5.3 Архитектура ngn
Архитектура сети связи, построенной в соответствии с концепцией NGN, представлена на рисунке 5.
Компоненты NGN:
серверы приложений (E-mail, SMS, Billing, SN-IN (Source Name - Internet Name Service), TMN, …);
программное обеспечение (ПО) для поддержки прикладного программного интерфейса (Application Programming Interface, API);
прикладной программный интерфейс (API);
Softswitch (контроллер медиашлюзов, обработчик вызовов, конвертор сигнализации);
программное обеспечение (ПО), используемое для поддержки интерфейсов;
транспортные платформы, медиашлюзы (информационные, сигнальные, управления).
Основные функции Softswitch таковы:
управление медиашлюзами (в плоскостях C, M) по протоколам MGCP/MEGACO/H.248, H.323, SIP;
управление транспортными сетями (установление соединений, маршрутизация, управление трафиком);
поддержка взаимодействия с приложениями.
В последнее время ряд крупных фирм, в частности, Alcatel, под Softswitch понимает гибкий коммутатор, поддерживающий функции управления гибридной коммутацией, т.е. оценивающий входящий трафик по различным характеристикам и направляющий его через соответствующие этим характеристикам сéти (включая сети с КК, КП, ATM). По крайней мере, такие возможности управления заложены в протоколе Н.248.
Проблемы перехода к NGN:
отсутствие достаточных инвестиций;
отсутствие единой политики перехода к NGN;
отсутствие единого мнения по поводу путей и темпов построения NGN;
отсутствие или незаконченность стандартов, описывающих все аспекты NGN;
отсутствие полной линейки оборудования для NGN;
несовместимость оборудования разных изготовителей (риски по поводу масштабируемости и сохранения инвестиций).
Проблемы внедрения услуг в NGN:
отсутствие современной инфраструктуры для развертывания инфокоммуникационных услуг;
недостаточное исследование рынка услуг (как по объемам, так и по платежеспособному спросу);
учет неудачного опыта зарубежных операторов в оценке рынка и развертывания услуг N-ISDN и B-ISDN.
Инфокоммуникационные услуги предполагают взаимодействие поставщиков услуг и операторов связи, которое может обеспечиваться на основе функциональной модели распределённых (региональных) баз данных, реализуемых в соответствии с Рекомендацией ITU-T X.500 [4]. Доступ к базам данных организуется с использованием протокола LDAP (Lightweight Directory Access Protocol).
Базы данных позволяют решить следующие задачи:
создание абонентских справочников;
автоматизация взаиморасчётов между операторами связи и поставщиками услуг;
обеспечение взаимодействия операторов связи в процессе предоставления интеллектуальных услуг;
обеспечение взаимодействия терминалов, характеризующихся различными функциональными возможностями.
Базы данных могут использоваться также поставщиками услуг для организации платных информационно-справочных услуг.
Концепция NGN во многом опирается на технические решения, уже разработанные международными организациями стандартизации. Так, например, взаимодействие серверов в процессе предоставления услуг предполагается осуществлять на базе протоколов, специфицированных IETF (MEGACO), ETSI (TIPHON), Форумом 3GPP2 (2-ой проект партнерства по системам мобильной связи 3-го поколения) и т.д.
Для управления услугами могут использоваться протоколы:
H.323 (стандарт ITU-T, определяющий требования к видеоконференциям, проводимым через сети с коммутацией пакетов, то есть по линиям связи с негарантированным качеством доставки информации, например, по сети Ethernet);
SIP (Session Initiation Protocol) – протокол инициализации сеанса связи в пакетных сетях [5];
INAP (IN Application Protocol) – прикладной протокол интеллектуальной сети [6].
В качестве технологической основы построения транспортного уровня мультисервисных сетей рассматриваются технологии АТМ, MPLS, 10GE, IP с возможным применением в будущем оптической коммутации [7].
Мультисервисные сети представляют собой самостоятельный класс сетей, строящихся на основе концепции NGN, на базе которых может быть осуществлено предоставление широкого набора как традиционных, так и новых услуг.
Определение мультисервисных сетей как самостоятельного класса означает, что их регламентация должна осуществляться на основе нормативно-технической базы, учитывающей особенности интеграции различных услуг и системно-технических решений в рамках одной сети.
Базовые услуги, предоставляемые существующими сетями связи и мультисервисными сетями (например, услуги телефонии) должны обладать идентичными характеристиками. Это означает, что мультисервисные сети должны обеспечивать выполнение принятых норм и требований для каждого типа услуг, включая показатели качества, параметры интерфейсов, адресацию/нумерацию и т.д.
Для новых типов услуг (таких как услуги ИСС, услуги мультимедиа, инфокоммуникационные услуги) мультисервисные сети должны обеспечивать возможность взаимодействия с аналогичными услугами других сетей.
Построение мультисервисных сетей должно соответствовать двухуровневой архитектуре: регионального и магистрального (включая межрегиональный) уровней (рисунок 6). Это создаст условия для повсеместного внедрения инфокоммуникационных услуг и решения таких задач, как обеспечение структурной надежности, нормирование показателей качества услуг и т.п.
На региональном уровне мультисервисная сеть должна обеспечивать подключение терминалов абонентов и предоставление им как транспортных, так и инфокоммуникационных и других услуг, а также обеспечивать возможность взаимодействия с аналогичными услугами других региональных сетей.
На магистральном уровне мультисервисная сеть должна обеспечивать предоставление услуг переноса для взаимодействия мультисервисных региональных сетей, а также для всех существующих сетей (при необходимости).
Решение указанных задач связано с формированием сетей доступа, которые бы позволили, с одной стороны, обеспечить разделение трафика на участке, где не накладываются жесткие ограничения на скорость передачи, и, с другой стороны, не осуществляется концентрация трафика. Сеть доступа это системно-сетевая структура, состоящая из абонентских линий, узлов доступа, систем передачи, служащая для подключения пользователей к ресурсам региональных сетей.
Доступ к ресурсам мультисервисной сети осуществляется через граничные узлы, к которым подключается оборудование сети доступа или осуществляется связь с существующими сетями. В последнем случае граничный узел выполняет функции межсетевого шлюза.
Классификация стеков протоколов доставки информации в транспортной сети (рисунок 7).
В транспортной сети могут использоваться разнообразные наборы протоколов для доставки информации различных служб и поддержки приложений:
IP/AAL/ATM/SDH;
IP/MPLS/Ethernet;
IP/MPLS/PPP/I.430/I.431;
IP/MPLS/LAP-F/I.430/I.431;
IP/MPLS/LAP-D/I.430/I.431;
IP/MPLS/DWDM.
Выбор того или иного набора протоколов определяется предпочтениями оператора, которые зависят от:
типа уже используемых или планируемых для использования технологий физического уровня (SDH, 1GE/10GE BASE-LX, I.430/I.431, DWDM);
типа уже используемых или планируемых для использования технологий уровня звена данных (ATM, Ethernet, PPP, LAP-F, LAP-D, DWDM);
набора уже имеющихся или планируемых служб и приложений;
требований пользователей и многих других причин.
Рисунок 7. Стеки протоколов доставки
информации в транспортной сети