1. 2 Принцип организация телекоммуникационной сети города Сана’а

2. 2.1 Характеристика телефонной сети города Сана’а

В настоящее время ведется строительство и открытие новых предприятий в городе Сана’a, реконструкция, модернизация и запуск на полную мощность старых, претерпевших кризис предприятий. В связи с этим растет строительство, и открытие офисов в деловой части города, что увеличивает потребность в услугах связи.

В связи с моральным и физическим износом аналогового оборудования возникает вопрос о необходимости модернизации и реконструкции телефонной сети города, на более новое, отвечающее всем требованиям,оборудо­вание. В данном городе существует много операторов. Наиболее крупными среди операторов связи является " Tel-Yemen" ,Yemen-net и мобильные операторы . Однако существующие операторы не могут удовлетворить потребности жителей города в услугах связи [17].

Компания Tel-Yemen- это основной поставщик телекоммуникационных услуг в республике Йемена .и    является оператором связи, предоставляет услуги первичной телефонной сети, доступа в интернет, аренды каналов передачи данных в городе Сана’а. Компания имеет сложную структуру телекоммуникационных сетей, включающую в телефонные сети, состоящие из транзитных и оконечных АТС по населенным пунктам, магистрали, связывающие эти АТС, сети доступа абонентов различных типов, сети передачи данных [18].

Соответственно сложную обширную структуру имеет городская сеть компании, служащая для удовлетворения внутренних корпоративных потребностей, то есть согласованную работу ее сотрудников, единую телекоммуникационную базу данных, управление компанией и администрирование ее телекоммуникационной структуры, и через которую также по средствам включения внешних абонентов осуществляется продажа каналов, услуг корпоративным клиентам и населению.

Tel-Yemen ответственен за администрирование основной телекоммуникационной инфраструктуры, которая формирует базис индустрии телекоммуникационных услуг Йемена [18].

Также в городе Cана’а существуют компании которые предоставляют доступ к сети Internet со скоростью до 100 Мбит / с (домашние сети), однако они не предоставляют услуги телефонии, и их сети не являются мультисервисными, в которой сейчас все больше увеличивается спрос [1].

Построение мультисервисных сетей с интеграцией различных услуг является одним из наиболее перспективных направлений развития телекоммуникационных сетей в городе Сана’а.

Основная задача мультисервисных сетей заключается в обеспечении сосуществования и взаимодействия разнородных коммуникационных подсистем в единой транспортной среде, когда для передачи обычного трафика (данных) и трафика реального времени (голоса и видео) используется единая инфраструктура.

2.2 Анализ существующей сети телекоммуникаций города Сана’а

На сегодняшний день телекоммуникационная сеть г. Санна’а – это самая крупная сеть в Йемене. Она в 1 – 2 раза превышает размеры телекоммуникационных сетей других филиалов «Телейемен» [18].

Сеть города Санна’а организована по принципу районирования. В данный момент на городской телефонной сети города Санна’а, работают аналоговые АТС типа –АТСК, АТСКУ и электронные АТС типа – S-12, DTS, DMS, DX.

Исходя из этого, общая монтированная емкость АТС электронных систем составляет - 123963 номеров (38,2процента от емкости сети). Монтированная емкость аналоговой сети составляет 200547 номеров, или 61,8 процента от монтированной емкости. Сеть города Санна’а, построена по принципу «районированная с узлами входящего сообщения»[1] .

Между некоторыми узлами города сеть, построена на оптических кабелях, которые уплотняются цифровыми системами передач, синхронной цифровой иерархии (SDH). Немалое значение имеет более высокое качество передачи, обеспечиваемое синхронными сетями [1].

Рисунок 2.1.а– Структура города Сана’а(Аманат ал-асима)

Рисунок 2.1.б – Структура сети в привязке к карте города Сана’а»

В настоящее время основной технологией построения сети компании является технология синхронной цифровой иерархии (СЦИ, SDH, Synchronous Digital Hierarchy). С течением времени пропускная способность, обеспечиваемая системами SDH, оказалась недостаточной для удовлетворения все возрастающих потребностей телекоммуникационного рынка, который является одним из наиболее гармонично и активно развивающихся секторов экономики Йемена. Строительство корпоративных сетей связи коммерческих и государственных структур, повсеместное проникновение Интернет, увеличение числа пользователей сотовых сетей связи, внедрение и расширение сетей хранения данных, либерализация рынка услуг дальней связи – все это требует наличия высокоскоростных надежных транспортных сетей [17].

