Определение общих требований к мультисервисным сетям и их оборудованию на основе руководящих документов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение общих требований к МСС и их оборудованию на основе руководящих документов

1. Руководящие документы

Рассмотрим Федеральный закон «О связи».

Настоящий Федеральный закон устанавливает правовые основы деятельности в области связи на территории Российской Федерации и на находящихся под юрисдикцией Российской Федерации территориях, определяет полномочия органов государственной власти в области связи, а также права и обязанности лиц, участвующих в указанной деятельности или пользующихся услугами связи.

Основные понятия закона:

Абонент - пользователь услугами связи, с которым заключен договор об оказании таких услуг при выделении для этих целей абонентского номера или уникального кода идентификации;

Линейно-кабельные сооружения связи - объекты инженерной инфраструктуры, созданные или приспособленные для размещения кабелей связи;

Линии связи - линии передачи, физические цепи и линейно-кабельные сооружения связи;

Монтированная емкость - величина, характеризующая технологические возможности оператора связи по оказанию на определенной территории Российской Федерации услуг электросвязи, услуг присоединения и услуг по пропуску трафика и измеряемая техническими возможностями оборудования, введенного в сеть оператора связи;

Нумерация - цифровое, буквенное, символьное обозначение или комбинации таких обозначений, в том числе коды, предназначенные для однозначного определения (идентификации) сети связи и (или) ее узловых или оконечных элементов;

Оператор связи - юридическое лицо или индивидуальный предприниматель, оказывающие услуги связи на основании соответствующей лицензии;

Оператор, занимающий существенное положение в сети связи общего пользования - оператор, который вместе с аффилированными лицами обладает в географически определенной зоне нумерации или на всей территории Российской Федерации не менее чем двадцатью пятью процентами монтированной емкости либо имеет возможность осуществлять пропуск не менее чем двадцати пяти процентов трафика;

Ресурс нумерации - совокупность или часть вариантов нумерации, которые возможно использовать в сетях связи;

Сеть связи - технологическая система, включающая в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи или почтовой связи;

Сооружения связи - объекты инженерной инфраструктуры (в том числе линейно-кабельные сооружения связи), созданные или приспособленные для размещения средств связи, кабелей связи;

Трафик - нагрузка, создаваемая потоком вызовов, сообщений и сигналов, поступающих на средства связи;

Электросвязь - любые излучение, передача или прием знаков, сигналов, голосовой информации, письменного текста, изображений, звуков или сообщений любого рода по радиосистеме, проводной, оптической и другим электромагнитным системам.

Цели:

o создание условий для оказания услуг связи на всей территории Российской Федерации;

o содействие внедрению перспективных технологий и стандартов;

o защита интересов пользователей услугами связи и осуществляющих деятельность в области связи хозяйствующих субъектов;

o обеспечение эффективной и добросовестной конкуренции на рынке услуг связи;

o создание условий для развития российской инфраструктуры связи, обеспечения ее интеграции с международными сетями связи;

o обеспечение централизованного управления российскими радиочастотным ресурсом, в том числе орбитально-частотным, и ресурсом нумерации;

o создание условий для обеспечения потребностей в связи для нужд органов государственной власти, нужд обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка.

Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России.

Основные понятия положения:

Сеть связи следующего поколения (NGN) - 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;

Мультисервисная сеть - сеть связи, построенная в соответствии с концепцией связи следующего поколения и обеспечивающая предоставление неограниченного набора услуг;

Традиционная сеть связи - существующая сеть связи, такая как ТФОП, СДОП, сеть кабельного телевидения и т. п., изначально предназначенная для предоставления услуг связи одного вида.

Цели:

o создание условий для формирования и развития рынка инфокоммуникационных услуг в России, соответствующего мировому уровню;

o построения современной телекоммуникационной инфраструктуры, соответствующей общеевропейским тенденциям развития сетей связи и учитывающей требования как существующих, так и новых услуг связи;

o согласованного и скоординированного внедрения новых транспортных технологий на сетях отечественных операторов связи;

o интеграции национальной информационной инфраструктуры в глобальную систему.

2. Стек протоколов TCP/IP и Модель взаимодействия открытых систем

Сетевая модель OSI (англ. open systems interconnection basic reference model -- базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, сокр. ЭМВОС; 1978 г) -- абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов.

Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol -- протокол управления передачей) -- набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия DOD, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) -- это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции.

Рассмотрим протоколы, использующиеся в Эталонной (Семиуровневой) модели:

7. Прикладной < HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, SSH, SCP, SMB, NFS, RTSP

6. Представительский < XDR, AFP, TLS, SSL

5. Сеансовый < ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, PPTP, L2TP, ASP

4. Транспортный < TCP, UDP, SCTP, SPX, RTP, ATP, DCCP, GRE

3. Сетевой < IP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP

2. Канальный < Ethernet, Token ring, HDLC, PPP, X.25, Frame relay, ISDN, ATM

1. Физический < RS232C, V35, IEEE 802.3, физическая среда передачи

Модель TCP/IP (модель интернета) состоит обычно из 4 уровней, т. к. верхние 3 уровня (прикладной, представительский и сеансовый) модели ВОС объединяют в один - прикладной.

Упрощенная модель будет выглядеть так:

4. Прикладной < HTTP, RTP, FTP, DNS, TELNET

3. Транспортный < TCP, UDP, SCTP, DCCP

2. Сетевой < IP

1. Канальный < Ethernet Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS, физическая среда передачи, где:

TCP - Transmission Control Protocol - базовый транспортный протокол, давший название всему семейству протоколов TCP/IP.

UDP - User Datagram Protocol - второй транспортный протокол семейства TCP/IP. Различия между TCP и UDP будут обсуждены позже.

ARP - Address Resolution Protocol - протокол используется для определения соответствия IP-адресов и Ethernet-адресов.

SLIP - Serial Line Internet Protocol - Протокол передачи данных по телефонным линиям.

PPP - Point to Point Protocol - Протокол обмена данными "точка-точка".

FTP - File Transfer Protocol - Протокол обмена файлами.

TELNET - протокол эмуляции виртуального терминала.

RPC - Remote Process Control - Протокол управления удаленными процессами.

TFTP - Trivial File Transfer Protocol - Тривиальный протокол передачи файлов.

DNS - Domain Name System - Система доменных имен.

RIP - Routing Information Protocol - Протокол маршрутизации.

NFS - Network File System - Распределенная файловая система и система сетевой печати.

Среда передачи - физическая субстанция, по которой происходит передача электрических, электромеханических, оптических, радиосигналов, использующихся для переноса той или иной информации. Среда передачи может быть естественной или искусственной.

Естественные среды:

o безвоздушное пространство (распространяет различные излучения)

o воздушное пространство (распространяет радиоволны)

o водная поверхность (распространяет звуковые волны)

o твёрдая поверхность (проводит звуковые и сейсмические волны)

Искусственные среды:

o оптический кабель - производится из стекла или пластика, переносит световой сигнал

o кабели и провода с металлическим проводником - железом, медью (коаксиальный кабель, витая пара)

o углеводородное волокно и ткани из углеводородных волокон (передают электрические сигналы)

3. Оборудование мультисервисных сетей

Оборудование МСС разделяют на активное (оборудование с некой «интеллектуальной» особенностью, например, маршрутизатор) и пассивное (не наделённое «интеллектуальной» особенностью, например, кабель, патч-панель).

Узел - совокупность технических средств оператора связи, обеспечивающих оказание услуг связи и присоединение к сети общего пользования.

Шлюз - аппаратный маршрутизатор или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы (например, локальной и глобальной).

Сетевой коммутатор - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети.

Марщрутизатор - специализированный сетевой компьютер, имеющий минимум два сетевых интерфейса и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором.

Терминал - конечная часть некой системы, которая обеспечивает связь системы с внешней средой.

Точка доступа - базовая станция, предназначенная для получения доступа к уже существующей сети.

Коммутационная панель - из составных частей структурированной кабельной системы (СКС). Представляет собой панель со множеством соединительных разъёмов, расположенных на лицевой стороне панели. На тыльной стороне панели находятся контакты, предназначенные для фиксированного соединения с кабелями, и соединённые с разъёмами электрически. Коммутационная панель относится к пассивному сетевому оборудованию.

