Базовые положения концепции NGN

Назначение и возможности сети NGN

Общая характеристика сети NGN

Технология MPLS

Сети H.323

Пакетные сети связи

Принципы построения телефонных сетей

Общие положения

Сети с коммутацией каналов

Общие тенденции развития транспортных сетей

Принципы построения транспортных сетей

Модели транспортных сетей

Структура и технологии транспортных сетей

Транспортные сети.

Развитие абонентского доступа

Сети доступа

Классификация сетей электросвязи

Общая архитектура телекоммуникационной сети

2.3.2. Технические средства сети доступа

2.6.1 Анализ технической реализации IP – телефонии

2.6.2 Виды соединений в сети IP – телефонии

В разделе 2 рассмотрена общая структура телекоммуникационной сети. Отмечено,

что на данном этапе развития сеть электросвязи приобретает новые свойства, превращаясь постепенно в инфокоммуникационную сеть. Указаны преимущества цифровых сетей, что позволяет перейти от многоуровневого принципа построения сетей к более эффктивному двухуровневому принципу, включающему сеть доступа и транспортную сеть. Приведенная в разделе классификация сетей электросвязи, позволяет определить место и роль каждой сети в ЕСЭ. Рассмотрены принципы построения и технологии, используемые на сетях доступа и транспортных сетях. Отмечена роль сети каждого уровня в Единой сети электросвязи. Отмечается пере-ход на транспортных сетях к IP технологиям передачи информации. Рассмотрены принципы построения коммутируемых сетей. Важное место в разделе занимают вопросы построения Базовой телефонной сети – как доминирующей сети ЕСЭ. Уделено внимание принципам построения пакетных сетей, использующих IP технологии. Рассмотрены основы построения сети нового поколения NGN, элементы которой внедряются на ЕСЭ и которая является прообразом ЕСЭ в недалеком будущем. В разделе приведены контрольные вопросы, список рекомендуемой литературы и глоссарий.

2.1 Общая архитектура телекоммуникационной сети

Современная телекоммуникационная сеть представляет собой одну из сложнейших систем, которые когда- либо создавал человек. Эта сеть объеди-няет миллионы различных источников и потребителей информации, которыми могут быть простейшие сигнальные устройства, отдельные лица, компьютерные сети, предприятия, а так же объекты, разбросанные на большой территории и даже находящиеся в космосе. Основное назначение телекоммуникационной сети - передача информации между пользователями и обеспечение доступа к необходимой им информации. Архитектура телекоммуникационной сети представлена на рис. 2.1

Рис. 2.1 Архитектура телекоммуникационной сети

Элементами телекоммуникационной сети являются:

· оконечные пункты;

· узлы связи;

· каналы связи;

· система управления сетью.

Оконечные пункты (ОП) (в том числе абонентские), содержат оборудование ввода и вывода информации, а иногда для ее хранения и обработки, которое предназначено:

· для приема информации от пользователя и преобразования ее в сообщение, необходимое для передачи по сети связи;

· для приема сообщения из сети и его преобразования в вид удобный для выдачи пользователю.

Узлы связи (УС) предназначены для распределения информации. Узлы связи, в свою очередь, делятся на коммутационные (УК с коммутацией каналов, сообщений или пакетов), предназначенные для распределения сообщений, и сетевые, предназначенные для распределения каналов, пучков каналов и групповых трактов.

Каналы связи (КС) обеспечивают передачу электромагнитных сигналов, ограниченных по мощности в определенной области частот, или с определенной скоростью. Каналы объединяются в линии связи между пунктами и узлами сети и служат для переноса (передачи) информации в пространстве.

Линия связи, соединяющая абонентский пункт с УК, называется абонентской линией. Линии связи оборудованы каналообразующей аппаратурой, с помощью которой в ЛС выделяются отдельные каналы связи (КС). Каналысвязи вместе с аппаратурой передачи и приема сообщения образуют тракт передачи сообщения (ТПС). Два тракта передачи сообщений и более, с коммутированных между собой с помощью УК, образуют соединительный тракт передачи сообщений.