Модернизированная сеть должна обеспечить:

• передачу всех видов трафика по цифровым каналам с высокой пропускной способностью;

• возможность гибкого наращивания числа каналов и сервисов при условии использования имеющейся кабельной инфраструктуры;

• возможность предоставления всевозможных телекоммуникационных услуг;

• обеспечение бесперебойной работы сети, ее высокой надежности и предоставления услуг на высоком уровне в аварийных ситуациях;

• экономию операционных и капитальных затрат.

Основными характеристиками существующих сетей связи в городе Сана’а являются:

• вторичные сети из существующих операторов (телйемен) не обладают инфраструктурой, в полной мере соответствующей требованиям ИКС:

• сети являются автономными, покрывают отдельные районы города Сана’а;

• пропускная способность большинства вторичных сетей ограничена потоками 8xЕ1;

• в структуре сети в отдельных районах не предусмотрено резервирование трактов;

• вторичные сети ряда операторов построены на PDH/ПЦИ и ATM технологии ;

• структуре сети города не предусмотрено резервирование трактов.

Таким образом, существующие вторичных сети в городе Сана’а не в полной мере отвечают предъявляемым требованиям.

Территориально компания Tel-Yemen охватывает все крупные районы города, и базируется на 7-ти основных транспортных узлах (рисунок – 2.1.а).

В каждом районе компания представляется районным представительством, в котором находится персонал районного подразделения компании, и несколько второстепенных офисов обслуживания и представительства, находящихся в разных офисах города, в которых компания имеет свои точки демаркации, и в которых населению предоставляются предлагаемые ею услуги [18].

3 Разработка предложений варианта построения оптоволоконных линий связи ИКС СРЙ

3.1 Разработка структурной схемы сети

Выбор топологии сети доступа.

Наиболее перспективными технологиями доступа являются технологии на основе оптических сетей, т.к. они обеспечивают максимальную пропускную способность.

Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей доступа:

"кольцо", "точка-точка", "дерево с активными узлами", "дерево с пассивными узлами".

"Кольцо"

Кольцевая топология на основе SDH положительно зарекомендовала себя в городских телекоммуникационных сетях. Однако в сетях доступа не все обстоит также хорошо. Если при построении городской магистрали расположение узлов планируется на этапе проектирования, то в сетях доступа нельзя заранее знать где, когда и сколько абонентских узлов будет установлено. При случайном территориальном и временном подключении пользователей кольцевая топология может превратится в сильно изломанное кольцо со множеством ответвлений, подключение новых абонентов осуществляется путем разрыва кольца и вставки дополнительных сегментов. На практике часто такие петли совмещаются в одном кабеле, что приводит к появлению колец, похожих больше на ломаную – “сжатых” колец (collapsed rings), что значительно снижает надежность сети. Фактически главное преимущество кольцевой топологии сводится к минимуму.

Рисунок Топология кольцо

"Точка-точка" (P2P)

Топология P2P не накладывает ограничения на используемую сетевую технологию. P2P может быть реализована как для любого сетевого стандарта, так и для нестандартных (proprietary) решений, например, использующих оптические модемы. С точки зрения безопасности и защиты передаваемой информации, при соединении P2P обеспечивается максимальная защищенность абонентских узлов. Поскольку ОК нужно прокладывать индивидуально до абонента, этот подход является наиболее дорогим и привлекателен в основном для крупных абонентов.

Рисунок Топология точка-точка.

"Дерево с активными узлами"

Дерево с активными узлами – это экономичное с точки зрения использования волокна решение. Это решение хорошо вписывается в рамки стандарта Ethernet с иерархией по скоростям от центрального узла к абонентам 1000/100/10 Мбит/с (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Однако в каждом узле дерева обязательно должно находиться активное устройство (применительно к IP-сетям, коммутатор или маршрутизатор). Оптические сети доступа Ethernet, преимущественно использующие данную топологию, относительно недороги. К основному недостатку следует отнести наличие на промежуточных узлах активных устройств, требующих индивидуального питания.

