Технико-экономическое обоснование развития сетей NGN

Федеральное Государственное  Образовательное Бюджетное Учреждение

Высшего Профессионального  Образования 

Сибирский Государственный  Университет Телекоммуникаций

и Информатики 

(ФГОБУ ВПО «СибГУТИ»)

 

 Кафедра  ПММ

 

 

 

 

 

Курсовой  проект

на тему: «Технико-экономическое обоснование развития сетей NGN»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Федченко Д.Г.

Группа  Э-83

Проверил: Булышкина А.В.

 

 

 

 

 

 

Оглавление

Введение 3

1  Анализ  принципов построения NGN 4

1.1 Определение  NGN 4

1.2.Задачи NGN 6

1.3.Основные  характеристики NGN 6

1.4.Возможности  NGN 7

1.5 Модели NGN 7

1.5.1 Основная  эталонная модель NGN 7

1.5.2 Обобщённая  функциональная модель NGN 9

2 Архитектура  сети NGN 11

2.1Преимущества и недостатки NGN 13

2.1.1  Преимущества NGN: 13

2.1.2Недостатки NGN 15

2.2 Перспективы  развития NGN 18

3 Расчетная  часть 24

3.1Расчет капитальных затрат 26

3.2 Расчет  эксплуатационных расходов 27

3.3Показатели экономической эффективности внедрения 31

3.4 Расчет  эффективности инвестиционного  проекта 32

Заключение 35

Список использованной литературы 36

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В настоящее время  всё чаще встречаются публикации, посвящённые коренному преобразованию ТфОП (телефонная сеть общего пользования) и переходу к сети следующего поколения (NGN). Она позиционируется как универсальная сеть, способная удовлетворить практически любые потребности пользователей с заданным качеством обслуживания. При этом предполагается простота введения новых услуг.

Обычно рассматривается  два основных варианта перехода к  NGN – начиная с транспортной сети и с сети доступа. В данной работе рассматривается второй вариант перехода к сетям следующего поколения.

Сегодня уже всё  реже высказываются мнения о том, что NGN радикально снизит затраты на построение сети, равно как и о том, что NGN чуть ли не в разы сокращает требования к полосе пропускания. Данная работа призвана оценить требуемые ресурсы сети доступа, выявить недостатки и преимущества NGN.

Целью работы является технико-экономическое обоснование развития сетей NGN. В результате предстоит решить следующие задачи:

1. Рассмотрение задач, возлагаемых на сети следующего поколения;
2. Определение функциональной архитектуры NGN;
3. Выявление преимуществ и недостатков NGN;
4. Определение роли сети доступа при формировании NGN;
5. Определение перспектив развития NGN;
6. Анализ принципов построения современных сетей доступа.

Рассмотрение  эволюции сетей связи с точки  зрения предоставляемых услуг позволяет  обосновать появление сетей следующего поколения как результат конвергенции существующих сетей.

Анализ принципов  построения NGN с точки зрения функциональной архитектуры является одним из основных моментов в понимании структуры и назначения сетей следующего поколения.

В работе рассмотрены  варианты эволюции существующих сетей  электросвязи к сетям NGN. Этот вариант является наиболее актуальным, т.к. построение NGN на «пустом месте» маловероятно.

Расчёт, проведённый  в третьей главе, позволяет оценить требования, которые выдвигает сеть доступа NGN . На основании полученных результатов можно судить о целесообразности применения NGN в том или ином случае.

 

 

 

 

 

 

1 Анализ принципов построения NGN

1.1 Определение NGN

Учитывая новые реалии рынка, характерными особенностями которых являются: открытая конкуренция операторов в связи с дерегулированием рынков, взрывной рост цифрового трафика, например, в связи с увеличением использования сети Интернет, повышение спроса на новые мультимедийные услуги, рост потребности в общей мобильности связи, конвергенция сетей и услуг связи и т. д., NGN считают конкретной реализацией GII (Global information infrastructure – глобальная информационная инфраструктура).