Внедрение ВЦ и БД, интеллектуальных платформ на телекоммуникационной сети позволяет предоставлять пользователям сети практически любые информационные услуги и сеть приобретает новые свойства, превращаясь в инфокоммуникационную сеть.

Система управления сети связи (СУСС) обеспечивает:

· нормальную работу отдельных устройств и каналов;

· доставку сообщений по адресу;

· нормальное функционирование сети, включая организацию ремонта и восстановления, перераспределение каналов и трактов, перераспределение и ограничение потоков сообщений;

· распределение задач и запросов по ВЦ и оптимального использования их мощностей;

· управление расчетом за услуги и услугами сети;

· функционирование сети в целом как отрасли народного хозяйства и ее развитие.

Современные сети связи, прежде всего, характеризуются:

· применением цифровых систем коммутации и передачи и вычислительных средств;

· интеграцией различных видов передаваемой информации (речь, изображение, данные, факсимильные и другие сообщения).

На базе таких сетей создаются различного рода частные (учережденческие) и корпоративные сети.
Цифровая техника доставки и распределения информации имеет ряд преимуществ:
Во-первых, процесс совершенствования в технологии производства больших интегральных схем уменьшает стоимость цифрового оборудова­ния и его габариты, на порядок снижает интенсивность отказов его элементов. В настоящее время надежно работают цифровые схемы с сотнями тысяч элементов при общем времени простоя несколько часов за 20 лет эксплуата-ции. Современная технология позволяет сформи­ровать на кристалле, площадью в несколько квадратных миллиме­тров, до 10 тыс. элементов и более при очень небольшом расходе материалов и электроэнергии.
Во-вторых, цифровые методы передачи сигналов позволяют увеличить пропускную способность каналов связи. В настоящее время разработаны такие широкополосные передающие среды, как оптические кабели. Однако для полной реализации пропускной способности оптического кабеля требуется помехоустойчивость присущая только цифровой технике. Низкая эф­фективность использования абонентских линий может быть повышена путем их цифрового уплотнения. Данные с различными скоростями передачи гораздо эффективнее могут передаваться с помощью цифровой техники передачи, чем на базе аналоговой. Цифровыми методами в едином потоке могут передаваться речь, данные и сигналы изображений, а также сиг­налы управления и контроля процессов установления соединений в сети.
В-третьих, цифровые методы обеспечивают возможность сложной обработки сигналов. Кодирование аналоговых сигналов дает возможность реализовать их цифровую обработку и суще­ственно снизить избыточность, а использование недорогих микропроцессоров и микро - ЭВМ обеспечивает возможность более слож­ной их обработки. Цифровая информация может оперативно на­капливаться без искажений в цифровой памяти, которая сейчас становится все более дешевой и позволяет более эффективно ис­пользовать оборудование сети и обеспечить такие преимущества, как регенерацию сигналов и изменение скорости передачи.

Нако­нец, цифровые методы обеспечивают лучшие условия взаимодей­ствия с ЭВМ и терминалами пользователей.
Принципы, используемые для построения сети связи в целом, зависят от многих факторов. К ним можно отнести:

· емкость национальной сети;

· площадь территории, которую охватывает сеть связи;

· административное деление территории страны;

· структуру и организацию технической эксплуатации средств и сетей связи;

· технические средства и технологии, которые используются для построения сети и реализации услуг;

· потребность в услугах связи.

В связи со сказанным, можно выделить два общих принципа построения сети связи:

· многоуровневый;

· двухуровневый.

