Вопросы к экзамену. При переходе к NGN включаются два фактора поддержки доходности бизнеса

1. Стратегии и сценарии перехода к NGN

При переходе к NGN включаются два фактора поддержки доходности бизнеса. Снижаются капитальные и эксплуатационные расходы.

Капитальные расходы: апгрейд сети после перехода к NGN структуре, например для изменения конфигурации сети, добавления услуг или обновление технологий. Эксплуатационные расходы снижаются в основном за счет более эффективного использования транспортного ресурса, связанного с возможностью гибкой маршрутизации, статистического мультиплексирования разноплановых услуг в одном канале, а также использования эффективных кодеков, в первую очередь голосовых. Эффективность компрессии голоса в NGN сетях в среднем в три раза выше, чем в традиционных TDM каналах, хотя разными производителями используются разные кодеки.

Эффект от внедрения NGN на разных уровнях транспортной сети неравнозначен. Наиболее выгодным оказывается перевод на NGN магистральных сетей. Модернизация региональных сетей дает не столь значительную экономию, а перевод на NGN сети доступа сегодня большинство операторов считают неоправданно дорогим.

Пока же масштабное внедрение NGN сдерживается целым рядом факторов.

• Во-первых, наличием на транзитном уровне сети большого количества уже установленного цифрового оборудования (ОПТС, систем передачи SDH).
• Во-вторых, такими связанными с недостаточным уровнем развития IP-сети телекоммуникационного класса (IPTN, IP Telecom Network) проблемами качества обслуживания, как задержки, низкое качество передачи речи.
• В-третьих, относительно высоким уровнем начальных инвестиций, прежде всего в IP-сеть.
• В-четвертых, высокой стоимостью абонентских IP-терминалов с поддержкой протоколов STP и Н.323, налагающей серьезные ограничения на внедрение NGN-услуг. Заметим, что немало времени потребуется и для формирования потребности абонентов в новых услугах.

Следует максимально использовать одну из самых привлекательных особенностей NGN - возможность применения различных сетевых решений поверх IP-сети.

Существует два подхода к построению структуры NGN на основе IPTN. Ее отличительными особенностями являются: «плоская» структура опорной сети; управление с сигнального коммутатора Softswitch; конвергенция телефонной, мультимедийной и мобильной сетей с сетью передачи данных в единую сетевую структуру; доступность услуг уровня управления услуг и приложений во всей сети для всех видов абонентских терминалов.

1. Предполагает начало реконструкции сети с местного уровня, с замены местных АТС класса 5.
2. В качестве отправной точки для модернизации рассматривает транзитный уровень сети, замену опорно-транзитных АТС класса 4 на транковые медиашлюзы под управлением сигнальных коммутаторов Softswitch.

(Необязательная информация):

1. Подход первый: начинаем с местного уровня.

Реконструкция сети местного уровня с заменой местных АТС на Softswitch может производиться по «островному» принципу, путем использования комбинации сигнального коммутатора и медиашлюза с функцией TDM, к которому могут присоединяться удаленные выносы вместо отдельных АТС. Однако чем больше местных АТС заменяется одновременно, тем меньше будут удельные затраты на порт, поскольку для всех медиашлюзов можно использовать один Softswitch. По мере развития опорной IP-сети вводить новую номерную емкость можно будет за счет терминального оборудования NGN - IP-телефонов и устройств интегрированного доступа. Этот подход сопряжен с необходимостью масштабной замены многих АТС и потому отличается высоким уровнем начальных инвестиций. Значительные средства потребуются на строительство опорной IP-сети (в случае ее отсутствия у оператора) или модернизацию и расширение существующей IP-сети до уровня MPLS. Кроме того, при реконструкции с уровня местных АТС в новой сети сохраняются такие недостатки ТфОП, как большое число узлов управления, распределение номерных ресурсов на оконечных станциях нумерации, доступность новых услуг только в области покрытия коммутационных систем, необходимость модификации ПО. Все это влечет за собой удорожание себестоимости работ и возникновение многочисленных технических проблем по обновлению оборудования. Таким образом, первый подход может быть рекомендован только для сетей относительно небольшой емкости или с небольшой областью покрытия.

1. Подход второй: начинаем с транзитного уровня

И все-таки наиболее приемлемым путем миграции к NGN, с нашей точки зрения, является реконструкция сети с уровня опорно-транзитных АТС, т.к.:

1. относительно низкий уровень начальных инвестиций (САРЕХ);
2. более рациональное построение сети с централизованным размещением медиашлюзов под управлением Softswitch в транзитных узлах сети;
3. оптимизация ее структуры путем подключения местных АТС к медиашлюзам мощных транзитных узлов по принципу двухсвязного подключения;
4. более быстрое и легкое введение новых услуг (подробная тарификация местных вызовов, переносимость номера, параллельный звонок, извещение о балансе счета в конце вызова);
5. сокращение операционных затрат ОРЕХ за счет централизации служб технической эксплуатации.

