Анализ направлений дальнейшего развития систем коммутации

Предоставление услуги телефонии ис­торически является основным направле­нием производственной деятельности и основным источником дохода тради­ционных операторов связи. Суть услуги телефо­нии можно охарактеризовать как «обес­печение передачи речевой информации между двумя и более абонентами (ко­нечными пользователями) в реальном режиме времени и с заданными показателями качества обслужива­ния». Услуга телефонии должна рассматриваться независимо от технологии или группы технологий, используемых для построения сети связи. Исторически для предоставления ус­луг телефонии использовались сети, базирующиеся на технологии коммута­ции каналов и включающие в свой со­став линии связи и коммута­ционное оборудование (системы коммута­ции). Техническая возможность предо­ставления услуги обеспечива­лась путем передачи абонентам во вре­менное пользование разговорного тракта с определенными характеристика­ми. Принято выделять три концепции развития телефонных сетей общего пользования:

традиционные телефонные сети Plain Old Telephone Service (POTS);

цифровые сети с интеграцией служб Integrated Service Digital Network (ISDN);

сети связи нового поколения Next Generation Network (NGN).

В сетях POTS используются аналоговые системы передачи и системы коммутации декадно-шаговых, координатных, ква­зиэлектронных и ранних версий цифро­вых систем коммутации. Возможности таких сетей по предоставлению услуг ограничены базовой услугой телефонии и дополнительными видами обслуживания, предоставляемыми в пределах зоны действия одной системы коммутации. Дальнейшее развитие сетей POTS было сосредоточено на внедрении цифровых систем передачи и цифровых систем коммутации каналов, которые использовались в качестве узлов и автоматических телефонных станций. Функ­циональные возможности цифровых АТС и сети связи в целом были существенно расширены благодаря переходу к системе сигнализации по общему каналу ОКС №7.

В настоящее время сетевая структура для предоста­вления услуг телефонии включает в свой состав сетевые фрагменты как на основе решений POTS, так и на основе ISDN. Концепция ISDN предполагала создание сети, позволяющей предоста­влять в рамках единой сетевой структу­ры различные виды услуг связи. Общая тенденция развития заключается в замещении морально устаревшего теле­коммуникационного оборудования. В последнее время цифровые АТС приобретают конвергентный характер, совмещая коммутацию каналов и коммутацию пакетов.

Концепция сетей связи нового поколения Next Generation Network (NGN), или New Public Network (NPN) отражает философию трансформа­ции традиционных технологий в единую универсальную архитектуру сети будущего. Базовый принцип NGN - разделение функций переноса и коммутации, управления вызо­вом, управления услугами. Сети NGN относятся к гибридным сетям, в которых те­лефония надстраивается над инфраструктурой сетей передачи данных. В сетях NGN используются технологии пакетной передачи и коммутации, которые базируются на фи­зическом слое оптических каналов и обес­печивают полноценное взаимодействие с существующими сетями. Приведем одно из определений сети NGN: «Сети связи следующего поколения – это общее понятие для инфраструктуры, реализующей перспективные услуги, кото­рые в будущем должны быть предложены операторам мобильных и фиксированных сетей, одновременно с продолжением под­держки всех существующих на сегодняш­ний день услуг».

В анно­тации к рекомендации Y.2001 МСЭ, определяющей целевые и фундаментальные характеристики NGN указа­но, что NGN задумана как конкретная реа­лизация Глобальной инфор­мационной инфраструктуры. В рекомендации Y.2001 регламентированы основные возможности NGN, обозначены такие ключевые пробле­мы, как архитектурные принципы и модели, реализация качества обслуживания по принципу «из конца в конец», управление NGN, безопасность, нумерация и адреса­ция, устойчивость к воздействию дестаби­лизирующих факторов.

Для сети NGN характерно наличие таких качеств:

предоставление услуг передачи речи, данных и видео на основе пакетной инфраструктуры передачи данных;

упрощение сетевой инфраструктуры и минимизация уровней коммутации;

быстрое внедрение новых услуг; гибкая сетевая инфраструктура с высокой производительностью, гарантия качества предоставления услуг и географически независимая организация сетевой инфраструктуры;

централизованное управление сетью и услугами. 

Идея интеграции общегородских сетей, представляющих собой смеше­ние и конвергенцию разных платформ для передачи речи и данных, в общегородскую сеть NGN, находит все больше сторонников.

Предполагается, что в состав сети NGN мегаполиса войдут:

программный коммутатор SoftSwitch пакетной сети (программно-аппаратный комплекс) для уп­равления вызовами и поддержки протоколов взаимной трансляции и маршру­тизации;

сеть доступа к пакетной сети;

медиа - шлюз между сетью доступа и пакетной сетью;

сервер вызова, управляющий медиа-шлюзом на основе SIP-сообщений;

медиа - сервер (аналог интеллектуальной периферии или интерактивного автоответчика для диалога с абонентом);

сервер сообщений, включающий речевую почту, электронную почту, ре­сурсы для факсимильных сообщений, и участвующий в предос­тавлении услуг вместе с медиа - сервером;

сервер приложений, до­ступный сторонним организациям и обеспечивающий предоставление дополнительных услуг;

среда создания приложений, которая может быть использована сторонними организаци­ями для разработки программ и новых услуг.

Задачи программного коммутатора - конвертировать трафик сигнализации и поддерживать конвер­генцию сети телефонной связи с IР-сетями. По аналогии телефонными сетями понятие «Softswitch» происходит от английских слов software - программное обеспечение и switch - в контексте "телефонный ком­мутатор. Включение Softswitch в современной сети связи общего пользования представлено на рис.9.1.