
Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції. / Зміст / Розділ 2. Мережі зв’язку наступного покоління: архітектура, основні характеристики й послуги / Тема 2.3. Багаторівнева архітектура й функціональний склад NGN
- Розділ 1. Основи побудови телекомунікаційних систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Загальна архітектура й завдання телекомунікаційних систем
- Тема 1.3. Класифікація мереж, клієнтів, операторів і послуг зв’язку
- Тема 1.4. Стисла характеристика існуючих телекомунікаційних технологій
- Тема 1.5. Вимоги до сучасних і перспективних ТКС
- Тема 1.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 3. Стандартизація мережних протоколів і телекомунікаційного обладнання
- Тема 3.1. Відкриті системи та їх взаємодія
- Тема 3.2. Основні організації зі стандартизації мережевих рішень
- Тема 3.3. Еталонна модель взаємодії відкритих систем
- 3.3.1. Багаторівневий підхід і декомпозиція задачі мережної взаємодії
- 3.3.2. Інтерфейс, протокол, стек протоколів
- 3.3.3. Загальна характеристика моделі OSI
- 3.3.4. Фізичний рівень. Функції й приклади протоколів
- 3.3.5. Канальний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.6. Мережний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.7. Транспортний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.8. Сеансовий рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.9. Представницький рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.10. Прикладний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.11. Поділ ЕМВВС на мережонезалежні і мережозалежні рівні
- Тема 3.4. Стандартні стеки мережних протоколів
- 3.4.1. Стек протоколів OSI
- 3.4.2. Стек протоколів TCP/IP
- 3.4.3. Стек протоколів IPX/SPX
- 3.4.4. Стек протоколів NetBIOS/SMB
- 3.4.5. Стек протоколів технології Х.25
- 3.4.6. Стек протоколів технології Frame Relay
- 3.4.7. Стек протоколів технологій B-ISDN та АТМ
- 3.4.8. Сімейство протоколів DECnet
- 3.4.9. Мережна модель DoD
- 3.4.10. Зв’язок стандартів IEEE 802 з моделлю OSI
- 3.4.11. Стек протоколів мереж наступного покоління
- Тема 3.5. Стандартизація мережного обладнання
- Тема 3.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 4. Лінії зв’язку
- Тема 4.1. Фізичні параметри середовищ поширення електромагнітних хвиль
- Тема 4.2. Загальні відомості про лінії зв’язку
- Тема 4.3. Основні властивості кабельних ліній зв’язку
- Тема 4.4. Металеві лінії зв’язку
- Тема 4.5. Теорія волоконних світловодів
- Тема 4.6. Властивості неоднорідних ліній
- Тема 4.7. Конструкції кабелів зв’язку
- Тема 4.8. Електромагнітні впливи в лініях зв’язку
- Тема 4.9. Структуровані кабельні системи
- Тема 4.10. Атмосферний лазерний зв’язок
- Тема 4.11. Особливості радіоліній, радіорелейних і супутникових ліній зв’язку
- 4.11.1. Загальні принципи побудови радіоліній зв’язку
- 4.11.2. Поширення радіохвиль у радіолініях зв’язку
- 4.11.3. Особливості поширення радіохвиль у радіорелейних лініях зв’язку
- 4.11.4. Особливості поширення радіохвиль у супутникових лініях зв’язку
- 4.11.5. Особливості побудови радіоліній зв’язку
- 4.11.6. Загальні характеристики побудови супутникових ліній зв’язку
- 4.11.7. Зони бачення для ССЗ
- 4.11.8. Статистична структура сигналів СЛЗ
- 4.11.9. Основні складові систем супутникового зв’язку
- 4.11.10. Методи організації супутникового зв’язку
- 4.11.11. Обґрунтування щодо вибору параметрів апаратури при проектуванні радіорелейних ліній
- 4.11.12. Вибір енергетичних характеристик радіорелейних ліній
- 4.11.13. Стійкість функціонування радіорелейних ліній
- Тема 4.12. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 5. Способи формування групових сигналів
- Тема 5.1. Стисла характеристика способів формування групових сигналів
- Тема 5.2. Способи формування аналогових групових сигналів
- Тема 5.3. Способи формування цифрових групових сигналів
- Тема 5.4. Об’єднання синхронних цифрових потоків
- Тема 5.5. Об’єднання асинхронних цифрових потоків
