології та обладнання цифрової абонентської лінії.

5.Яким чином можна організувати широкосмуговий доступ з використанням систем кабельного телебачення?

6.Як класифікують концепції побудови мережі абонентського доступу, які базуються на використанні волоконно-оптичного кабелю?

7.Які переваги дає використання безпроводового абонентського доступу?

8.Охарактеризуйте технології вузькосмугових і широкосмугових безпроводових абонентських закінчень.

9.Які специфікації є стандартом безпроводових мереж наступного покоління?

440