История развития разных концепций услуг

Рис. 1.12. Развитие концепций услуг и соответствующие изменения в технологии NGN

 

В зависимости от того, что понималось под информационным об­ществом, изменялась концепция услуг и вместе с ней технология NGN (рис. 1.12). При развертывании новых телефонных услуг, таких как те­леголосование, предоплаченные услуги и прочее, была сформулирована концепция интеллектуальной сети (IN). Впоследствии соединение кон­цепции интеллектуальной сети и принципа децентрализации привели к появлению технологии декомпозиции шлюзов, что и создало Softswitch.

Появление услуг широкополосного доступа связано с идеей «интер­нетизации общества». Решение этой задачи в рамках традиционной те­лефонной сети привело к появлению концепции ISDN, но скорость пере­дачи, которую обеспечивала эта технология для абонентов (128 кбит/с), нельзя было признать достаточной. Новая концепция услуг требовала, чтобы скорость передачи данных до абонента превышала 1...1,5 Мбит/с. Появились новые технологии широкополосного абонентского доступа: ADSL, FTTx, PON, Ethernet, Gigabit Ethernet, Wi-Fi. Поскольку в со­ответствии с новой концепцией предполагалось существенное увеличе­ние объемов трафика, на уровне транспортных сетей были внедрены модернизированные технологии NGSDH, 10 Gigabit Ethernet. Необходи­мость обеспечения качества привело к технологии MPLS. Для объеди­нения абонентов в локальные группы и кластеры были созданы VLAN и VPN. В конце концов повышение эффективности управления услуга­ми широкополосного доступа было достигнуто модифицикацией под но­вые задачи технологии Softswitch. Таким образом, концепция «ком­пьютер + телефон» привела к существенному изменению архитектуры NGN на всех уровнях.

Несмотря на обилие научно-фантастических произведений о вирту­альной реальности, жизненный опыт показывает, что виртуальная ре­альность воплотилась не в компьютере, а в телевизоре. Технологии управления обществом, подготовленные новости, клонирование мента­литета, влияние «пи-ар», идеологические и информационные интерференции, все «прелести» которых жители развитых стран могли почувствовать на себе, показали, что телевидение является массовой, доступной и существенной силой в современном культурном и информационном поле. Поэтому синтез телевидения и компьютера в сочетании с широким использованием развлекательных технологий оказался новой эффектив­ной трактовкой идеи ГИО. Для ее реализации появилась новая концеп­ция услуг Triple Play как интеграция «компьютер + телефон + телевизор».

Расширение услуг передачи видео-информаций изменит архитектуру NGN на всех уровнях. Передача видеоинформации потребовала увеличить скорость передачи данных для абонентов с.1,5 до 24 Мбит/с. Однако более чем 10-кратное увеличение скорости невозможно без коренной перестройки технологии сетей доступа. Показавшие свою эффек­тивность технологии радио-Ethernet и ADSL будут преобразованы в со­ответствии с новыми стандартами. Широкое распространение получат технологии «оптической последней мили». Даже технология сотовых сетей не осталась в стороне, ответив на вызов современности перспективными технологиями EV-DO и 3G. Одновременно будут существенно I перестроены транспортные сети, поскольку трафик изменит свою структуру, а для трансляции телевизионных программ потребуется групповая рассылка (Multicast). Внедрение Tfriple Play приведет к пересмотру ряда положений архитектуры управления Softswitch.

 

Именно этот этап реконструкции сетей характерен для современного состояния технологий NGN. Для общества переход к концепции Triple Play пока не заметен. Мы с трудом можем представить себе тот информационный мир, который будет существовать после победного шествия Triple Play. Ниже мы особо рассмотрим те требования и ожидания, ко­торые связываются с этой концепцией.

Впрочем, можно заглянуть в будущее и предсказать, что новая кон­цепция услуг, post-Triple Play, будет концепцией персонификации услуг, т.е. абонент сможет сам формировать перечень (профиль) услуг и на­страивать их «под себя». Прежде всего, любой человек может получить свой персональный номер, по которому он будет доступен вне зависти мости от того, находится он в своем кабинете или в любой точке Зем­ли. Таким образом, новая концепция предлагает синтез сетей NGN и мобильных сетей, что может быть выражено формулой «компьютер + телефон + телевизор + роуминг».

