4.4.2. Эволюция гтс

На рисунке 4.56 приведена модель фрагмента ГТС, для которого в этом параграфе будут представлены принципы перехода на технологию "коммутация пакетов". Фрагмент сети состоит из двух узловых районов, в каждом из которых показаны УИС, УВС и три РАТС. В первом узловом районе все РАТС связаны между собой по принципу "каждая с каждой". Связь между РАТС второго узлового района осуществляется через УИС и УВС. Для междугородной связи в обоих узловых районов используются пучки ЗСЛ и СЛМ, организуемые на участках АМТС – УИС и УВС соответственно. Это означает, что УВС для входящего междугородного трафика выполняет функции УВСМ.

Модель фрагмента городской телефонной сети

Рисунок 4.56

В соответствии с положениями, сформулированными в предыдущем параграфе, необходимо найти структуру коммутируемой сети, которая будет оптимальная к моменту завершения процесса построения NGN. Допустим, что такая структура была найдена. Ее фрагмент приведен на рисунке 4.57. Общие принципы поиска оптимального решения для городской сети будут рассматриваться в параграфе 4.4.4. Для нас – в данное время – важнее пути реализации оптимальной структуры NGN.

Оптимальная структура NGN для рассматриваемого фрагмента городской сети

Рисунок 4.57

Оптимальная структура городской инфокоммуникационной сети состоит из двух уровней иерархии. Нижний уровень формируют мультисервисные коммутаторы доступа (МКД). Аппаратно-программные средства МКД предназначены для оптимизации сети абонентского доступа. Термин "мультисервисный коммутатор доступа" был предложен одним из производителей оборудования NGN [177] и стал использоваться в работах ряда специалистов по системным вопросам развития электросвязи.

Каждый МКД включен в транзитный коммутатор (ТК). Первая цифра в номере каждого МКД определяет опорный ТК. Обеспечение надежной связи между МКД и ТК может осуществляться различными способами. Во-первых, транспортная сеть построена так, что между МКД и опорным ТК существуют несколько (не менее двух) независимых (в смысле надежности) путей передачи пакетов. Во-вторых, МКД может включаться в два ТК. На рисунке 4.57 такая возможность показана пунктирными линиями для двух направлений связи: ТК4 – МКД21 и ТК2 – МКД15.

Все ТК связаны между собой по принципу "каждый с каждым". Кроме того, между каждой парой ТК существуют как минимум два независимых пути передачи пакетов, что обеспечивается принятыми принципами построения транспортной сети. Это означает, что "ядро" сети, которое образуют все ТК, имеет хорошие показатели надежности.

Выход в сети дальней (междугородной и международной) связи обеспечивает МК – магистральный коммутатор. Он связан со всеми ТК. С точки зрения надежности ТК входит в тот полносвязный граф, который формируется транзитными коммутаторами. Это обеспечивает высокую надежность коммутируемой сети на участке ТК – МК.

Итак, определена конечная цель преобразования ГТС. Теперь необходимо выбрать подходящий сценарий для реализации оптимального решения. Эта задача требует очень серьезной проработки, которая выходит за рамки данной монографии. Мы рассмотрим только этапы ее решения, не вдаваясь в подробности. Допустим, что на первом этапе будет создана сеть, показанная на рисунке 4.58. Новыми элементами в эксплуатируемой сети становятся МК и МКД42. Кроме того, подключаются три IP УАТС.

Первый этап формирования NGN в городе

Рисунок 4.58

Если использовать терминологию, принятую специалистами по телефонии, то МКД можно рассматривать как РАТС. Оборудование МК по выполняемым функциям подобно аппаратно-программным средствам АМТС. МК и АМТС, по всей видимости, будут всегда располагаться в одном здании. Они должны взаимодействовать друг с другом. Эта задача возлагается на МК. Обслуживание трафика дальней связи может осуществляться тремя основными способами:

• только через АМТС, что определяет сохранение технологии "коммутация каналов";

• только через МК, что означает полный переход на технологию "коммутация пакетов";

• и через АМТС, и через МК в режиме разделения нагрузки, который определяется также целесообразным способом обслуживания вызовов.

