ПОСТРОЕНИЕ  МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ  СЕТИ  СВЯЗИ  НА  ОСНОВЕ  УНИФИЦИРОВАННОЙ  ПЛАТФОРМЫ  ШИРОКОПОЛОСНОГО  ДОСТУПА  АБОНЕНТОВ  И  УСТРОЙСТВ

Сергушев  Алексей  Геннадьевич

канд.  техн.  наук,  отдел  Инфокоммуникационных  технологий  Филиала  ФГУП  ЦНИИС-ЛО  ЦНИИС,  нач.  отдела,  РФ,  г.  Санкт-Петербург

E-mail: 

CREATION  OF  THE  MULTISERVICE  COMMUNICATION  NETWORK  ON  THE  BASIS  OF  THE  UNIFIED  PLATFORM  OF  BROADBAND  ACCESS  FOR  SUBSCRIBERS  AND  DEVICES

Alexey  Sergushev

candidate  of  Science,  department  of  Infocommunication  technologies  of  Federal  State  Unitary  Enterprise  TSNIIS  Branch-LO  TSNIIS,  head  of  department,  Russia,  St.  Petersburg

АННОТАЦИЯ

В  докладе  представлен  инновационный  подход  к  построению  мультисервисных  сетей  связи.  Разработанная  унифицированная  платформа  широкополосного  доступа  способна  обеспечить  подключение  как  абонентов,  так  устройств  в  едином  информационном  контексте.

ABSTRACT

Innovative  approach  to  creation  of  multiservice  communication  networks  is  presented  in  the  report.  The  developed  unified  platform  of  broadband  access  is  capable  to  provide  connection  as  subscribers,  so  devices  in  a  uniform  information  context.

Ключевые  слова:  мультисервисная  сеть  связи;  широкополосная  сеть  связи;  широкополосный  абонентский  доступ;  унифицированная  платформа  широкополосного  доступа.

Keywords:  multiservice  communication  network;  broadband  communication  network;  broadband  subscriber  access;  unified  platform  of  broadband  access.

Для  реализации  новых  функции  и  услуг,  а  также  для  внедрения  M2M-коммуникаций  на  сетях  связи  требуется  замена  коммутационного  оборудования  и  капитальная  модернизация  кабельной  инфраструктуры.  Это  потребует  больших  инвестиций,  при  том,  что  значительная  часть  эксплуатируемого  оборудования  не  выработало  свой  эксплуатационный  ресурс.  Отсюда  возникает  проблема  сохранения  инвестиций  оператора  связи.

Рассматриваемая  проблема  может  быть  решена  посредством  разрабатываемой  унифицированной  платформы  мультисервисного  доступа.  Новизна  предлагаемого  подхода  заключается  в  инновационной  концепции  построения  сети  широкополосного  доступа  (ШД).  Сущность  подхода  заключается  в  создании  платформы  мультисервисного  ШД  к  сети  с  коммутацией  пакетов  (IP)  из  сети  с  коммутацией  каналов  (TDM),  которая  при  наименьших  затратах  на  оборудовании  сети  с  коммутацией  пакетов  (IP)  позволит  сохранить  инвестиции  в  сеть  с  коммутацией  каналов  (TDM).  При  этом  внедрение  новых  и  перспективных  услуг  связи  производится  с  минимальными  затратами.

Внедрение  универсальной  платформы  доступа  позволит:

1.  сохранить  кабельную  инфраструктуру  сети  абонентского  доступа  при  переходе  к  сетям  связи  нового  поколения  (NGN);

2.  обеспечить  поэтапную  масштабируемую  модернизацию  существующей  сети  связи  с  коммутацией  каналов  (TDM);

3.  полностью  использовать  существующее  коммутационное  оборудование  сети  с  коммутацией  каналов  (TDM)  на  всем  сроке  его  эксплуатации;  обеспечить  бесшовный  переход  к  сетям  связи  нового  поколения  (NGN);

4.  обеспечить  внедрение  M2M-коммуникаций,  в  том  числе,  систем  телеметрии  и  телемеханики.