К роумингу абонентов приучили сотовые сети, где персонификация услуги произошла сама собой, поскольку телефонная трубка оказыва­ется в кармане абонента. Но NGN предоставляет новую идею широко­полосных услуг, да еще и в конвергентной абонентской среде. Персонификация услуг в рамках всей системы NGN требует расширить понятие роуминга с технологии сотовых сетей на все возможные абонентские сети доступа. Единый номер должен быть в равной степени доступен абонен­ту ADSL, Wi-Fi или Ethernet. При этом роуминг должен обеспечивать не только пространственную миграцию абонента (переезд в другой город), но и внутритехнологическую миграцию (например, переход с техноло­гии Wi-Fi на технологию ADSL).

Уже сейчас понятно, что персонификация связи потребует очередной кардинальной перестройки всей архитектуры NGN. В первую очередь перестройка коснется уровня управления, где сосредоточены средства обеспечения роуминга, сигнализации, а также идентификаций пользова­телей, получившие короткое наименование AAA (authentication, authori­zation и accounting). На этом уровне уже сейчас внедряются устройства IMS, которые приходят на смену далеко еще не устаревшим системам Softswitch.

 

Довольно трудно сейчас предположить, какие изменения вызовет концепция персонификации услуг на других уровнях NGN. Уже сейчас ряд производителей предлагают специальные устройства для абонентских сетей доступа, позволяющих персонифицировать услуги Triple Play для каждого абонента. Но в любом случае концепция персональной свя­зи станет актуальной только после широкого внедрения услуг Triple Play, а сейчас эта концепция только начинает влиять на архитектуру NGN.

Что будет дальше? Ряд специалистов считает, что вслед за кон­цепцией персональной связи произойдет переход от концепции NGN как сетей «компьютер - компьютер» к концепции сети «процессор - процес­сор». В таком случае нас ждет исключительно разнообразный мир гово­рящих кофемолок и холодильников. Только в научно-фантастических романах можно найти описание общества, в котором обмен информацией возможен не только между людьми, но и между механизмами и даже жи­вотными*.

Общие принципы построения транспортной сети NGN

После детального исследования технологий уровня доступа в модели SCTA, поднимемся на один уровень вверх, к технологиям транспортной сети. В гл. 1 и 2 было показано место транспортной сети в архитектуре современных сетей NGN. Кратко перечислим сформулированные выво­ды.

1. Транспортная сеть является развитием первичной сети при пере­ходе от коммутации каналов к коммутации пакетов.

2. Транспортная сеть является каркасом современной сети NGN. она представляет собой средство для соединения пользователей и прило­жений.

В первичной сети основная функция сводилась к образованию стандартного аналогового или цифрового канала между двумя точка­ми сети, а транспортная сеть формирует канал передачи данных меж­ду двумя точками подключения пользователей NGN. Аналогия между транспортной сетью и первичной сетью присутствует также в механизме связей между пользователями.

 

Несмотря на единство принципов работы транспортной сети и первичной сети, NGN привносит свою специфику:

· вместо типового канала первичной сети используется канал переда­чи данных, который может быть установлен на основе технологии «виртуального канала», или «виртуальной трубы» в случае исполь­зования принципа дейтаграммой передачи; эти по­ка размытые понятия ниже будут уточнены;

· в сети могут присутствовать как соединения «точка-точка», что мо­жет трактоваться как канал, так и соединения «точка-многоточка» и даже «многоточка-многоточка», что нельзя уже рассматривать как канал;

· «виртуальные трубы» могут быть симметричными и ассиметричны- ми по объему передаваемого трафика; допускается также режим од­нонаправленной передачи (симплексный канал).

В отличие от сетей доступа, которые разворачиваются «по месту», транспортная сеть строится запланировано, в соответствии со страте­гией развития оператора.

Перечисленные выводы могут быть дополнены. Напомним, что одна из возможных точек зрения на транспортную технологию состоит в том, чтобы понять, насколько эффективно она может собрать трафик широ­кополосного доступа. Отсюда следует зеркальный взгляд на технологию транспортных сетей: это технология, которая позволяет перераспреде­ять по сети собранный сетями доступа трафик.