Системы видео-рекламы - так называемый класс решений DMS (Digital Media Signage) который позволяет вам централизовано проводить трансляцию рекламы, информационных роликов и пр., как в одном здании, так и по всей корпоративной сети.

Дата-центр (от англ. data center), или центр (хранения и) обработки данных (ЦОД/ЦХОД) -- это специализированное здание для размещения (хостинга) серверного и коммуникационного оборудования и подключения абонентов к каналам сети Интернет.

Автоматическая телефонная станция, АТС -- устройство, автоматически передающее сигнал вызова от одного телефонного аппарата к другому. Система автоматических телефонных станций обеспечивает установление, поддержание и разрыв соединений между аппаратами.

мультисервисный сеть протокол кабельный

4. Структурированная кабельная система (СКС)

СКС - протоколонезависимая кабельная сеть здания, предназначенная для обслуживания различных информационных сервисов: локальных вычислительных и телефонных сетей, систем безопасности, видеонаблюдения, способная без больших временных и трудозатрат менять свою конфигурацию.

При проектировании СКС преследуются следующие принципы:

o универсальность - в качестве кабельной среды используется проводка на основе экранированного и неэкранированного медного кабеля категорий 3, 5, 6, а также оптоволокна.

o гибкость - для изменения конфигурации сети достаточно перекоммутировать соединительные кабели на коммутационных панелях.

o долговечность - при проектировании системы в нее закладывается 30% запас по количеству подключений и стократный запас по пропускной способности.

В настоящее время действуют 3 основных стандарта в области СКС:

o TIA/EIA-568С Commercial Building Telecommunications Wiring Standard (американский стандарт);

o ISO/IEC IS 11801-2002 Information Technology. Generic cabling for customer premises (международный стандарт) ;

o CENELEC EN 50173 Information Technology. Generic cabling systems (европейский стандарт).

В Российской Федерации с 01.01.2010 г. введены в действие ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008, которые определяют общие требования к основным узлам СКС и методику испытания, соответственно.

Основные различия стандартов на проводку СКС

Стандарт на проводку	ISO/IEC 11801	EN50173	TIA/EIA-568A
Поддерживаемый кабель	UTP/FTP/STP	UTP/FTP/STP	UTP/STP
Кабель с Zв= 120 Ом	Признает	Признает	Не признает
Диаметр проводника, мм	0,40 - 0,65	0,4 - 0,6	0,511 - 0,643
Число пар в кабеле	2 или 4	2 или 4	Только 4
Категория компонентов	3;4;5	3;5	3;4;5
Затухание гибких кабелей	больше на 50%	Больше на 50%	больше на 20%
Скорость распространения	Номинальная	Минимальная	Минимальная
Оптоволокно 62,5/125 мкм	Рекомендовано	Рекомендовано	Основное
Оптоволокно 50/125 мкм	Альтернатива	Альтернатива	Не признает
Экранированное гнездо	Признает	Признает	Не признает

Классы проводки по стандартам ISO/IEC 11801и EN/BS 50173

Класс	Характеристика	Назначение
A	до 100 кГц	Системы передачи голоса и низкоскоростные системы передачи данных
B	до 1 МГц	Системы с промежуточным темпом передачи данных
C	до 16 МГц	Системы с высоким темпом передачи данных
D	до 100 МГц	Системы с очень высоким темпом передачи данных
Е	до 250 МГц	Системы с очень высоким темпом передачи данных
F	до 600 МГц	Системы с очень высоким темпом передачи данных

Классификация СКС

Категория кабелей и разъемов	Частотный диапазон	Класс приложений	Область применения
3	До 16 МГц	A, B, C	Телефония, сети ATM
4	До 20 МГц	--	На данный момент вышел из употребления
5	До 100 МГц	D	Локальные сети с пропускной способностью до 100 Мбит
5e	До 100 МГц	D, E	Локальные сети с пропускной способностью до 1000 Мбит
6	До 250 МГц	E	Локальные сети с пропускной способностью до 1000 Мбит
7	До 600 МГц	F	Локальные сети с пропускной способностью до 1000 Мбит и выше
ВОЛС	От 10 МГц	Оптический	Высокоскоростные приложения

5. Протоколы

Основные типы:

o H.323

o Session Initiation Protocol (SIP)

o Media Gateway Control Protocol (MGCP)

o Signaling Transport - SIGTRAN

Рассмотрим подробнее последний из списка (протокол безопасности).

