Классификация оборудования сетей NGN. Переход от телефонной сети общего пользования к мультисервисной сети

1. ЛЕКЦИЯ № 1 Классификация оборудования сетей NGN. Сценарии перехода от телефонной сети общего пользования к мультисервисной сети

NGN.
доцент кафедры СС и СК Маликова Е.Е.

2. Базовая архитектура сети NGN

2

3. Классификация типов оборудования NGN

Оборудование технологии NGN
Управление
вызовом и
коммутацией
Программный
коммутатор
(Softswitch)
АТС с
функциями
контроллера
шлюзов
Шлюзы
Терминальное
оборудование
Серверы
приложений
Сигнальный шлюз
(Signaling gateway)
SIP-терминал
Транкинговый
шлюз (Trunking
Gateway)
H.323-терминал
Шлюз доступа
(Access Gateway)
MEGACO-терминал
Резидентный шлюз
доступа (Residental
Access Gateway)
Устройство
интегрированного
доступа (Integrated
Access Device)
3

4.

4

5.

Построение сетей NGN
Уровень
услуг
AS
WEB
MEG
ACO
tr a
Sig
SIP
Сеть IP/MPLS
n
Sigtr
an
O
C
INAP
SX2
SIP
EG
A
Parlay
tr a
Sig
ACO
MEG
ACO
MEG
M
SCP
SIP, BICC
SX1
Транспортный
уровень
Parlay
XML
SIP
Уровень
управления
сессиями
5
n
K
ААЛ
E1
E1
УПАТС
BRI УПАТС
ААЛ
V5.2
МGW
SGW
E1
TGW
АТС
AN
ААЛ
SBC1
SBC2
МGW
E1
SGW
ОК
№ С
7
V5.2
MSAN
IP-сеть
ААЛ BRI
AGW
IP-сеть
RAGW
ОК
№ С
7
Уровень
доступа
TGW
СПСС
VoIP
MS
MS

6. Структура мультисервисного узла доступа MSAN

6

7. Сигнальный шлюз, встроенный в медиашлюз

7

8. Сигнальный шлюз, встроенный в контроллер медиашлюзов

8

9. Сравнение архитектуры традиционной АТС и сети NGN

9

10. Структурная схема программного коммутатора

Внешние GK и
ААА-серверы
Серверы
приложений
Программный коммутатор (Softswitch)
Гейткипер
H.323 (GK)
ТфОП
Порты E1
Сервер
ААА
Прокси-сервер
SIP
Управление
Вызовами
(Call Control)
Контроллер медиашлюзов
MGC
Функции интерфейса
H.323
Функции уровней
адаптации
MxUA/V5UA/IUA
Порты Ethernet
Пакетная сеть
Функции интерфейса
SIP
10

11. Функции программного коммутатора

11
функция управления базовым вызовом, обеспечивающая прием и
обработку сигнальной информации, управление медиашлюзами с помощью
протоколов сигнализации.
функция аутентификации и авторизации абонентов, подключаемых в
пакетную сеть как непосредственно, так и через оборудованиеТФОП;
функция маршрутизации вызовов в пакетной сети;
функция тарификации, сбора статистической информации;
функция управления оборудованием транспортных шлюзов;
функция предоставления ДВО - реализуется в оборудовании программного
коммутатора или совместно с сервером приложений.
функция эксплуатации, управления , технического обслуживания;
- Дополнительные функции:
• функция оконечного/транзитного пункта сигнализации SP/STP (Signaling
Point / Signaling Transfer Point) сети OKC№7;
функция взаимодействия с серверами приложений;
функция узла коммутации услуг SSP (Service Switching Point)
интеллектуальной сети.