Рис. 1.13. Взаимодействие сетей доступа через транпортную сеть

На рис. 1.13 представлена модель функционирования транспортной сети, согласно которой потребителями ресурсов транспортной сети яв­ляются сети доступа. Сети доступа собирают трафик от пользователей NGN и взаимодействуют друг с другом через транспортную сеть. Из этой модели мы получаем самый важный вывод, определяющий ценность технических решений в области транспортных сетей.

 

Основное назначение транспортной сети заключается в об­служивании трафика данных NGN.

Для обслуживания трафика транспортная сеть должна обеспечи­вать следующие процедуры, принятые в NGN: распределение трафика, выравнивание нагрузки, маршрутизацию трафика по связям различ­ной топологии («точка-точка», «точка-многоточка» и пр.), дублирова­ние трафика, мультиплексирование (объединение) и демультиплексиро­вание (разделение) и т.д. Чем успешнее обслуживает технология транс­портной сети пакетный трафик, тем эффективнее техническое решение. Именно такой критерий эффективности будет принят в этой главе в ка­честве основного при сравнении различных технологий.

Облако транспортной сети. В конце 80-х годов на отечествен­ные экраны вышел научно-фантастический фильм «Через тернии к звез­дам». Фильм был очень популярен в свое время, так что многие читатели, может быть, помнят образ биомассы, которая была показана в этом фильме. Про нее в фильме говорилось очень мало, разве только то, что это строительный материал для будущего «идеального челове­ка». Она живая, но лишена интеллекта. На экране был показан этакий живой кисель довольно противного цвета, покрытый пеною В финале фильма биомасса вырвалась из своего хранилища, но благодаря муже­ственным действиям совместного отряда землян и инопланетян была успешно нейтрализована.

Так вот, часто новые технологии, сети и сегменты сетей напоми­нают такую биомассу. И особенно глубоко ассоциации с этим обра­зом возникают при знакомстве с современными технологиями пакет­ных транспортных сетей.

Действительно, читатели, надеюсь, уже привыкли к схемам, на ко­торых присутствует «облако» транспортной сети. Но при детальном рассмотрении это облако очень похо­же на биомассу из фантастического фильма. Она живет своей жизнью, которая нам не всегда ясна и чаще даже непонятна. Если мы загружа­ем с одной стороны «облачка» пакетный трафик, мы его получаем на другой стороне... или не получаем. Но понять детально, что происходит в сети, представляется сложным.

 

Например, современные сети на основе технологии IP используют принцип маршрутизации трафика методом дейтаграмм. В соответствии с этим методом весь передаваемый по транспортной сети трафик разделяется на отдельные дейтаграммы, которые двигаются по сети на манер «казацкой лавы», только в самых общих чертах выдер­живая направление передачи. Бросая в «биомассу» транспортной сети дейтаграмму, мы надеемся, что она вылетит на другом конце в нужной точке. Если речь идет о вещательном трафике, то внутри транспорт­ной сети дейтаграммы должны будут размножиться и оказаться сразу в нескольких точках на выходе транспортных шлюзов. Но что происходит внутри самой «биомассы»? На этот вопрос простые схемы с «облаками» не отвечают. В этой главе мы должны проникнуть в общие принци­пы функционирования транспортной сети, исследовав, что происходит внутри «биомассы» современной транспортной сети.

Как будет показано ниже, процессы, которые позволяют транспорт­ной сети выполнять свои функции, оказываются очень сложными и мно­гообразными, хотя в целом подчиняются единой логике сетей NGN, рас­смотренной в гл. 2. Именно эта логика позволяет различным техно­логиям транспортных сетей формировать единое «облако» и функци­онировать как единое целое.

 

Многослойная архитектура транспортной сети

 

Рассмотрев общую философию построения транспортной сети на ос­нове технологии IP, перейдем к исследованию этой технологии. Исто­рический путь развития технологии IP указывает на то, что мир этой технологии является очень разнообразным и динамичным. В нем при­сутствуют самые разные концепции и технологии, часто даже взаимно­конкурентные решения. Поэтому сделать короткий обзор этой техноло­гии, запланированный в этой главе, представляется непростой задачей. Для понимания принципов функционирования сетей на основе IP целесо­образно использовать несколько ключей к пониманию этой технологии.

