ТфОП — Вики

Эрланг (обозначение Эрл) — безразмерная единица интенсивности нагрузки (чаще всего телефонной нагрузки) или единица нагрузки, используемая для выражения величины нагрузки, требуемой для поддержания занятости одного устройства в течение определённого периода времени.

1 эрланг (1 Эрл) — соответствует непрерывному использованию одного голосового канала в течение 1 часа. То есть если абонент проговорил с другим абонентом в течение одного часа, то на телекоммуникационном оборудовании была создана нагрузка в один Эрланг.

Оценка телекоммуникационного трафика в эрлангах позволяет вычислить количество необходимых каналов в конкретной зоне (области, базовой станции).

Эрланг используется операторами связи для учёта пропускной способности при транзите трафика, так как телефонная нагрузка — это случайная величина, которая определяется количеством поступивших вызовов за единицу времени и временем обслуживания абонента. Интенсивность нагрузки является произведением матожидания числа вызовов за единицу времени на среднее время обслуживания вызова; эта интенсивность и измеряется в эрлангах.

Единица названа в честь датского математика и инженера Агнера Крарупа Эрланга, который предложил использовать математический анализ для учёта телефонной нагрузки. Агнер Эрланг проводил анализ работы местной телефонной станции одной деревни, жители которой пытались установить соединение с абонентами других населённых пунктов. В 1909 году им была опубликована работа «Теория вероятностей и телефонные разговоры», в результате чего метод и стал популярным.

Телефонный трафик критичен при разрывах, нестабильности в коммутированном канале, но стабилен во времени, т.е. данные передающиеся по телефонному трафику всегда имеют определенную скорость и размер, не терпят прерываний на линии и непродолжительны по сеансу.

Присоединение на местном уровне:

1) фиксированных сетей друг с другом, фиксированных сетей с подвижными, имеющими присоединение к СТОП, осуществляется с выделением соответствующего ресурса нумерации местной сети;

2) через коммутационные станции присоединяемой сети при наличии цифровой емкости на СТОП с включением в местную цифровую станцию, на которой должен осуществляться учет исходящего и входящего трафика присоединяемой сети;

3) путем включения коммутационных станций присоединяемой сети в местную цифровую станцию, опорно-транзитную станцию (далее – ОПТС) может осуществляться как аналоговыми, так и цифровыми каналами, образованными:

соединительными линиями;

заказно-соединительными линиями, предназначенными для передачи исходящих междугородных телефонных сообщений местной сети телекоммуникаций;

соединительными линиями междугородной телефонной связи, соединяющими междугородную телефонную станцию со станцией местной телефонной сети и предназначенными для передачи входящих междугородных сообщений.

При подключении по аналоговым соединительным линиям, оборудование аналого-цифрового преобразования устанавливает оператор связи присоединяемой сети;

4) в случае, если емкость подключаемой станции не менее 3500 номеров разрешается при наличии резервной емкости на автоматической междугородной телефонной станции (далее – АМТС) организация прямых каналов между коммутационными станциями присоединяемой сети и АМТС СТОП, расположенных в одной и той же зоне нумерации;

5) если емкость присоединяемой сети создает превышение резерва действующей нумерации местной сети, то доминирующий оператор связи СТОП уведомляет об этом уполномоченный орган в области связи, который принимает меры по урегулированию этого вопроса.

Присоединение на внутризоновом уровне:

1) для присоединения на внутризоновом уровне присоединяемая сеть включается в качестве местной сети с присвоением внутризонового кода доступа «аb» в пределах географической зоны в соответствии с законодательством Республики Казахстан;

2) при отсутствии ресурса нумерации для присоединения сетей телекоммуникаций на местном уровне, сеть емкостью не менее 5000 номеров может быть присоединена, по согласованию с оператором присоединяющей сети, на внутризоновом уровне с включением коммутационных станций присоединяемой сети в АМТС данной зоны нумерации.

Присоединение на междугородном уровне — присоединение одной сети телекоммуникаций к другой, при котором присоединяемая сеть оператора (владельца сети) включается в стандартные точки присоединения (подключения) на автоматической междугородной телефонной станции или на междугородном транзитном узле (далее – МгТУ) присоединяющей сети. При этом присоединяемой сети выделен ресурс нумерации — код географически определяемой зоны ABC, кода доступа «Х1Х2» в АВС, код не географически определяемой зоны DEF, код оператора в коде доступа к услуге (далее – КДУ), префикс выбора оператора междугородной и/или международной связи (далее — ПоП).