Многоуровневый принцип был разработан для аналоговых сетей связи.
Двухуровневый принцип характерен при полной цифровизации сети и внедрении современных систем коммутации (асинхронных, использующих технологии пакетной коммутации – АТМ, IP), а также мощных систем передачи, использующих технологию SDH, WDM, Ethernet, базирующихся на оптических кабелях, высокоскоростные спутниковые системы передачи.
В соответствии с многоуровневым принципом построения применительно к телефонной сети, вся территория страны делится на зоны нумерации. К зонам нумерации предъявляются следующие требования:

· размер зоны должен быть таким, чтобы в течение длительного времени (50 лет) не пришлось изменять систему нумерации в пределах зоны;

· в пределах зоны нумерации должна замыкаться значительная часть возникающего на сети обмена;

· емкость зоны нумерации не должна превышать 8-ми миллионов номеров.

Учитывая вышесказанное, границы зоны, как правило, совпадают с админи-стративными границами областей, краев, республик. Допускается, в случае необходимости, образование нескольких зон на территории области, края, республики.
В настоящее время на территории России образовано 81 зона нумерации. Большинство из них создано в границах области или республик. Но в некоторых областях создано по две зоны и даже три. Например, на территории Московской области создано четыре зоны – 495, 496, 497,499.
В пределах зоны нумерации создаются местные телефонные сети (ГТС, СТС, ТС) и внутризоновая телефонная сеть(ВзТС), которая предназначена для связи различных местных телефонных сетей в пределах зоны нумерации и выхода пользователя местных сетей на междугородную телефонную сеть (МГТС). Местные сети и внутризоновые сети зоны нумерации образуют зоновую телефонную сеть(ЗТС). Зоновые телефонные сети различных зон связываются между собой с помощью междугородной телефонной сети (МГТС). Зоновые и междугородная телефонные сети образуют Националь-ную телефонную сеть России. Национальные сети различных государств связываются между собой с помощью международной телефонной сети (МНТС).
Развитие информационных технологий позволяет, с учетом потребностей пользователей в широком спектре телекоммуникационных услуг, уже в настоящее время создавать полностью цифровые широкополосные сети связи. Как показывают расчеты, для эффективного использования средств связи, решения проблем качества предоставления услуг, многоуровневый принцип построения широкополосных сетей является нецелесообразным.
Поэтому для построения широкополосных сетей связи, получивший название мультисервисных сетей, был предложен двухуровневый принцип построения. Двухуровневый принцип предполагает создание в пределах национальной сети, а также мира, сетей доступа и транспортной сети.
Сеть доступа – сеть связи, обеспечивающая подключение терминальных устройств (многофункциональных) к оконечному узлу транспортной сети связи.
Транспортная сеть связи – это сеть, обеспечивающая перенос разных видов информации с использованием различных протоколов передачи.

2.2 Классификация сетей электросвязи

Классификация сетей электросвязи по существенным признакам позволяет определить место каждой сети в системе электросвязи РФ, выявить свойства сетей с разных точек зрения на основе системного подхода, оценить роль и значение каждой сети в процессе информатизации общества и экономике страны. Это даст возможность сопоставлять сети между собой, разрабатывать требования к сетям и создавать сети с заданными характеристиками. Сети, входящие в ЕСЭ, можно классифицировать по следующим признакам:

· видам передаваемой информации;

· категории;

· территориальному признаку;

· принадлежности;

· организации каналов;

· сфере применения для предоставления услуг;

· способу доставки сообщений;

· уровню интеграции услуг;

· виду передаваемого сигнала;

· способу распределения сообщений;

· функциональному признаку;

· мобильности абонентов;

· кодам нумерации;

· типу среды распространения;

· объему предоставляемых услуг;

· структуре сети.

По виду передаваемой информации сети делятся на телефонные, телеграфные, передачи данных, компьютерные сети, сигнальные сети и т. д.

По категории сети делятся: на сети общего пользования, выделенные сети технологические и сети специального назначения (рисунок 2.2)

Рис. 2.2 Категории сетей ЕСЭ РФ

Единая сеть электросвязи РФ состоит из расположенных на территории Российской Федерации сетей электросвязи следующих категорий:

· сеть связи общего пользования;

· технологические сети связи;

· выделенные сети связи;

· сети связи специального назначения.