Рисунок Топология «дерево с активными узлами».

"Дерево с пассивным оптическим разветвлением PON (P2MP)"

Решения на основе архитектуры PON используют логическую топологии "точка-многоточка" P2MP (point-to-multipoint) , которая положена в основу технологии PON, к одному порту центрального узла можно подключать целый волоконно-оптический сегмент древовидной архитектуры, охватывающий десятки абонентов. При этом в промежуточных узлах дерева устанавливаются компактные, полностью пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не требующие питания и обслуживания.

Общеизвестно, что PON позволяет экономить на кабельной инфраструктуре, за счет сокращения суммарной протяженности оптических волокон, т.к. на участке от центрального узла до разветвителя используется всего одно волокно. В меньшей степени обращают внимание на другой источник экономии – сокращение числа оптических передатчиков и приемников в центральном узле. Между тем экономия о второго фактора в некоторых случаях оказывается даже более существенной. Так по оценкам компании NTT конфигурация PON с разветвителем в центральном офисе в непосредственной близости к центральному узлу оказывается экономичнее, чем сеть точка-точка, хотя сокращение длины оптического волокна практически нет!

Рисунок Топология «дерево с пассивными оптическими узлами».

Приведём сравнительную характеристику стандартов PON

Характеристики	APON (BPON)	EPON	GPON
Институты стандартизации / альянсы	ITU-T SG15 / FSAN	IEEE / EFMA	ITU-T SG15 / FSAN
Дата принятия стандарта	октябрь 1998	июль 2004	октябрь 2003
Стандарт	ITU-T G.981.x	IEEE 802.3ah	ITU-T G.984.x
Скорость передачи, прямой/обратный поток, Мбит/с	155/155 622/155 622/622	1000/1000	1244/155,622,1244 2488/622,1244,2488
Базовый протокол	ATM	Ethernet	SDH
Линейный код	NRZ	8B/10B	NRZ
Максимальный радиус сети, км	20	20 (>30¹)	20
Максимальное число абонентских узлов на одно волокно	32	16	64 (128²)
Приложения	любые	IP, данные	любые
Коррекция ошибок FEC	предусмотрена	нет	необходима
Длины волн прямого/обратного потоков, нм	1550/1310 (1480/1310)	1550/1310 (1310/13103)	1550/1310 (1480/1310)
Динамическое распределение полосы	есть	поддержка4	есть
IP-фрагментация	есть	нет	есть
Защита данных	шифрование открытыми ключами	нет	шифрование открытыми ключами
Резервирование	есть	нет	есть
Оценка поддержки голосовых приложений и QoS	высокая	низкая	высокая

Из выше приведённых технологий доступа наиболее привлекательной является технология GPON, т.к. она обладает наибольшей пропускной способностью и поддерживает необходимое качество обслуживание.

Выбор транспортной технологии.

Технология SDH.

ЦСП-SDH представляет собой набор стандартизованных информационных структур, предназначенных для транспортировки сигналов по сети электросвязи. Главным из них является синхронный транспортный модуль N-гo порядка STM-N. Пропускная способность ЦСП-SDH определяется используемым уровнем иерархии SDH и, соответственно, STM. В табл.3.1 приведены значения скорости передачи В, количество первичных цифровых потоков Е1 (Л/Е1) и основных цифровых каналов (N/оцк) для разных уровней STM (значения В и N/оцк округлены).

Важнейшим достоинством ЦСП-SDH (не связанным с идеей синхронного объединения ЦП) является возможность построения надежной, управляемой транспортной сети за счет:

- сегментирования линий связи с контролем состояния каждого сегмента;

- резервирования аппаратуры, узлов аппаратуры и линий с автоматическим переключением на резерв;

- возможности реконфигурирования транспортной сети с помощью сети управления TMN и встроенных высокоскоростных каналов передачи и служебной информации (высокоскоростных по сравнению со служебными каналами ЦСП-PDH).

Контроль за состоянием сегментов линии передачи и организация высокоскоростных каналов передачи служебной информации возможны путем введения избыточности. В ЦСП с использованием электрического кабеля избыточность приводила к уменьшению длины участка регенерации из-за увеличения скорости передачи. При использовании ВОЛС или трактов РРЛ такая зависимость отсутствует.

