Рисунок 1.7. Функциональная модель NGN в соответствии с ITU-T Y.2012
Транспортный слой включает в себя зависимые уровни OSI и обеспечивает перенос информации между двумя географически разделёнными точками.
В частности, транспортный слой обеспечивает обмен информацией между следующими объектами (Рис.1.8):
· Интерфейс «сеть сеть» (Network-Network Interface (NNI),
· Интерфейс «пользователь сеть» (User-Network Interface (UNI),
· Интерфейс сетевых приложений (Application Network Interface (ANI).
Рисунок 1.8. Взаимодействие UNI NNI согласно ITU-T Y.2012
Транспортный уровень (Transport stratum) обеспечивает взаимодействие с пользователями сети NGN посредством подсистемы Transport control functions, включающий Network Attachment Control Functions (NACF) и Resource and Admission Control Functions (RACF), которые являются неотъемлемой частью сети NGN.
Транспортная архитектура NGN сетей включает три основных уровня:
1. Магистральные сети. На уровне магистралей в NGN используется технология IP/MPLS, которые могут накладываться поверх существующих сетей с коммутацией каналов или создаваться заново. Возможные варианты технологий доступа хорошо известны, это ТФОП, ADSL, LAN, HFC, WLAN, GSM, UMTS, CDMA 2000, WiMax и т. д.
2. Опорные/городские сети. На данном уровне устанавливаются, как правила, традиционные АТС (междугородние, городские и районные) постепенно замещаются медиашлюзами (Media Gateway), которые управляются программными коммутаторами (SoftSwitch) и переправляют потоки в сеть доступа.
3. Сети доступа.
В транспортном слое могут применяться все типы сетевых технологий, а именно:
· ориентированная на соединение коммутация каналов (connection-oriented circuit-switched CO-CS);
· ориентированная на соединение коммутация пакетов connection-oriented packet-switched CO-PS), неориентированная на соединение коммутация пакетов (connectionless packet-switched CLPS).
Однако для построения NGN предпочтение отдаётся технологиям на базе IP с поддержкой качества обслуживания.
Рисунок 1.9. Разделение услуг и транспорта в NGN
Сервисный слой может включать в себя сложный набор географически распределённых сервисных платформ или в простейшем случае набор функций, реализованный двумя конечными пользователями. Для предоставления полного набора услуг в сервисный слой включаются прикладные функции. Примерами служб, реализуемых на данном уровне, могут быть передача речи, данных, видео или любая их комбинация. На рисунке 1.9 приведён пример услуг (сервисов), обеспечиваемый сетью NGN.
Рисунок 1.10. Основная эталонная модель NGN
Каждый слой содержит один или несколько уровней. Уровень состоит из трёх плоскостей:
· плоскость пользователя;
· плоскость контроля;
· плоскость менеджмента.
Основная эталонная модель NGN показана на рисунке 1.10.
При построении сети, удовлетворяющей концепции GII, в функциональной модели NGN МСЭ выделяет три категории объектов: функции, сервисы, ресурсы.
Сервисы реализуются различными функциями с помощью доступных ресурсов. Один и тот же сервис может реализовываться разным набором функций и наоборот, одна функция может использоваться для реализации различных сервисов. Их взаимосвязь показана на рисунке 1.11. Функции NGN представлены на рисунке 1.12.
Рисунок 1.11. Обобщённая функциональная модель NGN
При любой из нынешних концепций транспортный уровень NGN должен обеспечивать создание полно связной инфраструктуры для пакетной передачи данных разного типа с поддержкой QoS.
Предполагается, что сеть NGN должна поддерживать:
· услуги связи пункта с пунктом в транспортном слое, без адаптации;
· услуги связи пункта с пунктом в транспортном слое, включая функции адаптации;
· услуги связи пункта со многими пунктами в транспортном слое, включая функции адаптации.
Рисунок 1.12. Иллюстрация функций NGN
При любой из нынешних концепций транспортный уровень NGN должен обеспечивать создание полно связной инфраструктуры для пакетной передачи данных разного типа с поддержкой QoS.
Предполагается, что сеть NGN должна поддерживать:
· услуги связи пункта с пунктом в транспортном слое, без адаптации;
· услуги связи пункта с пунктом в транспортном слое, включая функции адаптации;
· услуги связи пункта со многими пунктами в транспортном слое, включая функции адаптации.
Первоначально используемой транспортной технологией была SDH (синхронная цифровая иерархия), которая основывалась на базе коммутации каналов. Ее основными недостатками были: фиксированная полоса пропускания и неэффективное использование каналов для передачи эластичного трафика. Существовавшая не так давно технология передачи данных, основанная на базе коммутации пакетов X.25 не могла переносить трафик реального времени, так как являлась низкоскоростной. Технология Frame relay использовала в качестве передающей среды оптические волокна, но не поддерживала качество обслуживания. Пришедшая на смену технология АТМ являлась первой мультисервисной технологией и тоже передавала пакеты фиксированной длины посредством оптического волокна. Новое поколение транспортных технологий, поддерживающих гарантированной качесвто обслуживания представлено технологией MPLS (мультипротокольная коммутация по меткам). Она была разработана с целью обеспечения универсальной службы передачи данных как для клиентов сетей с коммутацией каналов, так и сетей с коммутацией пакетов. С помощью MPLS можно передавать различные типы трафика: эластичный, потоковый и реального времени.
В 2003 году появилась концепция «Городская вычислительная сеть» (Metropolitan area network, Metro Ethernet или MAN), которая описывает возможности оказания услуг операторского класса (как в MPLS) на базе технологии Ethernet all over Ethernet («все» поверх Ethernet).
Основными преимуществами, которые двигают разработчиков к развитию данной технологии, являются:
· Эффективность затрат. При построении новой сети стоимость оборудование ядра сети ниже, чем в других технологиях. А при использовании уже существующего оборудования нижних уровней (SDH, ATM) необходимо минимум расходов для адаптации этого оборудования под Metro Ethernet.
· Возможность предоставления соединения и полосы пропускания по требованию. Многие классические технологии коммутации пакетов не обладают такой возможностью (Frame Relay, ATM).
· Легкость взаимодействия сетей. За счет стандартных интерфейсов (NNI Network-Network Interface интерфейс «сеть-сеть» и UNI User-Network Interface интерфейс «пользователь-сеть») взаимодействие между сетями и пользователями упрощается как с точки зрения капитальных вложений, так и с точки зрения операционных расходов.
· Большое количество уже существующих пользователей. Большинство клиентов городских сетей имеет на своих площадках (Customer Premises) локальную или корпоративную сеть Ethernet, а при развитии концепции NGN и переходе на услуги «все поверх IP» таких пользователей станет абсолютное большинство.
В частности, как одну из подсистем сети NGN или РССХД можно рассматривать сеть Metro Ethernet.
В настоящее время телекоммуникационная индустрия делает следующий шаг от архитектуры NGN на базе программного коммутатора (Softswich) и медиа шлюза (MGW) к архитектуре NGN с IMS (IP Multimedia Subsystem), а в перспективе и к сетям All-IP [208].
Новой конвергентной платформой следующего поколения сетей NGN, которая определит будущее Единой сети электросвязи РФ в ближайшие пять лет, как для частных абонентов, так и для корпоративных пользователей, станет IMS (Рис. 1.13).