12. Основные технические характеристики программного коммутатора

12
1. Производительность определяется количеством вызовов,
обслуживаемых программным коммутатором в час наибольшей нагрузки
(ЧНН) или за 1 секунду или одновременно.
2. Надежность характеризуется средней наработкой на отказ, средним
временем восстановления, коэффициентом готовности, сроком службы.
4. Поддерживаемые интерфейсы (интерфейс Е1 для подключения
звеньев сигнализации ОКС№7, включаемых непосредственно в SX ;
интерфейсы семейства Ethernet для подключения SX к пакетной сети;
открытые интерфейсы взаимодействия с внешними платформами
приложений: JAIN, PARLAY и др.).
3. Поддерживаемые протоколы.
При непосредственном взаимодействии с ТФОП - ОКС№7 ( МТР, ISUP
и SCCP), при взаимодействии через сигнальные шлюзы SIGTRAN ;
MEGACO для управления медиашлюзами, SIP, H.323, RTP.

13. Протоколы, используемые в сетях NGN

13
Наименование группы
Взаимодействие с ТФОП
Область применения
ТФОП - MGC
Перечень протоколов
МТР, ISUP и SCCP
Взаимодействие через SGW
MGС – SGW
M2UA, M3UA, М2РА, SUA
V5UA , IUA
MEGACO
Для передачи сигнализации 2 ВСК
Управление шлюзами
Взаимодействие контролеров MGC
Передача голосовой информации
Управление оконечным
оборудованием
MGC – MGW
MGCP
MGC – MGC
H.248/MEGACO
SIP, SIP-T
MGW – MGW
BICC
RTP
MGW – IAD, IAD – IAD
MGC – IAD
SIP
MGC – IP-телефон
H.323
MGCP, MEGACO
При взаимодействии с серверами
приложений
MGC - AS
JAVA, XML, SIP, Parlay
Взаимодействие с оборудованием
интеллектуальных платформ (SCP)
MGC - SCP
INAP

14. Варианты включения SBC в сети NGN

Сеть IP/MPLS
Оператора 2
ТфОП
SBC
Сеть IP/MPLS
Оператора 1
SBC
SBC
Сети предприятий и
абонентского доступа
Сеть предприятия под
управлением оператора
Пограничный контроллер сессий предназначен для сопряжения разнородных
сетей VoIP. Обеспечивает совместную работу терминалов с различными
протоколами сигнализации и наборами используемых кодеков. Защищает
корпоративную сеть от атак и скрывает ее внутреннюю структуру.
Устанавливается на границе сети между внешней сетью и защищаемыми
ресурсами.
14

15. Основные функции пограничного контроллера сессий

15
1. Фильтрация трафика на сетевом уровне
2. Возможность работать через устройство преобразования сетевых
адресов NAT (Network Address Translation) и межсетевые экраны Firewall;
3. Межпротокольное взаимодействие сетей
4. Нормализация и согласование различных версий протоколов
5.Ограничение объемов трафика (rate limiting) для защиты оборудования
от DOS-атак ( в том числе и от распределенных)
6. Регулирование качества голоса путем ограничения числа одновременно
активных вызовов.
7. Контроль за установлением соединения САС (Call Admission Control)
8. Межоператорское взаимодействие сетей
9. Обеспечение функций СОРМ

16. Схема подключения абонентов MSAN к DSLAM

16

17. Схема организации связи для доступа к Интернет и услуге IPTV

DSLAM
Модем
...
ПК
Модем
Коммутатор
ПК
Приставка
IPTV
К ядру
IMS
Модем
...
TV
Приставка
IPTV
TV
Маршрутизатор
Модем
17

18. Особенности российских сетей

18
1. Наличие на транзитном уровне сети большого числа
сравнительно недавно установленного достаточно
современного цифрового оборудования (УАК, ЗУС, МЦК,
МНТC, систем передачи SDH), еще не окупивших себя.
2. Необходимость замены эксплуатируемого
коммутационного оборудования более актуальна для ГТС
(в которой еще много старых аналоговых станций), включая
участок доступа.
3. Потребность в пакетных технологиях формируется
именно пользователями (например переход к IP- УАТС), т.е.
потенциальные абоненты не будут ждать завершения
процессов модернизации междугородной и местной сетей.