Уровни SDH	0	1	4	16	64	256
Тип STM	STM-0	STM-1	STM-4	STM-16	STM-64	STM-256
В, Гбит/с	0,052	0,155	0,622	2,5	10	40
NE1	-	63	252	1008	4032	16128
N0цк	600	1 800	7 500	30 000	120 000	480 000

Одним из наиболее распространенных способов резервирования линий, которое позволяет организовать ЦСП-SDH, является использование кольцевой топологии сети.

Кольцевая структура предоставляет два пути прохождения информационного сигнала: основной и резервный. При повреждении любого участка кольца осуществляется переключение и обход поврежденного участка трассы. Таким образом, видно, что ЦСП-SDH представляет собой не просто систему передачи, SDH - это аппаратура построения современной информационной сети - живучей, высококачественной транспортной сети связи.

ЦСП-SDH позволяет:

1) организовывать большие пучки качественных цифровых каналов;

2) строить линейные тракты практически без регенераторов;

3) создавать разветвленные, легко реконфигурируемые цифровые сети за счет использования кросс-коннекторов и мультиплексоров ввода/вывода;

4) предоставлять потребителям надежные цифровые каналы и тракты за счет встроенной аппаратуры оперативного контроля и переключения, а также надежных сетевых структур;

5) осуществлять оперативное управление сетью;

6) строить с использованием технологии ATM высокопроизводительную цифровую сеть.

Технология волнового уплотнения (WDM) .

В зависимости от числа волн, размещаемых в одном ОВ, различают технологии WWDM, CWDM, DWDM и HWDM. Так, если в ОВ организовано всего два канала с использованием окон прозрачности 1300 и 1500 нм, то это технология с разнесенным спектральным мультиплексированием (Wide Band Wave Length Division Multiplexing, WWDM). Системы грубого волнового мультиплексирования (Coarse WDM) работают в спектральном диапазоне 1300... 1650 нм, используя 16 оптических несущих, интервалы между которыми 20 нм. В DWDM используется до 160 оптических несущих с выделением для каждого из каналов полосы 25...50 ГГц

Главное достоинство технологий WDM заключается в том, что они позволяют преодолеть ограничения на пропускную способность канала и существенно увеличить скорость передачи данных. Причем используются уже проложенный волоконно-оптический кабель и стандартная аппаратура временного мультиплексирования. Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну (в обычных линиях используется пара волокон – для передачи в прямом и обратном направлениях).

Основными преимуществами технологий DWDM остаются:

• высокие скорости передачи, и как следствие, высокий коэффициент использования ОВ;

• возможность обеспечения 100%-ной защиты на основе кольцевой топологии и простого наращивания каналов в оптической магистрали.

В настоящее время сети DWDM применяются для построения высокоскоростных транспортных сетей операторов национального масштаба, на основе топологий «точка-точка» или «кольцо» и мощных городских транспортных магистралей, которые могут использоваться большим количеством пользователей с потребностями в высоких скоростях передачи и использующих различные протоколы.

При использовании WDM отсутствуют многие ограничения и технологические трудности, свойственные TDM. Для лучшего использования пропускной способности ОВ вместо увеличения скорости передачи в едином составном канале, как это реализовано в TDM, в технологии WDM увеличивают число каналов (длин волн), применяемых в системах передачи.

Повышение скорости передачи при использовании технологии WDM осуществляется без дорогостоящей замены оптического кабеля. Применение технологий WDM позволяет сдавать в аренду не только оптические кабели или волокна, но и отдельные длины волн, т. е. реализовать концепцию «виртуального волокна». По одному волокну на разных длинах волн можно одновременно передавать самые разные приложения - кабельное телевидение, телефонию, трафик Интернета, «видео по требованию» и т.д. Как следствие, часть волокон в оптическом кабеле можно использовать для резерва.

Применение технологий WDM позволяет исключить дополнительную прокладку оптических кабелей в существующей сети. Даже если в будущем стоимость волокна уменьшится за счет использования новых технологий, волоконно-оптическая инфраструктура (проложенное волокно и установленное оборудование) всегда будет стоить достаточно дорого. Для ее эффективного использования необходимо иметь возможность в течение долгого времени увеличивать пропускную способность сети и менять набор предоставляемых услуг без замены оптического кабеля. Технологии WDM предоставляют такую возможность.

