Горизонты связи

На развитие телекоммуникационных систем и систем передач данных способно оказать заметное влияние внедрение мультисервисных сетей (converged networks). Технологии Интернет, телефонии, GSM (и других), радиосвязи постепенно развиваются в сторону строительства единой сети.

Объединение возможностей передачи данных, голосовых потоков и видеоинформации в единой сетевой инфраструктуре, основанной на пакетном протоколе, привлекает специалистов все больше.
От Частного к общему
В России доступ к сети Интернет сначала осуществлялся с использованием телефонных линий (dial-up). Такие минусы, как занятость линии, возможность нахождения на связи только при очередном сеансе, низкая скорость передачи данных потребовали новых технических решений. Вслед за появлением технологий DSL (ADSL, xDSL) особого внимания заслуживает технология Ethernet, которая дает возможность строить сети, по которым можно передавать голос, видео, данные и т.п. Емкость каналов DSL при использовании существующей кабельной инфраструктуры ограничена 8 Мбит/с (стандарт ADSL) или 24 Мбит/c (ADSL 2+), что достаточно для передачи данных и пакетного голоса. Однако множественные видеопотоки на таких скоростях передавать практически невозможно. Для передачи по DSL-соединению голоса, данных и видео нескольким абонентам в ATM-слое нужно формировать три разных виртуальных канала. Каждый из них должен функционировать на основе отдельных требований. Голосу соответствует гарантированная полоса пропускания, видеоинформация передается по протоколам многоадресной рассылки, данные – по остаточному принципу. Эти принципы противоречат друг другу и плохо «уживаются» в одном физическом соединении. А в сетях Ethernet предусмотрены механизмы, реализующие все принципы управления в рамках одного стека протоколов. В современных системах связи используются весьма разнородные средства передачи информации. От медных проводов и кабелей, волоконно-оптических линий до радиоэфира. К тому же еще дает о себе знать наследие прошлого, когда все каналы были строго дифференцированы по назначению, например, для передачи данных, телефонии, а также телевидения. Отсюда трудности согласования различных систем и проблемы управления сложной информационной средой, имеющей тенденцию к объединению в единое целое. Одним из методов интегрирования различных систем воедино является технология ATM (Asynchronous Transfer Mode). Она позволяет одновременно передавать разнородный трафик (голос, видео, данные) и обеспечивает независимость от физического уровня и способность функционирования в мультипротокольной информационной среде, а также эффективность управления сложным трафиком. В России нашли применение волоконно-оптические системы связи. Однако при разработке большого числа проектов за основу берут SDH-технологию (Synchronous Digital Hierarchy), оборудование на основе которой весьма ограничено в плане модернизации. Такие сети обеспечивают работу канала связи только для передачи информации, используя оптическое волокно, позволяющее получить высокоскоростные коммуникационные магистрали. Данная технология используется на физическом и канальном уровне, а созданием сетевой инфраструктуры занимаются пользователи транспортных сетей (поставщики сетевых услуг) «на местах».
Мультисервис
Компании-разработчики программных приложений все больший интерес проявляют к мультисервисным сетям, позволяющим создать многофункциональные бизнес-приложения. Оперируя различными типами трафика, они стремятся предоставить пользователю комплексные услуги в одном программном пакете, используя возможности голосовой и электронной почты, службы мгновенных сообщений, компьютерной телефонии, а также видеоконференций. Перспективы настолько же заманчивы, насколько велики технические трудности из-за разнотипности трафиков голоса и данных. Для передачи данных характерен всплескообразный график использования сетевых ресурсов. При передаче голоса показатель использования существующей полосы пропускания канала отличается равномерной зависимостью от времени. Особенно важной характеристикой при передаче голоса является время ожидания пакетов. Оно должно быть сведено к минимуму, иначе абоненты вместо членораздельной речи услышат лишь прерывистые обрывки «потока сознания». Осложняет ситуацию и тот факт, что современные телекоммуникационные магистрали используют технологии коммутации каналов, а также схемы мультиплексирования типа TDM (Time Division Multiplexing). Это обеспечивает, прежде всего, обслуживание ограниченного количества потока данных, а также регулярность параметров трафика. На практике, какова бы ни была ширина пропускной полосы телекоммуникационного канала, ее все равно не хватит для передачи нерегулярного трафика данных.
При использовании технологии временного уплотнения (Time Division Multiplexing – TDM) различным подканалам передачи данных предоставляются разные интервалы времени уплотненного основного канала связи «внутри» одного физического канала. Устройства (мультиплексоры), работающие на принципах TDM, способны смешивать поток данных и оцифрованный голос с одной стороны канала связи и разделять их «на выходе». Каждому потоку данных, в том числе и оцифрованному голосу (либо потоку цифрового видео), отводится определенный временной интервал. Системы связи, построенные на принципах TDM, образуют, как правило, так называемые магистральные (или опорные) сети. Архитектура современных мультисервисных сетей сегодня базируется на трех технологических составляющих. Важнейшим элементом является технология VoIP (Voice over IP), позволяющая эффективно объединить принципиально разные потоки данных. Пользуясь существующей цифровой инфраструктурой передачи данных, можно переправлять еще и голос. Нормальное функционирование мультисервисных систем невозможно и без двух других неотъемлемых элементов. Это многоцелевые сети, использующие функционально распределенную IP-базированную сетевую архитектуру и набор международных протоколов для телекоммуникационного взаимодействия. Построение мультисервисных сетей привлекательно возможностью организации беспроводных инфраструктур, подключенных к имеющимся проводным. По мнению специалистов, заинтересованность мобильных пользователей вполне способна придать дополнительный импульс широкому внедрению конвергентных сетей.


Автор: Андрей Мельников (по данным компаний «Петербургская Городская Сеть», Cisco)