Sieci wielousługowe

Węzły Softswitch

Charakterystyczną cechą sieci NGN jest sposób wydzielenia i przekazywania sygnalizacji, zapewniającej współpracę poszczególnych, rozproszonych bram medialnych MGW. Serwery sterowania Softswitch (inaczej węzły sterujące i organizacyjne dowolnej usługi sieciowej) stanowią inteligentne centrum sterowania multimedialnymi węzłami MGW i innymi rozproszonymi elementami sieci - w centrum takim jest zarejestrowany pełny proces realizacji usługi dla konkretnej aplikacji. Według najprostszej definicji Softswitch to element sieci telekomunikacyjnej zapewniający sterowanie połączeniami i pełniący funkcje mediacji między sieciami pakietowymi (ATM lub IP) i komutowanymi TDM (PSTN). Węzeł taki musi zapewniać podstawowe cechy następnej generacji: elastyczność programowania nowych funkcji usługowych, łatwość rozbudowy sieci - mając na uwadze jej przepustowość, rozproszenie sprzętowo-programowe oraz realizację usług zaawansowanych.

Bramy medialne

Bramy MGW (Media Gateway) stanowią rozproszone elementy połączeniowe sieci NGN, które konsolidują różne mechanizmy transportowe, a także umożliwiają korzystanie z tradycyjnego sprzętu opartego na technologii multipleksowania z podziałem czasu TDM (Time Division Multiplexing). Optymalnym rozwiązaniem bram medialnych jest komunikacja przez wiele otwartych interfejsów, zdolnych do komunikowania się zarówno z pakietową siecią transportową, jak i z zewnętrznym sprzętem telekomunikacyjnym użytkownika - pochodzącym zwykle od różnych producentów. Funkcję tę spełniają serwery o uniwersalnym charakterze połączeń interfejsowych.

Potrzebna wyższa jakość obsługi IP

Używany dotąd w tradycyjnych sieciach IPv4 protokół czasu rzeczywistego RTP (Real Time Transport Protocol) nie zawiera mechanizmów rezerwowania zasobów sieciowych, co w praktyce oznacza, że nie może on zapewniać transmisji strumieni danych z wymaganą i gwarantowaną jakością (QoS). Zbyt duże straty pakietów głosowych oraz znaczące i niekontrolowane opóźnienia w sieci, a także niewłaściwa kolejność komprymowanego i pakietowanego sygnału mowy mogą niedopuszczalnie pogorszyć jakość odbieranego sygnału multimedialnego po stronie odbiorczej.

Z punktu widzenia przekazów pakietowych w czasie rzeczywistym kluczowymi parametrami sieci telekomunikacyjnej przez sieci IP są przepływność oraz jakość obsługi (QoS - Quality of Service), istotne w aplikacjach multimedialnych. Aby sieć telekomunikacyjna realizowała usługi z gwarantowaną jakością należy zaimplementować w niej odpowiednie mechanizmy transportu i sygnalizacji, umożliwiające sterowanie przebiegiem transmisji w bezpołączeniowym trybie pracy środowiska sieci pakietowej IP.

Poziom QoS determinuje odpowiednie oprogramowanie i rozwiązania sprzętowe, zapewniające właściwą identyfikację, klasyfikację i przekaz pakietów należących do danego (konkretnego) strumienia danych - zgodnie z narzuconymi wymaganiami jakości. Inaczej mówiąc, realizacja funkcji QoS wymaga wprowadzenia w ruterach IP wielu mechanizmów kolejkowania i odpowiednich algorytmów do ich obsługi na trasie przekazu głosowego. Muszą one uwzględniać opóźnienia pakietów, zmienność tego opóźnienia, prawdopodobieństwo utraty pakietów czy okresowe przeciążenie węzłów sieci IP.

Wraz z rozwojem usług wymagających małych opóźnień w trybie multicast oraz wirtualnych sieci VPN (Virtual Private Network) zwiększają się wymagania dotyczące sieci wielousługowych. Winny one zapewniać wymaganą jakość (QoS), ochronę informacji i niezawodność oraz ciągłą ewolucję inżynierii ruchu - w tym implementację protokołów z etykietowaniem MPLS czy wielofalowym optycznym MPlS. Integracja obsługi pakietów IP, ATM i MPLS w przełącznikach wielousługowych daje uproszczenie architektury sieci IP oraz elastyczną realizację mechanizmów QoS, daleko wykraczającą poza klasyczne podejście typu best effort - stosowane w sieciach z protokołem IPv4. Odpowiednie mechanizmy QoS zwykle realizuje się sprzętowo, tak aby również współpraca z bardzo szybkimi łączami transmisyjnymi przebiegała poprawnie. Środki zapewniające ochronę informacji wciąż ewoluują, w miarę jak coraz więcej firm przechodzi od tradycyjnych sieci prywatnych do wirtualnych sieci VPN, realizowanych w infrastrukturze sieci publicznej.