l_472_12078122

збільшення кількості інтерфейсів для під’єднання до мереж відразу декількох операторів зв'язку, і на рівні доступу також;

•забезпечення взаємодії сервіс-вузлів для спільного надання послуг;

•можливість застосування "масштабованих" технічних рішень при мінімальній стартовій вартості обладнання.

Потреба операторів мереж зв'язку отримувати нові прибутки також змушує їх замислитися над створенням мережі, яка б дала змогу:

•якнайшвидше та якнайдешевше створювати нові послуги для того, щоб постійно залучати нових абонентів;

•зменшувати витрати на обслуговування;

•бути незалежними від постачальників обладнання;

•бути конкурентоспроможними.

Можна констатувати, що мережа наступного покоління NGN буде здатна задовольнити потреби сервіс-провайдерів та мережних операторів. У цьому контексті підсумкові переваги NGN є такими:

•отримання однієї універсальної мережі для надання різних послуг;

•підвищення середньої дохідності від абонентів за рахунок надання додаткових мультимедійних послуг;

601

•можливість оператора найбільш оптимально виділяти смугу пропускання для інтеграції різних видів трафіку при наданні різних послуг в NGN і забезпеченні їх якості;

•NGN краще пристосована до модернізації та розширення, є легкою для керування та експлуатації.

Безперечні переваги матимуть і користувачи:

•абстрагування від технологій реалізації послуг (принцип “чорної скрині”);

•гнучке отримання необхідного набору, обсягу та якості послуг;

•мобільність отримання послуг.

Крім того, NGN буде підтримувати будь-яке термінальне устатковання, зокрема аналогові телефонні апарати, факсимільні апарати, обладнання ЦМІС (цифрова мережа з інтеграцією служб), стільникові телефони різних стандартів, термінали телефонії за IP-протоколом (SIP і H.323), кабельні модеми та ін.

Контрольні питання

1.Дайте визначення «телекомунікаційних послуг» та «інформаційних послуг». Що таке «контент»?

2.Що розуміють під бізнес-моделлю надання послуг? Які бізнес-моделі можна виокремити?

3.Які послуги визначено основними для ТСР/IP-мереж?

602

4.У чому полягає особливість послуги передавання даних у ТСР/IP мережах?

5.Що таке послуга VoIP? Охарактеризуйте процес формування пакетів VoIP.

6.Як організується сесія в мережі VoIP?

7.Якими є функції протоколу RTСP у процесі надання послуги VoIP?

8.Охарактеризуйте службу IPTV, за допомогою яких режимів її можна реалізувати?

9.Для реалізації яких процедур використовують протокол IGMP?

10.Що таке стандарти сімейства MPEG? Де їх використовують?

11.Поясніть, як формується потік мультимедійних даних послуги IPTV у форматі MPEG-4.

12.Яким чином реалізується декодування прийнятого потоку MPEG-4?

13.У чому полягає специфіка моделі мережі, у якій надаються послуги IPTV?

14.Що таке конвергентні послуги? Які функції виконуються на рівні конвергенції послуг?

15.У чому полягає процес конвергенції застосовань і процес конвергенції на рівні пристроїв?

16.Перерахуйте основні показники функціональності конвергентної платформи надання послуг.

17.У чому полягає суть концепцій Triple Play і Quad Play? Назвіть їхні переваги і недоліки.

18.Перерахуйте особливості інформаційнокомунікаційних послуг та вимоги до платформ їх надання.

603

Розділ 16. Конвергентні платформи надання послуг

16.1. Загальна характеристика технологій створення конвергентних платформ

Створення конвергентної платформи надання послуг, як уже зазначено в розділі 15 (п. 15.4), передбачає реалізацію концепції FMC (конвергенції фіксованого та мобільного зв'язку), в якій основна роль належить операторам зв'язку. Якщо оператор володіє як фіксованою, так і мобільною мережами, план реалізації конвергентної платформи надання послуг може бути таким:

•створення конвергентного ядра IP/MPLS, що забезпечує транзит даних, голосу, відео та інформації сигналізації;

•організація мультисервісних мереж доступу для корпоративного ринку (для бізнес-клієнтів) і споживчого ринку (для приватних абонентів).