Унифицированная  платформа  ШД  спроектирована  по  технологии  «система  на  кристалле»  на  базе  современного  сигнального  процессора  компании  Texas  Instruments  (TI).  На  рис.  1  приведена  структурная  схема  унифицированной  платформы  ШД  сети  с  коммутацией  пакетов  (IP),  где:

1  —  оконечное  аналоговое  коммутационное  оборудование  TDM-сети;

2  —  оконечное  цифровое  коммутационное  оборудование  TDM-сети;

3  —  интерфейсные  модули  аналоговых  соединительных  линий;

4  —  интерфейсные  модули  цифровых  соединительных  линий  E1/E3;

5  —  кабельный  кросс  для  внутристанционных  цифровых  соединительных  линий;

6  —  входные  порты  внутристанционных  цифровых  соединительных  линий.

На  базе  унифицированной  платформы  ШД  могут  быть  реализованы  сетевые  решения,  обеспечивающие  подключение  как  аналоговых  абонентов,  не  нуждающихся  в  услугах  ШД,  так  и  с  предоставлением  абонентам  услуг  ШД  (до  25  Мбит/сек.)  по  существующим  аналоговым  абонентским  линиям.  В  дальнейшем  унифицированная  платформа  ШД  позволит  оператору  развивать  весь  комплекс  современных  услуг  «Triple  Play»  (голосовая  связь,  видео,  передача  данных)  с  минимальными  капитальными  затратами.

Рисунок  1.  Структурная  схема  унифицированной  платформы  ШД  к  сети  с  коммутацией  пакетов  (IP )  из  сети  с  коммутацией  каналов  (TDM)

Построенный  на  базе  унифицированной  платформы  ШД  мультисервисный  узел  (МСУ)  ШД  состоит  из:

1.  набора  интерфейсных  плат,  предназначенных  для  аппаратно-программной  организации  интерфейсов:  TDM\E1\E3  (до  64  потоков  E1),  STM-1(4),  Ethernet  10/100/1000  Base-T(TX/LX);

2.  аппаратно-программного  модуля,  реализующего  преобразование  TDM-IP  и  доступ  к  IP  сети;

3.  кассеты  и  кабелей  TDM\E1\E3,  Ethernet  10/100/1000  Base-T(TX/LX);

4.  специального  программного  обеспечения  (СПО).

В  случае  отсутствия  у  оператора  связи  инфраструктуры  полноценной  IP/MPLS-сети,  предлагаемая  унифицированная  платформа  ШД  обеспечивает  стыковку  сегментов  сети  с  коммутацией  пакетов  (IP)  с  альтернативными  сетями  передачи  данных.

Включение  МСУ  ШД  в  TDM-сеть  осуществляется  по  интерфейсам  TDM\E1\E3  (до  64  потоков  E1),  STM-1(4).

Включение  в  транспортную  IP/MPLS-сеть  осуществляется  по  интерфейсу  Ethernet  10/100/1000  Base-T(TX/LX).

МСУ  ШД  спроектирован  в  соответствии  с  классификацией  IETF  и  обеспечивает  режимы  работы:

1.  Trunking  gateway  (TG),

2.  Residential  gateway  (RG),

3.  Access  gateway  (AG).

МСУ  ШД  реализует  протоколы  H.248/SIP  для  взаимодействия  со  следующим  оконечным  оборудованием:

1.  IP-телефонами  и  Softphone,

2.  оборудованием  мультисервисного  доступа  (концентраторы  и  т.п.),

3.  различными  сенсорами  и  исполнительными  устройствами.

Обеспечивается  удаленное  управление  МСУ  ШД  по  протоколу  SNMP  (v1,  v2c  и  v3)  и  через  Web-интерфейс.

МСУ  ШД  поддерживает  протоколы  H.248/SIP  на  стороне  IP-сети  по  нескольким  независимым  направлениям  и  протоколы  доступа  на  стороне  TDM-сети  (рис.  2).  Для  обеспечения  функционирования  протокола  SIP  предусмотрен  медиаконтроллер  (рис.  3).  Резервирование  предусмотрено  по  схеме  «горячего  резерва»  с  сохранением  контекста  через  служебный  канал  выделенного  Ethernet  10/100/1000  Мбит/с  IP-сети  (рис.  4).

Рисунок  2.  Включение  МСУ  ШД  через  программный  коммутатор

Рисунок  3.  Включение  МСУ  ШД  через  медиаконтроллер

Рисунок  4.  Схема  резервирования  МСУ  ШД

На  базе  МСУ  ШД  операторы  связи  смогут  построить  полноценные  сети  NGN  с  абонентским  ШД  и  внедрить  M2M-коммуникации  с  сохранением  инвестиций  в  существующую  инфраструктуру  сетей  связи.