введение. Введени1. В телекоммуникациях рассматривается три аспекта конвергенции 24
 Скачать 174.12 Kb.
|
|
Введение Термин конвергенция, часто применяемый при описании эволюционных процессов в различных областях, в последнее время стал широко использоваться в телекоммуникациях. Европейской комиссией конвергенция определяется как возможность различных сетевых платформ обеспечивать практически одинаковый набор услуг или объединение оконечных устройств, таких, как телефон, персональный компьютер и ТВ-приемник в виде единого терминала. В телекоммуникациях рассматривается три аспекта конвергенции [24]: 1) конвергенция услуг обеспечивает новые расширенные функциональные возможности для пользователей; 2) конвергенция процессов позволяет провайдерам услуг работать с оборудованием различных производителей и различными технологиями с тем, чтобы предлагать экономически эффективные услуги; 3) конвергенция сетей означает конвергенцию технологий, которая определяет возможность конвергенции различных сетевых услуг. В течении многих лет информационные и телекоммуникационные технологии развивались как два различных направления. Тем не менее, в последнее время термин «конвергенция» стал появляться в контексте эволюции в информатике и телекоммуникациях, которые касаются процессов развития и интеграции услуг и сетей, замещения старых технологий новыми и т. п. Имеется ряд областей в телекоммуникациях, где конвергенция в настоящее время наиболее заметна. Конвергенция услуг телефонии и передачи данных, где традиционная телефонная сеть представляет одного участника процесса конвергенции, а сеть передачи данных – другого. Это справедливо как для сетей общего пользования (ТфОП/ЦСИО и Интернет), так и для корпоративных сетей (УАТС, локальные сети и Интернет на базе интеллектуальной периферии IP). В области сетей общего пользования услуги на базе IP-технологии можно эффективно (с экономической точки зрения) предоставлять через линии доступа ТфОП/ЦСИО. Это определяет первый этап конвергенции, а именно взаимодействие ТфОП/ЦСИО с Интернет на границе телефонной сети. Далее необходимо обеспечить услуги телефонии между пользователями Интернет и пользователями ТфОП/ЦСИО. Это можно рассматривать как второй этап конвергенции. В долгосрочной перспективе в результате может быть создана сеть, обладающая достоинствами как ТфОП/ЦСИО, так и Интернет, и поддерживающая все услуги с одинаково хорошим качеством. Другим важным направлением конвергенции является конвергенция фиксированных и подвижных сетей FMC (Fixed/Mobile Convergence). В связи с ограниченным ресурсом нумерации всемирной сети и неэффективностью сосуществования параллельных сетей примерно одинаковой емкости, была разработана концепция UMTS (Universal Mobile Telephone System) в целом для всемирной сети, которая предусматривает создание комбинированных станций, обеспечивающих для пользователей услуги как фиксированной, так и подвижной связи. Примером, где конвергенция ведет к усилению мощности услуг, является компьютерная телефония (CTI – Computer/Telephony Integration). Здесь возможности компьютера добавляются к функциональности УАТС для улучшения и оптимизации технологических процессов в операторских центрах обработки вызовов (Call Centers), для которых характерны высокие нагрузки. Другим примером усиления мощности услуг являются мультемедийные коммуникации, где в процессе сеанса связи для передачи информации могут использоваться голос, видео, графика и звук. Таким образом, процесс конвергенции определяется стремлением объединить все направления телекоммуникаций и информатизации, для взаимовыгодного использования ресурсов с целью предоставления качественно новых услуг пользователям. Методы и средства обеспечения качества обслуживания в NGN Требования к качеству доставки информации через сеть определяют сетевые службы. Ни одна сеть не может удовлетворить любым требованиям службы. Недостатки сети должны компенсироваться устройствами адаптации. Сеть обладает свойствами семантической и временнóй прозрачности. Под семантической прозрачностью принято понимать способность сети обеспечивать доставку информации от источника до адресата с приемлемым для данной службы уровнем ошибок. Типы ошибок и их количество во многом определяются способом передачи информации и физической природой канала. Ни одна система передачи не является идеальной. В реальных каналах действуют искажения сигналов, замирания, шумы, различные помехи, которые в дискретном канале появляются в виде ошибок, определяющих верность приема информации. Одним из наиболее часто используемых показателей, которым принято характеризовать качество цифровых систем передачи, является коэффициент двоичных ошибок (Bit Error Rate, BER). При передаче в течение достаточно большого (репрезентативного) интервала времени коэффициент двоичных ошибок сходится к вероятности ошибочного приема двоичного символа (вероятность ошибки на бит – формула 6.1)