Технология ATM.

Технология ATM считается наиболее «мультисервисной». Она позволяет достаточно эффективно решать задачи объединения сетей, построенных с использованием различных технологий передачи данных, обеспечения необходимого качества обслуживания и др. Основная конкуренция при создании МСС ожидается между технологиями ATM и MPLS.

В ATM используются пакеты небольшой длины фиксированного размера (53 байта), называемые ячейками, и очень простые функции в транзитных узлах. Обнаружение и исправление ошибок осуществляется только в заголовке. Для содержимого информационных ячеек никакой проверки и восстановления не применяется, и используется передача информации, ориентированная на соединение. Реализация ATM обычно осуществляется аппаратным обеспечением. Все это в сочетании с статистическим мультиплексированием уменьшает время задержек, что особенно важно при передаче трафика реального времени.

Технология ATM предоставляет методы управления трафиком и механизмы качества обслуживания. Это означает, что в сетях ATM могут быть зарезервированы ресурсы, гарантирующие требуемые значения пропускной способности, задержки передачи и уровня потерь ячеек.

Технология Ethernet.

Отличительной особенностью канального уровня Ethernet является его разбиение на два подуровня: управления доступом к среде (Media Access Control, MAC) и управления логическим каналом (Logical Link Control, LLC). Подуровень MAC определяет алгоритм доступа к среде, адресацию рабочих станций в сети, а также поддерживает функции совместного использования физической среды. Подуровень LLC поддерживает следующие службы:

• обслуживания без установления соединения и без подтверждения;

• обслуживания, ориентированного на соединение;

• обслуживания с подтверждением без установления соединения.

Главным недостатком технологии является конкурентный доступ к среде. В то же время это является и достоинством, позволяющим существенно уменьшить стоимость оборудования. При этом ограничения по дальности, традиционно относящие Ethernet к технологии локальных сетей, в случае использования ОВ снимаются: Ethernet становится технологией городских и глобальных сетей.

В своем развитии технология Ethernet прошла ряд эволюционных этапов и из простой шинной архитектуры (10 Мбит/с Ethernet) превратилась в технологию реализации сегментов с увеличением скорости до 10 Гбит/с и более. При этом следует заметить, что пропускная способность Ethernet каждые 5-7 лет увеличивается в 10 раз. В настоящее время десятигигабитный Ethernet (Gigabit Ethernet, GE) использует технологию DWDM на физическом уровне.

В настоящее "время GE прочно вошел в перечень базовых сетевых технологий для современных цифровых сетей. Технология GE прошла этап первичной стандартизации и представлена на рынке новейшей аппаратурой - маршрутизаторами/коммутаторами GE, выпускаемыми ведущими производителями ЦСП, и уже находит применение при построении современных высокоскоростных сетей передачи данных.

Интерфейс маршрутизаторов/коммутаторов GE 1000Base-X-осно-вывается на стандарте физического уровня Fibre Channel (FC) - технологии взаимодействия рабочих станций, суперкомпьютеров, устройств хранения и периферийных узлов, имеющей 4-уровневую архитектуру. Два нижних уровня FC-0 (интерфейсы и среда) и FC-1 (кодирование/декодирование) перенесены в GE, что значительно сократило время на разработку оригинального стандарта Gigabit Ethernet. В модели BOC/OSI стандарту GE соответствуют канальный и физический уровни.

Оборудование Ethernet всех поколений совместимо друг с другом и использует открытые стандарты. Поверх Ethernet возможна передача голоса, данных, видео. Технология многоадресной рассылки позволяет доводить до каждого пользователя неограниченное количество телевизионных и телефонных каналов, а скорость среды передачи данных дает возможность обеспечивать доступ пользователей к услугам на скоростях в сотни мегабит и гигабит в секунду уже сегодня.

При увеличении числа обслуживаемых абонентов оператор сталкивается с проблемой обеспечения определенного качества обслуживания. Опыт зарубежных операторов показывает, что в ближайшее время функций Ethernet по обеспечению заданного в SLA (Service Level Agreement - договор об уровнях обслуживания) уровня обслуживания будет достаточно. Но в дальнейшем нужно будет дополнительно использовать возможности технологии MPLS

Технология MPLS.

