Традиционные телефонные сети сети первого поколения, или POTS (Plain Old Telephone Service), использующие аналоговые системы передачи и узлы коммутации декадно-шаговых, координатных, квазиэлектронных и ранних версий цифровых систем коммутации.
С середины 1980-х годов начала развиваться сетевая концепция ISDN (Integrated Services Digital Network), которая предусматривала использование цифровых систем передачи данных через цифровые узлы коммутации (сети второго поколения).
Уже в конце 90-х годов с развитием Интернета и появлением новых технологий и стандартов, а также с большим ростом пользователей услуг, возникла потребность в сетевой концепции, не только не уступающей по своим характеристикам телефонной сети общего пользования (ТфОП), но и технологически превосходящей ее. Это потребовало разработки новых стандартов и решений, обеспечивающих передачу различных видов информации и предоставления различных видов услуг в рамках единой сетевой структуры, которая в последствие получила название NGN (Next Generation Network) и стала основой для развития сетей третьего поколения.
Большую роль в формировании концепции и стандартов развития NGN сыграли:
IPCC (International Packet Communication Consortium),
ETSI / TISPAN (European Telecommunications Standards Institute/ Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking),25,26,27,28,29,30,31,32,33,34.
Международный союз электросвязи (МСЭ или ITU International Telecommunicational Union),3536,37,38,39,40.
Группа 3GPP (Third Generation Partnership Project).
Под сетью NGN (Next Generation Network) понимают гетерогенную мультисервисную сеть, основанную на пакетной коммутации и обеспечивающую предоставление практически неограниченного спектра телекоммуникационных сервисов.41
Ниже, на рисунке 1.4, приводится архитектура сети NGN, описанная в рекомендации ITU-T Y.2012:
Рисунок 1.4. Архитектура сети NGN согласно ITU-T Y.2012
В рекомендации Y.2012 определяется, что архитектура сети NGN поддерживает доставку контента и мультимедиа сервисов, включая цифровое телевидение и радиовещание.42
В последствие TISPAN расширило архитектуру сети NGN и ввело, разработанную 3GPP, подсистему IMS (IP Multimedia Subsystem).
Рисунок 1.5. Компоненты сети NGN TISPAN
IMS определяют как All-IP-систему управления сетью 3G, эффективно использующую принципы Softswitch и возможности протокола SIP.
Основным достоинством NGN TISPAN является то, что все подсистемы рассматриваются не как совокупность узлов, а как набор функциональных модулей, каждый из которых может быть реализован произвольным набором физических элементов. Все модули взаимосвязаны посредством стандартизированных интерфейсов. Взаимодействие функциональных модулей осуществляется по сигнальному протоколу SIP,43.44
Необходимо отметить, что 2001 году в России был принят документ «Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России». В нем даны основные определения и рассмотрены основные проблемы, связанные с переходом к сетям NGN.45
В соответствии с этим положением термин NGN определяется, как концепция построения сетей связи, обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной сети с распределенной коммутацией, вынесение функций предоставления услуг в оконечные сетевые узлы и интеграцию с традиционными сетями связи.
Рисунок 1.6. Пример сети, построенной в соответствии с основными положениями по построению мультисервисных сетей на ВСС России
Согласно международным рекомендациям МСЭ, сети NGN должны решать следующие задачи:
· способствовать честной конкуренции;
· поощрять частные инвестиции;
· определять принципы архитектуры и возможности для приведения в соответствие с различными регламентирующими требованиями;
· обеспечивать открытый доступ к сетям;
· обеспечивать универсальное предоставление услуг и доступ к ним;
· способствовать обеспечению равных возможностей для всего населения;
· способствовать разнообразию содержания, включая культурное и языковое разнообразие.
1.2.2. Основные характеристики и функциональная модель NGN
Выделяют следующие основные характеристики сетей NGN:
передача информации с пакетной коммутацией;
разделение функций управления между пропускной способностью канала-носителя, вызовом/сеансом, а также приложением/услугами;
развязка между предоставлением услуг и транспортировкой и предоставление открытых интерфейсов;
поддержка широкого спектра услуг, приложений и механизмов на основе унифицированных блоков обслуживания (включая услуги в реальном масштабе времени, в потоковом режиме, в автономном режиме и мультимедийные услуги);
возможности широкополосной передачи со сквозной функцией QoS (качества обслуживания)46,47.
взаимодействие с существующими сетями с помощью открытых интерфейсов;
универсальная мобильность;
неограниченный доступ пользователей к разным поставщикам услуг;
разнообразие схем идентификации;
единые характеристики обслуживания для одной и той же услуги с точки зрения пользователя;
сближение услуг между фиксированной и подвижной связью;
независимость связанных с обслуживанием функций от используемых технологий транспортировки;
поддержка различных технологий «последней мили»;
выполнение всех регламентирующих требований, например, для аварийной связи, защиты информации, конфиденциальности, законного перехвата и т. д.48
Сеть NGN должна предоставлять возможности (транспортные ресурсы, протоколы и т. д.) для целей создания, развертывания и управления всеми возможными видами услуг.
В перечень входят услуги, использующие среду разного вида (аудио, визуальную, аудиовизуальную) со всеми типами схем кодирования и услуги передачи данных, диалоговые, с адресацией конкретному устройству, групповой адресацией и вещанием, услуги передачи сообщений, простой передачи данных в реальном масштабе времени и в автономном режиме, с регулированием задержки и устойчивые к задержке услуги.
Услуги с различными требованиями к ширине полосы от нескольких Мбит/с до нескольких Гбит/с, с гарантированной полосой или без, должны поддерживаться в рамках возможностей технологии транспортировки.
В сетях NGN делается особый упор на обеспечение соответствия требованиям заказчика со стороны поставщиков услуг, причем некоторые из поставщиков будут предлагать своим клиентам возможность настройки своих собственных услуг.
NGN должна включать связанные с обслуживанием интерфейсы программирования приложений (API), чтобы поддерживать создание, предоставление и управление услугами.
Одной из основных характеристик NGN является отделение услуг от транспорта, что позволяет предлагать их отдельно и развивать независимо. Поэтому в архитектуре NGN должно быть четкое разделение между функциями обслуживания и функциями транспортировки.
Концепция NGN позволяет предоставлять как существующие, так и новые услуги вне зависимости от используемой сети и типа доступа. Таким образом, в базовой функциональной модели МСЭ сети NGN выделяют два слоя: транспортный (Transport Stratum) и сервисный (Service Stratum). На рисунке 1.7 взаимодействие между функциями по передаче информации изображено сплошной линией, а по управлению пунктирной.