Лекция Сети NGN
Сети NGN • NGN ( Next Generation Network — сети следующего поколения) — это мультисервисная сеть связи, ядром которой является опорная IP-сеть, поддерживающая полную или частичную интеграцию услуг передачи речи, данных и мультимедиа. • • Общая идея сети NGN – это предоставление: любой инфокоммуникационной услуги в любое время в любой точке пространства.
Сети NGN • • • Сети следующего поколения – концепция построения сетей связи, обеспечивающих: представление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг; унификацию сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной основы с распределенной пакетной коммутацией; вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы; интеграцию с традиционными сетями связи. Сети NGN базируются на интернет технологиях включающих в себя IP протокол и технологию MPLS. На сегодняшний день разработано несколько подходов к построению сетей IP-телефонии, предложенных организациями ITU-T и IETF: H. 323, SIP и MGCP. MPLS (англ. multiprotocol label switching — многопротокольная коммутация по меткам) — механизм в высокопроизводительной телекоммуникационной сети, осуществляющий передачу данных от одного узла сети к другому с помощью меток.
Типовая архитектура сетей NGN Предоставление информации (контента) Управление соединениями в пакетной сети Коммутация/маршрутизация пакетного трафика Подключение любых терминалов к пакетной сети
Чего сегодня не хватает пользователям? • Сегодня трудно придумать новые услуги, почти всё, что можно себе представить, уже предлагается пользователям в существующих сетях (фиксированных, мобильных, Интернет). • Но один и тот же пользователь в разных сетях представлен как разные клиенты с различными профилями обслуживания. • При этом услуга, предоставляемая ему в одной сети, не может быть на тех же условиях предоставлена в другой.
Формирование конвергентных услуг Конвергенция (от лат. convergo — «сближаю» ) — процесс сближения, схождения (в разном смысле), компромиссов; противоположна дивергенции.
Свойства конвергентных услуг • • • Пакетизация услуг телефонных сетей, сетей подвижной связи и Интернета. Возможность роуминга услуг (а не терминала!). Простота пользования услугами. Возможность создания и модификации услуг сторонними поставщиками. Вынос значительной части функциональности услуги в абонентский терминал.
Сравнение архитектур традиционной станции коммутации и оборудования сети NGN Станция коммутации – все в одном месте NGN – функции географически распределены АЛ АЛ АК Коммутационная матрица ЛК СЛ CPU Обработка сигнализации Сеть IP/ATM MG СЛ СЛ ЛК AG IAD MG СЛ MGC (Softswitch) SG АК – абонентский комплект ЛК – линейный комплект CPU – управляющий процессор АЛ – абонентская линия СЛ – соединительная линия AG – шлюз доступа IAD – устройство интегрированного доступа MG – шлюз IP-телефонии MGC – контроллер шлюзов SG – шлюз сигнализации – фирменный протокол – открытые протоколы (SIP, MGCP, MEGACO, SIGTRAN, …)
Классификация оборудования NGN
Протоколы сетей NGN Сеть подвижной связи ОКС № 7 INAP, MAP Сеть ОКС № 7 SG SIGTRAN (M 2 UA, M 3 UA) MGC SIP-T BICC SIP H. 323 MEGACO DSS 1 MG MGCP V 5. 2 H. 248 Сеть с коммутацией пакетов (IP, ATM, POS, MPLS, SDH, DWDM) Тф. ОП DSS 1 RTP MG Vo. ATM V 5. 2 АТС IAD RTP Vo. ATM Коммутатор ATM Маршрутизатор IP Parlay Voice. XML AS Шлюз Parlay Jain SIP H. 323 RTP Vo. ATM IAD Сеть доступа HFC, x. DSL, WLL, Ethernet и др. SIP, H. 323, MGCP, H. 248/MEGACO SIP H. 323 MGCP MS AS
Протоколы Vo. IP • SIP — обеспечивает передачу голоса, видео, сообщений систем мгновенного обмена сообщений и произвольной нагрузки, для сигнализации обычно использует порт 5060 UDP. Поддерживает контроль присутствия. • H. 323 — протокол, более привязанный к системам традиционной телефонии, чем SIP, сигнализация по порту 1720 TCP, и 1719 TCP для регистрации терминалов на гейткипере. • IAX 2 — через 4569 UDP-порт и сигнализация, и медиа-трафик. • MGCP (Media Gateway Control Protocol) — протокол управления медиашлюзами. • Megaco/H. 248 — протокол управления медиашлюзами, развитие MGCP. • SIGTRAN — протокол тунеллирования PSTN сигнализации SS 7/ОКС 7 через IP на программный коммутатор (Soft. Switch). • SCTP (Stream Control Transmission Protocol) — протокол для организации гарантированной доставки пакетов в IP-сетях.
Softswitch • Softswitch (англ. Softswitch — программный коммутатор) — гибкий коммутатор, один из основных элементов сети связи следующего поколения NGN. • Softswitch — это устройство управления сетью NGN, призванное отделить функции управления соединениями от функций коммутации, способное обслуживать большое число абонентов и взаимодействовать с серверами приложений, поддерживая открытые стандарты.
Функции Softswitch • Функции Softswitch одного производителя отличаются от функций Softswitch другого производителя. У кого-то это большой маршрутизатор, а кто-то сделал многопротокольный конвертер сигнализации. Однако общую структуру Softswitch можно представить следующим образом
Параметры гибких коммутаторов (softswitch) Тип гибкого коммутатора Платформа NGN Фирма-изготовитель Версия Варианты применения на сетях Скорость обработки, вызовов/с Пропускная способность, одновременных вызовов Максимальная емкость Тф. ОП, управляемая ГК Масштабируемость производительности Поддерживаемые протоколы сигнализации NGN Поддерживаемые сетевые интерфейсы Операционная система Протоколы и механизмы техэксплуатации (O&M) Реализация функций СОРМ Конструктив Удельная потребляемая мощность, Вт
Сетевое окружение Softswitch
Типовая архитектура сети NGN на базе гибкого коммутатора
Проблемы качества обслуживания Qo. S • • • Сквозное качество (из конца в конец). Разное качество за разные тарифы. Мониторинг качества и соглашения с пользователем об уровне качества (SLA).
Проблема безопасности сетей NGN • • Атаки. Несанкционированный доступ. Вирусы, спам. Проблемы СОРМ (система оперативно-розыскных мероприятий)
Сложность эксплуатации сетей NGN • • • Изменение зон ответственности операторов. Сложность совместимости разного оборудования. Распределенная сеть требует централизации техобслуживания и техэксплуатации.
Определение этапности внедрения сетей NGN • • • Какие элементы сетей и в какой последовательности менять? Необходима ли полная замена сетей TDM? Сколько и какого оборудования необходимо для замены?
Сеть нового поколения (New Generation Network, NWGN)