Присоединение на международном уровне:

1) присоединение на международном уровне осуществляется только для сетей операторов междугородной и международной связи, операторов международной связи, имеющих право на предоставление услуг международной связи, при котором присоединяемая сеть телекоммуникаций подключается к международному центру коммутаций (далее – МЦК) сети, осуществляющей присоединение;

2) взаимодействие между МЦК присоединяемой и присоединяющей сетями осуществляется путем организации каналов связи между ними;

3) при осуществлении взаимодействия сетей операторов междугородной и международной связи и операторов международной связи (на уровне МЦК-МЦК) в Договор присоединения должны быть включены требования по:

организации и предоставлению обходов для пропуска трафика в случае аварий и при возникновении чрезвычайных ситуаций на одной из сетей, как в пределах национальной сети, так и при выходе на зарубежные сети телекоммуникаций общего пользования;

взаимному предоставлению пропускных мощностей взаимодействующих сетей телекоммуникаций для обеспечения нужд органов обороны, безопасности и охраны правопорядка.

Присоединение сетей операторов местной телефонной связи к сетям операторов междугородной и (или) международной связи организуется следующим образом:

1) присоединение сетей операторов местной телефонной связи, подключенных к СТОП, к сетям операторов междугородной и (или) международной связи осуществляется через транзитные узлы автоматических телефонных станций (АТС ТУ), автоматическую междугородную телефонную станцию (АМТС) оператора междугородной и (или) международной связи, на которых должен осуществляться учет исходящего и входящего трафика и сеть которого уже имеет подключение к СТОП;

2) выбор абонентами оператора местной телефонной связи, подключенного к СТОП, сети оператора междугородной и (или) международной связи осуществляется через присвоенный оператору междугородной и международной связи префикс оператора (ПоП), для междугородной или международной связи по отдельности (ПоП1 и ПоП2 соответственно).

44. Присоединение сети оператора междугородной связи к сети оператора междугородной и международной связи организуется следующим образом:

1) присоединение сети оператора междугородной связи к сети оператора междугородной и международной связи осуществляется на междугородном уровне между АМТС сетей присоединяемых и присоединяющих операторов соответствующей географической зоны нумерации (АВС);

2) в каждой географической зоне должна быть АМТС;

3) взаимодействие между АМТС присоединяющей сети и АМТС присоединяемой сети осуществляется путем организации прямых каналов связи между ними;

4) учет исходящего и входящего междугородного трафика осуществляется обоими операторами междугородной и (или) международной связи, либо, по договоренности, единым расчетным центром, принадлежащий одному из взаимодействующих операторов связи.

45. Присоединение сети оператора международной связи к сети оператора междугородной и международной связи организуется следующим образом:

1) присоединение сети оператора международной связи к сети оператора междугородной и международной связи осуществляется между международными центрами коммутаций (далее – МЦК) сетей присоединяемого и присоединяющего операторов;

2) взаимодействие между МЦК присоединяемой и присоединяющей сетями осуществляется путем организации каналов связи между ними;

3) при осуществлении взаимодействия сетей операторов междугородной и международной связи и операторов международной связи (на уровне МЦК-МЦК) в Договор присоединения должны быть включены требования по:

организации и предоставлению обходов для пропуска трафика в случае аварий и при возникновении чрезвычайных ситуаций на одной из сетей, как в пределах национальной сети, так и при выходе на зарубежные сети телекоммуникаций общего пользования;

взаимному предоставлению пропускных мощностей взаимодействующих сетей телекоммуникаций для обеспечения нужд органов обороны, безопасности и охраны правопорядка.

Присоединение сети оператора междугородной и международной связи к сети другого оператора междугородной и международной связи организуется соответственно между АМТС и АМТС одной географической зоны, МЦК и МЦК сетей присоединяемого и присоединяющего операторов.

Запуск в коммерческую эксплуатацию сетей оператора междугородной и (или) международной связи присоединяемых к сети другого оператора связи осуществляется после подтверждения уполномоченным органом в области связи о выполнении квалификационных требований и критериев по определению оператора междугородной и (или) международной связи, предъявляемых к сетям телекоммуникаций операторов междугородной и (или) международной связи.

Корпоративная сеть телекоммуникаций может иметь присоединение к СТОП в качестве корпоративного клиента посредством установки учрежденческой коммутационной станции в рамках административной территории или на уровне междугородного транзитного узла, если она объединяет распределенные по разным административным территориям участки сети, с выделением соответствующего ресурса нумерации (кода «DEF»).

В случае намерения владельца корпоративной сети предоставлять услуги на возмездной основе с получением соответствующей лицензии, присоединение к СТОП осуществляется при условии, если:

1) присоединяемая часть сети может быть программно или технически отделена владельцем от остальной части сети, используемой для внутрипроизводственных целей (управления технологическими процессами в производстве);

2) присоединяемая часть сети соответствует требованиям функционирования СТОП, изложенных в настоящих Правилах;

3) владелец корпоративной сети телекоммуникаций ведет раздельный учет расходов на эксплуатацию сети, используемой для управленческих и внутрипроизводственных целей (управление технологическими процессами в производстве) и ее части, присоединяемой к СТОП.