Используя полупостоянные соединения в СУ транспортной сети, МКД42 временно включается непосредственно в МК. Те же функциональные возможности транспортной сети позволяют подключить все IP УАТС в МКД42. Пунктирные линии подчеркивают тот факт, что вторая и третья IP УАТС включены в МКД42 временно. В пределах городской сети потребуется только одно преобразование технологий распределения информации, которое необходимо при связи терминалов, включенных, например, в МКД и в РАТС.

Следующий этап модернизации ГТС подразумевает замену узлового оборудования и некоторых РАТС. Принципы модернизации ГТС подобны процессу "расширяющегося ядра". Этот принцип означает, что ядро IP сети, которое первоначально формируется на международном и междугородном уровнях, расширяет свои границы. В нашем примере –за счет транзитных узлов ГТС.

Идеальное решение – замена всех УИС и УВС на МК. Такой подход, напоминающий процедуру перехода с шестизначного на семизначный план нумерации (по крайней мере, с организационной точки зрения), упрощает процесс модернизации сети. Правда, он требует концентрации финансовых средств, необходимых для закупки и монтажа оборудования МК. Если же растянуть процесс замены УИС и УВС на некоторый период времени, то для работы ГТС потребуется большее число шлюзов за счет их установки на участках между МК и УИС/УВС. В любом случае структура ГТС на втором этапе ее модернизации будет идентичной. Она представлена на рисунке 4.59. МК в этой сети полностью заменяет АМТС. Происходит также переключение одной из IP УАТС в ближайший МКД. Кроме того, МКД42 переключается в ТК4; прямая связь с МК может остаться как резервное направление обмена IP пакетами.

Второй этап формирования NGN в городе

Рисунок 4.59

Оставшиеся в эксплуатации РАТС выполняют своего рода функции узлов доступа к IP сети. На рисунке 4.59 показан ряд новых МКД, позволяющих подключить к IP сети тех пользователей, которым нужны новые виды инфокоммуникационных услуг.

Следующий этап модернизации ГТС заключается в постепенной замене всех РАТС. Этот процесс не нуждается в концентрации финансовых ресурсов. Наличие некоторого числа МКД позволяет подключать все IP УАТС, а также иные современные средства, размещаемые в помещении пользователей, к IP сети. В результате ГТС будет трансформирована в сеть, показанную на рисунке 4.57. Эта модель – согласно принятой нами легенде – представляет оптимальную структуру мультисервисной сети, которая соответствует идеологии NGN.

Возможны и иные сценарии модернизации ГТС, которые могут оказаться более эффективными для той ситуации, когда оборудование некоторых РАТС требует скорейшей замены. Например, если все станции второго узлового района были построены на базе декадно-шагового оборудования, то их следует демонтировать одновременно с заменой УИС и УВС (второй этап модернизации ГТС, рисунок 4.59). На площадках РАТС21, РАТС22 и РАТС23 целесообразно установить МКД. Сценарии модернизации ГТС могут также различаться темпами замены эксплуатируемого коммутационного оборудования, численностью МКД и ТК в IP сети, а также другими особенностями.

Выбранная модель модернизируемой ГТС – сеть с УИС и УВС – позволяет проанализировать один из самых сложных вариантов перехода к технологии "коммутация пакетов". Для районированной ГТС принципы перехода к NGN очевидны. На месте той РАТС, которая должна заменяться, устанавливается МКД. Необходимость в оборудовании ТК отсутствует. Конечно, всем типам ГТС присущи специфические особенности, которые связаны с переходом к NGN. Тем не менее, самые сложные проблемы характерны именно для ГТС большой емкости, построенной с УИС и УВС.