Рис. 1.14. Современная концепция транспортной сети NGN

 

Первым ключом является деление технологии транспортной сети на основе ГР. на несколько уровней согласно модели OSI. Как было пока­зано в гл. 2, модель OSI не противоречит принятой в этой книге класси­фикационной модели SCTA, а применение модели OSI к исследованию транспортной сети NGN существенно облегчает понимание некоторых процессов в сетях IP, поскольку на разных уровнях работают разные процессы и используются различные технологии.

Выше мы уже рассматривали некоторые варианты структурного по­строения современной транспортной сети NGN. Теперь уже с новых позиций построим много­уровневую концепцию транспортной сети NGN, охватывающую все тех­нологии современных сетей от физического до транспортного уровня OSI (рис. 1.14).

Физический уровень представлен волоконно-оптическими системами передачи (ВОСП) на основе волоконно-оптических линий связи (BOJIC). Поверх него размещается оборудование оптического мультиплексирова­ния (WDM/DWDM). Выше уровня WDM находятся системы оптиче­ской коммутации, где с помощью специальных устройств оптический сигнал коммутируется и в дальнейшем распространяется по другому волокну или в другом диапазоне волн без аналогово-цифровых преоб­разований, поскольку здесь данные передаются непосредственно в ви­де цифрового сигнала.

Основной технологией физического уровня должны быть ВОСП. Можно долго дискутировать, в какой степени современные радиорелей­ные, спутниковые и традиционные системы передачи смогут формиро­вать транспортный уровень NGN, но очевидно, что они войдут в NGN в основном на уровне доступа. Современные требования по передаче пакетного трафика ориентированы на скорость передачи данных более 10 Гбит/с. Такую скорость передачи может обеспечить только оптово­локонная технология, т.е. ВОСП.

Технология WDM/DWDM оптимизирует использование оптических кабелей за счет системы спектрального мультиплексирования, позволя­ющей формировать несколько цифровых каналов широкополосной пере­дачи на одном оптическом волокне. Системы оптической коммутации дополняют эту систему, обеспечивая коммутацию сигналов с одной дли­ны волны на другую. Тем самым эффективность ВОСП выходит на уникально высокие показатели.

На физическом уровне имеет место поливариантность технических решений. Оператор в равной степени может использовать только си­стемы передачи на основе BOJIC, ВОСП с системами WDM и/или оп­тической коммутацией.

На канальном уровне транспортных сетей применяются различные технологии, которые позволяют загрузить данные по протоколу IP в ВОСП на физическом уровне. Как показано на рис. 1.14, в качестве возможных вариантов могут применяться технологии NGSDH (SDH но­вого поколения), сети Ethernet и Gigabit Ethernet (GE), уже разверну­тые сети ATM и Frame Relay, а также стек технологий систем хране­ния информации (SAN), куда входят технологии Fiber Channel, FICON, ESC ON. Помимо перечисленных технологий допускается и вариант пря­мой загрузки дейтаграмм IP в ВОСП, что представлено на рисунке как вертикальный разрез технологией IP всей многоуровневой структуры. Такой вариант в последнее время используется редко, но теоретиче­ски он вполне возможен.

Все решения объединяются на сетевом уровне, который включает в себя два подуровня. На нижнем подуровне данные от различных систем канального уровня преобразуются в дейтаграммы единого формата IP, верхний подуровень объединяет различные решения в части организации маршрутизации полученных дейтаграмм.

Завершает модель транспортный уровень, где дейтаграммы IP со­бираются в кадры TCJP или UDP, которые собственно и передаются по транспортной сети.

 

Дальнейшие уровни модели OSI уже являются уровнями управления и услуг и будут рассмотрены в следующих главах.