Присоединение сетей подвижной связи:

1) сети подвижной радиотелефонной связи общего пользования могут подключаться к СТОП на междугородном, внутризоновом и (или) местном уровне с выделением соответствующего ресурса нумерации в соответствии с нормативными актами или по соглашению между операторами связи;

2) подвижные радиотелефонные сети общего пользования, для которых назначен код DEF негеографической зоны нумерации, присоединяются к СТОП на междугородном уровне через МгТУ, для пропуска трафика к абонентам других зон нумерации и на зоновом уровне — через АМТС географической зоны нумерации, в которой расположен коммутатор подвижной сети, для пропуска трафика в пределах данной географической зоны нумерации;

3) сети сотовой связи, для которых назначен код DEF негеографической зоны нумерации, присоединяются к СТОП на междугородном уровне (АМТС, МТУ), присоединение сетей сотовой связи друг к другу производится на соответствующих уровнях коммутационного оборудования этих сетей путем организации прямых каналов;

4) подвижные радиотелефонные сети общего пользования, которым назначен код «ab» в географической зоне нумерации ABC, присоединяются к СТОП через АМТС данной географической зоны нумерации. План нумерации присоединяемой сети включается в план нумерации географической зоны;

5) подвижные радиотелефонные сети общего пользования, получившие индекс АТС местной сети «abX/abXX», присоединяются через коммутационные станции местной сети. План нумерации присоединяемой сети включается в план нумерации местной сети.

Присоединение сетей подвижной радиотелефонной связи осуществляется на основе технических условий, выдаваемых оператором присоединяющей сети в соответствии с настоящими Правилами.

Присоединение сетей телеграфных и телексных связей:

1) присоединение к сетям телексной связи общего пользования разрешается для ведомственных телеграфно-телексных сетей и телематических служб;

2) присоединение к сетям телеграфной и телексной связи осуществляется на уровне абонентских оконечных пунктов или установок;

3) присоединение на уровне абонентских установок означает присоединение терминала пользователя к сети телекоммуникаций, с помощью которого оператор передает и принимает информацию;

4) присоединение к сетям телеграфной и телексной связей общего пользования с коммутацией сообщений допускается для телеграфных и телексных сетей операторов;

5) в отдельных случаях, при наличии в присоединяемой сети соответствующих технических средств, разрешается, на основании указания уполномоченного органа в области связи, присоединение к сетям телеграфной связи на уровне станций (подстанций) коммутации каналов или центров (концентраторов) коммутации сообщений;

6) конкретные точки присоединения и нумерация, выделяемые присоединяемой сети устанавливаются оператором телеграфной сети общего пользования.

Важнейший инструмент инновационной экономики -Форсайт (Foresight) – «взгляд в будущее».

Форсайт – это систематические оценки долгосрочных перспектив науки, технологий, экономики и общества с целью определить стратегические направления исследований и новые технологии, способные принести наибольшие социально-экономические блага.

Цели Форсайта: определить перспективные варианты, оценить последствия принятия различных сценариев для ключевых заинтересованных сторон, разработать практический план действий.

Роль Форсайта заключается в том, чтобы продемонстрировать саму возможность иного, лучшего будущего, построить дорожную карту для переходной траектории развития и привлечь сторонников перемен.

Развитие ИКТ как важной части современной технологической революции, развития общества знания, многократно ускорилось с появлением Интернета и цифровых решений, которые своими принципиально новыми коммуникациями и информационными технологиями, изменяют способы жизни и сообщество. ИКТ, согласно Форсайт исследованиям, продолжит критическое воздействие на развитие всех отраслей промышленности и социальных секторов.

Следует отметить специфические проблемы в этой области:

· безопасность систем ИКТ и конфиденциальность информации. Это влияет на конкурентоспособность и успешность бизнеса;

· возрастает потребность в человеческих ресурсах, способных к приспосабливанию и адаптации новых технологий в экономике и обществе вообще;

· возрастает потребность в непрерывном и непосредственном обучении;

· усиливается потребность в развитой технологической (мобильная коммуникация, широкополосная сеть, электронные услуги, вложенные системы, искусственный интеллект, когнитивистика, микросистемы, электронная или интеллектуальная бумага, датчики и семантическая сеть и нанотехнологии) инфраструктуре

Информационно-коммуникационные технологии необходимо рассматривать не просто как отдельную отрасль экономики, а как основной инструмент развития инноваций и главный фактор роста производительности во всех секторах экономики. В современном мире информационно-коммуникационные технологии и информационная инфраструктура способствуют созданию новых бизнес-моделей, товаров и услуг, новых открытий и изобретений, в целом являются научно-технологическим ключом к фундаментальной перестройке организации бизнес-моделей, опосредованно повышая общую конкурентоспособность экономики.

Вместе с тем, основная часть научно-исследовательских институтов Казахстана ориентирована на фундаментальные и прикладные вопросы математики, механики, информатики. Сравнительно незначительная часть тематик их исследований может быть использована предприятиями отрасли информационно-коммуникационных технологий. Это объясняется, в первую очередь, особенностями деятельности существующих научно-исследовательских институтов – они не готовы и не ориентированы на производство готового коммерческого продукта для информационно-коммуникационных технологий.