SIGTRAN реализует функции протокола SCTP (Simple Control Transport Protocol) и уровней адаптации (Adaptation Layers). SCTP отвечает за надежную передачу сигнальной информации, осуществляет управление потоком, обеспечивает безопасность. В функции Adaptation Layers входит передача сигнальной информации от соответствующих сигнальных уровней, использующих службы SCTP. Эти протоколы ответственны за сегментацию и пакетирование пользовательских данных, защиту от имитации законного пользователя, изменения смысла передаваемой информации и ряд других функций.

Семейство протоколов SIGTRAN предназначено для передачи сигнальной информации сети с коммутацией каналов через сеть с коммутацией пакетов и должна обеспечивать:

o Передачу сообщений разнообразных протоколов сигнализации, обслуживающих соединения сетей с коммутацией каналов (CSN), например протоколов прикладных и пользовательских подсистем ОКС7 (включая уровень 3 МТР, ISUP, SCCP, TCAP, MAP, INAP и т. д.), а также сообщений уровня 3 протоколов DSS1/PSS1 (т. е. Q.931 и QSIG);

o Средства идентификации конкретного транспортируемого протокола сигнализации сети с коммутацией каналов;

o Общий базовый протокол, определяющий форматы заголовков, расширения в целях информационной безопасности и процедуры для транспортировки сигнальной информации, а также (при необходимости) расширения для введения конкретных индивидуальных протоколов сигнализации сети с коммутацией каналов;

o Функциональные возможности (с участием нижележащего сетевого протокола, например IP), соответствующие нижнему уровню конкретной сети с коммутацией каналов.

При транспортировке сигнальной информации через инфраструктуру сети Интернет используемым промежуточным средством считается протокол передачи информации с управлением потоком (Stream Control Transmission Protocol - SCTP).

6. Оборудование в МСС

Рассмотрим основные типы оборудования, используемые в мультисервисных сетях нового поколения: Softswitch, шлюзы, терминальное оборудование, их основные характеристики и требования к ним.

Гибкий (программный) коммутатор (Softswitch) реализует функции по логике обработки вызова, доступу к серверам приложения, сбору статистической информации, сигнальному взаимодействию с сетью ТфОП и внутри пакетной сети, управлению установлением соединения и др.

Является основным устройством, реализующим функции уровня управления коммутацией и передачей информации.

Транспортная плоскость (Transport Plane) отвечает за транспортировку сообщений по сети связи: сообщения сигнализации, сообщения маршрутизации для организации тракта передачи информации или непосредственно пользовательские речь и данные. Обеспечивает также доступ к сети IP_телефонии сигнальной и/или пользовательской информации, поступающей со стороны других сетей или терминалов.

Плоскость управления обслуживанием вызова и сигнализации (Call Control & Signaling Plane) управляет основными элементами сети IP_телефонии и в первую очередь теми, которые принадлежат транспортной плоскости. Она управляет обслуживанием вызова на основе сигнальных сообщений, поступающих из транспортной плоскости, устанавливает и разрушает соединения для передачи пользовательской информации по сети.

Плоскость услуг и приложений (Service & Application Plane) содержит логику выполнения услуг и/или приложений в сети IP_телефонии и управляет этими услугами путем взаимодействия с устройствами, находящимися в плоскости управления обслуживанием вызова и сигнализации.

Плоскость эксплуатационного управления (Management Plane) обеспечивает функции включения/выключения абонентов и услуг, эксплуатационной поддержки, биллинга и другие функции технической эксплуатации сети. Плоскость эксплуатационного управления может взаимодействовать с некоторыми или со всеми другими тремя плоскостями либо по стандартному протоколу (например по протоколу SNMP), либо по внутренним протоколам и через интерфейсы API.

7. Фрагмент архитектуры МСС, иллюстрирующий взаимодействие основных типов оборудования по используемым протоколам мультисервисной сети

Список литературы

o Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технологии мультисервисных сетей связи» 2011г.

o Концептуальные положения по построению мультисервисных сетей на ВСС России 2001г.

o Федеральный закон о связи от 18 июня 2003 года.

o «Технологии мультисервисных сетей связи» 2009г.

Размещено на Allbest.ru