Как следует из рис. 1.14, не существует четкого деления технических решений по уровням OSI: некоторые технологии выполняют функции одновременно нескольких уровней, другие — только отдельных уровней или даже подуровней. Все это делает спорной эффективность приме­нения модели OSI к описанию технологий транспортной сети. Эффек­тивнее классифицировать поливариантные решения, присутствующие на физическом и канальном уровне, как решения подуровня опорных сетей, который включает в себя технологии BOJIC, WDM, NGSDH, оптической коммутации и магистрального Ethernet. Выше этого подуровня целесо­образно ввести подуровень пакетной коммутации. Над ним разместим подуровень маршрутизации, а выше выделим подуровень транспорт­ной сети, который уже полностью соответствует транспортному уровню модели OSI. Полученная модель из четырех подуровней в нашем иссле­довании кажется более корректной, чем модель OSI? поскольку не тре­бует выделения в отдельных технологиях транспортной сети каких-то дополнительных слоев или элементов. В дальнейшем мы будем придер­живаться именно такой классификации технологий.

Из рисунка следует не только многослойность современной концеп­ции транспортной сети, но и поливариантность технических решений. В качестве иллюстрации можно рассмотреть пять различных методов загрузки данных коммутируемого IP в ВОСП:

IP —> Ethernet —> ВОСП;

IP —>Ethernet—> WDM —> ВОСП;

IP —> Оптическая коммутация —>WDM —> ВОСП;

IP —>WDM—> ВОСП;

IP —>ВОСП.

Таким образом, при детальном рассмотрении технология транспорт­ной сети уже не представляет собой однородную «биомассу», под уров­нем IP находится поливариантная архитектура, допускающая самые разные технические решения, а сама архитектура транспортной сети оказывается многослойной.

 

Вторым ключом к пониманию принципов построения технологии транспортной сети является демократизм, свойственный в целом техно­логии NGN. Суть его состоит в том, что все технологии, представленные на рис. 1.14, являются равноправными, равновозможными и равноценны­ми с точки зрения их использования для построения транспортной сети. В то же время демократизм имеет свои особенности, например необхо­димо учитывать взаимное расположение различных технологий на уров­нях архитектурной модели OSI. Так, технология NGSDH эффективна в случае, когда оператор решает проблему миграции своей сети из тра­диционной первичной в транспортную сеть NGN. Если же по условиям развития сети нужно строить новые сегменты, то в них целесообраз­нее использовать технологию Gigabit Ethernet. Точно также в условиях дефицита свободных волокон целесообразно использовать технологию WDM, тогда как в условиях прокладки нового кабеля целесообразнее использовать под технологии SDH и WDM разные волокна, и т.д.

Наконец, третьим ключом является понимание особенностей кон­вергенции технологий на этом уровне NGN. Конвергенция технологий транспортных сетей имеет ряд отличий от конвергенции сетей досту­па. В сетях доступа конвергенция имеет много внешних проявлений, эти сети как технологические компоненты развиваются независимо и объединяются только на завершающем этапе создания NGN в точках подключения оборудования пользователя. Такое направление конвер­генции можно рассматривать как внешнюю конвергенцию»

Для транспортной сети характерно явление внутренней конверген­ции, которая предусматривает объединение технологий уже на началь­ном этапе построения сети. Как следует из рис. 1.14 в рамках единой транспортной сети технологии внедряются независимо только на под­уровне опорных сетей. Выше этого подуровня все технологии работают с единым форматом данных (дейтаграммами IP), т.е. их следует рас­сматривать как единую транспортную сеть. Таким образом, транспорт­ная сеть IP внешне выглядит как однородная «биомасса», а все границы раздела технологий скрываются в ее глубине

Последним ключом к пониманию принципов построения современ­ных транспортных сетей является динамика их развития. В последние 10-15 лет транспортные сети развивались под флагом миграции техно­логий от традиционной сети с коммутацией каналов к транспортной сети с коммутацией пакетов (рис. 1.15). На этом пути возникало много раз­личных промежуточных решений, которые в дальнейшем включались в демократичный мир NGN.

На первом этапе развития транспортной сети доминировало понятие канала, пришедшее из традиционной первичной сети. Как следствие, сеть рассматривалась как система управления каналами. Именно в та­ком виде эта технология была представлена в системах WDM, где су­ществуют несколько полос передачи (по сути каналов), и в системах оптической коммутации, которые позволяют переключать оптический сигнал с одной длины волны (канала) WDM на другую.