Учитывая важность отрасли информационно-коммуникационных технологий, как одного из ключевых факторов повышения эффективности экономического потенциала страны, становится очевидной необходимость развивать современные научно-технологические направления в данной отрасли.

В этой связи, в результате проведения технологического прогнозирования в отрасли информационно-коммуникационных технологий определены следующие критические технологии:

Критические технологии в отрасли информационно-коммуникационных технологий:

· Облачные вычисления

· Мобильные технологии

· Мультимедийные технологии

· Технологии распознавания образов и речи

· Технологии информационной безопасности

17. Цели и задачи государственной программы «Информационный Казахстан -2020».

Основные цели и задачи: создание условий для перехода к информационному обществу

Этапы

1. 2022-2022

2. 2022-2020

Целевые индикаторы:

• Казахстан в рейтинге Всемирного Банка Doing Business в числе 35 стран, ООН индекс «электронного правительства ООН- 25

• Доступность И-К инфраструктуры для д/хозяйств- 100%

• Количество Интернет пользователей -75%

• Охват эфирным ЦТВ — 95 %

• Доля ИКТ в ВВП страны — 4%

• Компьютерная грамотность – 80%

• Доля госуслуг в е-формате 50%

Задачи по обеспечению доступности инфокоммуникационной инфраструктуры:

• д/хозяйства доступ к Интернет 2022 — 65% 2020 — 80%

• д/хозяйства, имеющие фиксир. связь 2022 — 80% 2020 -100%

• д/хозяйства, имеющие моб. связь 2022 – 80% 2020 – 100%

• д/хозяйства, имеющие ТВ 2022 – 100% 2020 – 100%

Какие технологии будут использоваться для решения указанных

задач – вопрос оставлен на выбор операторам, а нам надо знать,

так как это нам реализовывать:

• Фикс. связь — транспортная сеть – ВОЛС — SDH, РРЛ

сети доступа: кабельные (медные волокно FTTH), CDMA 450/EVDO, 3G (ШПД Интернет)

• Сотовая связь – GSM 2, 3, 4G (ШПД мобильный Интернет)

• Эфирное ЦТВ — DVB T2, спутниковое телевидение DVB/S2

• E – Правительство

• Компьютерная граммотность

ИКТ проникновение во все экономики: здравоохранение, электронная коммерция,

промышленность, транспорт, агропром, экология, туризм, спорт и физкультура

Измерение информационного общества производится МСЭ, результаты которого публикуются в виде резюме. Измерение происходит отдельно для каждой страны и для всей планеты в целом на основе индекса IDI.

Хотя данные отчета и означают, что ИКТ становятся все более доступными, приемлемыми в ценовом отношении и мобильными, с более высокими скоростями, большое число людей по-прежнему рискуют оказыться исключенными из информационного общества

Более существенный рост, большая мобильность, более высокие скорости и более низкие цены

· 6.8 миллиардов абонентов мобильной/сотовой связи

· 50% населения земного шара имеют доступ к сетям 3G

· Почти 2 миллиарда абонентов мобильной широкополосной связи

· 2.7 миллиарда человек (40% населения земного шара) имеют выход в интернет

· Почти 80% домашних хозяйств имеют телевизоры

· 55% домашних хозяйств, имеющих телевизоры, получают сигналы цифрового телевидения

· За 4 года цены на фиксированную широкополосную связь снизились на 82%

Сохраняющийся цифровой разрыв

· Проникновение фиксированной широкополосной связи остается низким в развивающихся странах и в наименее соединенных странах мира (LCCs)

· 1 миллиард домашних хозяйств (90% в развивающихся странах) пока не имеют выхода в интернет

· В большинстве наименее соедененных стран (LCCs) широкополосная связь по-прежнему неприемлема в ценовом отношении

«Цифровые аборигены»: движущая сила информационного общества

· 30% молодого населения мира являются «цифровыми аборигенами»

· Молодые люди почти в два раза чаще подключены к сети, чем население мира в целом

· В ближайшие 5 лет число «цифровых аборигенов» в развивающихся странах удвоится

В период с 2022 по 2022 годы:

· Уровень развития ИКТ повышается везде и похожими темпами

· Незначительный прогресс достигнут в ликвидации цифрового разрыва

· Развивающихся страны догоняют развитые по использованию ИКТ

· 2.4 миллиарда человек живут в наименее соединенных странах (LCCs), где уровень развтия ИКТ по-прежнему очень низок

· Уровень развития ИКТ остается весьма низким в наименее содениненных странах (LCCs), и для повышения доступа к широкополосной связи необходимо прикладывать больше усилий

· Правительства могут играть важную роль в принятии национальных планов развития ИКТ/широкополосной связи, ставя конкретные цели

