Построение сети NGN

NGN желісінің негізгі ерекшеліктері  мен артықшылықтары:

• NGN желісі пайданың жаңа көзі болып табылатын, ерекше қызметтер көрсетуге мүмкіндік береді;
• қызметтер дестесін ұсыну мүмкіндігі;
• шығынның төмендеуі;
• стандартты ашық интерфейстер;
• жаңа қызметтерді енгізу мүмкіндігі;
• желіге қызмет көрсету мен монтаж жеңілдігі;
• жоғарғы масштабталуы;
• әр түрлі өндірушілердің құрылғыларын қолдану;
• қолданудың арзандығы, бұл желілік ресурсты тиімді пайдалану;
• толық байланыстылық.

 

1.6 NGN архитектурасы

Huawei  компанияның  U-SYS концепциясына сәйкес   NGN желісінде 4 деңгей пайдалынады, олар — қосылу деңгейі, коммутация деңгейі, желіні басқару және қызметтерді басқару деңгейлері. Желінің архитектурасы Сурет 1.1 – де көрсетілген.

Сурет 1.1- NGN архитектурасы

Суретте 1.1-де көрсетілгендей қосылу деңгейде  абоненттерді және терминалдарды желіге  қосуы әр түрлі құралдарды қолдану және шығу хабарынның форматын осы желіде қолданылатын қажетті форматқа түрлендіру арқылы жүзеге асады. 

• Интегралды қосылу құрылғысы (IAD):  NGN архитектурасында қолданылатын абоненттік қосылу құрылғысы болып табылады. Бұл құрылының көмегімен мәліметтер тарату қызметі, дауыстық байланыс, видеодеректер мен басқа да қызметтері жүзеге асырылады. Әрбір құрылғыда (IAD) максимум 48 абоненттік порт болады;
• Қосылу медиашлюзы (AMG): оның көмегімен абонентке қызметтерге әр түрлі қосылу мүмкіндігі беріледі, оларға аналогты абоненттік қосылу, ISDN қызметін интеграциялау арқылы сандық желіге қосылу, V5 қосылуы және сандық абоненттік желіге қосылу (xDSL) жатады;
• сигнализация медиашлюзы (SG): ол ОКС-7 сигнализация жүйесі және интернет-протокол (IP) желісінің интерфейсі деңгейінде орналасқан;  коммутацияланатын орта қолдану телефон желісі PSTN мен ІР желісі  арасындағы сигнализацияны түрлендіреді

 Коммутация деңгейінде пакеттер коммутациясы жүзеге асады, және осы деңгейде маршрутизаторлар мен үшінші деңгейлі магистралды желі және транспорты желіде таралған ІР-коммутаторлар  қолданылады. Бұл деңгейде абоненттерге біртүрлі және сенімділігі мен қызмет көрсету сапасы  жоғары интегралды тарату платформасы(QoS) беріледі. Қызмет көрсетудің  «тесіп  өту» сапасын  қамтамасыз ету үшін MPLS технологиясы шығарылды, ол Қазақстанның транспорттық желісінде қолданылады.

MPLS (Multi Protocol Label Switching)— дестелерді тез коммутациялау технологиясы. MPLS каналды технологиялар (Data Link Layer 2) деңгейіне тиесілі трафиктерді басқару мүмкіндігіне, және желілік деңгей (Network Link Layer 3) технологиясына тән протоколдардың масштабталуы мен иілгіштігін өз бойында біріктірген. «Көп протоколды» технологияның аты айтып тұрғандай MPLS – инкапсуланаушы протокол және ол көптеген басқада протоколдарды тасмалдай алады. MPLS протоколы дестелер мен магистрдың жылжу процесін жеңілдетеді, себебі аралық LSR-де ерекше маршрутизация өтеді, яғни мәлімет орталығында белгіде жоғары жылдамдықты коммутация жүзеге асады.