Появление концепции мультисервисных сетей привело к развитию транспортных технологий ATM и Frame Relay. Это позволило отказаться от понятия физического канала, сделав его менее строгим. В результате возникло понятие виртуального канала, удобного для передачи пакетно­го трафика между двумя точками сети. Дальнейшее развитие привело к появлению виртуальных частных сетей (VPN), которые рассматри­вались как выделенная и закрепленная за пользователем совокупность виртуальных каналов (ATM VPN).

Рис.1.15. Исторический срез развития технологии транспортных сетей

Рис.1.15. Исторический срез развития технологии транспортных сетей

Развитие технологии Ethernet и переход этой технологии от приме­нений в области локальных сетей к городским сетям MAN привело к то­му, что появились решения, позволяющие передавать трафик Ethernet в единой «виртуальной трубе». Такая технология получила название Ethernet ptp (ptp — point-to-point, или «точка-точка»). «Виртуальная труба» в сети Ethernet представляет собой эквивалент канала, но этот канал оказывается полностью ориентированным на передачу пакетного трафика, а понятие канала в данном случае стало еще менее строгим, чем понятие виртуального канала.

Следующим этапом в развитии транспортных сетей по направлению к полностью пакетной коммутации стало развитие технологии виртуаль­ных сетей в сети IP (IP VPN). По аналогии с ATM VPN технология IP VPN предлагала закрепить совокупность «виртуальных труб» в сети IP за отдельным пользователем. В результате понятие канала как двуна­правленного обмена между двумя точками сети стало еще менее четким.

Технология IP VPN оставила заметный след в развитии транспорт­ных сетей от коммутации каналов к коммутации пакетов. С одной сторо­ны, она позволяет вернуться в пакетных сетях к элементам коммутации каналов, закрепляя отдельные «виртуальные трубы» в качестве отдель­ных VPN. С другой стороны, понятие VPN оказывается существенно ши­ре, чем двунаправленный обмен, так что технология IP VPN позволяет формировать внутри «облака» транспортной сети любые схемы обмена данными. Такая гибкость позволила технологии IP VPN стать одним из краеугольных камней современной технологии транспортных сетей.

Развитие транспортных сетей после технологии IP VPN пошло в направлении полного отказа от понятия канала и перехода к технологии коммутации пакетов. На этом этапе претерпело качественное измене­ние даже понятие пользователя NGN. В современной трактовке поль­зователем NGN является в том числе и домашняя сеть, которая вобра­ла в себя так много технологий, что ее можно назвать конвергентной. Соответственно, в такой трактовке транспортная сеть превращается в набор механизмов для соединения домашних сетей друг с другом, что логично приводит к технологии соединений LAN-LAN, которая разви­вается в настоящее время.

Таким образом, на разных этапах развития технологии пакетной коммутации появлялись различные решения, которые постепенно пре­образовывали идеологию транспортных сетей, и то многообразие реше­ний, которое мы наблюдаем на современном этапе, во многом связано с особенностями исторического развития мировой технологии связи. Ес­ли этого не учитывать, то оказываются непонятными многие явления в области современных транспортных сетей. Например, широкое исполь­зование NGSDH в качестве транспортной технологии NGN объясняет­ся тем фактом, что долгое время только такая технология обеспечи­вала режим самовосстановления в случае существенных повреждений на сети. Любой радикальный сбой в сети SDH приводит к реконфи­гурации сети, так что обмен данными восстанавливается не более чем через 50 мс. Только сравнительно недавно технологии на базе Gigabit Ethernet продемонстрировали аналогичный уровень оперативности при переключении на резерв.

В ходе развития технологий менялись не только решения, но и мно­гие понятия. Вместе с тем наблюдаются и консервативные тенденции. Примером служит стремление ряда операторов к поиску эквивалента ка­нала в современных транспортных сетях. В результате возникают про­екты, построенные на современном оборудовании, но на идеологии тра­диционных сетей. Например, оператор может предложить организацию выделенных VPN для каждого пользователя сети, зафиксировав допу­стимую скорость передачи. С точки зрения идеологии сеть, построенная на таких VPN, представляет собой ни что иное, как сеть с коммутацией виртуальных каналов фиксированной пропускной способности, т.е. сеть с коммутацией каналов. Можно указать и на другие примеры, когда эволюция мышления специалистов отставала от развития техники, что неизбежно приводило к казусам.

