Раскройте понятие «мультисервисная сеть». Какие виды информации передаются по таким сетям, и какие особенности проектирования таких сетей.

Мультисервисная сеть – это сеть связи, построенная в соответствии с концепцией сети связи следующего поколения и обеспечивающая предоставление неограниченного набора услуг.

Основными целями создания мультисервисной сети являются:

- Интеграция сервисов и услуг (т.е. объединение технологий: IP-телефонии, беспроводных сетей, Call Center / Contact Center и т.д.)

- Снижение совокупной стоимости владения сетью (сокращение затрат на каналы связи, их поддержку)

Мультисервисные сети позволяют поддерживать следующие виды услуг:

-телефонная и факсимильная связь;

-выделенные цифровые каналы с постоянной скоростью передачи;

-пакетная передача данных (FR) с требуемым качеством сервиса;

-передача изображений, видеоконференц-связь;

-IP-телефония;

-широкополосный доступ в Internet;

-сопряжение удаленных ЛВС, в том числе работающих в различных стандартах;

-создание виртуальных корпоративных сетей, коммутируемых и управляемых пользователем.

В мультисервисных сетях передаются все виды информации: текст, голос, видео, аудио, графика и т.д.

Особенности проектирования:

- мультисерв сеть должна иметь разделение функций управления и переноса информации;

- сеть должна строиться с использованием открытых интерфейсов, которые позволяют операторам объединяться;

- сеть должна поддерживать широкий спектр услуг, включая мультимедийные приложения и услуги в реальном времени;

- она должна поддерживать традиционные сети электросвязи: телефонные, передачи данных;

- должна обеспечивать мобильность абонента, т.е возможность управления услугой вне зависимости от оператора и типа использованного терминала.

Основные положения проектирования мультисерв сети:

1) Определение видов предоставляемых услуг, оценка соотношения различных видов трафика на текущий момент и прогноз ситуации на ближайшую перспективу.

2) Выбор магистральной технологии

Транспортная магистраль мультисервисной сети должна отвечать следующим требованиям:

· масштабируемость, обеспечение развития сети с учетом возможного значительного роста;

· высокая скорость передачи данных;

· управляемость;

· надежность и возможность резервирования;

· безопасность информации;

· обеспечение требуемой полосы пропускания;

· обеспечение требуемого качества обслуживания клиентов.

Базовыми магистральными технологиями на сегодняшний день являются следующие технологии:

· DWDM

· SDH

· ATM

· POS (Packet Over SONET)

· DPT (Dynamic Pocket Transport - реализованная Cisco Systems технология RPR)

· Fast/Gigabit Ethernet

3) Выбор технологии доступа мультисервисной сети:

Факторы, влияющие на выбор той или иной технологии абонентского доступа:

· Стоимость подключения в расчете на одного абонента.

· Простота подключения - фактор, определяющий доступность подключения для абонентов, быстроту подключения абонентов.

· Достаточная для абонента полоса пропускания или скорость передачи данных.

· Обеспечение требуемого качества обслуживания клиентов.

· Существующая кабельная инфраструктура - коаксиальный кабель, витая пара, телефонная проводка, оптическое волокно и т. д.

В основном используются следующие технологии доступа:

· xDSL (HDSL, ADSL, VDSL и др.)

· PON (пассивные оптические сети)

· HFC (гибридные волоконно-коаксиальные сети, кабельные модемы)

· LMDS/MMDS (радиодоступ)

· ИК-связь (беспроводная оптическая связь)

· Ethernet/Fast Ethernet

 

25. Опишите классификацию и характеристики трафика различных сетевых услуг. Поставьте требования к технологиям и каналам связи мультисервисных сетей.

Классификация сетевых служб (услуг)

1) Интерактивные службы (те, что подразумевают обратные связи) включают в себя:

- диалоговые службы (задержка сведена к минимуму);

-службы обмена сообщениями с накоплением;

- службы информационного поиска или службы по запросу.

2) Распределительные или дистрибутивные службы могут быть с управлением или без управления от пользователя.

