
Телекоммуникационные системы и сети. Структура и основные функции. Том 1 / Содержание / Раздел 2. Сети связи последующего поколения: архитектура, основные характеристики и услуги / Тема 2.1. Определение и характеристика основных возможностей NGN
- Раздел 1. Основы построения телекоммуникационных систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Общая архитектура и задачи телекоммуникационных систем
- Тема 1.3. Классификация сетей, клиентов, операторов и услуг связи
- Тема 1.4. Краткая характеристика существующих телекоммуникационных технологий
- Тема 1.5. Требования к современным и перспективным ТКС
- Тема 1.6. Контрольные вопросы и задания
- [→] Раздел 3. Стандартизация сетевых протоколов и телекоммуникационного оборудования
- Тема 3.1. Открытые системы и их взаимодействие
- Тема 3.2. Основные организации по стандартизации сетевых решений
- [→] Тема 3.3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- 3.3.1. Многоуровневый подход и декомпозиция задачи сетевого взаимодействия
- 3.3.2. Интерфейс, протокол, стек протоколов
- 3.3.3. Общая характеристика модели OSI
- 3.3.4. Физический уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.5. Канальный уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.6. Сетевой уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.7. Транспортный уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.8. Сеансовый уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.9. Представительский уровень. Функции и примеры протоколов
- 3.3.10. Прикладной уровень. Функции и примеры протоколов
- [→] 3.3.11. Деление ЭМВОС на сетенезависимые и сетезависимые уровни
- Тема 3.4. Стандартные стеки сетевых протоколов
- 3.4.1. Стек протоколов OSI
- 3.4.2. Стек протоколов TCP/IP
- 3.4.3. Стек протоколов IPX/SPX
- 3.4.4. Стек протоколов NetBIOS/SMB
- 3.4.5. Стек протоколов технологии Х.25
- 3.4.6. Стек протоколов технологии Frame Relay
- 3.4.7. Стек протоколов технологии B-ISDN и АТМ
- 3.4.8. Семейство протоколов DECnet
- 3.4.9. Сетевая модель DoD
- 3.4.10. Связь стандартов IEEE 802 с моделью OSI
- 3.4.11. Стек протоколов сетей следующего поколения
- Тема 3.5. Стандартизация сетевого оборудования
- Тема 3.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 4. Линии связи
- Тема 4.1. Физические параметры среды распространения электромагнитных волн
- Тема 4.2. Общие сведения о линиях связи
- Тема 4.3. Основные свойства кабельных линий связи
- Тема 4.4. Линии связи на основе медных кабелей
- Тема 4.5. Теория волоконных световодов
- Тема 4.6. Свойства неоднородных линий
- Тема 4.7. Конструкции кабелей связи
- Тема 4.8. Электромагнитные влияния в линиях связи
- Тема 4.9. Структурированные кабельные системы
- Тема 4.10. Атмосферная лазерная связь
- Тема 4.11. Особенности радиолиний, радиорелейных и спутниковых линий связи
- 4.11.1. Общие принципы построения радиолиний связи
- 4.11.2. Распространение радиоволн в радиолиниях связи
- 4.11.3. Особенности распространения радиоволн в радиорелейных линиях связи
- 4.11.4. Особенности распространения радиоволн в спутниковых линиях связи
- 4.11.5. Особенности построения радиолиний связи
- 4.11.6. Общие характеристики построения спутниковых линий связи
- 4.11.7. Зоны видимости для систем спутниковой связи
- 4.11.8. Статистическая структура сигналов СЛС
- 4.11.9. Основные составляющие систем спутниковой связи
- 4.11.10. Методы организации спутниковой связи
- 4.11.11. Обоснование выбора параметров аппаратуры при проектировании радиорелейных линий
- 4.11.12. Выбор энергетических характеристик радиорелейных линий
- 4.11.13. Устойчивость функционирования радиорелейных линий
- Тема 4.12. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 5. Способы формирования групповых сигналов
- Тема 5.1. Краткая характеристика способов формирования групповых сигналов
- Тема 5.2. Способы формирования аналоговых групповых сигналов
- Тема 5.3. Способы формирования цифровых групповых сигналов
- Тема 5.4. Объединение синхронных цифровых потоков
- Тема 5.5. Объединение асинхронных цифровых потоков
- Тема 5.6. Объединение низкоскоростных потоков
- Тема 5.7. Кодовое уплотнение сигналов
- Тема 5.8. Виды сигналов в системах с кодовым разделением
- Тема 5.9. Технология спектрального уплотнения
- Тема 5.10. Формирование группового сигнала с использованием IP-технологий
- Тема 5.11. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 6. Методы доступа
- Тема 6.1. Общая характеристика методов доступа
