Architektury sieci następnej generacji

Wzorem warstwowej koncepcji sieci inteligentnych IN, które dobrze sprawdziły się w realizacji, ogólna architektura sieci NGN również ma otwartą strukturę warstwową. Obecnie składają się na nią cztery warstwy funkcjonalne: dostępu, mediów (transportowa), sterująca i usług sieciowych - połączone otwartymi interfejsami, co daje gwarancję elastyczności skalowania, przepływności i rozbudowy sieci w przyszłości. Charakterystyczną cechą takiej otwartej architektury jest możliwość konfigurowania jej elementów, przy czym każdy z nich może ulegać zmianie, rozszerzeniu bądź nawet likwidacji.

W architekturze sieci następnej generacji całkowicie wyeliminowano separację głosu i danych, zastępując ją jednolitą pakietową siecią transportową, wspólną dla wszystkich przekazów multimedialnych (głos, dane, obraz). Jej kluczową cechą jest zdolność do świadczenia usług zarówno tradycyjnych, jak i zupełnie nowych, wszechstronnych, a zarazem prostych w stosowaniu przez użytkownika (niekoniecznie abonenta sieci). Obecnie funkcjonuje kilka rozwiązań traktowanych jako przyszłościowe systemy telekomunikacyjne nowej generacji, jednak nie wszystkie z nich zasługują na taką nobilitację. Na szczególną uwagę zasługują dwa odrębne rozwiązania o zbliżonych cechach użytkowych: centrale serwerowe nowej generacji NGS i systemy przełączające typu Softswitch.

Telekomunikacyjne centrale serwerowe

Współczesny serwer telefoniczny nowej generacji - NGS (Next Generation Switch) - stanowi w istocie zmodernizowaną wersję centrali telefonicznej opartej na tradycyjnym przestrzenno-czasowym polu komutacyjnym, doposażonym w możliwość komutowania (przełączania) pakietów formowanych w technologiach ATM lub IP (także ATM łącznie z IP).

W tego typu rozwiązaniach stosuje się nowoczesne platformy sterująco-usługowe, zachowując jednak tradycyjne sposoby komutowania czasowego TDM (Time Division Multiplexing) dla telefonii głosowej, uzupełnionej elementami komutacji pakietowej, stanowiącymi bramy medialne sieci. Jednakże zasadniczą rolę w przełączaniu traktów danych pakietowych pełnią inteligentne komutatory ATM (czyli przełączniki) - mniej lub bardziej zintegrowane z centralą, nazywaną potocznie serwerem telefonicznym. Serwer telefoniczny jest wyposażony w inteligencję pozwalającą mu zdefiniować wiele podstawowych funkcji usługowych (tradycyjnych i nowych), a następnie realizować je przez sieć głosową lub danych.

Takie rozwiązanie, mimo iż odbiega od pełnego teoretycznego modelu sieci nowej generacji NGN, łączy skutecznie transmisje przez sieci pakietowe z usługami dostępnymi w telefonii głosowej, stając się efektywnym sposobem rozbudowy cyfrowych systemów komutacyjnych. Ponadto daje możliwość wielokrotnego skalowania przepływności, dzięki przenoszeniu funkcji wywołań i usług za pomocą wydzielonych sieci pakietowych. Przekazując funkcje sterowania usługami i obsługi wywołań do wydzielonych serwerów telefonicznych (lub innych), otrzymuje się nową jakość połączeniową - podobnie jak w sieciach inteligentnych IN, a więc niezależnie od używanych technologii, komutacyjnej i transportowej. Pozwala to operatorom na rozwijanie sieci szkieletowej bez wpływu na funkcje sterowania i obsługi wywołań, co w praktyce oznacza brak potrzeby gruntownej wymiany dotychczasowego oprogramowania sterującego połączeniami.

W rzeczywistości serwery telefoniczne stanowią pośredni etap między cyfrowymi systemami komutacyjnymi (które stanowią już prawie 100 proc. wszystkich central głosowych), a rozwiązaniami następnej generacji.

Systemy komutacji klasy Softswitch

Telekomunikacyjne systemy przełączające typu Softswitch następnej generacji wraz z towarzyszącymi im bramami medialnymi - MGW (Media Gateway) - są najnowszym rozwiązaniem współczesnego centrum przełączania informacji w telekomunikacji. Pod pojęciem Softswitch należy rozumieć zmianę scentralizowanego modelu działania tradycyjnej sieci telekomunikacyjnej na system rozproszony, oparty na wielu komponentach sieciowych, współpracujących ze sobą przez otwarte protokoły komunikacyjne.

Według skróconej definicji, wprowadzonej przez The International Softswitch Consortium ( www.Softswitch.org ), jest to element sieci telekomunikacyjnej zapewniający sterowanie połączeniami i realizujący funkcje mediacji między sieciami pakietowymi (ATM lub IP) oraz TDM. Węzeł ten musi zapewniać najważniejsze cechy następnej generacji: elastyczność programowania nowych funkcji usługowych, łatwość rozbudowy sieci - mając na uwadze jej przepustowość, rozproszenie sprzętowo-programowe oraz realizację usług wyższego rzędu. Pomimo że techniczne rozwiązania węzła przełączającego Softswitch, podobnie jak realizacja jego różnorodnych funkcji, są różnie traktowane przez poszczególnych producentów sprzętu telekomunikacyjnego - zasada działania systemu przełączającego jest identyczna.

W teleinformatycznej centrali przełączającej klasy Softswitch zawsze znajdują się co najmniej dwa podstawowe elementy: blok funkcjonalny Softswitch - stanowiący właściwe inteligentne centrum komutacji i zarządzania siecią oraz bramy medialne - MGW - będące elementami konsolidującymi różne mechanizmy transportowe sieci w ramach jednego wspólnego rozwiązania bądź przez różne otwarte transportowe interfejsy komunikacyjne.

Istotę samego centrum przełączania Softswitch stanowi rozległy system komutacji realizowany przez wysoko wydajną pakietową sieć szkieletową (IP/ATM), spełniającą w tradycyjnych rozwiązaniach funkcję przestrzenno-czasowej matrycy przełączającej. W rozwiązaniu Softswitch pole komutacji nie jest więc zlokalizowane w jednym miejscu centrali przełączającej, lecz może być konfigurowane między oddalonymi obiektami komutacji, którymi są rozproszone bramy medialne lub dostępowe. Jest to niewątpliwie najbardziej istotna cecha sieci następnej generacji (NGN), odróżniająca ją od innych tego typu rozwiązań.