Типы инфы, передаваемые с помощью сетевых служб

- движущиеся изображения и звук (видеотелефония, широкополосная видеоконференцсвязь, видеонаблюдение, IPTV);

- звук (многопрограммная передача звука, обычная и IP-телефония);

- данные (высокоскоростная передача цифровой инфы, передача сигналов телесигнализации, телеконтроль);

- документы;

Категории трафика в зависимости от задержки:

- трафик реального времени (задержка <0,1 с)

- трафик транзакции (задержка до 1 с)

- трафик данных (допустима любая задержка)

Основные характеристики трафика:

-значение трафика (мгновенное, макс-е, пиковое, среднее и мин), бит/с;

- коэф пачечности трафика (пульсация)

- средняя длительность пикового трафика, с;

- средняя длительность сеанса связи, с;

- форматы элемента трафика;

- максим, сред, миним размеры пакета;

- интенсивность трафика запросов.

Рекомендации QoS для VoIP сервисов.

* Потери пакетов в магистралях спроектированных для предоставления VoIP сервиса высокого качества не должны превышать 0,25%.

* В соответствии с требованиями ITUG.114 односторонняя задержка не должна превышать 150 мс (в худшем случае 400 мс)

* Джиттер < 10мсек.

* На каждое соединение 21-106 kbps гарантированной приоритетной полосы пропускания.

Для трафика сигнализации требуется 150 bps гарантированной полосы пропускания.

Рекомендации QoS для интерактивного видео

* Потери должны быть <=1%.

* Однонаправленная задержка <=150мсек.; * Джиттер <=30мсек.

* Минимально гарантированная полоса пропускания (LLQ) должна быть равна размеру сессии видео конференции плюс 20%.

(например: сессия видео конференции в 384 kbps требует настройки 460 kbps полосы трафика гарантированного приоритета).

Рекомендации QoS для потокового видео

* Потери <2%

* Задержка <4-5мсек (в зависимости от возможностей буферизации видео приложений)

* Не существует значительных требований по колебанию задержки

* Требования по гарантиям полосы зависят от вида потока.

26. Опишите причины возникновения и способы минимизации избыточности мультимедийных сообщений. Дайте классификацию методов сжатия информации и опишите сферу их применения.

Каналы, по которым передается информация, практически никогда не бывают идеальными (каналами без помех). В них почти всегда присутствуют помехи. Отличие лишь в уровне помех и их спектральном составе. Помехи в каналах образуются по различным причинам, но результат воздействия их на передаваемую информацию всегда один – информация теряется (искажается).

Для предотвращения потерь информации в канале были придуманы избыточные коды. Преимущество избыточного кода в том, что при приеме его с искажением (количество искаженных символов зависит от степени избыточности и структуры кода) информация может быть восстановлена на приемнике. Однако вместе с тем избыточность влечёт за собой и увеличение общего объёма мультимедийных сообщений.

Причины возникновения избыточности:

1. Несовершенство алфавита кода (информационная избыточность):

· Разная вероятность символов;

· Корреляция символов;

· Несогласованность кодов.

Борьба с помехами с помощью методов кодирования без потерь информации.

2. Не информативность части данных (избыточность восприятия):

· Мелкие детали изображений;

· Не воспринимаемые частоты звука;

· Инертность органов восприятия.

Борьба предполагает сжатие с потерями элементов, которые неважны.

Для минимизации избыточности мультимедийных сообщений используют различные методы кодирования.

Способы сжатия (компрессии данных):

1. Сжатие без потерь:

· Энтропийное (оптимальное кодирование) кодирование (Хаффман, Шеннон-Фано).Здесь более вероятные символы кодируются менее короткими посылками, а менее вероятные – соответственно более длинными символами;

· Словарные методы;

· Арифметическое кодирование.Применяется эфективный код Хоффмена, который одновременно минимизирует все причины избыточности. В нём одновременно кодируется группа символов либо всё сообщение.В этом методе учитывается вероятность появления символов. Результат кодирования всего сообщения представляется одним числом либо парой чисел в интервале 0…1. Этот метод довольно эффективен с точки зрения степени сжатия, однако процесс кодирования/декодирования этим методом очень ресурсоёмкий.

2. Сжатие с потерями:

· Изменение базиса представления данных+отсечение;

· Использование моделей описания.

Для кодирования графики применяются дифференцированное кодирование (передаётся разность между соседними символами) и кодирование длин повторений.

В тех случаях, когда нет необходимости абсолютно точного соответствия между исходными и принятыми сообщениями. Эти коды основаны на кодировании линейных преобразований данных (FFT, DCT, Wavelet).

Идея этих методов кодирования состоит в том, что наиболее сильно воспринимаемые частоты кодируются более точно, а менее важные – менее точно, с некоторыми потерями.

 

27. Опишите основные принципы кодирования голосовых сообщений в ТКС. Проведите сравнительный анализ речевых кодеков и опишите сферу их применения.