- Тема 6.2. Методы решения конфликтов в алгоритмах доступа
- Тема 6.3. Модели и архитектура сети доступа
- Тема 6.4. Оптические технологии в сети доступа
- Тема 6.5. Методы использования физических ресурсов в сетях доступа
- Тема 6.6. Особенности использования пространственно-поляризационных параметров при радиодоступе
- Тема 6.7. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 7. Методы распределения информации
- Тема 7.1. Общие положения
- Тема 7.2. Системы распределения в сетях следующего поколения
- Тема 7.3. Системы коммутации каналов
- 7.3.1. Требования к системам коммутации ISDN
- 7.3.2. Структура узла коммутации каналов ISDN
- Принцип работы цифрового коммутационного поля типа ПВП
- 7.3.4. Общие требования к коммутационным системам в Ш-ЦСИО
- 7.3.5. Выбор коммутационной технологии для Ш-ЦСИО
- 7.3.6. Системы коммутации для АТМ
- 7.3.7. Архитектура и характеристики коммутационных систем на базе быстрой коммутации пакетов (БКП)
- Тема 7.4. Коммутационные системы в NGN
- Тема 7.5. Системы коммутации Ш-ЦСИО на базе асинхронного режима доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускная способность систем распределения информации
- 7.6.1. Основные положения пропускной способности систем распределения информации
- 7.6.2. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями простейшего потока вызовов
- 7.6.3. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями примитивного потока вызовов (потока ВОЧИ)
- 7.6.4. Расчет вероятности условных потерь и среднего времени ожидания при случайной продолжительности обслуживания
- 7.6.5. Поток с повторными вызовами
- Тема 7.7. Способы распределения нагрузки в сетях связи
- Тема 7.8. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 8. Системы синхронизации
- Тема 8.1. Виды синхронизации, их роль, место и задачи в современных цифровых системах связи
- Тема 8.2. Фазовая (частотная) синхронизация
- Тема 8.3. Тактовая (символьная) синхронизация
- Тема 8.4. Джиттер и вандер цифровых сигналов
- Тема 8.5. Цикловая (кадровая) синхронизация
- Тема 8.6. Сетевая синхронизация цифровой связи
- Тема 8.7. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 9. Системы сигнализации
- Тема 9.1. Виды и состав сигналов
- Тема 9.2. Классификация протоколов сигнализации
- Тема 9.3. Внутрисистемная сигнализация в ЦСК
- Тема 9.4. Особенности сигнализации в стыках V.5
- Тема 9.5. Абонентская сигнализация
- Тема 9.6. Оборудование сигнализации современных ЦСК
- Тема 9.7. Специфические особенности украинских систем сигнализации
- Тема 9.8. Методология спецификации и описания систем сигнализации
- Тема 9.9. Цифровая многочастотная сигнализация R2D
- Тема 9.10. Общеканальная система сигнализации № 7
- Тема 9.11. Сигнализация DSS1
- Тема 9.12. Сигнализация в корпоративных сетях
- Тема 9.13. Сигнализация в сетях с коммутацией пакетов
- Тема 9.14. Сигнализация в сетях B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигнализация в сети ІР-телефонии
- Тема 9.16. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 10. Технологии и протоколы управления в ТКС
- Тема 10.1. Содержание задач управления в сетях следующего поколения
- Тема 10.2. Подсистема управления услугами
- Тема 10.3. Подсистема контроля и управления сетью
- Тема 10.4. Подсистема сетевого управления на уровнях транспорта и доступа
- 10.4.1. Базовая архитектура управления на уровнях транспорта и доступа ТКС
- 10.4.2. Классификация и маркировка пакетов трафика
- 10.4.3. Управление интенсивностью трафика
- 10.4.4. Управление очередями на сетевых узлах
- 10.4.5. Маршрутизация: цели, основные задачи и протоколы
- 10.4.6. Сигнальные протоколы резервирования сетевых ресурсов
- 10.4.7. Функции управления канального уровня относительно обеспечения QoS
- 10.4.8. Уровни качества обслуживания и соответствующие им модели обслуживания
- Тема 10.5. Перспективы развития технологий сетевого управления
- Тема 10.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 11. Конвергенция в телекоммуникационных системах
- Тема 11.1. Конвергенция в ТКС: история, цели и задачи
- Тема 11.2. Виды конвергенции
- Тема 11.3. Примеры решений относительно конвергенции в системах телекоммуникаций
- Тема 11.4. Качество конвергентных услуг
- Тема 11.5. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 12. Методы обеспечения информационной безопасности объектов телекоммуникационной системы
- Тема 12.1. Основные термины и понятия в сфере информационной безопасности
- Тема 12.2. Основные подходы к обеспечению информационной безопасности