Белгі—FEC-ті анықтау үшін желінің локальды бөлігінде мәнге  ие фиксацияланған ұзындықты қысқа  индикатор. Бүгінгі күнде 32-биттік белгі  форматты стандарт болып анықталған, ол үшінші (Layer 3) және екінші (Layer 2) деңгейлік аралығында орналасқан. Сондықтан MPLS технологиясы тұтынушыға қызмет көрсету саласының кепілдігін орындай отырып, талап ететін QoS-ті өте жақсы ұстана (қолдай) алады. Сигнализация процесін мәліметтер тасымалдау бөлігінен шығару трафикті бақылауға және иілгіш басқаруға мүмкіндік береді.Басқару жағынан қарайтын болсақ технология көптеген маршруттаушы түйіндерді біріктіріп, бүкіл желі бойынша басқарудың ортақ системасын қолдануға мүмкіндік береді.

Желіні басқару деңгейінде шақыруларды басқару жүзеге асады. Осы деңгейдегі негізгі технологиясы – иілгіш комутация. Ол қазіргі уақыт режиміндегі шақыруларды және  қосылуды басқару үшін қолданылады. Иілгіш коммутатор (SoftSwitch): бұл NGN желісінің негізгі компоненті. Иілгіш коммутатор ақпаратты тасымалдау және коммутациялауды басқару деңгейінің функцияларын жүзеге асыратын негізгі құрылғы болып табылады.  Коммутатор шақырулалармен  басқаруды, медиашлюздерге қосылуын басқаруды, ресурстарды таратуды, маршрутизацияны, аутентификация мен қызмет көрсетуінің бағалауының санағын, және   абоненттерге негізгі дауыс қызметтерді, мобилді және мультимедиа қызметтерді берілуін жүзеге асырады. Softswitch  негізгі мақсаты кез келген қосылуды жүзеге асыру процесін толық бақылау. Бұл процестің себепшісі қай желінің тұтынушысы болуына және шақырылатын қолданушы кім болатынына бағынышсыз.  Осылайша Softswitch желілік қоршалуы Сурет 1.2 – де көрсетілген.

 

Сурет 1.2 – Softswitch желілік қоршалуы

Сурет 1.2-де көрсетілгендей Softswitch барлық қолданылатын сигнализация жүйелерінің барлығымен жұмыс істеуі қажет және әртүрлі протоколдармен жұмыс істейтін құрылғылар арасында өзара әрекеттестікті қамтамасыз ету қажет. Қызметтерді басқару деңгейінде негізінен қосымша қызметтерді ұсыну жүзеге асады, онымен қоса қосылулардың жұмыс істеуіне жәрдемдеседі. Қызметтерді басқару деңгейінде қызметтер мен қосымшаларды логикамен басқару функциясы бар және ол таратылған есептеуіш  орта болып табылады. Ол төмендегілерді қамтамасыз етеді:

• инфрокоммуникациялық қызметтерді ұсыну;
• қызметтерді басқару;
• жаңа қызметтерді құру және енгізу;
• әр түрлі қызметтердің өзара жұмысы.

Осы деңгейдің арқасында  желіге кез-келген жаңа қызметтерді  басқа деңгейлердің қызметіне араласпай-ақ енгізуге болады.

Қызметтерді басқару деңгейі көптеген тәуелсіз қосалқы жүйелерден құрылуы мүмкін. Ол қосалқы жүйелер әр түрлі технологиялар негізінде құрылған, өз абоненттері бар және өзінің ішкі адрестік жүйесі бар болады. Қазір NGN-ге салған ақша, операторлар абоненттерге тартымды, ыңғайлы және жанжақты қосымшалар мен шынайы пайдалы және тұтынушыға қосымша мүмкіндіктер туғыза алатын қосымша қызметтер ұсына алса, яғни, дәстүрлі дауыстық қызметтерден басқа, мультимедиялық қызметтер, мобильді коммерция, ойын-сауық және т.б. кеңінен дамитын болса ғана ақталатыны белгілі. Осының барлығы шеттк программистердің кең щеңберін қосымшаны құру үшін тартуды талап етеді, ол өз алдына желінің сервистік деңгейінде OSA/Parlay сияқты ашық архитектураларды енгізу қажеттілігін туғызады.

 Ашық интерфейстерлің қолдануын программалық коммутаторлар құрылысының негізінің бірі деп атауға болады, алайда, бұл жағдайда ол  ITU, IЕTF және т.с.с стандарттар емес, әр түрлі жұмыс топтарымен жасалған қолданбалы бағдарламаның интерфейсі – АРІ.