Подводя итог вышесказанному, подчеркнем, что современное состо­яние технологий транспортных сетей можно понять, только соединив исторический взгляд на развитие сетей с их многослойной архитектурой и демократизмом технологических решений.

Рассмотрим подробнее принципы построения и функционирования четырех указанных выше подуровней: опорных сетей, пакетной ком­мутации, маршрутизации и транспорта. Это позволит нам заглянуть внутрь «биомассы» и понять основные процесса, которые протекают в ней.

Технологии, образующие предложенную выше модель транс­портных сетей NGN, — это хорошо изученные и популярные технологии на отечественном и мировом рынках. Студенты или инженеры, жела­ющие узнать больше об этих технологиях, без проблем найдут огром­ный теоретический и фактический материал и в книжных магазинах, и в свободном доступе в Интернете. Достаточно сказать, что технология TCP/IP каждый год рассматривается в 5-10 публикациях. Технология транспортных сетей SDH также популярна, ей посвящен ряд моногра­фий, в том числе и исследование автора. По причине большого объема знаний, связанных с технологией транспортной сети NGN, ниже будет сделаны акценты на закономерности развития различных технологий, их месте в настоящем и будущем транспортных сетей NGN, а также на те специфические изменения, которые претерпевают технологии, будучи включенными в «биомассу» транспортных сетей NGN.

Опорные сети как базовые технологии транспортных сетей

 

Большая часть опорных сетей построены на базе традиционных тех­нологий цифровых систем связи, так или иначе адаптированных к усло­виям передачи пакетного трафика. Как уже говорилось, на физиче­ском уровне транспортных сетей NGN должны находиться волоконно-оптические системы передачи (ВОСП). Несмотря на то, что в современ­ных системах связи для передачи сигналов широко используют метал­лические кабели и радио-эфир, эти среды не подходят для построения транспортных сетей NGN. Как было показано в разд. 4.3, для переда­чи трафика, который собирают сети доступа, пропускная способность транспортной сети должна превышать 10 Гбит/с, а перспектива за те­рабитными магистральными каналами. При такой скорости передачи альтернативы оптоволоконным технологиям практически нет. Поэтому радио-эфир (радиорелейные и спутниковые каналы), а также любые си­стемы на основе металлического кабеля (DSL, HPNA, Ethernet и пр.)

Рис. 1.16. Типовая схема волоконно-оптической линии связи

Типовая система волоконно-оптической линии связи (BOJIC) пред­ставлена на рис. 1.16. Следует различать волоконно-оптические линии связи и волоконно-оптические системы передачи (ВОСП). BOJIC вклю­чает в себя только оборудование для передачи оптического сигнала по оптическому кабелю, в ВОСП входят также система передачи, принима­ющая электрический сигнал, и аппаратура сопряжения, которая обеспе­чивает преобразование электрического сигнала в оптический.

Представленная схема ВОЛС традиционная вошла во все учебни­ки. Такие ВОЛС используются в системах связи (в первую очередь в первичной сети) более 30 лет. Переход от традиционной первичной се­ти к NGN не внес принципиальных изменений в структуру кабельной оптической сети. Увеличилась лишь эффективная полоса передачи сиг­нала, что связано с необходимостью передавать большие массивы ин­формации. В результате для передачи данных стали важны не только амплитудно-частотная характеристика широкополосного канала (зату­хание на разных частотах), но и фазочастотная (дисперсия). Влияние поляризационной модовой дисперсии (PMD) или хроматической диспер­сии (CD) на качество передачи широкополосного сигнала по оптическому кабелю проявляется на скорости более 10 Гбит/с, ниже этой скорости нелинейность дисперсии не влияет на качество передачи данных. Поэто­му в традиционных сетях на физическом уровне параметры PMD и CD не учитываются, но транспортной сети NGN они становятся достаточно критичными, что было показано в монографии.