- Тема 12.3. Криптографическая защита информации
- Тема 12.4. Использование механизма электронной цифровой подписи
- Тема 12.5. Техническая защита информации
- Тема 12.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 13. Электропитание телекоммуникационных систем связи
- Тема 13.1. Общие положения
- Тема 13.2. Системы электропитания предприятий электросвязи
- Тема 13.3. Типовое оборудование электроустановок предприятий электросвязи
- Тема 13.4. Дистанционное электропитание
- Тема 13.5. Источники бесперебойного питания (ИБП)
- Тема 13.6. Электромагнитная совместимость источников электропитания
- Тема 13.7. Перспективы развития электропитания ТКС
- Тема 13.8. Контрольные вопросы и задания
2.1.1. Определение и характеристика основных возможностей NGN
Мережу наступного покоління (Next Generatіon Network, NGN) слід вважати новим кроком у реалізації концепції ГІІ. В основу концепції побудови NGN покладено ідею про створення універсальної мережі, яка б дозволяла переносити будь-які види інформації, такі як мовлення, дані, відео, аудіо, графіку тощо, а також забезпечувати можливість надання самого широкого спектра інфокомунікаційних послуг. ITU-Т уже почав стандартизацію мереж нового покоління в рамках проекту глобальної інформаційної інфраструктури, що привело до розробки низки Рекомендацій з GІІ серії Y. Однак питання практичної реалізації не входять до сфери ГІІ. Тому Рекомендації з GІІ мають бути доукомплектовані додатковими технічними вимогами щодо впровадження в практику конкретних реалізацій NGN.
Відповідно до Рекомендації ITU-Т Y.2001 мережа наступного покоління — мережа з пакетною комутацією, придатна для надання послуг зв’язку із включеною функцією QoS, у якій функції, пов’язані з обслуговуванням, не залежать від застосованих транспортних технологій. У трактуванні російських колег відповідно до документа «Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС» NGN — концепція побудови мереж зв’язку, що забезпечують надання необмеженого набору послуг із гнучкими можливостями щодо їхнього управління, персоналізації та створення нових послуг за рахунок уніфікації мережних рішень, що передбачає реалізацію універсальної транспортної мережі з розподіленою комутацією, винесення функцій надання послуг в приграничні мережні вузли й інтеграцію із традиційними мережами зв’язку.
Під час опису функціональної моделі NGN з погляду функцій регулювання, контролю й передачі, слід керуватися також Рекомендаціями ITU-Т Y.110, X.200, G.805 й G.809. Відповідно до змісту вимог Рекомендацій ITU-Т Y.100, Y.110, Y.130 й Y.140 або Y.140.1 базовими принципами концепції NGN є такі:
- переважна реалізація режиму комутації пакетів з відокремленням одна від одної функцій перенесення й комутації, функцій управління викликом і функцій управління послугами;
- взаємодія з існуючими мережами зв’язку (телефонні мережі загального користування — ТфЗК; мережі передачі даних — МПД, мережі рухомого зв’язку — МРЗ) за допомогою відкритих інтерфейсів і шлюзів;
- забезпечення відкритого і вільного доступу до мереж і конкуруючих постачальників послуг;
- підтримка універсальної мобільності, яка б дозволяла окремому абонентові користуватися й управляти послугами незалежно від технології доступу й типу використовуваного термінала;
- інтеграція послуг фіксованого і рухомого зв’язку.
Таким чином, NGN мають підтримувати як уже існуюче, так і нове термінальне обладнання й пристрої, включаючи аналогові телефонні апарати, факсимільні апарати, обладнання ISDN, пристрої GPRS (системи пакетного радіозв’язку загального користування), стільникові телефони різних стандартів, термінали ІP-телефонії, кабельні модеми тощо.
Управління мережею. Стосовно питань управління мережею необхідно враховувати наступні аспекти:
- розширення архітектури загального управління базовою мережею й підтримка основних послуг з управління мережею й інтерфейсів відповідно до вимог NGN (відмови, конфігурація, облік/оплата, експлуатаційні характеристики, захист, управління клієнтами, управління трафіком і маршрутизацією);
- введення й застосування нових концепцій архітектури й нових технологій типу tML (мова маркування електрозв’язку).
Функціональні моделі управління мережею використовуватимуться як основа для визначення опорних точок, які потрібні для стандартизації. Такі опорні точки відповідно до Рекомендацій ITU-Т Y.140 визначатимуться як стандартні інтерфейси із стандартизацією протоколів управління.