Існують три основні технології реалізації концепції FMC

– Mobile IP, UMA, і IMS. Розглянемо кожну з них детальніше. Mobile IP – мобільний IP дає змогу опрозорити для

прикладного процедуру зміни IP-адрес на транспортному рівні. Технологію орієнтовано на підтримку мобільного доступу до даних у мережах WLAN, 3G, GPRS, зокрема роумінг та збереження сесії, якщо абоненти переміщаються. Процедуру збереження сесії у разі переміщення абонента між стільниками й підмережами називають «handover».

604

UMA (Unlicensed Mobile Access) – універсальний мобільний доступ, забезпечує надання послуг стільникового зв'язку через широкосмугову мережу IP. Дане рішення фактично емулює роботу GSM і GPRS через широкосмугову мережа IP (як повідомлення, так і сигналізацію). При цьому широкосмугова мережа IP функціонально виконує роль підсистеми базових станцій GSM, що через контролер взаємодіє з традиційним мобільним комутатором (Mobile Switching Centre, MSC) та устаткованням сервісного вузла GPRS за звичайними інтерфейсами надання послуг комутації каналів і пакетних послуг відповідно. Такий підхід дає змогу UMA підтримувати безшовне передавання викликів між зоною стільникового покриття та широкосмуговою зоною IP за допомогою процедури handover між контролерами базових станцій.

IMS (IP-Multimedia Subsystem) – IP-підсистема мультимедійної зв'язку, є універсальною IP-орієнтованою, пакетною системою зв'язку, що забезпечує можливість формування й надання мультимедійних послуг, яка підтримує всі технології доступу, зокрема мобільний стільниковий зв'язок.

Технологія IMS здійснює особливу роль: вона є сполучною ланкою між фіксованими та мобільними платформами, забезпечуючи загальну базову функціональність, яку використовують усі застосовання IMS. Загальна функціональність передбачає автентифікацію та ідентифікацію користувачів, безпеку, облік, взаємодію з підсистемою забезпечення якості обслуговування, створення послуг, роумінг.

605

16.2. Концепція IMS

Концепція IMS (IP-підсистеми мультимедійного зв'язку) відкриває шлях до побудови універсальної глобальної мережевої інфраструктури. Концепція розроблена Міжнародним партнерством Європейського інституту зі стандартизації телекомунікацій (European Telecommunications Standartization Institute, ETSI) спільно з міжнародними й національними організаціями зі стандартизації. Результатом їхньої роботи став проект партнерства 3G (Third Generation Partnership Project, 3GPP), основною особливістю якого є розробка архітектури, яка не залежить від технологій доступу, заснована на протоколі IP і здатна взаємодіяти з наявними мережами передавання мовлення та даних як стаціонарних, так і мобільних.

Хоча IMS спочатку розроблено для побудови мобільних мереж 3-го покоління на основі протоколу IP, надалі її версії було доповнено специфікаціями протоколів і інтерфейсів, необхідних для конвергенції стаціонарних і мобільних мереж на платформі IP, забезпечення QoS, безпеки, експлуатаційного керування та ін.

Причиною виникнення концепції IMS саме в середовищі розробників стандартів для мобільних мереж є те, що, як відомо, оператори стаціонарних мереж активно підтримують перехід від традиційних телефонних мереж до мереж наступного покоління NGN, а ідея побудови NGN виявилася привабливою також для мобільних операторів.

Однак слід зазначити, що основний технологічний принцип NGN – розділення транспортних процесів та процесів

606

керування викликами й сеансами на основі елементів платформи Softswitch – не було підтримано своєчасною розробкою відповідного набору стандартів. Це призвело до того, що мережеві елементи NGN, які поставляють різні виробники, часто виявляються несумісними між собою.

У мережах мобільних операторів, де одним із основних джерел доходів є роумінг, така несумісність є більш значним недоліком, ніж у стаціонарних мережах. Саме це й стимулювало активність міжнародних організацій (в першу чергу ETSI і 3GPP), які розпочали розробку нових принципів побудови й стандартів мобільних мереж 3G, ґрунтуючись на рівневій архітектурі NGN.