19. Варианты построения городских сетей NGN

Существует три стратегии внедрения NGN:
1. Создание "островов" сети NGN
2. Создание выделенной сети NGN
3. Создание наложенной сети NGN
19

20. Стратегия «островов»

20
Стратегия «островов»
IP
IP
Сеть
доступа
ГТС
Междугородная
сеть
СТС
Сеть
доступа
Коммутация
пакетов
Коммутация
каналов
Коммутация
пакетов
Коммутация
каналов
Коммутация
пакетов
Эта стратегия не имеет особой практической ценности, так как при ее
использовании в сети невозможно обеспечить требуемые показатели
качества обслуживания, так как она не позволяет ограничить
количество переходов с одной технологии коммутации на другую. В
этих случаях задержки на сети могут быть большими. Единственное
преимущество этой стратегии - простота.

21. Выделенная городская сеть

Сеть
доступа
Узел
cети
NGN
21
Сеть
доступа
РАТС
Узел
cети
NGN
РАТС
2xSTM-1
2xSTM-1
STM-1
STM-1
STM-4
STM-1
STM-1
Резерв
Резерв
В результате создаются две коммутируемые сети: старая сеть с КК и новая
NGN с КП. При этом соблюдается основной принцип построения ЕСЭ РФ:
используется единая транспортная (первичная) сеть. Недостатки такой
сети: 1. Большие эксплуатационные расходы, обусловленные
использованием параллельно 2-х сетей. 2. Невозможность
предоставления абонентам старой сети новых услуг. 3. Большие затраты
на подключение одного пользователя .

22. Самоподобный характер трафика

22
Самоподобный характер
трафика в
мультисервисных
сетях(видео сервисов и
пакетной телефонии).
При использовании
технологии SDH для
передачи пакетных
данных привело к
созданию 2-х технологий
HDLC over SDH и Link
Access Procedure de SDH,
которая лишний раз
подтвердили
несовместимость HDLC
over SDH и пакетного
трафика.

23. Наложенная городская сеть NGN

23
Существуют два основных подхода к построению наложенной сети
NGN на местном уровне.
Первый подход - реконструкция сети, начиная с транзитного
уровня, путем замены ОПТС, транзитных станций (ТС) или ЗУС
на оборудование NGN, что в западной терминологии
соответствует узлам 4-го класса. Такое решение принято называть
построением сети NGN на базе MGC Class 4.
Второй подход - реконструкция сети с нижнего уровня
начинается с замены аналоговых АТС на оборудование NGN. При
этом реконструкция сети начинается с аналоговых АТС которые
MSAN или RAGW, в которые непосредственно включаются
абоненты. Такое решение принято называть построением сети
NGN на базе MGC Class 4.

24. Сеть NGN на базе MGC 4-го класса

MGC
ОКС №7
TGW1
SGW1
T
SIG
MEGACO/
H.248
SIG
T
RA
N
SGW2
К другим SX
ОКС №7
ME
GA
H. 2 C O/
48
TGW3
M
EG
H. AC
24 O
8 /
РАТС1
N
RA
T
SIP-
РАТС3
TGW2
РАТС2
IP/MPLS
24

25. Сеть NGN на базе MGC 5-го класса

MGC
АЛ
К
MEG
ACO
H.248 /
IP/MPLS
V5.2
RAGW
БД
АЛ
БД
RAGW
АЛ
PRI
УПАТС
SIP
AGW
SIGTR
AN
(IUA)
AGW
M
EG
H. AC
SI
G
2 O
(IU TRA 48 /
A) N
УПАТС
К другим SX
ACO/
MEG 8
H.24
PRI
T
SIP-
БД
18

26. Первый этап миграции ГТС с УВС к NGN

26

27. Сопряжение модернизированной сети ГТС с сетью с коммутацией каналов

Платформы приложений
SCP
SHLR
SX
SX
TGW
Сеть IP/MPLS
Сеть SDH
TGW
ОПТС
ОПТС
ОПТС
ГТС
ОПТС
27

28.

21
Спасибо за внимание