Развитие телекоммуникационных сетей определяется тремя факторами: ростом трафика, потребностью общества в новых услугах и достижениями в области технологий. Разумеется, эти факторы не являются независимыми, однако каждый из них определяет идеологию развития электросвязи. Так, конкуренция среди поставщиков оборудования и технологические достижения привели к снижению стоимости оборудования, а это, в свою очередь, стимулировало рост трафика и разработку новых услуг.

Трафик фиксированных сетей растет с высокой и постоянной скоростью с начала 1980-х годов. Так, мировой трафик Интернет рос в мире в последние годы на 60-80% ежегодно, а число абонентов широкополосных сетей увеличивалось со средней скоростью 60%. Стабильно, темпом 42-43% в год, развивается за последние четыре года и телекоммуникационная отрасль Российской Федерации. Страна вышла в лидеры по темпам развития мобильной связи. В 2003 г. число абонентов сотовых сетей увеличилось в 2 раза и достигло 36,4 млн. человек. Еще быстрее (180% в год) рос трафик Интернет. Объем рынка Интернет-услуг вырос на четверть и достиг 220 млн. долл., а число пользователей Интернет увеличилось до 14 млн. человек.

Потребности общества в новых услугах, рост трафика приводят к изменению идеологии построения сетей примерно каждые 10 лет. Так, в 1980-х годах появились оптические технологии; аналоговые беспроводные сети; широко распространились сети на основе стандарта Х.25. В 1990-х годах активно развивались оптические технологии, основанные на мультиплексировании с разделением и уплотнением по длине волны; разрабатывались и внедрялись мобильные сети 2-го поколения; началось использование Интернет в коммерческих приложениях.

Сегодня мы говорим о сетях следующего поколения (Next Generation Network, NGN). В [1] NGN определена как концепция построения сетей связи, обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализа-ции 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 .

Основным принципом концепции NGN является отделение друг от друга функций переноса и коммутации, функций управления вызовами и функций управления услугами.

Функциональная модель сетей NGN [2] в общем виде может быть представлена тремя уровнями - транспортным, управления коммутацией и передачей информации, управления услугами.

К основным задачам транспортного уровня относится прозрачная передача информационных потоков, а также поддержка взаимодействия с существующими сетями связи.

На уровне управления коммутацией и передачей осуществляется обработка информации сигнализации и управления вызовами.

Уровень управления услугами обеспечивает управление логикой услуг и приложений.

Такое функциональное разделение позволяет унифицировать задачи управления вызовами, отделив их от особенностей применяемых технологий передачи и коммутации. В результате становится возможным использовать одну и ту же логику услуги вне зависимости от типа транспортной сети (IP, ATM и т.д.), а также способа доступа.

NGN может быть охарактеризована как мультисервисная сеть связи с децентрализованным управлением услугами. Ее основу составляет универсальная транспортная среда с распределенной коммутацией пакетов. Кроме традиционных сетевых узлов (мультиплексоров, коммутаторов и маршрутизаторов) в состав такой сети могут входить контроллеры сигнализации и шлюзовое оборудование различного назначения. Доступ к услугам NGN, предоставляемым с помощью специализированных серверов, осуществляется через оконечные и оконечно-транзитные узлы, выполняющие функции узлов служб.

Создание мультисервисных сетей связи (МСС) в России должно основываться на максимально эффективном использовании уже построенной цифровой инфраструктуры. Экономическая эффективность инвестиций должна быть обеспечена за счет широкого использования услуг, предоставляемых МСС.

В книге сделана попытка дать представление о мультисервисных сетях. В ней представлена характеристика трафика МСС, приведены сведения о самоподобном трафике (гл. 1). Современные подходы к вопросам заключения соглашения об уровне обслуживания представлены в гл. 2. Это направление взаимодействия оператора связи и потребителя будет постепенно становиться определяющим и способствовать как повышению качества обслуживания, так и расширению абонентской базы.

