Перспективы развития сетей связи

Настоящий период характеризуется повсеместным распространением систем второго поколения, постепенным свёртыванием систем первого поколения и созданием первых фрагментов сетей третьего поколения. Так, например, в странах Западной Европы наряду с существенным годовым приростом числа абонентов цифровых сетей GSM наблюдается заметное сокращение числа абонентов аналоговых сетей.

На земном шаре развёрнуты и функционируют цифровые сети четырёх видов: GSM, DAMPS (IS-54 и IS-136), PDC (Япония) и CDMA (IS-95). По состоянию на конец июня 1999 г. сети GSM действовали в 120 странах с общим числом 183,3 млн абонентов; ежемесячный прирост составил 7,6 млн абонентов. Сети DAMPS в двух его разновидностях IS-54 и IS-136 созданы в 34-х странах с общим числом 24,3 млн абонентов; ежемесячный прирост составил 1,4 млн абонентов. В Японии развёрнуты сети PDC с общим числом 42,3 млн абонентов. Сети CDMA (IS-95) созданы в 12 странах с общим числом 31,5 млн абонентов; ежемесячный прирост составил 1,5 млн абонентов.

Огромный спрос в мире на услуги подвижной связи и впечатляющие успехи в технологии радиопередачи, обеспечившие надёжную связь со скоростями в несколько Мбит/с, привели к созданию систем третьего поколения. Исследование тенденций глобального рынка услуг подвижной связи, проведённое UMTS-форумом с учётом постепенного ввода услуг мультимедиа, показало, что в мире в 2005 году ожидается 940 млн абонентов, а в 2010-м - более 1,7 миллиарда.

Широкое внедрение получили новые технологии и, прежде всего, Интернет. Сегодня наибольшие инвестиции осуществляются в сети, базирующиеся на IP-технологии. Прогнозные оценки свидетельствуют, что через 5 лет 80 % всего международного трафика по сетям стационарной и мобильной связи будет передаваться с использованием пакетной коммутации.

Либерализация большинства национальных рынков связи, сделавшая возможной конкуренцию на этих рынках, а также взрывной характер развития услуг доступа в Интернет привели к резкому повышению объема данных, циркулирующих в глобальных сетях и заставили операторов пересмотреть основы своей стратегии развития в отношении систем передачи.

41. Перспективы развития технологий коммутации каналов, сообщений и пакетов?

Коммутация каналов в глобальных сетях – процесс, который по запросу осуществляет соединение двух или более станций данных и обеспечивает монопольное использование канала передачи данных до тех пор, пока не произойдет разъединение. Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой – коммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети.

Коммутация каналов – технология, при которой соединение устанавливается перед началом передачи данных. Чтобы было понятнее, то это, фактически, и есть выделенные линии. Когда между двумя удаленными узлами нужно установить соединение и передать данные, то часто используют, как раз, выделенные линии. В таких случаях можно использовать Интернет и создать виртуальный канал VPN (на основе PPTP или openvpn), а можно арендовать «выделенку» и использовать протокол PPP (point-to-point protocol) или проприетарный протокол Cisco HDLC (hight-level data link control). Во втором случае говорят, что используется коммутация каналов. Между маршрутизаторами настраивается постоянное соединение и потом осуществляется передача данных. Технология работает на первом уровне модели OSI (L1).

Коммутация сообщений в глобальных сетях – процесс пересылки данных, включающий прием, хранение, выбор исходного направления и дальнейшую передачу сообщений без нарушения их целостности. Используются в тех случаях, когда не ожидается немедленной реакции на сообщение. Сообщения передаются между транзитными компьютерами сети с временной буферизацией их на дисках каждого компьютера. Сообщениями называются данные, объединенные смысловым содержанием, имеющие определенную структуру и пригодные для обработки, пересылки или использования.

