Планирование сети доступа NGN для новых групп пользователей

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Декабря 2012 в 14:51, дипломная работа

Краткое описание

Целью дипломной работы является выбор метода планирования сети доступа NGN для новых групп пользователей. Под «новыми» понимаются абоненты, готовые оплачивать услуги «triple play services». Хотя их доля в структурном составе невелика, они оказывают существенное влияние на способы организации сети. В результате планирования сети доступа NGN предстоит решить следующие задачи:
Рассмотрение задач, возлагаемых на сети следующего поколения;
Определение функциональной архитектуры NGN;
Выявление преимуществ и недостатков NGN;
Определение роли сети доступа при формировании NGN;
Определение перспектив развития NGN;
Анализ принципов построения современных сетей доступа;
Оценка требований к маршрутизатору, агрегирующему трафик сети доступа;
Оценка требований к полосе пропускания для сети доступа.

Содержание работы

Введение 7
Актуальность работы 7
Задачи дипломной работы 7
Структура 8
Практическая ценность 8
1. Эволюция телекоммуникационных систем 10
1.1. Развитие услуг в телекоммуникационных сетях 10
1.2. Эволюция техники коммутации 13
1.2.1. Аналоговые АТС 13
1.2.2. Цифровые АТС 13
1.2.3. Пакетная коммутация 13
1.3. Развитие транспортной сети 13
1.4. Развитие сети доступа 13
1.5. Конвергенция в телекоммуникациях 13
1.5.1. Конвергенция сетей 13
1.5.2. Конвергенция управления 13
1.5.3. Конвергенция приложений 13
1.6. Выводы по главе 1 13
2. Анализ принципов построения NGN 13
2.1. Определение NGN 13
2.1.1. Задачи NGN 13
2.1.2. Основные характеристики NGN 13
2.1.3. Возможности NGN 13
2.2. Модели NGN 13
2.2.1. Основная эталонная модель NGN 13
2.2.2. Обобщённая функциональная модель NGN 13
2.3. Архитектура сети NGN 13
2.4. Преимущества и недостатки NGN 13
2.4.1. Преимущества NGN 13
2.4.2. Недостатки NGN 13
2.4.3. Перспективы развития NGN 13
2.5. Выводы по главе 2 13
3. Анализ принципов построения сетей доступа 13
3.1. Топология 13
3.1.1. Топология магистральной сети 13
3.1.2. Топология распределительной сети 13
3.2. Технологии сетей доступа 13
3.2.1. Магистральная сеть доступа 13
3.2.2. Сеть доступа в помещении пользователя 13
3.3. Выводы по главе 3 13
4. Построение сети доступа для новых групп пользователей. 13
4.1. Расчёт производительности узла доступа 13
4.1.1. Расчёт числа пакетов от первой группы (телефония) 13
4.1.2. Расчёт числа пакетов от второй группы (телефония и интернет) 13
4.1.3. Расчёт числа пакетов от третьей группы абонентов (triple play) 13
4.1.4. Требования к производительности мультисервисного узла доступа 13
4.2. Требования к полосе пропускания. 13
Заключение 13
Приложение 1. Данные о производительности маршрутизаторов CISCO. 13
Сокращения 13
Список использованной литературы 13

Содержимое работы - 1 файл

Васильев.СК-16.doc

— 2.50 Мб (Скачать файл)
        1. Простота создания корпоративных сетей

Применение NGN упрощает создание корпоративных сетей. При классическом подходе к построению сетей предприятию необходимо отдельно арендовать канал доступа в интернет и определённое количество телефонных линий, причём зачастую у разных операторов. Применение единого транспорта даёт возможность обойтись всего одним подключением. Кроме того, создание корпоративной сети на базе IP-телефонии (VPN) позволяет использовать на предприятии единый пул сокращённых телефонных номеров. Стоит отметить, что интеллектуальная сеть на базе коммутации каналов также позволяет организовать подобную услугу, однако она не нашла широкого применения из-за высокой стоимости и ограниченных функциональных возможностей.

        1. Возможность организации распределённых контакт-центров

Внедрение NGN позволяет организовывать распределённые контакт-центры. Сотрудники предприятия, использующего данную функциональность, могут в определённых случаях вообще не выходить из дома. Традиционные контакт-центры также могут предоставлять такую возможность, однако применение IP позволяет не покупать отдельный телефонный номер, а использовать динамически назначаемый IP-адрес.

Создание распределённого контакт-центра особенно важно для транснациональных  компаний. Использование архитектуры «follow the sun» позволяет организовать круглосуточную техподдержку с использованием сотрудников различных стран.

        1. Поддержка разнородных услуг

Сеть NGN позволяет организовать поддержку услуг совершенно противоположными свойствами – от телеметрии до широкополосного видео. Пользователю может быть предоставлена такие полоса пропускания и качество обслуживания, какие он закажет.

        1. Снижение энергопотребления

В концепции  NGN предполагается, что многие терминалы будут сами формировать цифровой сигнал, т.е., функции абонентского комплекта выносятся из станции в само абонентское оборудование, в частности, электропитание.