Parlay – бұл ашық желі  стандарты, ол шеттегі провайдерлардың қосымшасы жағынан желі мен бсқаруға қауіпсіз қосылуды қамтамасыз етеді, олардың қолданбалы қызметтер бизнесінің дамуына ықпал етеді және жаңа қосымшалар құру үшін желілік ресурстардың түзеулерін жеңілдетеді. Яғни, Parlay архитектурасы OSA (Open Service Access) ашық қосылу концепциясының тәжірибелік іске асыруы үшін, яғни, қызметтер үшін программалық қамсыздандыру желінің түріне немесе технологиясына бағынышты болмауы үшін қажет.

Осы желілік элементтердің  әрқайсысы (Gateway) шлюзге өз протоколы бойынша шығады, OSA/Parlay концепциясы бойынша шлюздің қызметі барлық протоколдарды АРІ (Applied Programming Interface) ортақ интерфейстерге келтіру болып табылады. Сол кезде қосымшаларды төмен жатқан желінің ерекшелігін ескерместен жаза беруге болады, тек қана АРІ интерфейстерін қатаң ұстанса жеткілікті.

Parlay-дың ашық интерфейсі  обьекті-бағдарланған және сәйкес  тәсілді іске асырады. Parlay архитектурасының  негізі 3 блоктан тұрады. Бұл блоктар интерфейстер көмегімен хабар алмасасы.  Parlay архитектурасы Сурет 1.3 – те көрсетілген.

 

Сурет 1.3 - Parlay API архитектурасының жеңілдеткен түрі

Сурет 1.3 – те көрсетілген интерфейстердің үш тобы көрсетілген:

• қосымшалар мен Parlay-ядросы арасындағы интерфейстер. Интерфейс (немесе SCF) қызмет интерфейстері ашық, қауіпсіз қолданыста және эксплуатацияға енгізгенде иілгіш, онымен қоса басқарылғыш болуы үшін қажетті жағдайларды қамтамасыз етеді. Framework – API Parlay-дің бөлігі, ол ұсынатын қызметтерінен тәуелсіз функционалдылықты қамтамасыз етеді. Осы интерфейстердің негізгі функциясы қосымшаларды аутентификациялау болып табылады;
• Parlay-ядро мен қызметтер арасындағы интерфейстер. Олардың негізгі мақсаты жаңа жүйелік қызметтерді тіркеу болып табылады.

Осылайша АРІ ашық интерфейстерінің басты артықшылығы:

• жаңа қызметтердің қосылуының аз уақыты;
• қызметке тапсырыс беруші ыңғайына қарай ықшамдалған;
• қызметтерді нарыққа енгізудің тәуекелінің аздығы;
• инвестицияның және операцияның шығынның азаюы;
• қосымшаны өңдеуде стандарты мәліметтік техникалық құралдар қолдану;
• өңдеушілер үшін желі құрылымының қиындығы әсер етпейді.

ІOSS (integrated Operation Support System) эксплуатацияларды қолдаудың Интегралдық жүйесі, екі жүйеден тұрады: NGN желілік элементтерін орталықтанған басқаруы үшін желіні басқару жүйесі (NMS) және қызметтерді тарифтеудің интеграцияланған жүйесі.

Policy Server: абоненттерге байланыс  құралдарын ұсынушы басқару сервері,  тұтынушға ұсынылған байланыс құралдарын басқаруға қолданылады, оларға   (ACL) қосылудың басқару тізбегі, өткізгіштік жолағы, трафик, қызмет көрсету сапасы және т.б. жатады.

Application Server: қосымша сервері, әртүрлі  қызметтерді құру мен логикалық  басқару үщін қолданады, оған  қоса бағаның қосылу және интеллектуалды желі қызметтері және қызметтерді құру мен қызметтерді ұсыну үшін инновациялық платформаны қамтамасыз етеді, құрылыс провайдерлерін (АРІ) програмаланатын қосымшалар ашық интерфейсінің көмегімен. Қосымша сервері физикалық ерекшеленген құрылғы болғандықтан ол желілік басқару деңгейінде орналасқан  Softswitch құрылғыларынан тәуелсіз. Бұл қызметтерді ұсыну функциясынан бөлінуін қамтамасыз етіп, жаңа қызметтер енгізуге көмектеседі.