Плавность миграции к NGN обеспечивается разбиением процесса модернизации на несколько этапов:

1. Обеспечение совместимости устанавливаемого оборудования с существующей сетью и возможности плавного переходи к полноценной NGN с сохранением существующих ресурсов.
2. Создание IP/MPI.S-сети или модернизацию существующей IP-сети до уровня MPLS и ее использование для отвода речевого трафика с целью разгрузки транспортной сети TDM. Управление предоставлением базовых речевых услуг осуществляется сигнальным коммутатором Soflswitch.
3. Модернизация устаревших и выработавших свой ресурс местных АТС на уровне доступа - можно по окончании реконструкции транзитного уровня сети или одновременно с ним (сценарий вертикальной консолидации).

1. Модель сети, предложенная МСЭ

В рекомендации МСЭ-Т Y.2012 перечислены основные принципы функциональной архитектуры NGN:

1. Поддержка множества технологий доступа – функциональная архитектура NGN должна обладать гибкой конфигурацией, необходимой для поддержки множества технологий доступа.

2. Распределенное управление – должен использоваться принцип распределенной обработки в пакетных сетях и поддерживаться прозрачность местоположения для распределенных вычислений.

3. Открытое управление – сетевые интерфейсы управления должны быть открыты для поддержки процессов создания новых и изменения существующих услуг и поддержки средств обеспечения логики услуг сторонних поставщиков.

4. Независимость предоставления услуг – процесс предоставления услуг должен быть разделен между функциями транспортной сети, работающей с использованием указанного выше механизма распределенного открытого управления. Это приведет к поддержке конкурентного окружения при развитии NGN, которое будет способствовать ускорению процессов внедрения новых услуг.

5. Поддержка услуг конвергентных сетей - это необходимо для создания гибких, простых в использовании мультимедийных услуг для замещения технических возможностей конвергентных фиксировано-мобильных сетей с помощью функциональной архитектуры NGN.

6. Расширенные возможности безопасности и защиты – это базовый принцип открытой архитектуры, он требует обязательной защиты сетевой инфраструктуры с помощью механизмов обеспечения соответствующих уровней безопасности и живучести сети.

Для реализации этих функций в Рекомендации МСЭ-Т Y.2011 предложена базовая эталонная модель NGN, включающая два уровня: уровень услуг NGN (service stratum) и уровень транспорта NGN (transport stratum), каждый из которых содержит по три плоскости: пользователя, управления и менеджмента.

С целью более простого понимания принципов построения сетей следующего поколения в большинстве публикаций по NGN приводится обобщенная 4-х уровневая архитектура NGN, в которой выделяются следующие уровни:

- уровень доступа, содержащий сеть абонентского доступа к транспортной пакетной сети;

- транспортный уровень, включающий магистральную пакетную сеть (сеть, построенную на базе протоколов пакетной коммутации IP или АТМ, в настоящее время чаще всего на базе технологии MPLS и протокола IP);

- уровень управления коммутацией, включает совокупность функций по управлению всеми процессами обслуживания вызовами в телекоммуникационной сети;

- уровень услуг и эксплуатационного управления, который содержит логику выполнения услуг и/или приложений и управляет этими услугами, имеет открытые интерфейсы для использования сторонними организациями (для разработки программ и новых услуг).

1. Проблемы ограниченных возможностей

Доступность – степень того, насколько эффективно человек с ограниченными возможностями здоровья может использовать продукт или услугу, по сравнению с обычным пользователем.

10% населения земли имеют ту или иную форму инвалидности: нарушения зрения, слуха, двигательных функций, интеллектуальные нарушения (680.000.000 людей). 18% населения имеют временные или возрастные функциональные нарушения (1.232.000.000) человек.

В августе 2012 года Международным союзом электросвязи (International Telecommunication Union) и G3ict — глобальной инициативой по инклюзивным ИКТ (Global initiative for inclusive ICTs) был опубликован совместный доклад «Обеспечение доступности мобильных телефонов и услуг мобильной связи для людей с ограниченными возможностями» («Making Mobile Phones and services accessible for Persons with disabilities»). В докладе содержится информация о том, какие услуги, на сегодняшний день, могут предложить операторы мобильной связи для особой категории людей, обладающих теми или иными ограничениями возможностей.

Наличие приемлемых в ценовом отношении и доступных ИКТ может существенно улучшить интеграцию лиц с ограниченными возможностями во все аспекты жизни общества.

• Веб-сервисы относятся к технологиям доступа, имеющим наибольшее влияние в деле содействия интеграции лиц с ограниченными возможностями во все области развития (например, социальные сети, телеработа, онлайновые образовательные классы, телемедицина).

• Мобильные устройства и услуги занимают второе место среди наиболее значимых ИКТ. В частности, использование мобильных телефонов способствует созданию условий для независимого проживания лиц с ограниченными возможностями (например, SMS, телефоны с субтитрами, услуги мобильного банкинга и доступ к экстренным службам).