· Директивные органы должны контролировать приемлемость услуг ИКТ в ценовом отношении и устанавливать такую регуляторную политику, которая приведет к понижению цен

· Наращивая инфраструктуру ИКТ и повышая уровень вовлеченности школ, страны могут помочь молодым людям подключиться к интеренету и повысить численность «цифровых аборигенов»

· Середина пути в переходе от аналогового к цифровому вещанию уже пройдена… Прогресс можно ускорить путем принятия национальных стратегий/программ по переходу от аналогового к цифровому вещанию, в которых ставились бы ясные цели и сроки для отслеживания продвижения

Об IDI ниже

Интернет— всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть, а также просто Сеть. Построена на базе стека протоколов TCP/IP. На основе Интернета работает Всемирная паутина (World Wide Web, WWW) и множество других систем передачи данных.

Интернет состоит из многих тысяч корпоративных, научных, правительственных и домашних компьютерных сетей. Объединение сетей разной архитектуры и топологии стало возможно благодаря протоколу IP (англ. Internet Protocol) и принципу маршрутизации пакетов данных.

Протокол IP был специально создан агностическим в отношении физических каналов связи. То есть любая система (сеть) передачи цифровых данных, проводная или беспроводная, для которой существует стандарт инкапсуляции в неё IP-пакетов, может передавать и трафик Интернета. Агностицизм протокола IP, в частности, означает, что компьютер или маршрутизатор должен знать тип сетей, к которым он непосредственно присоединён, и уметь работать с этими сетями; но не обязан (и в большинстве случаев не может) знать, какие сети находятся за маршрутизаторами.

На стыках сетей специальные маршрутизаторы (программные или аппаратные) занимаются автоматической сортировкой и перенаправлением пакетов данных, исходя из IP-адресов получателей этих пакетов. Протокол IP образует единое адресное пространство в масштабах всего мира, но в каждой отдельной сети может существовать и собственное адресное подпространство, которое выбирается исходя из класса сети. Такая организация IP-адресов позволяет маршрутизаторам однозначно определять дальнейшее направление для каждого пакета данных. В результате между отдельными сетями Интернета не возникает конфликтов, и данные беспрепятственно и точно передаются из сети в сеть по всей планете и ближнему космосу.

Сам протокол IP был рождён в дискуссиях внутри организации IETF (англ. Internet Engineering Task Force; Task force — группа специалистов для решения конкретной задачи), чьё название можно вольно перевести как «Группа по решению задач проектирования Интернета». IETF и её рабочие группы по сей день занимаются развитием протоколов Всемирной сети. IETF открыта для публичного участия и обсуждения. Комитеты организации публикуют так называемые документы RFC. В этих документах даются технические спецификации и точные объяснения по многим вопросам. Некоторые документы RFC возводятся организацией IAB (англ. Internet Architecture Board — Совет по архитектуре Интернета) в статус стандартов Интернета (англ. Internet Standard). С 1992 года IETF, IAB и ряд других интернет-организаций входят в Общество Интернета (англ. Internet Society, ISOC). Общество Интернета предоставляет организационную основу для разных исследовательских и консультативных групп, занимающихся развитием Интернета.

Протоколы

Протокол, в данном случае, — это, образно говоря, «язык», используемый компьютерами для обмена данными при работе в сети. Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны «разговаривать» на одном «языке», то есть использовать один и тот же протокол. Проще говоря, протокол — это правила передачи данных между узлами компьютерной сети. Систему протоколов Интернет называют «стеком протоколов TCP/IP».

В настоящее время в Интернете существует достаточно большое количество сервисов, обеспечивающих работу со всем спектром ресурсов. Наиболее известными среди них являются:

· сервис DNS, или система доменных имен, обеспечивающий возможность использования для адресации узлов сети мнемонических имен вместо числовых адресов;

· электронная почта (E-mail), обеспечивающая возможность обмена сообщениями одного человека с одним или несколькими абонентами;

· сервис IRC, предназначенный для поддержки текстового общения в реальном времени (chat);

· телеконференции, или группы новостей (Usenet), обеспечивающие возможность коллективного обмена сообщениями;

· сервис FTP — система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов;

· сервис Telnet, предназначенный для управления удаленными компьютерами в терминальном режиме;

· World Wide Web (WWW, W3, «Всемирная паутина») — гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство;

· Потоковое мультимедиа.

Перечисленные выше сервисы относятся к стандартным. Это означает, что принципы построения клиентского и серверного программного обеспечения, а также протоколы взаимодействия сформулированы в виде международных стандартов. Следовательно, разработчики программного обеспечения при практической реализации обязаны выдерживать общие технические требования.

Наряду со стандартными сервисами существуют и нестандартные, представляющие собой оригинальную разработку той или иной компании. В качестве примера можно привести различные системы типа Instant Messenger (своеобразные интернет-пейджеры — ICQ, AOl, Demos on-line и т. п.), системы интернет-телефонии, трансляции радио и видео и т. д. Важной особенностью таких систем является отсутствие международных стандартов, что может привести к возникновению технических конфликтов с другими подобными сервисами.