Location Server: орналасу сервері, NGN желісіндегі  Softswitch иілгіш коммутаторлар құрылғылары арасында маршруттарды динамикалық бөлуі үшін қолданады, ол тағайындалу пунктімен байланыс орнату мүмкіндігін анықтайды және маршруттардың қиындалуын азайтады.

RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service) сервері,  шеттетілген шақырылатын пайдаланушыларды  аутентификациялау қызметінің сервері:  қолданушыларды орталықтан аутентификациялау үшін қолданады, парольды шифрлау, қызметтер мен фильтрацияны  таңдау, және де қызметтердің орталықтанған тарификациясын жүргізу үшін қолданылады.

Media Resource Server (MRS): медиаресурстар  сервері, негізгі және етілдірілген қызметтерді ұйымдастыру кезінде тарату ортасын өңдеу функциясын орындау үшін қолданылады. Берілген функцияларға келесілер жатады: қызметтердің тональді сигналын қамтамасыз ету, конференц-байланыс қызметін, интерактивті дауыстық жауап беру IVR (Interactive Voice Response), жазылыланған хабар және дауысты мен қызметі.

Service Control Point (SCP): қызметтерді  басқару түйіні, интеллектуалдық  желінің (ІN) негізгі түйіні болып  табылады және абоненттік мәліметтер  мен қызметтер логикасын сақтау  үшін қолданады.

 

1.7  NGN қызметтеріне қосылуды ұйымдастыру

ОҚТЖ-да қосылу үшін абоненттік аймақ қолданылады, оның өткізгіштік қасиетін арттыру үшін  xDSL технологиясын қолану мүмкін, ал жылжымалы байланыс желілерінде (2G) GPRS технологиясы пайдалануы мүмкін.

Келесі ұрпақ желісінің негізгі артықшылығын ерекшелеп көрсетуге болады:

• жоғары масштабталу;
• модульдік кеңеюі;
• әр түрлі өндірушілердің құрылғыларын қолдану;
• жаңа қызметтерді мен желі элементтерін транспорттық желі типіне және қосылу тәсілімен тәуелсіз қосылуы;
• желі ресурстарын тиімді пайдаланғандықтан эксплутаация құнының төмендігі;
• толық байланыстылық.

Жоғарыда аталғандардан  бүгінгі күні барлық байланыс операторлары үшін NGN желісін енгізу қажеттілігі басты проблема болып табылады. Осының негізгі себебі арналар коммутациясы кезінде трафиктің тиімсіз қолданылуы және коммутация дестенің желідегі өтілуі.

NGN желісі каналдар  коммутациясы технологиясына сапалы  қызмет көрсетуді және пакеттер  коммутация тиімділігін қамтамасыз  етеді. Бұл қызметтер Сурет 1.4-те көрсетілген.

 

 

Сурет 1.4 – NGN – дегі қызметтерді  ұсыну

Сурет 1.4-ті талдай отырып, абоненттердің NGN келесі қызметтерді ұсынатынын көре аламыз:

• интегрцияланған қосылу желілері, олар мультисервистік желінің аяқталған түйіндерін қосылған және қолданушының мультисервистік желіге және дәстүрлі желіге де қосылуын қамтамасыз етеді;
• дәстүрлі  желі (ОҚТЖ) олардың абоненттері мультисервистік желіге шлюздерге (Media Gateway) қосылған түйіндер арқылы қосыла алады.

Қорытындылай келсек, Тараз қаласының қазіргі заман телекоммуникациялық қызметтер нарығы қолданушының сандық және сапа жағынан өзгерген сұранысымен, жаңа технологиялардың жылдан дамуымен, бәсекелестіктің шұғыл күшейуімен сипатталады. Бұл қарқын негізінде Internet желісін пайдаланушыларының көбеюімен, халықаралық байланыс операторларының өзара әрекеттесуімен және берілетін мәліметтер көлемінің көбеюімен байланысты. Бірақ Тараз қаласындағы желі тұтынушылардың барлық сұраныстарына жауап бере алмайды, осыған байланысты қазіргі жұмыс істеп тұрған желілер келесі ұрпақ желісіне (NGN) көшуі байқалады, олар телекоммуникациялық қызметтерді дыбыс, мәліметтер және бейне сияқты тәуелсіз тасымалдау жүйелерін бір жүйеге интеграциялау жолымен жаңа деңгейде қамтамасыз етеді және клиенттерге қосымша сервистер ұсынады.