Сеть связи общего пользования (ССОП) предназначена для возмездного оказания услуг электросвязи любому пользователю на территории РФ. Она включает в себя телефонные сети электросвязи, определяемые географически в пределах обслуживаемой территории и ресурса нумерации и не определяемые географически в пределах территории РФ и ресурса нумерации, а также сети, предназначенные для предоставления населению других услуг связи.
Сеть связи общего пользования представляет собой комплекс взаимодействующих сетей электросвязи, в том числе сетей связи для распределения программ радиовещания, телевизионного вещания и мультисервисные сети.
Сеть ССОП имеет присоединение к сетям связи общего пользования иностранных государств.

Выделенные сети связи (ВСС). Являются сети связи, предназначенные для оказания услуг электрической связи ограниченному кругу пользователей или группам таких пользователей. ВСС могут взаимодействовать между собой. ВСС, как правило, не имеют присоединения к сети связи общего пользования, а также к ССОП иностранных государств. Технологии и средства связи выделенных сетей связи, а также принципы их построения устанавливаются собственниками или иными владельцами этих сетей.
Сеть ВСС может быть присоединена к ССОП с переводом в категорию сети связи общего пользования, если ВСС соответствует требованиям, установленным для ССОП. При этом выделенный ресурс нумерации изымается и предоставляется ресурс нумерации из ресурса нумерации ССОП. Оказание услуг связи операторами выделенных сетей связи осуществляется на основании соответствующих лицензий в пределах указанных в них территорий.

Технологические сети связи (ТСС) предназначены для обеспечения производственной деятельности организаций, управления технологическими процессами в производстве. Технологии и средства связи, применяемые для создания технологических сетей связи, а также принципы их построения устанавливаются собственниками или иными владельцами этих сетей. При наличии свободных ресурсов технологической сети связи часть этой сети может быть присоединена к сети ССОП с переводом в категорию ССОП для оказания платных услуг связи любому пользователю на основании соответствующей лицензии. Такое присоединение допускается, если:
- Часть технологической сети, предназначенной для присоединения к ССОП, может быть технически, или программно, или физически отделена собственником от технологической сети.
- Присоединенная к ССОП часть технологической сети связи соответствует требованиям функционирования ССОП.
Части ТСС, присоединенной к ССОП, выделяется ресурс нумерации из ресурса нумерации ССОП. Национальные сети ТСС могут быть присоединены к сетям ТСС иностранных государств для обеспечения единого технологического цикла.

Сети связи специального назначения (СССН) предназначены для нужд государственного управления, обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка. Эти сети не могут быть использованы для платного оказания услуг связи, если иное не предусмотрено законодательством РФ.

Выделенные, технологические и сети специального назначения объединены в категорию сетей ограниченного пользования (ОгП).

По территориальному признаку сети делятся на местные, внутризоновые, междугородные, международные, региональные, межрегиональные, магистральные. Указанный признак используется для первичных сетей, вторичных сетей, для сетей отдельных операторов и операторов межрегио-нальных компаний.

Признак принадлежности определяет собственника сети. Им может быть государство, частное лицо, акционерное общество, организации и отдельные предприятия.

По организации каналов различают первичные и вторичные сети.

По сфере применения для предоставления услуг можно выделить телекоммуникационные и инфокоммуникационная сети. Телекоммуникационная сеть состоит из линий и каналов связи, узлов и оконечных станций и предназначена для обеспечения электрической связью пользователей. Инфокоммуникационная сеть предназначена для обеспечения пользователей электрической связью и доступа к необходимой им информации.

По способу доставки сообщений различают сети с коммутацией каналов и сети с накоплением (сети с коммутацией сообщений и с коммутацией пакетов).

По уровню интеграции услуг сети делят на несколько классов: моносервисные, сети с низким уровнем интеграции, средним уровнем интеграции и мультисервисные сети, предоставляющие неограниченный объем услуг. К моносервисной сети относится телеграфная сеть. К сетям с низким уровнем интеграции можно отнести аналоговую телефонную сеть. К сетям со средним уровнем интеграции услуг относится сеть N - ISDN, сеть мобильной связи 2G. Мультисервисная сеть это сеть нового поколения NGN.