Моделі архітектури управління мережею мають враховувати функціональні вимоги до систем доступу в мережу (інтерфейс користувач—мережа), до інтерфейсів між мережами (інтерфейс мережа—мережа) і до інтерфейсів між мережами й постачальниками послуг (наприклад, інтерфейси мережі—постачальники).
Захист та інформаційна безпека. Той факт, що захист NGN є основним аспектом й охоплює багато галузей й організацій щодо розробки стандартів, лише підкреслює стратегічну важливість цього питання. Питання захисту в NGN взаємозалежні з архітектурою, QoS, управління мережею, мобільністю, виставлянням рахунків й оплатою.
Одна з найістотніших проблем, з якими зіштовхуються при проектуванні стандартів захисту для NGN, полягає в тому, що ці мережі більш не можна вважати єдиними системами з добре відомими інтерфейсами. Переважна частина робіт зі стандартизації захисту NGN має ґрунтуватися на принципах, які узгоджуються з інтерфейсами APІ, щоб можна було побудувати захищену мережу із заданого комплекту конкретних компонентів NGN.
Архітектура захисту NGN має забезпечувати вичерпний і наскрізний захист мережі і бути спрямована на розв’язання проблем мережі й постачальників послуг, компаній і клієнтів для забезпечення цілей управління, контролю й використання послуг та інфраструктури мережі.
Універсальна мобільність. Універсальна мобільність — можливість для користувача або інших рухомих об’єктів здійснювати зв’язок і мати доступ до послуг незалежно від змін місця розташування термінального обладнання. Ступінь доступності обслуговування може залежати від низки факторів, включаючи можливості мережі доступу, угоди про рівень обслуговування тощо.
Для забезпечення мобільності слід враховувати ряд можливостей:
- підтримку персональної мобільності;
- підтримку мобільності термінального пристрою;
- підтримку і персональної мобільності, і мобільності термінального пристрою.
Універсальна мобільність вимагає суттєвого розвитку існуючих архітектур мереж. Основним питанням є забезпечення можливості розвитку більш прозорого стаціонарно-бездротового широкосмугового зв’язку та мобільності шляхом застосування різних технологій доступу. Також має бути реалізована концепція фіксовано-мобільного зв’язку (FMC).
Архітектура обслуговування. З погляду архітектури обслуговування NGN має враховувати такі аспекти:
- визначення платформ управління обслуговуванням, що охоплює аспекти відкритого доступу до послуг за допомогою інтерфейсів APІ;
- розширення механізмів підтримки для процесу надання послуг у декількох мережах, включаючи як послуги роумінгу, так і взаємозв’язок послуг;
- розробка механізмів підтримки для визначення присутності користувачів і управління налагодженням і профілем послуг відповідно до вимог користувача;
- вплив мобільності користувача на архітектуру обслуговування.
Функціональна сумісність послуг і мереж у NGN. З урахуванням того, що NGN використовуватиме велику кількість протоколів (включаючи різні профілі), необхідно в її архітектурі забезпечити функціональну сумісність на рівні послуг і мереж, у тому числі електромагнітну сумісність як між окремими мережними елементами, так і між фрагментами мережі або окремими мережами. Ця функціональна сумісність має, зокрема, містити:
- технічні вимоги до функціонально сумісних профілів складних систем;
- технічні вимоги для перевірки відповідності стандартам;
- розробку відповідних процедур і документації, включаючи розробку допоміжних програм.
Переваги NGN. Мережі, побудовані на основі концепції NGN, мають такі переваги перед традиційними мережами зв’язку:
для оператора:
- побудова єдиної універсальної мережі для надання різних послуг;
- підвищення середнього доходу з абонента за рахунок надання додаткових мультимедійних послуг;
- оператор NGN може більш оптимально реалізовувати пропускну здатність для інтеграції різних видів трафіка й надання різних послуг;
- NGN краще пристосована до модернізації й розширення;
- NGN має більші можливості щодо управління й експлуатації;
- оператор NGN має у своєму розпорядженні можливість швидкого впровадження нових послуг зв’язку з різними вимогами щодо обсягу переданої інформації і якості її передачі;
для користувача:
- абстрагування від технологій реалізації послуг зв’язку (принцип «чорного ящика»);
- гнучке отримання необхідного набору, обсягу та якості послуг;
- мобільність одержання послуг.
Реалізація названих переваг передбачає:
- зниження експлуатаційних витрат;
- реалізацію нових послуг, що є джерелами додаткових доходів;
- підвищення масштабованості;
- можливість надання пакетів послуг;
- зниження витрат у розрахунку на порт;
- впровадження відкритих стандартних інтерфейсів;
- впровадження нових послуг, створених сторонніми постачальниками;
- забезпечення простоти й зручності монтажу й обслуговування мережі.