Статья: Архитектура сетей NGN

Введение

С развитием информационных и коммуникационных услуг приобрели популярность разные версии архитектуры NGN (Next Generation Networks), которые в границах общей инфраструктуры объединяют телефонную сеть общего пользования, ресурсы мобильной связи, а также ресурсы сети Интернет и телефонную связь по IP-протоколу.

Архитектура сетей NGN

На текущий момент самой распространенной является четырехуровневая архитектура NGN, изображенная на рисунке ниже.

Рисунок 1. Четырехуровневая архитектура NGN.

Архитектура сетей NGN, то есть, сетей следующего поколения состоит из следующих уровней:

1. Уровень, на котором реализуется управление услугами.
2. Уровень, на котором реализуется управление коммутацией.
3. Транспортный уровень.
4. Уровень, на котором распределяется доступ.

Уровень управления услугами имеет в своем составе функции по управлению логикой услуг и приложений и является по сути распределенной вычислительной средой, обеспечивающей следующие услуги:

1. Предоставление информационных и коммуникационных услуг.
2. Управление всем набором услуг.
3. Формирование и внедрение новой услуги.
4. Обеспечения взаимодействия разных услуг.

Этот уровень предоставляет возможность реализации специфики услуг и использования одной и той же программы логики услуг независимо от типа транспортной сети и метода доступа. Присутствие данного уровня способно позволить также ввод на сети электросвязи любых новых услуги без вмешательства в функционирование других уровней.

Уровень управления может состоять из многих независимых подсистем («сетей услуг»), которые базируются на разных технологиях, обладающих своими абонентами и применяющих свои, внутренние системы адресации. Операторам связи необходимы механизмы, которые позволяют быстро и гибко разворачивать, а также менять услуги в зависимости от индивидуальных требований пользователей.

Подобные механизмы предусматриваются открытой сервисной архитектурой OSA (Open Services Access), которая является основной концепцией будущего развития сетей электросвязи в области внедрения и оказания новых дополнительных услуг. При формировании систем на базе OSA необходимо учитывать следующие главные аспекты:

1. Необходимо обеспечить открытую среду для формирования услуг.
2. Должна существовать открытая платформа управления услугами.

В течение ряда лет разными компаниями были предложены несколько версий по реализации концепции OSA, пока наконец в 1998-ом году не был создан консорциум Parlay Group, который стал заниматься формированием спецификаций открытого API (Application Programming Interface), который позволяет управлять сетевыми ресурсами и получать доступ к сетевым информационным данным.

На рисунке ниже изображена архитектура Parlay, которая считается одной из лучших практических реализаций концепции OSA.

Рисунок 2. Архитектура Parlay.

Как следует из рисунка, различные сети связи обладают разными сетевыми элементами, а именно:

1. В сети подвижной электросвязи второго поколения включены SGSN (Serving GPRS Support Node) и MSC (Mobile Switching Center).
2. В телефонную сеть общего пользования включена SSP (Service Switching Point) коммутатор услуг в телефонных сетях общего пользования.
3. В сети подвижной электросвязи третьего поколения включена S-CSCF (Serving Call Session Control Function).
4. Ведомственные автоматические телефонные станции (АТС).

Все эти элементы выходят на шлюз (Gateway) по своему протоколу, а задачей шлюза по концепции OSA/Parlay является сведение всех протоколов к единым интерфейсам API. Тогда программные приложения могут быть написаны без учета особенностей сетей, расположенных ниже, необходимо лишь строго придерживаться интерфейсов API.

Но как выяснилось позднее, концепция Parlay оказалась слишком сложной для массового использования сторонних специалистов по программированию. Анализ показал, что для оказания 80% услуг потребуется только 20% возможностей Parlay-шлюза. Это означает, что для практически всех программистов условие освоения всего набора Parlay-интерфейсов будет являться чрезвычайно завышенным. По мере снижения разнообразия возможностей сети возрастает количество проектировщиков приложений, что считается весьма важным фактором для освоения прибыльного рынка приложений.

Наиболее перспективной на сегодня объектной технологией считается SOAP/XML, поскольку она обладает наиболее универсальными качествами, базируется на международных стандартах и получила широкую поддержку со стороны разных производителей программного обеспечения. Данная технология наиболее часто применяется для формирования web-сервисов и для налаживания их взаимодействия с клиентами.

Задача уровня, который управляет коммутацией, состоит в обработке информации сигнализации, маршрутизации вызовов и управлении потоками. Этот уровень способен поддерживать логику управления, требуемую для обработки и маршрутизации трафика. Функция реализации соединения осуществляется на уровне компонентов базовой сети под внешним управлением оборудования программного коммутатора (Softswitch). Как исключение могут считаться АТС с функциями контроллера шлюзов (MGC, то есть, Media Gateway Controller), которые способны самостоятельно выполнять коммутацию на уровне элемента транспортной сети.

При использовании в сети нескольких Softswitch они могут взаимодействовать при помощи соответствующих протоколов (как правило, семейство SIP-T) и способны обеспечить совместное управление установлением соединения. Softswitch обязан осуществлять следующие действия:

1. Обработку всех видов сигнализации, которые используются в его домене.
2. Сохранение и управление абонентскими данными пользователей.
3. Организация взаимодействия с серверами приложений с целью оказания большого перечня услуг сетевым пользователям.