- Тема 5.6. Об’єднання низькошвидкісних потоків
- Тема 5.7. Кодове ущільнення сигналів
- Тема 5.8. Види сигналів у системах з кодовим поділом
- Тема 5.9. Технологія спектрального ущільнення
- Тема 5.10. Формування групового сигналу з використанням IP-технологій
- Тема 5.11. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 6. Методи доступу
- Тема 6.1. Загальна характеристика методів доступу
- Тема 6.2. Методи вирішення конфліктів в алгоритмах доступу
- Тема 6.3. Моделі й архітектура мережі доступу
- Тема 6.4. Оптичні технології в мережах доступу
- Тема 6.5. Методи використання фізичних ресурсів у мережах доступу
- Тема 6.6. Особливості використання просторово-поляризаційних параметрів при радіодоступі
- Тема 6.7. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 7. Методи розподілу інформації
- Тема 7.1. Загальні положення
- Тема 7.2. Системи розподілу в мережах наступного покоління
- Тема 7.3. Системи комутації каналів
- 7.3.1. Вимоги до систем комутації ISDN
- 7.3.2. Структура вузла комутації каналів ISDN
- 7.3.3. Принцип роботи цифрового комутаційного поля типа ПВП
- 7.3.4. Загальні вимоги до комутаційних систем у Ш-ЦМІО
- 7.3.5. Вибір комутаційної технології для Ш-ЦМІО
- 7.3.6. Системи комутації для АТМ
- 7.3.7. Архітектура й характеристики комутаційних систем на базі швидкої комутації пакетів (ШКП)
- Тема 7.4. Комутаційні системи в NGN
- Тема 7.5. Системи комутації Ш-ЦМІО на базі асинхронного режиму доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускна здатність систем розподілу інформації
- 7.6.1. Основні положення пропускної здатності систем розподілу інформації
- 7.6.2. Пропускна здатність повнодоступного пучка із втратами найпростішого потоку викликів
- 7.6.3. Пропускна здатність повнодоступного пучка із втратами примітивного потоку викликів (потоку ВОКД)
- 7.6.4. Розрахунок імовірності умовних втрат і середнього часу очікування при випадковій тривалості обслуговування
- 7.6.5. Потік з повторними викликами
- Тема 7.7. Способи розподілу навантаження в мережах зв’язку
- Тема 7.8. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 8. Системи синхронізації
- Тема 8.1. Види синхронізації, їхня роль, місце й завдання у сучасних цифрових системах зв’язку
- Тема 8.2. Фазова (частотна) синхронізація
- Тема 8.3. Тактова (символьна) синхронізація
- Тема 8.4. Джитер і вандер цифрових сигналів
- Тема 8.5. Циклова (кадрова) синхронізація
- Тема 8.6. Мережна синхронізація цифрового зв’язку
- Тема 8.7. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 9. Системи сигналізації
- Тема 9.1. Види і склад сигналів
- Тема 9.2. Класифікація протоколів сигналізації
- Тема 9.3. Внутрішньосистемна сигналізація в ЦСК
- Тема 9.4. Особливості сигналізації в стиках V.5
- Тема 9.5. Абонентська сигналізація
- Тема 9.6. Обладнання сигналізації сучасних ЦСК
- Тема 9.7. Специфічні особливості українських систем сигналізації
- Тема 9.8. Методологія специфікації та опису систем сигналізації
- Тема 9.9. Цифрова багаточастотна сигналізація R2D
- Тема 9.10. Загальноканальна система сигналізації № 7
- Тема 9.11. Сигналізація DSS1
- Тема 9.12. Сигналізація на корпоративних мережах
- Тема 9.13. Сигналізація на мережах з комутацією пакетів
- Тема 9.14. Сигналізація на мережі B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигналізація в мережі ІР-телефонії
- Тема 9.16. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 10. Технології та протоколи управління в ТКС
- Тема 10.1. Зміст задач управління в мережах наступного покоління
- Тема 10.2. Підсистема управління послугами
- Тема 10.3. Підсистема контролю й управління мережею
- Тема 10.4. Підсистема мережного управління на рівнях транспорту й доступу
- 10.4.1. Базова архітектура управління на рівнях транспорту й доступу ТКС
- 10.4.2. Класифікація й маркування пакетів трафіка
- 10.4.3. Управління інтенсивністю трафіка
- 10.4.4. Управління чергами на мережних вузлах
- 10.4.5. Маршрутизація: мета, основні задачі й протоколи
- 10.4.6. Сигнальні протоколи резервування мережних ресурсів
- 10.4.7. Функції управління канального рівня щодо забезпечення QoS
- 10.4.8. Рівні якості обслуговування й відповідні їм моделі обслуговування
- Тема 10.5. Перспективи розвитку технологій мережного управління
- Тема 10.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 11. Конвергенція в телекомунікаційних системах
- Тема 11.1. Конвергенція в ТКС: історія, мета та задачі
- Тема 11.2. Види конвергенції
- Тема 11.3. Приклади рішень щодо конвергенції в системах телекомунікацій
- Тема 11.4. Якість конвергентних послуг
- Тема 11.5. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 12. Методи забезпечення інформаційної безпеки об’єктів телекомунікаційної системи
- Тема 12.1. Основні терміни та поняття у сфері інформаційної безпеки
- Тема 12.2. Основні підходи до забезпечення інформаційної безпеки
- Тема 12.3. Криптографічний захист інформації
- Тема 12.4. Використання механізму електронного цифрового підпису
- Тема 12.5. Технічний захист інформації
- Тема 12.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 13. Електроживлення телекомунікаційних систем зв’язку
- Тема 13.1. Загальні положення
- Тема 13.2. Системи електроживлення підприємств електрозв’язку
- Тема 13.3. Типове обладнання електроустановок підприємств електрозв’язку
- Тема 13.4. Дистанційне електроживлення
- Тема 13.5. Джерела безперебійного живлення (ДБЖ)
- Тема 13.6. Електромагнітна сумісність джерел електроживлення
- Тема 13.7. Перспективи розвитку електроживлення ТКС
- Тема 13.8. Контрольні запитання та завдання
2.3.2. Варіанти реалізації концепції NGN
Хоча багато документів міжнародних організацій спрямовані на стандартизацію різних аспектів побудови NGN, але жоден документ не пов’язаний з питаннями реалізації мережі NGN як результату еволюції телекомунікаційної системи. Подібні питання ITU й ETSІ належать до компетенції адміністрацій зв’язку кожної країни.
NGN в Україні. Відповідно до положень «Концепції конвергенції телефонних мереж і мереж з пакетною комутацією в Україні» визначена функціональна архітектура та складові NGN, зображені на рис. 2.3.5, а її фізична реалізація — на рис. 2.3.6.
Рис. 2.3.5. Функціональна архітектура NGN:
SS7 — система загальноканальної сигналізації (ЗКС) № 7; MGC-F — функція контролера медіашлюзів; AS-F — функція сервера прикладних програм; MGCP/Megaco — протоколи управління медіашлюзами; BICC — незалежний від середовища протокол виклику; MG-F — функція медіашлюзу; E1/E3 — тип потоку, який визначає швидкість; MS-F — функція медіасервера; ISDN — цифрова мережа з інтеграцією послуг; RTP — протокол передавання в реальному часі; SC-F — функція перетворення сигналів; JAIN, Parlay — відкриті інтерфейси прикладного програмування; SIP — протокол управління з’єднанням
Функціональна архітектура NGN поділяється на три функціональні площини та чотири функціональні шари. Функціональними площинами NGN є: площина транспорту, площина доступу та прикладна площина. У цій градації втілено основний принцип NGN — впровадження послуг, що не залежать від систем доступу до них, і відокремлення транспорту від систем доступу й обслуговування.
Рис. 2.3.6. Фізична реалізація архітектури NGN:
AG — шлюз доступу; RTP/RTCP — протоколи передавання в реальному часі; BICC — сигнальний протокол управління викликом; SG — шлюз сигналізації; INAP — прикладна частина протоколу сигналізації № 7 інтелектуальної мережі; SIGTRAN — протокол транспортування сигналізації; ISUP — частина протоколу сигналізації ЗКС-7 користувача; SCP — вузол управління послугами; MGC — контролер медіашлюзу; TG — транзитний медіашлюз
Площина транспорту забезпечує зв’язок між двома іншими площинами. Вона відповідає за доставку інформації (як медіапотоків, так і сигналізації виклику та команд управління пристроями). Відповідно, технологія транспорту, що використовується, має підтримувати всі види трафіка, для обслуговування якого призначається NGN.
У площині доступу здійснюється адаптація різноманітних технологій перенесення інформації для передавання через транспортну площину. У цій площині, зокрема, здійснюється конвертація потоків з часовим розподілом сигналів у пакетний формат і перетворення сигналізації ТфЗК у сигналізацію транспортної мережі.
Прикладна площина відповідає за надання користувачам послуг шляхом маніпулювання інформаційними та сигнальними потоками у мережі.
За типом інформації, що передається, функціональні об’єкти NGN поділяються на чотири рівні: сигналізації, послуг/управління, інформації та мережного управління. Компонентами функціональних рівнів є функції, основними з яких є: функція медіашлюзу, функція контролера медіашлюзів, функція сервера прикладних програм, функція медіасервера, функція перетворення сигналізації та функція тарифікації. Ці функції можуть бути фізично реалізовані як окремі пристрої, або ж один пристрій може поєднувати декілька функцій.
Рівень послуг/управління здійснює управління послугами та виконанням сервісної логіки, забезпечуючи обробку викликів та надання різних за складністю послуг. До пристроїв цього рівня належать так званий софтсвіч — Softswіtch (або контролер медіашлюзів — MGC) та сервер прикладних програм AS. Для реалізації послуг ці пристрої взаємодіють з пристроями рівнів інформації та сигналізації. Взаємодія між шлюзом і контролером здійснюється через протокол Megaco (H.248) або MGCP.
Контролер медіашлюзів управляє роботою одного або кількох медіашлюзів, що забезпечують взаємодію мереж на нижчих рівнях, і зосереджує у собі інтелект пари «шлюз — контролер», яка виконує функції місцевої або міжміської АТС.
Варіант структури мультисервісної мережі Росії. Варіант структури мультисервісної мережі, наведений у «Концептуальных положениях по созданию мультисервисных сетей на ВСС России», який відповідає вимогам концепції NGN, подано на рис. 2.3.7.
Рис. 2.3.7. Варіант структури мультисервісної мережі Росії
Основу мережі NGN (рис. 2.3.7) становить універсальна транспортна мережа, що реалізує функції транспортного рівня й рівня управління комутацією й передачею. Призначенням транспортної мережі є надання послуг перенесення для взаємодії мультисервісних регіональних мереж, а також для передачі (за необхідності) навантаження всіх існуючих мереж. Мережі доступу мають забезпечити поділ трафіка на ділянці, де не накладається чітких обмежень щодо швидкісті передачі і не здійснюється концентрація трафіка.
Архітектура NGN, запропонована компанією Lucent Technologіes. В архітектурі NGN, запропонованій компанією Lucent Technologіes, виділяють такі рівні (рис. 2.3.8):
- рівень послуг, який виділяється в самостійний елемент архітектури мережі. Він займає верхню площину в розглянутій моделі. Певною мірою виділення самостійного рівня послуг подібно рішенню, що запропоновано в концепції інтелектуальної мережі;
- рівень управління, який розташовується на другій площині. У моделі NGN цей рівень містить сукупність функцій щодо управління всіма процесами в телекомунікаційній системі, а також нарахування плати за послуги зв’язку й технічну експлуатацію. Для реалізації функцій, які виконує цей рівень, використовується Softswіtch;
- рівень середовища обміну інформацією, який перебуває на третій площині. Функції, виконувані цим рівнем, включають процедури встановлення з’єднань між користувачами мережі й міжмережну взаємодію. Типовим прикладом обладнання, що реалізує ці функції в мережі NGN, служать апаратно-програмні засоби транспортного шлюзу (Medіa Gateway).
- рівень доступу й транспорту, який розташовується на четвертій площині. Основні функції цього рівня — перенесення інформації між кінцевими користувачами мережі NGN. Як засоби доступу в концепції мережі NGN розглядаються практично всі використовувані в цей час варіанти, засновані на різних технологіях.
Рис. 2.3.8. Архітектура NGN, запропонована компанією Lucent Technologіes