Сетевая модель OSI (англ. open systems interconnection basic reference model — базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, сокр. ЭМВОС) — сетевая модель стека сетевых протоколов OSI/ISO.

· Прикладной уровень (уровень приложений; англ. application layer) — верхний уровень модели, обеспечивающий взаимодействие пользовательских приложений с сетью:

1 позволяет приложениям использовать сетевые службы:

а удалённый доступ к файлам и базам данных,

б пересылка электронной почты;

2 отвечает за передачу служебной информации;

3 предоставляет приложениям информацию об ошибках;

4 формирует запросы к уровню представления.

· Представительский уровень (уровень представления; англ. presentation layer) обеспечивает преобразование протоколов и шифрование/дешифрование данных. Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, на уровне представления преобразуются в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразуются в формат приложений. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

· Сеансовый уровень (англ. session layer) модели обеспечивает поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений.

· Транспортный уровень (англ. transport layer) модели предназначен для обеспечения надёжной передачи данных от отправителя к получателю. При этом уровень надёжности может варьироваться в широких пределах. Существует множество классов протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приема), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных. Например, UDP ограничивается контролем целостности данных в рамках одной датаграммы и не исключает возможности потери пакета целиком или дублирования пакетов, нарушения порядка получения пакетов данных; TCP обеспечивает надёжную непрерывную передачу данных, исключающую потерю данных или нарушение порядка их поступления или дублирования, может перераспределять данные, разбивая большие порции данных на фрагменты и, наоборот, склеивая фрагменты в один пакет.

· Сетевой уровень (англ. network layer) модели предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и «заторов» в сети.

· Канальный уровень (англ. data link layer) предназначен для обеспечения взаимодействия сетей по физическому уровню и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные, представленные в битах, он упаковывает в кадры, проверяет их на целостность и, если нужно, исправляет ошибки (формирует повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием.

· Физический уровень (англ. physical layer) — нижний уровень модели, который определяет метод передачи данных, представленных в двоичном виде, от одного устройства (компьютера) к другому. Составлением таких методов занимаются разные организации, в том числе: Институт инженеров по электротехнике и электронике, Альянс электронной промышленности, Европейский институт телекоммуникационных стандартов и другие. Осуществляют передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов.

Internet Protocol (IP, досл. «межсетевой протокол») — маршрутизируемый протокол сетевого уровня стека TCP/IP. Именно IP стал тем протоколом, который объединил отдельные компьютерные сети во всемирную сеть Интернет. Неотъемлемой частью протокола является адресация сети (IP-адрес).

IP объединяет сегменты сети в единую сеть, обеспечивая доставку пакетов данных между любыми узлами сети через произвольное число промежуточных узлов (маршрутизаторов). Он классифицируется как протокол третьего уровня по сетевой модели OSI. IP не гарантирует надёжной доставки пакета до адресата — в частности, пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, продублироваться (приходят две копии одного пакета), оказаться повреждёнными (обычно повреждённые пакеты уничтожаются) или не прийти вовсе. Гарантию безошибочной доставки пакетов дают некоторые протоколы более высокого уровня — транспортного уровня сетевой модели OSI, — например, TCP, которые используют IP в качестве транспорта.

IP-пакет — форматированный блок информации, передаваемый по компьютерной сети, структура которого определена протоколом IP. В отличие от них, соединения компьютерных сетей, которые не поддерживают IP-пакеты, такие как традиционные соединения типа «точка-точка» в телекоммуникациях, просто передают данные в виде последовательности байтов, символов или битов. При использовании пакетного форматирования сеть может передавать длинные сообщения более надежно и эффективно.

IP v.4

В современной сети Интернет используется IP четвёртой версии, также известный как IPv4. В протоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в соответствие IP-адрес длиной 4 октета (4 байта). При этом компьютеры в подсетях объединяются общими начальными битами адреса. Количество этих бит, общее для данной подсети, называется маской подсети (ранее использовалось деление пространства адресов по классам — A, B, C; класс сети определялся диапазоном значений старшего октета и определял число адресуемых узлов в данной сети, сейчас используется бесклассовая

IP v.6

В настоящее время вводится в эксплуатацию шестая версия протокола — IPv6, которая позволяет адресовать значительно большее количество узлов, чем IPv4. Эта версия отличается повышенной разрядностью адреса, встроенной возможностью шифрования и некоторыми другими особенностями. Переход с IPv4 на IPv6 связан с трудоёмкой работой операторов связи и производителей программного обеспечения и не может быть выполнен одномоментно. На середину 2022 года в Интернете присутствовало более 3000 сетей, работающих по протоколу IPv6. Для сравнения, на то же время в адресном пространстве IPv4 присутствовало более 320 тысяч сетей, но в IPv6 сети гораздо более крупные, нежели в IPv4.