• Телевидение, согласно оценке, занимает третье место среди ИКТ, в частности, в связи с его использованием в качестве средства доступа к правительственным услугам и информации (например, выпуски новостей, информационные и образовательные программы).

1. Структура сети. Основные понятия

Структура сети электросвязи определяет значительную часть важнейших характеристик инфокоммуникационной системы.

Задачи анализа и синтеза структуры сети электросвязи объединяются общностью конечных целей, методологическим подходом и математическим аппаратом.

Конечная цель – построение эффективной инфокоммуникационной системы, которая обеспечивает выполнение установленных функций и способна развиваться. Слово "эффективная" указывает на тот факт, что структура сети близка к оптимальной.

Цель анализа структуры обычно состоит в выявлении "узких мест", свойственных сети, в разработке предложений по развитию сети (качественному и количественному), в оценке ее стоимости при продаже бизнеса.

Задачи синтеза структуры сети электросвязи предшествуют процессу создания или радикальной модернизации инфокоммуникационной системы. Структура большинства сетей уже создана. Поэтому задачи модернизации инфокоммуникационной системы представляются в настоящее время более актуальными.

Следует учитывать три важных фактора:

• Во-первых, большинство сетей начали формироваться очень давно. Их структура, определяемая многими внешними (например, принципы градостроения) и внутренними (например, стоимость отдельных компонентов сети) факторами, не всегда близка к оптимальной.
• Во-вторых, новые технологии оказывают очень существенное влияние на принципы построения сетей. Поэтому представление структуры сети в виде графа и проведение соответствующих операций с такой моделью чревато значительными ошибками. Физическая природа технологий требует ее учета при анализе и синтезе современной инфокоммуникационной системы.
• В-третьих, представление функций стоимости отдельных компонентов сети при помощи, монотонно возрастающих или убывающих кривых (данная практика используется в течение многих лет) часто приводит к большим погрешностям. Такой подход был разработан до широкого распространения вычислительной техники. В настоящее время он должен быть пересмотрен для получения более точных результатов.

1. Методы оптимизации

Практическая цель оптимизации заключается в выборе одного варианта из нескольких возможных вариантов или в уточнении какого-либо решения.

Прикладные задачи оптимизации, как правило, очень сложны. Не существует такой теории, которая способна учесть любые особенности исследуемого объекта или процесса за исключением очень простых случаев. Однако для решения практически важных задач необходимы численные оценки – даже приближенные. При этом необходимо понять если не величину ошибки, то хотя бы ее порядок. В ряде случаев допустимы значительные ошибки.

1. Методы одномерной оптимизации

Одномерная оптимизация, оптимизация функции одной переменной - наиболее простой тип оптимизационных задач. Тем не менее, она занимает важное место в теории оптимизации. Это связано с тем, что задачи однопараметрической оптимизации достаточно часто встречаются в инженерной практике и, кроме того, находят свое применение при реализации более сложных интерактивных процедур многопараметрической оптимизации.

Однопараметрическая оптимизация (поиск экстремумов функций одной переменной) является самостоятельной и часто встречаемой задачей. Кроме того, к ней сводится гораздо более сложная задача - поиск экстремума функции многих переменных.

Существуют методы (дихотомии, золотого сечения и т.д.), которые основаны на предположении об унимодальности (наличие у функции одного экстремума) исследуемой функции. Эти методы используют вычисление значений функции в некоторых точках и не требуют вычисления значений производной функции. Если целевая функция является дифференцируемой или дважды дифференцируемой, то можно применить более эффективные методы оптимизации.

Методы одномерной оптимизации:

1. одномерная оптимизация

Поиск экстремума функции одной переменной

1. метод дихотомического деления

Метод одномерной оптимизации, основанный на делении отрезка, на котором ищется экстремум, пополам

1. метод золотого сечения

Один из методов одномерной оптимизации

1. метод Фибоначчи

Метод одномерной оптимизации, основанный на использовании чисел Фибоначчи

1. метод полиномиальной аппроксимации

Метод одномерной оптимизации, в соответствии с которым целевая функция аппроксимируется квадратичным полиномом.

Метод деления отрезка пополам.

1. Дан отрезок [a;b] на котором определена функция f(x) и точность ε. Надо уточнить точку минимума с заданной точностью. Введём новое обозначение точек x1=a и x4=b.

2. Делим отрезок пополам и определяем точку середины x2=(x4+x1)/2 и точку x3, отстоящую на незначительное расстояние от середины x3=x2+ε/10. Вычисляем значения функции в этих точках F2=f(x2) F3=f(x3).

3. Определяем новый отрезок, содержащий точку экстремума, сравнив значения функций F2 и F3. Если F2 < F3, то границы нового отрезка определим как x1=x1, а x4=x3, иначе x1=x2, а x4=x4.

4. Проверяем условие окончания итерационного процесса | x4-x1 | ≤ 2ε. Если оно выполняется, то определим решение, как x=(x4+x1)/2 и значение функции в этой точке f(x). Иначе перейдем на пункт 2.

Дата добавления: 2015-04-24