 где NBER – количество двоичных символов, принятых с ошибкой; NΣ – общее количество переданных бит. +В пакетных сетях биты формируются в пакеты. Поэтому в качестве показателя, характеризующего качество передачи пакетов, принято использовать вероятность приема пакета с ошибками или вероятность искажения пакета (Packet Error Rate, PER).  где NPER количество пакетов, принятых с ошибками; NΣПАК количество переданных пакетов. Ошибки в общем случае могут привести к разным последствиям. В некоторых случаях пакеты могут быть потеряны, а в других случаях поступать не по назначению. Потеря пакетов может происходить из-за ошибок при маршрутизации или вследствие перегрузок. Вероятность потери пакета (Packet Loss Rate, PLR) есть отношение количества утерянных пакетов к общему количеству переданных за достаточно большой промежуток времени. Иногда пакеты могут поступать пользователю, которому они не предназначены. Будем называть такие случаи доставкой пакета не по адресу (вставкой пакета). Вероятность доставки пакета не по адресу (Packet Insertion Rate, PIR) есть количество пакетов, доставленных не по адресу, за достаточно большой интервал наблюдения. Природа этих ошибок во многом определяется техническими устройствами, в которых они возникают. Ошибки, зависящие от систем передачи, определяются в основном физической средой (коаксиальный кабель, волоконно-оптическая линия и др.) и рядом других факторов (видом кодирования, скремблирования и т. д.). Под временнóй прозрачностью сети принято понимать её свойство поддерживать значение времени задержки и джиттера (разброса) задержки, при которых обеспечивается требуемое качество обслуживания. Временную прозрачность принято оценивать двумя показателями: временем задержки и джиттером задержки. Время задержки определяется разницей во времени между началом передачи пакета источником и окончанием приема этого же пакета получателем. Задержка может быть различной для каждого пакета и представляет собой случайную величину. Числовыми характеристиками этой случайной величины являются среднее время задержки и дисперсия времени задержки. Время доставки является очень важной сетевой характеристикой для служб, требующих доставки в реальном масштабе времени, например, для телефонии, видеотелефонии и организации распределенных вычислений. Для каждой службы могут быть определены предельно допустимые вероятности ошибок и время задержки. В таблице 6.1 приведены требования к задержке, вероятности ошибки на бит, вероятности потери пакета и вероятности засылки пакета не по адресу для основных служб, полученные в результате исследований Европейского исследовательского центра в области телекоммуникаций (Research on Advanced Communication in Europe, RACE). Таблица. Параметры основных служб
Следует отметить, что для передачи данных было внесено дополнительное требование к задержке (не более 50 мс), необходимое для обеспечения функционирования распределенных баз данных. В том случае, если некоторые показатели временнóй и семантической прозрачности сети не удовлетворяют требованиям службы, то терминальное устройство может выполнить дополнительную обработку (коррекцию) выходного сигнала Такая дополнительная обработка заключается в обнаружении и исправлении ошибок или в устранении джиттера времени доставки пакетов. Проектирование распределенного абонентского концентратора Определить число шлюзов и емкостные показатели составляющего и их оборудования 2.1 Расчет шлюза доступа Определим нагрузку, поступающую от различных абонентов на шлюз доступа. Общая нагрузка от абонентов ТФОП.  (1)  Общая нагрузка от абонентов ISDN.  (2)  Нагрузка оборудования доступа j интерфейса V5.  (3)   (4)  Нагрузка от УПАТС КТ.  (5)  Общая нагрузка, поступающая на транкиговый шлюз, к которому подключено оборудование УПАТС.  (6)  Если шлюз реализует функции резидентного шлюз доступа, шлюз доступа и тарнкигова шлюза подключения УПАТС то общая нагрузка, поступающая на шлюз равна.  2.2 Расчет шлюза доступа и коммутатора доступа Таблица 1 Исходные данные
Таблица 2 Поправочные коэффициенты
Определим нагрузку, поступающую от различных абонентов на шлюз доступа. ypstn = 0,1 Эрл – удельная нагрузка на линию абонента ТфОП в ЧНН yisdn = 0,2 Эрл – удельная нагрузка на линию абонента ISDN в ЧНН ysh = 0,2 Эрл – удельная нагрузка на линию абонента, использующего терминалы SIP/H.323 в ЧНН, yi _ v5 = 0,8 Эрл – удельная нагрузка на линию, подключающую УПАТС по интерфейсу V5 (соединительная линия) ym_pbx = 0,8 Эрл – удельная нагрузка на линию, подключающую УПАТС по PRI (соединительная линия) Параметры нагрузки для абонентов, использующих терминалы SIP/H.323 или подключенных к LAN, не рассматриваем в силу того, что они не создают нагрузку на шлюз, параметры которого мы рассчитываем, так как эти терминалы включаются непосредственно в коммутатор доступа. Их влияние мы примем в учет, когда будем рассматривать коммутатор доступа и сигнальную нагрузку, поступающую на Softswitch. Общая нагрузка от абонентов ТфОП:   Общая нагрузка от абонентов ISDN:  Нагрузка оборудования доступа j интерфейса V5:  Общая нагрузка, поступающая на шлюз доступа, который обеспечивает подключение оборудования доступа через интерфейс V5:   Нагрузка от УПАТС k:  Общая нагрузка, поступающая на транкинговый шлюз, к которому подключено оборудование УПАТС:  Если шлюз реализует функции резидентного шлюза доступа, шлюза доступа и транкингового шлюза подключения УПАТС, то общая нагрузка, поступающая на шлюз:  Для нашего примера выберем оборудование «STROM Telecom AGX5200», у которого по техническим спецификациям максимальное количество портов POTS = 4096, портов ISDN = 256, портов для подключения V5 = 256, количество портов для подключения PBX = 256. Исходя из количества портов различных типов, необходимо поставить 4 шлюза. Схема распределения подключения абонентов приведена на рис. 1. Для каждого из сетевых элементов составим следующую таблицу, в которой проводится сравнение максимальных значений параметров подключения, предусмотренных для этого оборудования, и того реального количества подключенных абонентов, которое мы рассчитываем осуществить.  Рис. 1. Распределение подключения абонентов |