К сетевым устройствам относятся:

· Концентратор (хаб) — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами. Концентратор работает на первом (физическом) уровне сетевой модели OSI, ретранслируя входящий сигнал с одного из портов в сигнал на все остальные (подключённые) порты, реализуя, таким образом, свойственную Ethernet топологию общая шина, c разделением пропускной способности сети между всеми устройствами и работой в режиме полудуплекса. Коллизии (то есть попытка двух и более устройств начать передачу одновременно) обрабатываются аналогично сети Ethernet на других носителях — устройства самостоятельно прекращают передачу и возобновляют попытку через случайный промежуток времени, говоря современным языком, концентратор объединяет устройства в одном домене коллизий.

· Коммутатор (свитч) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне модели OSI. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых не известен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

· Маршрутизатор (роутер) — специализированный сетевой компьютер, имеющий как минимум один сетевой интерфейс и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, связывающий разнородные сети различных архитектур, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором. Маршрутизатор работает на более высоком «сетевом» уровне 3 сетевой модели OSI, нежели коммутатор (или сетевой мост) и концентратор (хаб), которые работают соответственно на уровне 2 и уровне 1 модели OSI.

· Шлюз (гейтвэй) — аппаратный маршрутизатор или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы (например, локальной и глобальной).Сетевой шлюз конвертирует протоколы одного типа физической среды в протоколы другой физической среды (сети). Например, при соединении локального компьютера с сетью Интернет обычно используется сетевой шлюз. Маршрутизаторы являются одним из примеров аппаратных сетевых шлюзов. Сетевые шлюзы работают на всех известных операционных системах. Основная задача сетевого шлюза — конвертировать протокол между сетями. Роутер сам по себе принимает, проводит и отправляет пакеты только среди сетей, использующих одинаковые протоколы. Сетевой шлюз может с одной стороны принять пакет, сформатированный под один протокол (например Apple Talk) и конвертировать в пакет другого протокола (например TCP/IP) перед отправкой в другой сегмент сети. Сетевые шлюзы могут быть аппаратным решением, программным обеспечением или тем и другим вместе, но обычно это программное обеспечение, установленное на роутер или компьютер. Сетевой шлюз должен понимать все протоколы, используемые роутером. Обычно сетевые шлюзы работают медленнее, чем сетевые мосты, коммутаторы и обычные маршрутизаторы. Сетевой шлюз — это точка сети, которая служит выходом в другую сеть. В сети Интернет узлом или конечной точкой может быть или сетевой шлюз, или хост. Интернет-пользователи и компьютеры, которые доставляют веб-страницы пользователям — это хосты, а узлы между различными сетями — это сетевые шлюзы. Например, сервер, контролирующий трафик между локальной сетью компании и сетью Интернет — это сетевой шлюз.

К оконечным устройствам относятся те, что получают или принимают информацию. Они разнообразны и включают в себя как обычные персональные компьютеры и сервера, так и сетевые принтеры, IP телефоны, CCTV камеры и даже бытовые приборы, как холодильники, оснащенные системами SMART.

Если кратко изложить историю развития мобильной связи в республике, то, пожалуй, стоит начать с относительно далекого 1994 года, именно тогда появился первый национальный оператор связи «Алтел». Компания представляла услуги стандарта AMPS, действующего более чем в 70 странах мира, используя технологию и оборудование фирмы Motorola. Следующим важным событием стало появление компании «Кар-Тел» в 1998 году.

Год спустя «Алтел» перешел на другой стандарт связи, который действует и сейчас — CDMA. На тот момент количество клиентов компании достигло 15000, еще порядка 10000 клиентов пользовались более дешевыми услугами карточной сети «Тумар».

В тот же 1999 год право на предоставление услуг сотовой связи получила корпорация «Толкын» (ныне — ТОО «Мобайл Телеком Сервис») с брэндовым названием «Жаршы». Еще более интересным фактом можно назвать коммерческий запуск компании GSM Kazakhstan торговой марки Aсtiv и K’Cell.

Пока некоторые только начинали проникать на рынок связи, другие его уже завоевывали заманчивыми предложениями для клиентов. Компания «КаР-Тел», первой из операторов сотовой связи Республики Казахстан запустила корпоративную программу, суть которой состояла в том, что компании, объединяющиеся в корпоративные группы, должны были иметь подключенными не менее 25 абонентских линий. В этом случае они не оплачивали обязательную абонентскую плату.

Не менее интересным в плане развития рынка связи стал 2003 год, когда «Алтел» представил мобильную связь Dalacom стандарта CDMA (Code Division Multiple Access) — многоканальный доступ с кодовым разделением каналов.

В тоже время «КаР-Тел» снизил тарифы с Excess на Excess с 40 до 14 центов, установив таким образом самый дешевый минутный тариф среди операторов сотовой связи. На тот момент количество абонентов по всему Казахстану было — 88,3 из расчета на 1000 человек, как покажет дальше время, это было всего лишь начало.

