АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

Архитектура телекоммуникационных систем СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

Сеть следующего поколения ССП или NGN (Next Generation Network) - сеть на базе коммутации пакетов, которая способна предоставлять услуги электросвязи, в том числе широкополосные инфокоммуникационные услуги, обеспечивая при этом требуемое качество обслуживания, и в которой функции услуг и приложений отделены от функций переноса сигнала электросвязи (функции сети).

Сеть NGN обеспечивает свободный доступ для пользователей, по их выбору, к сетям и к конкурирующим поставщикам услуг связи. Сеть NGN также поддерживает обобщенную мобильность пользователей, когда абонент может пользоваться и управлять услугами, независимо от технологии доступа и типа используемого терминала со свободным переходом от одного провайдера услуг (оператора связи) к другому.

Сеть NGN строится как сеть компонентного построения, где связь между компонентами осуществляется по открытым интерфейсам.

К особенностям сетей NGN относятся:

  • - наличие клиентской (пользовательской) и серверной части, а также управление всеми ресурсами, включая клиентские;
  • - поддержка разнообразных протоколов и многосвязное взаимодействие (в отличие от наиболее распространенного сейчас взаимодействия «точка-точка»);
  • - возможность использования сложной многоуровневой адресации;
  • - выполнение требований к мобильности и гарантиям качества услуг;
  • - многообразие схем идентификации пользователей, которые могут быть обеспечены при помощи IP-адресации при маршрутизации в 1Р-сетях;

- конвергенция услуг мобильных и фиксированных сетей

связи.

Для оператора преимущества NGN заключаются в следующем:

  • - построение одной универсальной сети для оказания различных услуг;
  • - повышение среднего дохода с абонента за счет оказания дополнительных мультимедийных услуг;
  • - оптимальное распределение полосы пропускания для интеграции различных видов трафика;
  • - быстрое внедрение новых услуг и приложений с различным требованием к объему передаваемой информации и качеству ее передачи.

Для пользователя преимущества NGN заключаются в следующем:

  • - абстрагирование от технологий реализации услуг электросвязи (принцип черного ящика);
  • - гибкое получение необходимого набора, объема и качества услуг;
  • - мобильность получения услуг.

Поскольку в NGN, имеется разделение функций услуг от функций переноса информации то следует говорить о распределенной архитектуре, в которой связь между компонентами осуществляется исключительно через открытые интерфейсы. В архитектуре NGN присутствует некоторый элемент управления, который может называться гибким коммутатором (softswitch).

Согласно Рекомендации МСЭ-Т Y.2011 базовая архитектура сетей NGN включает 4 основных функциональных уровня (рис 11.1):

  • - уровень доступа A (Access), содержащий сеть доступа к транспортной пакетной сети, обеспечивает доступ пользователям к ресурсам сети;
  • - транспортный уровень Т (transport), включающий транспортную сеть, построенную на базе протоколов пакетной коммутации, представляет собой основной ресурс сети, обеспечивающий передачу информации от пользователя к пользователю;
  • - уровень управления вызовами C(control), включает совокупность функций по управлению всеми процессами в телекоммуникационной сети, основанную на применении технологии компьютерной телефонии и Softswitch;
  • - уровень услуг и эксплуатационного управления S (service) - содержит логику выполнения услуг и/или приложений и управляет этими услугами, имеет открытые интерфейсы для использования сторонними организациями. Здесь сконцентрирована полезная нагрузка сети в виде услуг по доступу пользователей к информации.
Базовая архитектура сети NGN

Рис. 11.1 - Базовая архитектура сети NGN

Для сети NGN реализована новая система управления вызовами, которая в совокупности представляет собой масштабируемый программно-аппаратный комплекс, построенный в соответствии с концепцией Softswitch (см. рис. 11.2).

Softswitch (программный коммутатор, гибкий коммутатор) определяется как носитель интеллектуальных возможностей сети, который координирует управление обслуживанием вызовов, сигнализацию и функции, обеспечивающие установление соединения через одну или несколько сетей.

В схеме на рис. 11.2 вместо узла телефонной связи представлена архитектура, основанная отдельных компонентах, связанных между собой открытыми интерфейсами. Центральным элементом этой архитектуры является узел управления вызовами, который часто называется контроллером медиашлюзов (MGC). Для связи с различными внешними сетями используется шлюзовое оборудование сопряжения с сетями с коммутацией пакетов, сетями с коммутацией каналов, сетями сигнализации.

Один Softswitch, как правило, управляет одновременно несколькими транспортными шлюзами. В сети может присутствовать несколько Softswitch, которые связаны между собой по протоколу SIP (возможно также по протоколу Н.323 или протоколу BICC) и согласованно управляют шлюзами, участвующими в соединении.

Управление вызовами в сети NGN

Рис. 11.2-Управление вызовами в сети NGN

Для того, чтобы обеспечить взаимодействие транспортного шлюза и Softswitch учетом принципа декомпозиции, шлюз разбивается на следующие функциональные блоки:

  • - Транспортный шлюз Media Gaeway, MG - выполняет функции преобразования пользовательской информации между разными транспортными сетями и/или разными типами мультимедийных данных. В частности, преобразует речевую информацию, поступающую со стороны ТфОП, в вид, пригодный для передачи по сетям с коммутацией пакетов, т.е. кодирует и упаковывает в пакеты RTP/UDP/IP речевую информацию, а также производит обратное преобразование.
  • - Шлюз доступа, Access Gateway, AG - предназначен для подключения к softswitch учрежденческих АТС, аналоговых модемов и телефонных аппаратов, линий xDSL, транспортных шлюзов для мобильной сети радиодоступа стандарта GSM/3G (RAN), а также средств интегрированного абонентского доступа IAD (Integrated Access Devices).
  • - Устройство управления шлюзом (контроллер медиашлюзов), Media Gateway Controller, MGC - как уже отмечалось, обеспечивает управление вызовами пользователей и функции управления шлюзом.
  • - Шлюз сигнализации Signaling Gateway, SG - обеспечивает преобразование сигнальной информации между разными транспортными уровнями. В частности, обеспечивает доставку сигнальной информации, поступающей со стороны ТфОП к MGC, выполняет перенос сигнальной информации в обратном направлении, в частности выполняет функции транзитного пункта системы сигнализации по общему каналу ОКС7.
  • - Конвертер протокола инициализации сессий SIP (Session initialization protocol, proxy) - реализует функции взаимодействия устройств, входящих в состав гибкого коммутатора с устройствами, работающими по протоколу SIP
  • - Шлюз взаимодействия, Interworking Gateway, IGT - обеспечивает взаимодействие различных протоколов сигнализации на одном транспортном уровне, в том числе совместимость протоколов IP v4 и IP v6.

Оборудование, реализующее функции гибкого коммутатора, представляет собой масштабируемый программно-аппаратный комплекс, построенный в соответствии с архитектурной концепцией Softswitch. Базовая архитектура Softswitch предусматривала разделение на два слоя: слой управления сетью, где размещались устройства с функциями контроллера медиашлюзов, медиашлюза и слой управления услугами с серверами ААА и серверами приложения. Общая схема взаимодействия Softswitch с другими компонентами сети NGN, в частности оборудованием Н.323. и SIP, соответствующие протоколы, показаны на рис. 11.3.

К оборудованию Softswitch могут подключаться:

  • - аналоговый телефонный аппарат;
  • - персональный компьютер, оснащенный соответствующими средствами;
  • - специализированный абонентский терминал (IP-телефон, смартфон, терминал по протоколу Н.323);
  • - учрежденческо-производственная АТС;
  • - интегрированное устройство доступа абонента IAD.
Обобщенная схема взаимодействия Softswitch и других элементов сети NGN

Рис. 11.3 - Обобщенная схема взаимодействия Softswitch и других элементов сети NGN

Оборудование Softswitch может применяться на ЕСЭ РФ в качестве:

  • - узлов связи городских и сельских телефонных сетей связи;
  • - узлов связи междугородных телефонных сетей связи;
  • - узлов сетей с коммутацией пакетов для передачи мультимедийных данных;
  • - узлов сетей для передачи речи по протоколу IP (IP-телефония)

и SIP;

  • - оборудования для построения интеллектуальных сетей связи;
  • - оборудования для построения узлов телематических служб сервер электронной почты, сервер электронной коммерции, портал мультимедийных услуг, сервер IP TV и так далее.

Один из вариантов построения Softswitch заключается в разделении его на два сервера - сервер устройств (Device Server), отвечающий за взаимодействие с внешними устройствами, и сервер обслуживания вызовов (Call Server), выполняющий все функции установления, контроля и разрыва соединения.

В других реализациях эти функции не разделяются. Компонентный подход позволяет выделить отдельный сервер для управления установлением соединения, отдельный сервер - для приложений и услуг, отдельный сервер - для биллинга, а вместе эти сервера функционируют как Softswitch. Ещё один вариант - объединение функций интегрированного узла услуг, шлюза сигнализации и сервера управления обслуживанием вызовов на одном физическом комплексе оборудования.

Недостатком softswitch является многообразие оборудования, которое порождает проблему его совместимости.

Некоторые производители оборудования предоставляют фирменные системы управления сетью, которые не всегда корректно и полноценно работают с оборудованием сторонних поставщиков при его интеграции в сеть оператора, поскольку имеются отличия не только в реализации, но и в функциональности многих систем.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >