Пути преобразования телефонных сетей



Скачать 77.27 Kb.
Pdf просмотр
Дата24.04.2017
Размер77.27 Kb.
Просмотров218
Скачиваний0

Журнал
«Connect!
Мир

связи
»,

5, 2007

1
ПУТИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЕЙ
В NGN-СЕТИ



Николай СОКОЛОВ, к. т. н.,
профессор СП6 ГУТ им. М.А. Бонч-Бруевича
Постановка задачи
Теоретически фундаментом построения NGN-сети следующего поколения (NGN – Next
Generation Network) может стать любая эксплуатируемая телекоммуникационная система: телефонная, обмена данными, телевизионного вещания. При выборе в качестве основы для создания NGN эксплуатируемой сети электросвязи следует учитывать ряд важных требований: поддержка диалогового режима для обмена информацией, возможность развития системы и плана нумерации, большое количество подключенных абонентов, наличие современной инфраструктуры. В связи с этим целесообразно проанализировать возможные пути создания NGN на базе эксплуатируемой телефонной сети общего пользования (ТфОП).
Таких путей может быть несколько. Необходимо, чтобы они отвечали общей задаче, которую можно сформулировать в привычных понятиях.
Дано: структура ТфОП на всех уровнях ее иерархии, характеристика используемых технических средств, темпы цифровизации и прочие атрибуты системы телефонной связи.
Найти: оптимальный (по финансовым затратам) путь построения NGN с учетом требований и возможностей всех участников инфокоммуникационного рынка. Один из сложнейших моментов в поставленной задаче – определение требований и возможностей абонентов, операторов ТфОП и поставщиков услуг. В более простой ситуации (исключая аспекты конкуренции) находится четвертый участник рынка – производитель оборудования NGN. До анализа требований и возможностей абонентов, операторов сети и поставщиков услуг целесообразно определить status quo. С этой точки зрения весьма поучительны итоги цифровизации ТфОП.
Краткие итоги цифровизации ТфОП
Первая цифровая автоматическая телефонная станция (АТС) появилась в России в 1984 г. Она была включена в городскую телефонную сеть (ГТС) Северной столицы. В течение последующих лет цифровое коммутационное оборудование использовалось в основном в крупных российских городах. Цифровизация междугородной телефонной сети началась позднее. Ее важной особенностью стала сравнительно быстрая замена аналогового коммутационного оборудования при отставании цифровизации транспортной (первичной) сети. Еще позже операторы ТфОП приступили к установке цифровых АТС в сельской местности.

Журнал
«Connect!
Мир

связи
»,

5, 2007

2
В большинстве развитых стран цифровое коммутационное оборудование в первую очередь устанавливалось в междугородной сети. Иными словами, модернизация сети дальней (междугородной и международной) телефонной связи осуществлялась, как правило, превентивно. В сельской местности цифровизация стала частью процесса радикальной модернизации всей телекоммуникационной системы. Значительно возросла роль средств беспроводного доступа.
Специфической особенностью цифровизации российской ТфОП стало планирование структуры сети на всех уровнях ее иерархии. Структура сетей практически не изменилась. Опыт развитых и большинства развивающихся стран свидетельствует, что в процессе цифровизации
ТфОП существенно сократилось количество коммутационных станций и уровней иерархии, для оптимального построения сети доступа стали использоваться выносные концентраторы.
Наконец, следует упомянуть создание выделенных сетей для обслуживания сравнительно небольших групп абонентов в ряде российских городов. Причем в крупных городах было создано несколько таких сетей. Их появление объясняется невозможностью городских телефонных сетей, эксплуатировавшихся в начале 1990-х гг., обеспечить те показатели качества обслуживания трафика, которые стали необходимы определенной группе пользователей. Создание подобных сетей в силу известных законов экономики приводит к замедлению темпов развития сети общего пользования. Этим объясняется заметное отставание уровня цифровизации мегаполисов от среднего показателя для России в целом.
Отличия ряда аспектов цифровизации ТфОП в России от аналогичного процесса в других странах обусловлены объективными и субъективными причинами. Их подробный анализ-предмет отдельной работы. Он может стать очень полезным с точки зрения разработки эффективной стратегии перехода к NGN. По крайней мере, результаты такого анализа будут способствовать формированию научно обоснованной программы создания NGN.
Выбор стратегии построения NGN
Для выбора стратегии построения NGN могут быть использованы различные подходы.
В любом случае логично начать с анализа основных проблем, свойственных идеологии
NGN. С точки зрения вопросов, рассматриваемых в этой статье, существенным недостатком NGN можно считать те ограничения на ее создание, которые обусловлены использованием пакетных технологий передачи и коммутации [1]. Операторы в ряде развитых стран начали формирование NGN с модернизации междугородной телефонной сети [2, 3]. Подобное решение было принято ими и в начале процесса цифровизации ТфОП. Хотя характер изменений в системе электросвязи радикально изменился, суть решаемой задачи – смена технологий передачи и коммутации – осталась прежней.
Типичные места размещения точек, в которых меняется технология коммутации, указаны на рис. 1 [4]. В состав «центрального облака» включены и внутризоновые сети.
Такое решение связано с тем, что в большинстве стран они входят в состав сети междугородной связи.

Журнал
«Connect!
Мир

связи
»,

5, 2007

3
При установлении соединения между телефонными аппаратами (ТА) двух местных сетей с коммутацией каналов преобразование технологии осуществляется в точках А и
В. Они расположены на границах IP-сети. Для местных IP-сетей преобразование технологии выполняется в разных точках. Если абонент использует обычный ТА, данная функция выполняется в точках С и D. Для IP-телефона (IP-TA) эти точки (Е и F) будут расположены в терминале. При международной связи могут устанавливаться соединения с сетями, использующими два вида технологии коммутации – каналов и пакетов. В первом случае смена технологий коммутации осуществляется в точке G, во втором – граница IP-домена располагается в национальной сети другой страны. Под IP- доменом понимается фрагмент сети, в границах которого используется только один метод распределения информации – коммутация пакетов. Причем все пакеты формируются в соответствии со стандартами, принятыми для NGN.
Модель, представленную на рис. 1, следует рассматривать как идеализированную. Для формирования междугородной IP-сети потребуется около десяти лет. На это время нельзя отложить создание NGN на уровне местных сетей. Следовательно, в течение некоторого периода неизбежно сосуществование фрагментов местных IP-сетей, которые будут взаимодействовать через междугородную сеть с коммутацией каналов.
Следовательно, при выборе стратегии построения NGN необходимо учитывать смену технологии коммутации для междугородных соединений.
Рис. 1 Варианты объединения местных сетей при построении NGN
Междугородным соединениям в российской ТфОП свойственна одна особенность, существенная с точки зрения перехода к NGN. Для большинства европейских стран время распространения сигнала при междугородной связи измеряется такими же величинами, что и для внутризоновых соединений в российской сети. При разработке концепции перехода к NGN для европейских стран задержка времени распространения сигнала для междугородных соединений (а часто и для международных – в пределах континента) является не столь значимой. Для российских условий (даже не упоминая об использовании на некоторых участках сети каналов спутниковой связи) длительность распространения сигнала нельзя не учитывать. В NGN этот показатель складывается с продолжительностью задержки в маршрутизаторах. В результате суммарная задержка IP-пакетов между абонентскими терминалами может превысить установленную норму. Минимальная задержка IP-пакетов может обеспечиваться следующими путями:

Журнал
«Connect!
Мир

связи
»,

5, 2007

4

установка в NGN-сети высокопроизводительных маршрутизаторов, в которых реализованы механизмы поддержки заданных показателей качества обслуживания
IP-пакетов;

планирование сети, в которой минимизировано время задержки процессов, связанных с обменом информацией, за счет оптимального выбора стратегии модернизации ТфОП.
Эти два решения лучше использовать совместно. Даже при самой высокой производительности маршрутизаторов количество допустимых смен технологии коммутации ограничено [4]. Соблюдение такого условия возможно при выборе одной из двух стратегий создания NGN -«наложенная сеть» или «выделенная сеть» [1, 4].
Кроме того, интересно их сочетание, названное прагматическим подходом к формированию NGN [4]. В последние годы анализ реализации возможных стратегий развития сложных систем принято осуществлять на базе сценарного подхода [5]. Он позволяет полнее учесть все достоинства и недостатки альтернативных решений.

Вероятные сценарии перехода к NGN
Для каждой стратегии построения NGN обычно разрабатывается ряд сценариев, детализирующих ее реализацию. Некоторые сценарии могут стать общими для двух или более стратегий. Возможная классификация стратегий и сценариев, которые направлены на преобразование ТфОП в NGN, приведена на рис. 2. Эта классификация также иллюстрирует взаимоотношение между стратегиями и сценариями.
Рис. 2. Классификация концепций и сценариев построения NGN
Для стратегии перехода к NGN, основанной на построении выделенной сети, достаточно рассмотреть один сценарий. Он предусматривает радикальное изменение структуры эксплуатируемой сети, что подтверждается опытом построения выделенных сетей на начальном этапе цифровизации ТфОП. Ряд выделенных сетей был создан в крупных российских городах. Структура соответствующих ГТС включала узлы исходящего и входящего сообщений, а также совокупность районных АТС.
Выделенные сети создавались на совершенно иных топологических принципах.

Журнал
«Connect!
Мир

связи
»,

5, 2007

5
Устанавливалась, как правило, одна цифровая АТС с несколькими выносными концентраторами. Подобная схема организации связи, скорее всего, будет реализована в выделенной сети NGN, но с отличиями в принципах коммутации.
При построении NGN за счет реализации стратегии «наложенная сеть» возникает задача выбора одного из нескольких возможных сценариев, которые можно свести к следующим решениям:

без изменения структуры эксплуатируемой сети;

с изменением структуры эксплуатируемой сети по заранее выбранному плану.
Названные сценарии позволяют проанализировать и возможные пути реализации прагматического подхода к построению NGN [4]. Он основан на установке рядом с каждой АТС мультисервисного абонентского концентратора (МАК). Это устройство выполняет две функции: выносного модуля АТС и коммутатора доступа NGN [4].
Прагматический подход позволяет решить три важные задачи. Во-первых, оператор удерживает абонентов, заинтересованных в новых видах обслуживания. Во-вторых, абоненты могут сохранить номера, присвоенные им в ТфОП, что важно для многих видов бизнеса. В-третьих, установленные ранее коммутационные станции (даже аналоговые) могут эксплуатироваться до того момента, когда их демонтаж станет необходимым по причине морального или физического старения.
Сценарий без изменения структуры сети, показанный в левой части рис. 3, основан на том, что каждая АТС после ее вывода из коммерческой эксплуатации заменяется одним
МАК, который располагается в том же здании. В этом случае не требуется разработка методов планирования сетей NGN. Такой сценарий соответствует принципу, известному в технической литературе по словосочетанию «as is» (дословно – «как есть»). Данный принцип означает, что после замены всех трех АТС, которые образуют рассматриваемую ГТС, в сети NGN будет функционировать три МАК. Предполагается, что сеть доступа каждого МАК остается неизменной.