в соответствии с [1]: Мультисервисныв сети - это сети связи, построенные в соответствии с концепцией сети связи следующего поколения и обеспечивающие предоставление неограниченного набора услуг .

Список литературы

1. Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России. - СПб.: ЛОНИИС, 2001.

2. Петрив Р.Б. Перспективы развития мультисервисных сетей в России Вестник связи. - 2002. - № 9. - С. 4-42.

5?* .В Э1

Глава 1. Общая характеристика мультимедийного трафика

Знание характеристик трафика, создаваемого пользователями (абонентами), является непременным условием для грамотного проектирования сетей электросвязи. Значение трафика непосредственно определяет как капитальные затраты на оборудование сети, так и возможные доходы за счет его эксплуатации [1].

1.1. Классификация мультимедийного трафика

Мультимедийный трафик. Под мультимедийным трафиком понимается цифровой поток данных, который содержит различные виды сообщений, воспринимаемых органами чувств человека (обычно звуковая и/или видеоинформация). Мультимедийные потоки данных передаются по телекоммуникационным сетям с целью предоставления удаленных интерактивных услуг. Наиболее распространенными на сегодняшний день мультимедийными услугами, предоставляемыми пользователям сети, являются: видеотелефония, высокоскоростная передача мультимедийных данных, 1Р-телефония, цифровое телевизионное вещание, мобильная видеосвязь и цифровое видео по запросу.

В зависимости от типа предоставляемого сервиса выделяются две основные категории мультимедийного трафика.

1. Трафик реального времени, предоставляющий мультимедийные услуги для передачи информации между пользователями в реальном масштабе времени.

2. Трафик обычных данных, который образуется традиционными распределенными услугами современной телекоммуникационной сети, таких, как электронная почта, передача файлов, виртуальный терминал, удаленный доступ к базам данных и др.

В качестве примеров услуг, генерирующих трафик реального времени, можно привести следующие: 1Р-телефония, высококачественный звук, видеотелефония, видеоконференцсвязь, дистанционное (удаленное) медицинское обслуживание (диагностика, мониторинг, консультация), видеомониторинг, широковещательное видео, цифровое телевидение, вещание радио- и телевизионных программ [7-8].

1Р-телефония. Данный сервис осуществляет передачу голосового

Краткое описание основных технологий, используемых в МСС, приведено в гл. 3, а некоторые подробности таких популярных сегодня технологий, как MPLS и Softswitch, представлено, соответственно, в гл. 4 и 5. Большинство операторов связи в последнее время делают ставку на IP, что нашло отражение в гл. 6. Наиболее узким местом, требующим больших вложений, являются сети доступа. Их описанию посвящена гл. 7. В гл. 8 рассмотрены современные подходы к управлению МСС. Главы 9-15 посвящены мобильным сетям 3-го поколения, которые способны предоставлять с хорошим качеством множество услуг. Здесь же впервые затронуты вопросы электромагнитной безопасности, о которой обычно скромно умалчивают, расписывая достоинства мобильной связи.

Как рассчитывать МСС? Попытка ответить на этот вопрос потребовала бы по крайней мере еще одного тома. В предлагаемой вниманию читателей книге мы ограничились рассмотрением одного из возможных, но достаточно эффективных подходов к моделированию на основе сетей систем массового обслуживания (гл. 16).

трафика (речи) между двумя абонентами сети, в которой, в качестве сетевого, используется протокол IP (Internet Protocol). Для организации сервиса 1Р-телефония могут быть использованы локальные, корпоративные, глобальные сети, а также сеть Интернет. С помощью специальных шлюзов, используемых в телефонной сети общего пользования, обеспечивается IP-телефонная связь между абонентами телефонных сетей и абонентами сетей передачи данных.

Высококачественный звук. Под высококачественным звуком понимается такой сервис, который осуществляет передачу и вещание высококачественного звука, например, музыки, концертных выступлений и т.д.

Видеотелефония. Данный сервис осуществляет передачу человеческой речи вместе с его изображением невысокого качества между двумя абонентами. Клиенты данного сервиса, через соответствующую коммутационную аппаратуру, могут слушать и видеть друг друга в режиме реального времени.

Видеоконференция. Данный сервис осуществляет передачу голосового и видеотрафика между группой абонентов, причем звуковые и видеосигналы передаются по сети независимо один от другого (по разным транспортным соединениям), их синхронизация на приеме обеспечивается соответствующим протоколом транспортного уровня.

Дистанционное медицинское обслуживание. Данный сервис обеспечивает проведение дистанционного медицинского обследования, диагностики и консультации больных. Трафик данного сервиса включает голосовые и видеоданные, результаты обследования, переданные в реальном масштабе времени, и др.

Видеомониторинг. Данный сервис осуществляет видеонаблюдение помещений, применяется для охраны территорий различного назначения, оперативной сигнализации о различных нештатных ситуациях, постоянного (в режиме реального времени) мониторинга в местах скопления людей.

Вещание радио и телевизионных программ. Данный сервис осуществляет вещание обычных радио- и телевизионных каналов по цифровой телекоммуникационной сети.

Цифровое телевидение. Данный сервис осуществляет вещание высококачественного цифрового телевидения (художественных фильмов, музыкальных видеоклипов, спортивных трансляцией) по запросу клиентов данного сервиса.

Основной тенденцией в развитии современных телекоммуникационных сетей является поддержка различных видов сервиса, в том числе мультимедийного [5, 8]. Требования различных типов мультимедийного трафика к сетевым ресурсам могут отличаться весьма существенно. Например, обычный трафик, как правило, не налагает особых ограничений на время его доставки до получателя. Все что требуется такому трафику, - это выделение ему минимальной пропускной способности.

Другим примером может быть трафик для проведения видеоконференций в реальном масштабе времени. Он требует не только значительной пропускной способности, но также и минимизации времени доставки видеокадров до получателя. Кроме того, качество проведения сеанса видеоконференции не будет удовлетворительным, если задержки пакетов информации имеют слишком нерегулярный характер. В данном случае к ресурсам сети предъявляются жесткие требования по многим параметрам. Эти параметры подробно будут рассмотрены ниже.

Описание и анализ мультимедийного трафика в современных телекоммуникационных сетях является сложной и трудной задачей. Основными причинами этих трудностей являются:

- широкий диапазон скоростей передачи - от нескольких кбит/с, как в случае передачи телефонного трафика, до сотен Мбит/с, при передаче видепотоков;

- разнообразные статистические свойства передаваемых мультимедийных информационных потоков (трафик реального времени налагает жесткие требовании к ресурсам сети);

- большое разнообразие сетевых конфигураций, множество технологий и протоколов передачи (Gigabit Ethernet, ATM, MPLS и др.);

- многоуровневая обработка передаваемых сообщений, вследствие чего качество обслуживания оказывается зависящим от нескольких

уровней обработки.

1.2. Общий подход к параметризации мультимедийного трафика

Имеется множество моделей описания трафика в различных телекоммуникационных сетях.

В общем случае мультимедийный трафик некоторой услуги представляется в виде случайного процесса. Пусть мгновенное значение трафика - есть число блоков информации, которые генерирует соответствующий сервис в единицу времени. Тогда в наиболее общем случае случайный процесс в(0 описывается семейством функции распределения Fg , (х), где

Рв( (х) = Вер {В(1)Фх}.

Практическое использование такого метода описания затруднительно [не создан математический аппарат, обеспечивающий оценку параметров качества такой нестационарной нагрузки общего вида, сложность в адекватном оценивании семейства функции распределения Fe( (x)].

Для параметризации мультимедийного трафика, как правило, используется ряд характеристик, которые определены рекомендациями