Существует несколько  подходов к определению NGN. Однако все они основываются на принципах организации способов предоставления услуг. Одно из наиболее корректных определений звучит следующим образом: «сети следующего поколения – это всеохватывающее понятие для инфраструктуры, реализующей перспективные услуги, которые должны быть в будущем предложены операторами мобильных и фиксированных сетей, одновременно с продолжением поддержки всех существующих на сегодняшний день услуг. Сети следующего поколения используют пакетные технологии передачи и коммутации, базируются на физическом слое оптических каналов, обеспечивают полноценное взаимодействие с существующими сетями». Конкретное же определение NGN звучит так - NGN (англ. Next Generation Network — сети следующего поколения) — это мультисервисная сеть связи, ядром которой является опорная IP-сеть, поддерживающая полную или частичную интеграцию услуг передачи данных,речи,мультимедиа.

 

1.2.Задачи NGN

Согласно международным  рекомендациям, сети NGN должны выполнять следующие функции:

• способствовать честной конкуренции;
• поощрять частные инвестиции;
• определять принципы архитектуры и возможности для приведения в соответствие с различными регламентирующими требованиями;
• обеспечивать открытый доступ к сетям;
• обеспечивать универсальное предоставление услуг и доступ к ним;
• способствовать обеспечению равных возможностей для всего населения;
• способствовать разнообразию содержания, включая культурное и языковое разнообразие.

1.3.Основные характеристики NGN

Основными характеристиками сетей NGN являются:

 

• передача  с пакетной коммутацией;
• разделение функций управления между пропускной способностью канала-носителя, вызовом/сеансом, а также приложением/услугами;
• развязка между предоставлением услуг и транспортировкой и предоставление открытых интерфейсов;
• поддержка широкого спектра услуг, приложений и механизмов на основе унифицированных блоков обслуживания (включая услуги в реальном масштабе времени, в потоковом режиме, в автономном режиме и мультимедийные услуги);
• возможности широкополосной передачи со сквозной функцией QoS (качества обслуживания);
• взаимодействие с существующими сетями с помощью открытых интерфейсов;
• универсальная мобильность;
• неограниченный доступ пользователей к разным поставщикам услуг;
• разнообразие схем идентификации;
• единые характеристики обслуживания для одной и той же услуги с точки зрения пользователя;
• сближение услуг между фиксированной и подвижной связью;
• независимость связанных с обслуживанием функций от используемых технологий транспортировки;
• поддержка различных технологий "последней мили";
• выполнение всех регламентирующих требований, например, для аварийной связи, защиты информации, конфиденциальности, законного перехвата и т. д.

1.4.Возможности NGN

Сеть NGN должна предоставлять возможности (транспортные ресурсы, протоколы и т. д.) для целей создания, развертывания и управления всеми возможными видами услуг (известными или пока не известными). Сюда входят услуги, использующие среду разного вида (аудио, визуальную, аудиовизуальную) со всеми типами схем кодирования и услуги передачи данных, диалоговые, с адресацией конкретному устройству, групповой адресацией и вещанием, услуги передачи сообщений, простой передачи данных в реальном масштабе времени и в автономном режиме, с регулированием задержки и устойчивые к задержке услуги. Услуги с различными требованиями к ширине полосе от нескольких кбит/с до сотен Мбит/с, с гарантированной полосой или без нее, должны поддерживаться в рамках возможностей технологии транспортировки. В NGN делается особый упор на обеспечение соответствия требованиям заказчика со стороны поставщиков услуг, причем некоторые из поставщиков будут предлагать своим клиентам возможность настройки своих собственных услуг. NGN должна включать связанные с обслуживанием интерфейсы программирования приложений (API - Application program interface – программируемый программный интерфейс), чтобы поддерживать создание, предоставление и управление услугами.

1.5 Модели NGN

1.5.1 Основная эталонная модель NGN

Одной из основных характеристик NGN служит развязка между услугами и транспортировкой, что позволяет предлагать их отдельно и развивать независимо. Поэтому в архитектуре NGN должно быть четкое разделение между функциями обслуживания и функциями транспортировки. NGN позволяет предоставлять как существующие, так и новые услуги, вне зависимости от используемой сети и типа доступа.

Таким образом, в  базовой функциональной модели NGN выделяют два слоя: транспортный и сервисный.

Транспортный  слой включает в себя уровни 1 – 3 ЭМВОС (Эталонная модель взаимосвязи открытых систем). Он обеспечивает перенос информации между двумя географически разделёнными точками. В частности, транспортный слой обеспечивает обмен информацией между следующими объектами:

• пользователь – пользователь;
• пользователь – сервисная платформа;
• сервисная платформа – сервисная платформа.

Вообще, в транспортном слое могут применяться все типы сетевых технологий, а именно: ориентированная на соединение коммутация каналов (connection-oriented circuit-switched – CO-CS), ориентированная на соединение коммутация пакетов (connection-oriented packet-switched – CO-PS), неориентированная на соединение коммутация пакетов (connectionless packet-switched – CLPS). Однако для построения NGN предпочтение отдаётся технологии IP (Internet protocol – протокол межсетевого взаимодействия) с поддержкой качества обслуживания.

Сервисный слой может включать в себя сложный  набор географически распределённых сервисных платформ или в простейшем случае набор функций, реализованный  двумя конечными пользователями. Для предоставления полного набора услуг в сервисный слой включаются прикладные функции. Примерами служб, реализуемых на данном уровне, могут  быть передача речи, данных, видео или  любая их комбинация. На рисунке 2.1 приведён пример услуг (сервисов), обеспечиваемый сетью NGN.

 

 

Рисунок 1.1 - Разделение услуг и транспорта в NGN

 

Каждый слой содержит один или несколько уровней. Уровень  состоит из трёх плоскостей:

• плоскость пользователя;
• плоскость контроля;
• плоскость менеджмента.

Рисунок 1.2 - Основная эталонная модель NGN

1.5.2 Обобщённая функциональная модель NGN

Для построения сети, удовлетворяющей концепции  GII (Global information infrastructure – глобальная информационная инфраструктура)

в функциональной модели NGN ITU выделяет три категории объектов: функции, сервисы, ресурсы. Сервисы реализуются различными функциями с помощью доступных ресурсов. Один и тот же сервис может реализовываться разным набором функций и наоборот, одна функция может использоваться для реализации различных сервисов. Их взаимосвязь показана на рисунке 2.3. Функции NGN показаны на рисунке 2.4.

 

 

Рисунок 1.3 - Обобщённая функциональная модель NGN

Рисунок 1.4 - Функции NGN

2 Архитектура сети NGN

Архитектура сети связи, построенной в соответствии с концепцией NGN, представлена на рисунке  1.5

Основу сети NGN составляет универсальная транспортная сеть, реализующая функции транспортного  уровня и уровня управления коммутацией  и передачей. В состав транспортной сети NGN могут входить:

• транзитные узлы, выполняющие функции переноса и коммутации;
• оконечные (граничные) узлы, обеспечивающие доступ абонентов к мультисервисной сети;
• контроллеры сигнализации, выполняющие функции обработки информации сигнализации, управления вызовами и соединениями;
• шлюзы, позволяющие осуществить подключение традиционных сетей связи (ТФОП, СПД - Сети передачи данных, СПС - Сети подвижной связи).

Контроллеры сигнализации могут быть вынесены в отдельные  устройства, предназначенные для  обслуживания нескольких узлов коммутации. Использование общих контроллеров позволяет рассматривать их как  единую систему коммутации, распределенную по сети. Такое решение не только упрощает алгоритмы установления соединений, но и является наиболее экономичным  для операторов и поставщиков  услуг, так как позволяет заменить дорогостоящие системы коммутации большой емкости небольшими, гибкими  и доступными по стоимости даже мелким поставщикам услуг. Назначением  транспортной сети является предоставление услуг переноса. Реализация инфокоммуникационных услуг осуществляется на базе узлов служб (SN - Service node – узел служб) и/или узлов управления услугами (SCP - Service control point – узел управления услугами.).

 

Рисунок 1.5 - Сеть, построенная в соответствии с концепцией NGN.

SN (Service node – узел служб) является оборудованием поставщиков услуг и может рассматриваться в качестве сервера приложений для инфокоммуникационных услуг, клиентская часть которых реализуется оконечным оборудованием пользователя. SCP (Service control point – узел управления услугами) является элементом распределённой платформы ИСС и выполняет функции управления логикой и атрибутами услуг. Совокупность нескольких узлов служб или узлов управления услугами, задействованных для предоставления одной и той же услуги, образуют платформу управления услугами. В состав платформы также могут входить узлы административного управления услугами и серверы различных приложений. Оконечные/оконечно-транзитные узлы транспортной сети могут выполнять функции узлов служб, т.е. состав функций граничных узлов может быть расширен за счет добавления функций предоставления услуг. Для построения таких узлов может использоваться технология гибкой коммутации (SoftSwitch).