Источниками сообщений могут быть голос, изображения, текст, данные. Для передачи звука традиционно используется телефон, изображений – телевидение, текста – телеграф (телетайп), данных – вычислительные сети. Установление соединения между отправителем и получателем с возможностью обмена сообщениями без заметных временных задержек характеризует режим работы online. При существенных задержках с запоминанием информации в промежуточных узлах имеем режим offline.
Коммутация пакетов в глобальных сетях – это коммутация сообщений, представляемых в виде адресуемых пакетов, когда канал передачи данных занят только во время передачи пакета и по ее завершению освобождается для передачи других пакетов. Коммутаторы сети, в роли которых выступают шлюзы и маршрутизаторы, принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге станции назначения.

В глобальных сетях для передачи информации применяются следующие виды коммутации:

Коммутация пакетов – технология, при которой данные разбиваются на пакеты определенного размера, которые содержат в себе адрес источника и адрес назначения. В отличии от технологии коммутации каналом, коммутация пакетов осуществляет динамическую передачу данных абонентам, адреса которых берутся с полученных коммутационным оборудованием пакетов. В качестве такого оборудования выступают коммутаторы

 коммутация каналов (используется при передаче аудиоинформации по обычным телефонным линиям связи;

 коммутация сообщений (применяется в основном для передачи электронной почты, в телеконференциях, электронных новостях);

 коммутация пакетов (для передачи данных, в настоящее время используется также для передачи аудио - и видеоинформации)

Достоинством сетей коммутации каналов является простота реализации (образование непрерывного составного физического канала), а недостатком - низкий коэффициент использования каналов, высокая стоимость передачи данных, повышенное время ожидания других пользователей.

При коммутации сообщений передача данных (сообщения) осуществляется после освобождения канала, пока оно не дойдет до адресата. Каждый сервер производит прием, проверку, сборку, маршрутизацию и передачу сообщения. К достоинствам можно отнести - уменьшение стоимости передачи данных. Недостатком данного способа является низкая скорость передачи информации, невозможность ведения диалога между пользователями.

Пакетная коммутация подразумевает обмен небольшими пакетами (часть сообщения) фиксированной структуры, которые не дают возможности образования очередей в узлах коммутации. Достоинства: быстрое соединение, надежность, эффективность использования сети

42. Переход к сетям NGN

Сеть связи следующего поколения (NGN) - концепция построения сетей связи, обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной сети с распределенной коммутацией, вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы и интеграцию с традиционными сетями связи. Базовым принципом концепции NGN является отделение друг от друга функций переноса и коммутации, функций управления вызовом и функций управления услугами. На рисунке 6 показана архитектура NGN, предложенная МСЭ в рекомендации Y.1001.

Она содержит ряд новых элементов по сравнению с моделями, привычными для специалистов по телефонии. Медиа-шлюз выполняет достаточно простые функции преобразования информационных потоков. Слева от медиа-шлюза показан RTP-поток, который формируется при использовании транспортного протокола реального времени (Real Time Transport Protocol), а справа – поток, образованный системой передачи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Медиа-шлюз выполняет достаточно простые процедуры, но в крупной сети он должен обладать большой производительностью.

Медиа-шлюз управляется соответствующим контроллером MGC, который теперь более известен по названию Softswitch. Контроллеры могут быть связаны между собой, что показано на рисунке 8.3 пунктирной линией с надписью MGC/MGC. Контроллер взаимодействует также с интеллектуальной базой данных (Intelligent Database – ID). Над контроллером MGC показан шлюз сигнализации (SG). В сторону СТОП (или сотовой сети) шлюз сигнализации передает и принимает информацию по сети ОКС. В российской сети ОКС применяется подсистема пользователя ЦСИО – ISUP. Взаимодействие с контроллером MGC осуществляется через интерфейс, обозначенный как SG/MGC. Для связи с интеллектуальной базой данных определен интерфейс ID/SG. Для поддержки услуг ИС используется прикладной протокол Интеллектуальной сети – INAP.

Рисунок 8.3 Архитектура сети NGN по рекомендации МСЭ Y.1001

Дата добавления: 2015-05-08