        1. Поддержка информационной экономики

Данный пункт особенно актуален для РФ. Создание NGN потребует развития высокотехнологичного производства. Информационные технологии являются возобновляемым ресурсом, который в будущем может и должен стать основой развитой экономики.

      1. Недостатки NGN

Наряду с явными достоинствами, сети NGN, на сегодняшний день, имеют ряд недостатков, которые необходимо отметить для полного формирования представления о сетях связи следующего поколения.

        1. Отсутствие чёткой нормативной базы

Одним из важнейших факторов, тормозящих развитие NGN, является отсутствие чёткой нормативной базы, определяющей архитектуру NGN. Фактически, единственным официальным документом министерства связи РФ, являются «концептуальные положения» [14], определяющие принципы построения сети на самом общем уровне. Для выбора конкретной технологии оператору необходимо обладать решительностью и богатым собственным опытом, который не всегда подсказывает оптимальные решения. Зачастую операторам и производителям самим приходится составлять требуемые документы [13].

        1. Взаимодействие оборудования разных поставщиков

При отсутствии чёткой нормативной  базы часто возникает проблема взаимодействия оборудования разных поставщиков. В мае прошлого года завершена первая фаза испытаний, в ходе которой изучалась функциональность  оборудования и определялась возможность его использования при модернизации телефонной сети. Практически ни один из производителей не прошел все тесты без ошибок. В процессе доработки оборудования и повторных испытаний была снята примерно треть замечаний. Оставшиеся можно разделить на следующие основные группы:

    • расхождение в реализации протоколов, вызванные неоднозначностью спецификаций;
    • трансляция ошибок, генерируемых Softswitch-оборудованием, в сеть  ОКС-7 через протоколы SIGTRAN;
    • использование фирменных (нестандартизованных) протоколов;
    • ограничения при передаче сигналов аналоговых модемов и факсов;
    • ограниченная поддержка функций v5.2.

Несомненно, данные недоработки в  дальнейшем будут устранены, но они снижают доверие потенциальных покупателей оборудования, тем самым отодвигая сроки окончательной доработки функциональности.

        1. Недостаточные надёжность и живучесть

Надежность ТфОП в последние 10-15 лет оценивается коэффициентом готовности, который выражается в числе “девяток” и равен “5 девяткам”, т.е. 99.999%. Это очень высокий показатель. Для сравнения:

99% – простой 3,7 дней в год;

99.9% – простой 9 часов в год;

99.99% – простой 53 мин. в год;

99.999% – простой 5,5 мин. в год .

Архитектура NGN предполагает применение на транспортном уровне пакетной коммутации, а традиционное оборудование данных для IP не обеспечивает готовности «5 девяток». Надежность компьютерных систем сегодня оценивается величиной Кг = 98, 5. Эта величина определяется не только сетью ПД, но и реализацией приложений с использованием серверов и хост-машин.

Рисунок 2.6 Причины системной ненадёжности

В сети NGN надёжность также определяется на двух уровнях – транспортном и уровне приложений, соответственно, коэффициент готовности системы определяется как произведение коэффициентов готовности её составляющих.

Надёжность транспортной системы  целиком и полностью определяется оператором. А вот надёжность уровня приложений может зависеть как от оператора (в случае предоставления всего спектра услуг оператором), так и от сторонних провайдеров (например, при применении аутсорсинга).

Надёжность  серверов приложений может находиться в зависимости не только от оператора, предоставляющего транспортную сеть, но и от поставщика контента. Кроме того, необходимо учитывать специфику предоставляемых услуг. Например, простой сервера электронной почты в течение получаса не сопоставим по экономическим и «имиджевым» потерям с получасовым отсутствием телефонной связи.

Следует особо отметить проблему живучести  NGN. Живучесть – способность системы противостоять воздействию извне. Цифровую телефонную станцию практически невозможно «положить» злонамеренно. Сеть ОКС – выделенная и получить несанкционированный доступ к ней практически нереально. В сетях NGN сигнализация и пользовательские данные передаются по одной среде, что, в принципе, не исключает возможность атак на устройства управления сетью NGN.

        1. Проблема качества обслуживания

На сегодняшний день нет чёткого  ответа на вопрос обеспечения качества обслуживания. Очевидно, что при переходе от традиционных сетей к сетям следующего поколения качество обслуживания, по меньшей мере, не должно ухудшиться. Сегодня многие маршрутизаторы, используемые на магистральных участках интернет, не поддерживают приоритезацию трафика, следовательно, в инфраструктуре NGN использовать их будет нельзя. Потребуется замена очень больших объёмов оборудования.

Не  до конца определена и технология обеспечения качества обслуживания. На ранних этапах развития мультисервисной сети  предлагалось использовать АТМ, которая блестяще справлялась с поставленной задачей. К сожалению, решения с применением АТМ оказались слишком дорогими. Несколько лет назад основным механизмом обеспечения QoS в NGN считали MPLS. Однако сегодня это утверждение не может быть воспринято безусловно. Появляются предложения использования Ethernet в качестве транспортной технологии.

Таким образом, вопрос обеспечения качества обслуживания в NGN остаётся открытым.

        1. Недостаточная квалификация персонала

Одной из проблем NGN является недостаточная квалификация персонала основных операторов. Опыта и знаний в данной области не хватает всем, однако в нашей стране эта особенность выражена наиболее явно. В реальном понимании как технических, так и коммерческих законов NGN специалисты не обладают достаточной квалификацией.

        1. Проблема контента

Одной из главных проблем является недостаточная зрелость услуг нового поколения в новой бизнес-модели. Многие интернет-провайдеры жаждут интересного контента, однако никто не хочет платить за его разработку. Для нормального развития сетей NGN необходим мощный и качественный контент.

Представляется два сценария его  формирования: оптимистический и пессимистический. При первом сценарии каждый человек становится генератором контента, при втором этого не происходит. На сегодняшний день в пользу первого варианта развития событий говорит существование пиринговых сетей обмена информацией. Однако в таких сетях, сплошь и рядом, происходит нарушение авторских прав. Пользователь, фактически, платит не за информацию, а лишь за переданный трафик. Будущее данного вида обмена информацией весьма неопределённое.

Источником локального контента могут  стать домашние сети, где зарождаются и идеи локального контента, и мысли о каскадировании доступа к контенту, и проекты минимизации расходов по его созданию. Конечно, есть идеи и интерактивных игр между домовыми сетями.

Услуга – это товар, который  нужно не только «предоставить», но и продать, чтобы получить доход. Поэтому при переходе к NGN во главу угла должен ставиться не только (и не столько) технологический аспект, сколько экономический и маркетинговый

        1. Риски инвестиций

Сеть NGN для чистой голосовой телефонии неэффективна. В настоящее время многие ошибочно считают, что недорогой маршрутизатор, пригодный для десяти компьютеров, будет с легкостью обслуживать десять телефонов. Но этого не произойдет, поскольку в телефонии другие требования к производительности и качеству, ведь это услуга действует в реальном времени. По оценкам некоторых специалистов, создание качественной мощной инфраструктуры для NGN-сети потребует в 1,3 раза больше средств, чем покупка самой телефонной станции.

Одним из основных препятствий развития NGN является инертность человеческого мышления, так называемый «фактор бабушки». России, в отличие, например, от Бельгии, не арендуют телефонный аппарат у компании, а покупают. И поскольку абонентское оборудование становится собственностью, то заставить абонента купить новое устройство очень тяжело. Кроме того, необходимо учитывать финансовую инерцию – телефонные станции стоят довольно дорого, и менять их с той же частотой, с какой мы обновляем компьютерный парк, уже не получится.

      1. Перспективы развития NGN

На сегодняшний день практически  значимым является сценарий развития NGN на базе существующей сети ТфОП, которые можно разделить на три большие группы: сети без узлообразования; сети с узлами входящих сообщений; сети с узлами входящих и исходящих сообщений. Рассмотрим пример развития ГТС без узлообразования.

Сеть без узлообразования строится, как правило, в небольших городах. Под модернизацией инфокоммуникационной системы понимается создание современной сети класса "Triple-Play Services", обеспечивающей передачу трех видов информации: речь, данные и видео. 

Значительная часть городских  телефонных сетей (ГТС) построена по принципу связи коммутационных станций "каждая с каждой". Ранее подобный способ организации межстанционных связей использовался в городах  при емкости ГТС не более 80 тыс. номеров [20]. При использовании цифровых коммутационных станций топология "каждая с каждой" становится экономически целесообразной для ГТС емкостью в несколько раз больше. Сети такой емкости созданы во многих городах, которые не являются центрами субъекта Федерации.

Для ГТС без узлов могут использоваться различные сценарии перехода к NGN. Тем  не менее, можно разработать общий  подход, который содержит базовые  решения по переходу к NGN. Для иллюстрации предлагаемых решений выбрана модель ГТС, показанная на рисунке 2.7. Она состоит из шести РАТС – районных автоматических телефонных станций. РАТС 4 выполняет также функции узла сельско-пригородной связи (УСП), который необходим для связи с автоматической междугородной телефонной станцией (АМТС), расположенной в центре субъекта Федерации. Обычно такую РАТС называют комбинированной станцией. Предполагается, что РАТС1, РАТСЗ и РАТС4 – аналоговые коммутационные станции. Цифровое коммутационное оборудование использовано для построения РАТС2, РАТС5 и РАТС6.

Рисунок 2.7. Модель модернизируемой ГТС

Множество всех возможных структур NGN для рассматриваемой модели невелико. Поэтому можно использовать метод перебора всех допустимых решений, чтобы выбрать оптимальную структуру NGN. Структуру NGN можно считать оптимальной, если при выбранном критерии (как правило, при минимальных затратах оператора на реализацию проекта) и заранее заданных ограничениях определены основные атрибуты сети. Их характерными примерами можно считать:

    • численность коммутаторов (включая шлюзы) различного назначения;
    • места расположения этих коммутаторов и их пропускную способность;
    • схему связи коммутаторов между собой.

Информация о работе Планирование сети доступа NGN для новых групп пользователей