Архитектура сетей связи следующего поколения
В основу создания мультисервисных сетей положена концепция сетей связи следующего поколения.
Сеть связи следующего поколения (NGN – Next Generation Network)– 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.
Основу сети NGN составляетмультипротокольная сеть – транспортная сеть связи, входящая в состав мультисервисной сети, обеспечивающая перенос разных типов информации с использованием различных протоколов передачи, в состав которой могут входить:
1) транзитные узлы – выполняют функции переноса и коммутации;
2) оконечные (граничные) узлы – обеспечивают доступ абонентов к мультисервисной сети, а также могут выполнять функции узлов служб за счет добавления функций предоставления услуг.
3) контроллеры сигнализации – выполняют функции обработки информации сигнализации, управления вызовами и соединениями;
Контроллеры могут быть вынесены в отдельные устройства, предназначенные для обслуживания нескольких узлов коммутации. Использование общих контроллеров позволяет рассматривать их как единую систему коммутации, распределенную по сети. Такое решение не только упрощает алгоритмы установления соединений, но и является наиболее экономичным для операторов и поставщиков услуг, так как позволяет заменить дорогостоящие системы коммутации большой емкости небольшими, гибкими и доступными по стоимости даже небольшим поставщикам услуг.
4) шлюзы – позволяют осуществить подключение традиционных сетей связи (ТФОП, СПД, СПС).
Архитектура сети связи, построенная в соответствии с концепцией NGN показана на рисунке 11.5.
Рисунок 11.5 – Архитектура сети связи NGN
Реализация ИУ осуществляется на базе узлов служб (SN) и/или узлов управления услугами (SCP):
1)узел управления услугами (Service Control Point – SCP) – специализированный узел связи, осуществляющий управление предоставлением услуг в соответствии с концепцией интеллектуальной сети связи и принадлежащий оператору сети связи;
2) узел служб (Service Node – SN)– специализированный узел сети связи, осуществляющий предоставление ИУ и принадлежащий поставщику услуг.
Доступ пользователей может осуществляться через:
1) интегрированные сети доступа (Access Network – AN), подключенные к оконечным узлам мультисервисной сети и обеспечивающие подключение пользователей как к мультисервисной сети, так и к традиционным сетям (например, ТФОП);
2) традиционные сети (ТФОП, СПС), абоненты которых получают доступ к мультисервисной сети через узлы, подключенные к шлюзам.
Общими характеристиками NGN, определенными Международным союзом электросвязи (ITU) и Европейским институтом в области стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI), являются:
1) разделение функций переноса и функций управления переносом информации через сеть;
2) отделение функций услуг и приложений от функций базового соединения (от телекоммуникационной составляющей).
Таким образом, NGN – это распределенная архитектура, в которой связь между компонентами осуществляется через открытые интерфейсы.
Современные тенденции преобразования архитектуры сети развивают идеи декомпозиции монолитной инфраструктуры существующей сети в построение в виде нескольких слоев, каждый из которых может создаваться независимо от других в соответствии с принципами открытых систем (рисунок 11.6).
Самой нижней плоскостью является уровень доступа и транспорта, базирующийся на трех средствах передачи: металлическом кабеле, оптическом кабеле и радиоканалах. Ведение мультисервисных абонентских концентраторов позволит обеспечить доступ к возможностям мультисервисной сети абонентам, претендующим на услуги широкополосной мультисервисной сети.
Уровни обмена и управления базируются на коммутаторах Softwitch, реализующих идею распределенной коммутации и управления.
Высшим уровнем является уровень интеллектуальных услуг, который выделен в самостоятельный подобно тому, как это сделано в интеллектуальной сети.
Вариантом NGN является сетевая конфигурация с Softswitch, предложенная Международным консорциумом пакетной коммутации (IPCC), который занимается продвижением различных технологий Softswitch.
Рисунок 11.6 – Уровни NGN
Softswitch (гибкий коммутатор) является носителем интеллектуальных возможностей сети, который координирует управление обслуживанием вызовов, сигнализацию и функции, обеспечивающие установление соединения через одну или нескольких сетей.
В число функций управления обслуживанием вызова входят:
· распознавание и обработка цифр номера для определения пункта назначения;
· распознавание моментов ответа и отбоя абонентов, регистрация этих действий для начисления платы.
Softswitch координирует обмен сигнальными сообщениями между сетями, поддерживая и преобразуя существующие протоколы сигнализации.
Внедрение Softswitch позволяет изменить традиционно закрытую структуру систем коммутации. Традиционные АТС в единой структуре объединяют функции коммутации, управление обслуживанием вызовов, услуги и приложения, а также функции биллинга (автоматизированная система расчетов). Такая АТС представляет собой монолитную закрытую системную структуру, как правило, не допускающую расширения или модернизации на базе оборудования других производителей.
Попытки преобразования этого монолита предпринимались, как снизу, через сеть доступа, с помощью универсального интерфейса V5, так и сверху, через интеллектуальную сеть, с помощью протокола прикладной подсистемы интеллектуальной сети (INAP – Intelligent Network Application Part). Но все эти изменения требуют разработки оборудования и программного обеспечения высокой стоимости и длительным периодом их внедрения.
Softswitch в корне изменил традиционную закрытую структуру систем коммутации, используя принципы компонентного построения сети и открытые стандартные интерфейсы между тремя основными функциями: коммутации, управления обслуживанием вызовов, услуг и приложений. На рисунке 11.7 представлена логика декомпозиции традиционной АТС в Softswitch.
Рисунок 11.7 – Декомпозиция АТС в Softswitch
11.5 Управление телекоммуникационными сетями