Одним из перспективных направлений построения современной сетевой инфраструктуры является использование оптических технологий для организации высокоскоростной магистральной сети и единой системы сигнализации, позволяющей объединять различные типы сред и систем передачи информации. В качестве такой объединяющей технологии в настоящий момент рассматривается технология многопротокольной коммутации по меткам (Multiprotocol LabeUBwitch-ing, MPLS). Данная технология представляет собой попытку ускорить продвижение IP-пакетов и сохранить гибкость, характерную для IP-сетей, с помощью механизмов управления трафиком и поддержания качества обслуживания, применяющихся в сетях ATM. Внедрение технологии MPLS позволяет сохранить все лучшее, что присуще архитектуре IP-over-ATM (эффективное мультиплексирование и гибкость трафика, высокая производительность), и при этом она еще больше повышает масштабируемость сетей, упрощает их построение и эксплуатацию. Важно и то, что MPLS может использоваться не только с ATM, но и с любой другой технологией канального уровня. MPLS использует и развивает концепцию виртуальных каналов, используемых в сетях Х.25, Frame Relay, объединяя ее с техникой выбора путей на основе информации о топологии и текущей загрузке сети, получаемой с помощью протоколов маршрутизации сетей IP. Это упрощает переход к следующему поколению волоконно-оптических магистралей Интернет на основе технологий SDH/WDM или IP/WDM.

MPLS - это технология быстрой коммутации пакетов в многопротокольных сетях, основанная на использовании меток. MPLS сочетает в себе управление трафиком, характерное для технологий канального уровня, масштабируемость и гибкость протоколов сетевого уровня. «Многопротокольность» в названии технологии означает, что MPLS -инкапсулирующий протокол и может транспортировать множество других протоколов.

В спецификации технологии MPLS заложен принцип разделения функций транспортировки потоков и управления ими. Отделение управляющей компоненты от пересылающей позволяет разрабатывать и модифицировать каждую из них независимо. Естественное обязательное требование состоит в том, чтобы управляющая компонента могла передавать информацию пересылающей компоненте через таблицу пересылки пакетов. Управляющая компонента задействует стандартные протоколы маршрутизации (OSPF, IS-IS, BGP-4) для обмена информацией с другими маршрутизаторами. На основе этой информации формируется и модифицируется сначала таблица маршрутизации, а затем, с учетом информации о смежных системах на каждом интерфейсе - таблица пересылки пакетов. Когда система получает новый пакет, пересылающая компонента анализирует информацию, содержащуюся в его заголовке, ищет соответствующую запись в таблице пересылки и направляет пакет на выходной интерфейс. Пересылающая компонента практически всех систем многоуровневой коммутации, включая и MPLS, основана на использовании последовательных меток пакетов. Метка - это короткое поле фиксированной длины в заголовке пакета.

С помощью MPLS можно решать следующие задачи:

• интеграцию ATM и Frame Relay с IP;

• ускоренное продвижение пакетов внутри сети оператора вдоль кратчайших традиционных маршрутов;

• создание виртуальных частных сетей (VPN);

• выбор и установление путей с учетом загрузки ресурсов (Traffic Engineering, ТЕ).

На основе рассмотренных технологий приведём структуру сети связи.

Город разбит на районы, каждый из которых обслуживается одним OLT. Районы подключаются к центральной станции по топологии кольцо. Данный способ увеличивает надёжность сети. Район делится на участки. Каждый участок обслуживается одним портом GPON, т.е. на район отводится оптический сплиттер, от которого до каждого дома прокладывается оптический кабель. Для увеличения надёжности, районная сеть построена по топологии точка-точка с резервированием. Для этого используются оптические сплиттеры 2xN.

Рисунок - Варианта построения оптоволоконных линий связи инфокоммуникационной сети столицы республики Йемен

В этом случая на один участок отводится два порта GPON (при этом один порт GPON - резервный, при пропадании оптического сигнала на одном входе сплиттера, система автоматически переключает порт с основного на резервный). Связь между центральным коммутатором и OLT осуществляется по технологии 10 GEthernet. При увеличении трафика, в будущем, районы разбиваются на более мелкие. При нехватки волокон возможно использование технологии CWDM и в дальнейшем DWDM. Так же предусмотрена возможность подключения абонентов непосредственно волоконно-оптическим кабелем. Центр обработки данных (ЦОД) находится на центральной станции.

Структурная схема центрального узла связи.

Центральный узел связи состоит из магистрального коммутатора, OLT, оборудования цифрового телевидения, SoftSwitch, шлюза в ТфОП, маршрутизатора, обеспечивающего доступ к сети internet и систем обеспечивающих управления и контроль доступа. Все компоненты подключаются к магистральному коммутатору, по интерфейсу Ethernet.

Рисунок - Структурная схема центрального узла связи

Аппаратура сетей NGN

Оборудование для управления голосовых вызовов.

Оборудование для построения сетей NGN в данный момент выпускается многими производителями.

Для обработки голосовых вызовов выберем оборудования фирмы «Протей»:

mGate.ITG – высокопроизводительный шлюз поддерживающий до 48 потоков E1, и интерфейс 100 Base-T для интеграции с IP-сетью.

 Особенности и возможности оборудования mGate Особенности :  • Единый набор аппаратных компонент с продуктами серии mAccess • Возможность гибкого увеличения количества трактов E1 и создание крупных магистральных шлюзов • Улучшенная эхокомпенсация • Совместимость с оборудованием различных производителей • Резервирование маршрутов

Возможности:  • Преобразование протоколов сигнализации DSS1, SS7, 2ВСК, SIP, H.248 • Голосовые кодеки – G.711,  G.729, G.726, G.723 • Поддержка модемных (V.150) и факсовых (T.38) сессий • Сбор статистической информации о вызовах, а также запись CDR

mCore.MKD-5 – программный коммутатор пятого класса, выполняющий функции управляющего узла в сети NGN. Поддерживает до 25тыс. потоков вызовов в ЧНН.

Оборудование для построения сети доступа.

В качестве оборудования GPON выбрано семейство Surpass hix 57xx фирмы Siemens:

Концентратор GPON (OLT) SURPASS hiX 5750 поддерживает до 56 интерфейсов GPON.

SURPASS hiX 5750: Optical Line Termination (OLT)

Абонентский терминал SURPASS hiX 5701 ESFU – предназначен для индивидуальных абонентов, имеет один порт 10/100/1000 baseT, RJ-45;

Абонентский терминал SURPASS hiX 5703 SFU – предназначен для индивидуальных абонентов, имеет два порта 10/100/1000 baseT, RJ-45 и 4 аналоговых телефонных.

Абонентский терминал SURPASS hiX 5705 MTU – предназначен для корпоративных клиентов, имеет один порт 10/100/1000 baseT, RJ-45, 8 аналоговых телефонных, 2 порта E1.

Абонентский терминал SURPASS hiX 5709 MDU – предназначен для многоквартирных домов, размещает в себе 4 модуля:

• Модуль: 8 POTS, 4 10/100 BaseT;

• Модуль: 12 VDSL2;

• Модуль: 24 POTS;

• Модуль: 24x10/100 BaseT;

• Модуль: 8x10/100 BaseT;

Абонентский терминал G25A – предназначен для установки внутри помещений индивидуальных абонентов, имеет четыре порта 10/100 baseT, RJ-45, 2 аналоговых телефонных и один коаксиальный RF CATV (47 – 860 МГц).

Оборудование цифрового телевидение и видео по запросу.

Приёмник-декодер Codico CID-3100 – принимает спутниковые каналы, и передаёт их на IP-шлюз по интерфейсу ASI. Позволяет дескремблировать цифровые телевизионные каналы. Имеет встроенный DVB-дескремблер.

Шлюз DVB IP IVG-7100 – преобразовывает цифровые каналы в IP-пакеты. Может изменять битовую скорость до 32 программ.

Видеосервер VOD MediaBase XMP. Использует стандарты MPEG-2 и MPEG-4. Скорости цифровых потоков от 64 кбит/с до 19,4 Мбит/с.

STB приёмники:

AmiNET 103 – абонентский приёмник IPTV. Имеет входной интерфейс 10/100 T. Декодирует MPEG-2.

AmiNET 124 – абонентский приёмник IPTV. Имеет входной интерфейс 10/100 T. Декодирует MPEG-2 и MPEG-4.