Журнал
«Connect!
Мир

связи
»,

5, 2007

6
Рис. 3. Сценарии построения NGN с изменением и без изменения структуры сети
Пример сценария, реализация которого предусматривает изменение структуры эксплуатируемой сети по заранее выбранному плану, приведен в правой части рис. 3.
Допустим, что в результате поиска оптимальной структуры сети NGN установлено следующее:

после демонтажа АТС1 оборудованию NGN (его функции выполнял МАК1) целесообразно присвоить статус транзитного коммутатора (ТК);

такой же статус следует присвоить бывшему МАК2, а в зоне действия демонтируемой АТС2 необходимо заменить четыре магистральных кабеля, установив в каждом из модернизируемых шкафных районов выносные модули ТК2
(их функции выполняют четыре МАК);

в границах пристанционного участка демонтируемой АТСЗ лучше всего использовать два МАК, включаемых в ТК1 и ТК2 соответственно.
В результате установки МАК21 – МАК24 в точках размещения распределительных шкафов существенно сокращается длина физических цепей, которые используются в сети доступа. Это позволяет, как показано для МАК21, использовать привычные варианты включения абонентских терминалов по двухпроводным физическим линиям и трактам ADSL, а также применить новые технологии типа VDSL, позволяющие довести скорость обмена информацией до 50 Мбит/с.
Сценарий с изменением структуры эксплуатируемой сети по заранее выбранному плану представляется более разумным. Однако для его реализации необходимо

Журнал
«Connect!
Мир

связи
»,

5, 2007

7
провести серьезную исследовательскую работу, методология которой пока только формируется. Следует учесть множество факторов, разработать ряд новых методик по планированию сетей класса NGN. Очевидно, что практически все методики, созданные для расчета и проектирования сетей телефонной связи, не пригодны для планирования сетей класса NGN.
Заключение
Пути создания NGN можно и нужно рассматривать с нескольких точек зрения. Кроме того, следует учитывать мнение всех участников инфокоммуникационного рынка. В этой статье изложены соображения, которые входят в сферу ответственности научных центров и проектных институтов, а пути построения NGN анализируются с точки зрения сценариев модернизации ТфОП.
Возможные решения оператора ограничены прокрустовым ложем показателей качества обслуживания, нормированных для NGN. По этой причине набор сценариев, из которых выбирается программа развития ТфОП, невелик. В качестве отправной точки можно анализировать два сценария. Первый, основанный на принципе «as is», прост, не требует проведения исследовательских работ, но не гарантирует оптимальное решение.
Второй сценарий обеспечивает оптимальное построение NGN, но для его реализации необходимо выполнить ряд новых, весьма непростых задач, для которых еще не существует апробированных методов решения.
Если речь идет о местной сети, завершить статью можно было бы словами: «Выбор за оператором». Однако необходимо принять важнейшие решения о дальнейшем развитии национальной инфокоммуникационной системы. В подобных случаях разумный подход – проведение прикладных научных исследований и разработка на базе полученных результатов руководящего документа по принципам создания NGN, который должен иметь официальный статус.
Литература
1.
Соколов Н.А. Качество обслуживания трафика речи в сети NGN // Connect! Мир связи. 2006. № 7.
2.
U. Olsson. Towards the all-IP vision // Ericsson Review. 2005. № 1. Vol. 82.
3.
P. Darling. Telstra's «Next Generation Network» // Telecommunications Journal of
Australia. 2006. № 1. Vol. 56.
4.
Лесин Л.М., Пинчук А.В., Соколов Н.А. Модернизация сетей телефонной связи: вектор эволюции // Connect! Мир связи. 2007. № 2.
5.
Юдицкий С.А. Сценарный подход к моделированию поведения бизнес-систем. М.:
СИНТЕГ, 2001.

Каталог: public -> 2007
public -> Буланов С. В. Кудрявцева Е. Л. Развитие креативности билингвов: путь от интеркультурности к формированию «человека мира»
public -> Самообследование гоу сош «Школа надомного обучения» №196 по направлениям деятельности. Общие вопросы
public -> Занятие для математического кружка. Задачи работы
public -> Публичный доклад. 2013 год Общая характеристика образовательного учреждения. Место расположения
public -> Администрация города Томска Департамент образования
public -> Конкурс «Учитель года 2015»
public -> «Я-мама года, потому что…»
public -> Законопроект №962487-6, предусматривающий новые правила косвенного налогообложения электронных услуг, принят депутатами


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал