Sieci wielousługowe

Elementy nowej architektury

Ewolucja struktury sieci telekomunikacyjnej

Ewolucja struktury sieci telekomunikacyjnej

Pierwszy etap realizacji sieci wielousługowych sprowadza się do transmisji głosu łącznie z danymi przez sieci pakietowe w przekazach VoDATA czy VoIP (Voice over IP). Z czasem granica między transmisją głosu a przekazem danych ma się zacierać.

Struktura dotychczasowych sieci telekomunikacyjnych ewoluuje w kierunku sieci NGN opartych na warstwowym modelu funkcjonalnym, w którym poszczególne warstwy są sprzężone i wspólnie sterowane przez otwarte interfejsy, zarówno w warstwie transmisyjnej, jak i usług. Charakterystyczną cechą takiej otwartej architektury jest możliwość konfigurowania jej z różnych elementów, przy czym każdy z nich może ulegać zmianie, rozszerzeniu bądź likwidacji.

W architekturze sieci NGN 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 nie tylko tradycyjnych usług wąskopasmowych, ale i poszukiwanych przez użytkownika aplikacji szerokopasmowych. W ciągu ostatniego roku operatorzy odnotowali ponad dwukrotny wzrost zapotrzebowania na aplikacje, takie jak: VoIP, strumieniowe audio i wideo, konferencje IP, uniffied messaging czy usługi multicastowe.

W większości tradycyjnych sieci telekomunikacyjnych największy ruch panuje w węzłach na poziomie połączeń międzymiastowych, gdzie spotyka się transmisja danych (komutacja pakietów) z trafikiem głosowym (głównie komutacja łączy). Ponieważ obydwa środowiska nie są transmisyjnie zgodne (inne protokoły, algorytmy i oczekiwania użytkownika), współpraca między nimi jest możliwa dopiero po zastosowaniu specjalnych rozwiązań interfejsowych. Należą do nich łączniki bramowe, umożliwiające translację na poziomie mediów (konwersja łączy na pakiety i odwrotnie), oraz węzły sterownicze Softswitch, zapewniające współpracę na poziomie sygnalizacji (konwersja numerów na adresy IP, a także sygnałów SS7 na sygnalizację opartą na protokole IP).

Te elementy architektury sieciowej stanowią istotę nowej generacji rozwiązań (NGN), częściowo wzorowanych na już istniejących i sprawdzonych w działaniu sieciach inteligentnych - IN (Intelligent Network). Węzły sterownicze Softswitch oraz szeroko rozumiane różnorodne bramy medialne klasy MGW (Media Gateway) umożliwiają efektywne łączenie poszczególnych fragmentów sieci heterogenicznej. Niektóre firmy telekomunikacyjne (np. Alcatel) proponują wiele typów bram medialnych, przeznaczonych do realizacji odrębnych funkcji w sieci NGN, działających jako: bramy dostępowe (Access Gateway), abonenckie (Residential Gateway), magistralne (Trunking Gateway) czy sygnalizacyjne (Signalling Gateway). Inni dostawcy oferują to samo w firmowych bramach uniwersalnych.

W części dostępowej sieci, łączącej użytkownika ze szkieletem NGN przez bramę medialną MGW, można adaptować różne technologie dostępu: od analogowego PSTN (Public Switched Telephony Network) i cyfrowego ISDN do szerokopasmowego xDSL (Digital Subscriber Line), przez telefonię komórkową (GSM i UMTS) po dostęp radiowy LMDS (Local Multichannel Distribution Services) czy MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System).

W części szkieletowej sieci przyjmuje się za standard przekaz w technologii IP bądź IP przez ATM (IP/ATM), z zapewnieniem sterowania przez istniejące rozwiązania zintegrowane (Call Server, Telephony Server, Call Agent, Media Gateway Controller, inne). Cechą charakterystyczną sieci NGN jest oddzielenie przekazywania sygnalizacji od środków transportu, z zapewnieniem współpracy bram medialnych (serwerów MGW) w pakietowej warstwie transportowej. Z kolei warstwa transportowa (czyli właściwa warstwa sieciowa) składa się z dwóch podsieci: szkieletowej (inaczej rdzeniowej) i dostępowej (również nazywanej brzegową), sama zaś technologia przekazu może być dowolnego typu.

Ewolucja warstw transmisyjnych

Ewolucja warstw transmisyjnych

Nakładanie protokołu IP na sieć ATM zwykle dokonuje się w postaci wirtualnych kanałów ATM PVC (Permanent Virtual Circuit), które przy zadanym poziomie QoS mogą kontrolować ruch IP w sieci szkieletowej IPoATM (IP over ATM). Jednakże przy większej liczbie wirtualnych połączeń administrowanie takimi kanałami zaczęło przysparzać problemów operatorom sieci szkieletowych IP. Tym bardziej, że rutery z interfejsami ATM ciągle nie mogą nadążyć za szybkim rozwojem technologii optycznych, już oferujących gigabitowe przepływności łączy.

Trudności przełączania w sieci szkieletowej (ATM) podczas wzmożonego trafiku IP doprowadziły do opracowania kilku standardów poprawiających współpracę ATM i sieci IP, w tym: CIPoATM (Classic IP over ATM), emulacja LANE (LAN Emulation) oraz wieloprotokołowy MPOA (Multiprotocol over ATM) - łączący zalety dwóch pierwszych. Z powodu wielu ułomności i małej efektywności (także skalowania) żaden z nich nie znalazł większego zastosowania wśród operatorów telekomunikacyjnych. Obecnie największe nadzieje operatorzy wiążą z koncepcją przełączania MPLS (MultiProtocol Label Switching), opartą na całkowitym rozdzielaniu sterowania sieci (Control Plane) od procesu transmisji danych (Data Plane).


TOP 200