Таким чином, концепція IMS виникла в результаті долучення до архітектури мереж 3G зони керування мультимедійними викликами й сеансами на основі протоколу

SIP.

Серед основних властивостей архітектури IMS можна виокремити такі, як:

•багаторівневість – розподілення рівнів транспорту, керування й застосовань;

•незалежність від середовища доступу – можливість конвергенції фіксованих і мобільних мереж;

•підтримування мультимедійного персонального обміну інформацією в реальному часі та аналогічного обміну інформацією між людьми та комп'ютерами (наприклад, ігри);

607

•повна інтеграція мультимедійних застосовань реального й нереального часу (наприклад, потокові програми та чати);

•можливість взаємодії різних видів послуг;

•можливість підтримування декількох служб у одному сеансі або організації декількох одночасних синхронізованих сеансів.

Архітектура IMS

Принцип, на якому ґрунтується концепція IMS, полягає в тому, що постачання будь-якої послуги не співвідноситься з комунікаційною інфраструктурою (за винятком обмежень за пропускною здатністю). Втіленням цього принципу є багаторівневий підхід, який застосовують для побудови IMS. Він дає змогу реалізувати незалежний від технології доступу відкритий механізм доставки послуг, який уможливлює залучення в мережі застосованнь сторонніх постачальників послуг.

У складі IMS виділяють три рівні: транспортний рівень,

рівень керування та рівень послуг (див. рис. 16.1).

Транспортний рівень відповідає за під’єднання абонентів до інфраструктури IMS за допомогою призначеного для користувача устаткування (User Equipment, UE). Функції даного обладнання може виконувати будь-який термінал IMS (наприклад, телефон (смартфон) 3G, ПК з підтримкою Wi-Fi або ж широкосмугового доступу). Також можливим є під’єднання через шлюзи не-IMS терміналів (наприклад, термінали ТфЗК).

608

Площина послуг та застосовань

		Application
	HSS	Servers
		(AS)
		SGW

		Площина керування
	CSCF
		BGCF
	S-CSCF I-CSCF
		MGCF
	P-CSCF
RACS		SGW
		I-BCF/
NASS		SIP ALG
	A-RACS (S) PDF	ТфЗК

				MRF
				MRCF
UE	DSLAM	BAS/		MRFP		MGW
		A=BGP
	Broadband
UE	WAG	PDG		Опорна		Мережа
	Wi-Fi		GGSN	мережа	I-BGF/
					TrGW	IP.v4
UE	RAN	SGSN	Транспортна площина			Мережа

GPRS/UMTS

IP.v6

сигналізація

дані

Рисунок 16.1. Архітектура IMS

Основним устаткованням транспортної площини є:

•MRF (Media Resource Function) – медіа-сервер,

складений з процесора мультимедійних ресурсів

MRFP (Media Resource Function Processor) і

контролера MRFC;

609

•MRFC забезпечує реалізацію таких послуг, як конференц-зв'язок, оповіщення або перекодування переданого сигналу;

•MRFP – процесор MRFP, розподіляє медіа-ресурси мережі відповідно до команд від MRFC; його основними функціями є обслуговування потоків мультимедійних даних для служб оповіщення, об'єднання вхідних мультимедіапотоків, обробляння потоків мультимедійних даних (наприклад, транскодування);

•MGW (Media GateWay) – транспортний шлюз,

забезпечує пряме й зворотне перетворення потоків RTP у потоки мереж із комутацією каналів (ТфЗК);

•I-BGF (Interconnect Border Gateway Function) –

міжмережевий прикордонний шлюз, забезпечує взаємодію між мережами, які працюють за протоколах IPv4 та IPv6, відповідає за функції безпеки (трансляцію адрес, функції firewall, інструменти QoS);

•GGSN (Gateway GPRS Support Node) – шлюзовий вузол GPRS або вузол маршрутизації, шлюз між мережею (її частиною – GPRS) та IMS; GGSN містить усю необхідну інформацію про мережі, куди абоненти GPRS можуть отримувати доступ, а також параметри з'єднання; основною функцією GGSN є маршрутизація даних, що йдуть до абонента і від нього через SGSN;

•SGSN (Serving GPRS Support Node) – вузол обслуговування абонентів GPRS, основний

610