По форме передаваемых сигналов делят сети на аналоговые, аналогово-цифровые и цифровые.

По способу распределения сообщений сети делятся: на коммутируемые, некоммутируемые, циркулярной связи.

По функциональному признаку различают сети доступа и транспортные сети.

По мобильности абонентов можно выделить сети фиксированной и мобильной связи. Абоненты фиксированной связи имеют стационарные терминалы в отличие от абонентов сети мобильной связи.

По кодам нумерации сети делятся на сети географических (коды ABC) и негеографических(коды DEF) зон. Использование указанных кодов связано с созданием выделенных, в том числе мобильных сетей, на сети ЕСЭ РФ.

По типу используемой среды распространения сети разделяют: на проводные, радиосети и смешанные. В свою очередь, радиосети разделяются на сети наземные и спутниковые.

По объему предоставляемых услуг можно выделить сети, занимающие существенное положение (пропускают более 25% трафика и имеют более 25% монтированной емкости коммутации от общей емкости сети). Такой сети владеет доминирующий оператор связи.

Важным классификационным признаком является структура сети связи. На рис. 2.3 представлены типовые структуры сетей, которые отличаются друг от друга числом линий связи, характером взаимодействия узлов, связностью узлов и т. п.

Полносвязная сеть ( рис. 2.3а) – «каждый с каждым». В такой сети число линий связи равно N(N-1)/ 2, где N – число узлов на сети. Связность h = N-1.

Древовидная сеть (рис. 2.3б). В такой сети между любыми двумя узлами может быть только один путь, т. е. сеть односвязная h = 1. Число линий связи в такой сети равно N – 1. Частными случаями древовидной сети являются: радиально-узловая сеть (рис. 2.2в), звездообразная сеть (рис. 8.3г) и линейная сеть (рис. 2.3д).

Петлевая (шлейфная, кольцевая) сеть (рис. 2.3е). В ней число линий связи равно N, и между каждыми двумя узлами имеется по два пути (h = 2).

Сетка – сетеобразная сеть (рис. 2.3 ж – м). В такой сети каждый узел смежен только с небольшим числом других узлов. Выбор той или иной структуры сети определяется, прежде всего, экономическими показателями и требованиями к надежности и живучести сети.

Рис. 2.3 Структура сетей различного вида

2.3 Сети доступа

В настоящее время все большее признание получает разделение сети связи на две части: транспортную сеть и сеть доступа. Транспортная сеть представлена междугородной и внутризоновыми сетями связи. Сеть доступа представлена местными сетями и предназначена для подключения разнообразных абонентских терминалов к транспортной сети связи.
На рисунке 2.4 показана модель перспективной телекоммуникационной системы и место сети абонентского доступа.
Первый элемент телекоммуникационной системы представляет собой совокупность терминального и иного оборудования, которое устанавливается в помещении абонента.

Рис. 2.4 Структура телекоммуникационной системы

Второй элемент телекоммуникационной системы - сеть абонентского доступа. Обычно в точке сопряжения сети абонентского доступа с транспортной сетью устанавливается коммутационная станция. Пространство, покрываемое сетью абонентского доступа, лежит между оборудованием, размещенным в помещении абонента, и этой коммутационной станцией.

В ряде работ сеть абонентского доступа делится на два участка:

· абонентские линии (АЛ) рассматриваются как индивидуальные средства подключения терминального оборудования;

· сеть переноса, служащую для повышения эффективности средств абонентского доступа.

Третий элемент телекоммуникационной системы - транспортная сеть. Ее функции состоят в установлении соединений между терминалами, включенными в различные сети абонентского доступа, или между терминалом и средствами поддержки каких либо услуг.
Четвертый элемент телекоммуникационной системы - средства доступа к услугам, которые обеспечивают доступ пользователей к различным услугам электросвязи.

Дата добавления: 2015-05-09