Сетевое оборудование.

Модульный коммутатор DES 6500 фирмы D-Link. Имеет 8 слотов расширения для модулей:

24 порта Fast Ethernet

12 портов GE Ethernet

2 порта 10GE.

4 Расчет требуемой пропускной способности ИКС СРЙ и прогноз на будущее

4.1 Расчет требуемой пропускной способности

Пропускная способность каналов, связывающих заданные конечные пункты, зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи.

В настоящее время в соответствие с требованиями рекомендации ITU-T допускаемая величина пропускной способности для каждого человека должен составлять минимум 20Мбит/сек [25].

Это пропускная способность считается оптимальной для обеспечения современных услуг IP-телевидении, телефонии, высокоскоростного интернета, видео конференция и т.д.

Однако, требования населения постоянно возрастают. Кроме того, происходит постоянный рост абонентов, пользующихся услугами ИКС СРЙ.

В данном разделе, на основе приведённой пропускной способности, рассчитаем требуемую в настоящее время величину пропускной способности ИКС СРЙ , и определим прогноз на ближайшие 10 лет.

Введём следующие предположения:

• все районы с населением более 200 тысячью людей относятся к категории больших , а все остальные – к категории маленьких;

• для категории больших районов необходимо обеспечить резервирование 50% пропускной способности для внешнего трафика ТС и 50% для внутреннего трафика внутри (штата, столицы);

• для категории маленьких районов необходимо обеспечит резервирование 70% для внешнего трафика ТС и 30% для внутреннего

Численность населения районов приведена в таблице

Район	Чис. Нас(2004)	Ежегодный рост	Чис. Нас(2011)
Aзaл	115054	6327	159343
Аль-тахрир	66898	3679	92651
Аль-таура	170145	9357	235644
Аль-саббин	311203	17116	431015
Аль-сафия	109109	6000	151109
Аль-вахда	99596	5477	137935
Бани аль-харет	184509	10147	255538
Шубб	213939	11766	296301
Сана’а кадима	63398	3486	87800
Маин	265469	14600	367669

Для расчета требуемой пропускной способности, в настоящее время, воспользуемся следующими формулами:

,

где

- требуемая пропускная способность;

- пропускная способность для одного человека;

- население района.

Результаты расчёта приведены в таблице

Таблица– Результаты расчета требуемой пропускной способности

Район	Численность населения 2011	, Мбит/сек
Аль-саббин	431 015
Маин	367 669
Шубб	296 301
Бани аль-харет	255 538
Аль-таура	235 644
Азал	159 343
Аль-сафия	151 109
Аль-вахда	137 935
Аль-тахрир	92 651
Сана’а кадима	87 800
сумма	2 215 005

4.2 Расчет требуемой пропускной способности ИКС СРЙ в будущем

При расчете учтём следующие факторы:

• темпы роста населения, по настоящим данным [26], для ФРН составляют 5,5%;

• услуги ТС должны предоставляться для всего населения СРЙ.

Рассмотрим поэтапное увеличение количества абонентов. Составим прогноз на ближайшие 10 лет с учётом двухпроцентного 5,5% темпа роста населения (т.е. через 10 лет общее количество населения должно увеличиваться на 55%.) Следовательно, через 10 лет количество абонентов увеличится на 50%. Требуемая пропускная способность ИКС СРЙ представлена в таблицах

Район	Чис. Нас(2011)	Чис. телефонов (2011)
Азал	159343	22763
Аль-тахрир	92651	15441
Аль-таура	235644	34653
Аль-саббин	431015	61573
Аль-сафия	151109	21587
Аль-вахда	137935	22989
Бани аль-харет	255538	34071
Шуб	296301	42328
Сана’а кадима	87800	12542
Маин	367669	56564
сумма	2215005	324511

Район	Чис. Нас(2011)	Кол.точки интернета (2011)
Азал	159343	18590
Аль-тахрир	92651	10809
Аль-таура	235644	27492
Аль-саббин	431015	50285
Аль-сафия	151109	17629
Аль-вахда	137935	16092
Бани аль-харет	255538	29812
Шуб	296301	34568
Сана’а кадима	87800	10243
Маин	367669	42894
сумма	2215005	258414