В 2004 году «Алтел» запустил новый брэнд — PAThWORD, со стандартом CDMA третьего поколения. И завершается сделка по приобретению ТОО «КаР-Тел» с торговыми марками K-Mobile и Excess одним из ведущих операторов сотовой связи России ОАО «ВымпелКом». Пока происходил ребрэндинг компании GSM Kazakhstan представил новые услуги на основе технологии GRPS, MMS, WAP и мобильный Internet. Для абонентов K’Cell и Activ в городах Алматы и Астана запущена технология EDGE, позволяющая пользование услугами третьего поколения (3G).

2005 год можно назвать решающим годом, когда произошел резкий скачек количества пользователей мобильной связи. По данным Агентства по статистике РК количество пользователей стало — 356,4 из расчета на 1 000 абонентов. Такому увеличению послужило несколько фактов:

— Брэнд Beeline выходит на казахстанский рынок сотовой связи.

— Открыт обмен SMS-сообщениями между абонентами сетей Beeline, K-Mobile, Excess и Dalacom, PAThWORD.

—Компания GSM Kazakhstan объявила о запуске технологии мобильного видео (Mobile Video Streaming) на казахстанском рынке. Эта технология впервые представлена и запущена в коммерческое использование в Казахстане и доступна всем пользователям торговых марок К’Cell и Activ.

— Компания «Нурсат» с торговой маркой EXCORD предоставляет абонентам городские мобильные номера.

В 2006 году «Алтел» первым предложил услугу заменить гудок на мелодию или звук. А тем временем ТОО «GSM Казахстан» и ТОО «Кар-Тел» заключили договор о взаимном подключении сетей. Данный договор предусматривает прямое взаимоподключение и предоставление услуг, в частности, обмен SMS-сообщениями между этими GSM-операторами.

Так же GSM Казахстан информирует абонентов K’Cell и Activ о прекращении функционирования DEF-кода «300» на всей территории Казахстана и за его пределами и переход на новый DEF-кода 701, 702.

Самым важным событием 2007 года можно назвать появление нового оператора сотовой связи. В середине февраля начал работу третий оператор сотовой связи стандарта GSM, Mobile Telecom Service (в структуре АО «Казахтелеком») с торговой маркой NeoTelecom, код 707. Основным отличающим фактором стала услуга IP-звонков.

В тоже время компания «КаР-Тел», представляющая на мобильном рынке Казахстана торговые марки Beeline и K-Mobile, ввела в действие новый DEF-код 777.

С точки зрения уровня проникновения сотовой связи в Казахстане 2008 год стал решающим. По данным официальной статистики количество абонентов на 1000 человек достигло — 1027,1 то есть это более 100%. Казалось бы, вот уже теперь рынок насыщен, однако борьба за нового абонента только начинается:.

Компания «Кар-Тел» объединяет родных и близких, создает выгодные условия для общения на выгодных условиях внутри одной группы, так же создает новые условия для пользователей мобильного интернета.

«GSM Казахстан» запустил две новые услуги говорящие-SMS и цветное-SMS стоимость таких сообщение стоит 15 тенге.

Сотовые операторы предоставляют возможность обмена SMS-сообщениями на казахском языке. Данная услуга стала возможной после внесения поправок в закон «О языках».

Компания «Кар-Тел» и Национальная телекоммуникационная ассоциация подписали обращение к правительству РК по вопросам обеспечения безопасности объектов связи и борьбы со злоумышленниками.

Летом 2008 года впервые операторы сотовой связи подтвердили факты участившихся случаев мошенничества при помощи сотовых телефонов.

Однако радовать новыми услугами сотовые операторы продолжили и в 2009 году.

Торговая марка Neo с мая 2009 предоставляет своим абонентом возможность бесплатного обмена MMS-сообщениями внутри сети. Подключение к услуге так же бесплатно.

«Нурсат» запускает новую услугу — городской виртуальный номер I-Forward. Теперь абоненты могут устанавливать переадресацию входящих звонков с данного виртуального номера на свой мобильный номер neo, или на любой городской номер в Казахстане.

В нашей стране их несколько: Kcell, Activ, Beeline, Tele2, «АЛТЕЛ» (Dalacom и Pathword). На рынке мобильной связи стран СНГ у Казахстана почетное четвертое месте по уровню распространения сотовой связи.

Сотовая связь в Казахстане осуществляется в форматах GSM, UMTSи CDMA. Уровень проникновения сотовой связи в 2022 году составил 120 %.

В формате GSM и UMTS функционируют сотовые операторы:

· АО «Кселл» входит в состав крупнейшего скандинавского телекоммуникационного холдинга TeliaSonera.В феврале 2022 года АО «Казахтелеком» продала свою долю участия TeliaSonera по цене 1,519 млрд долларов.

· ТОО»КаР-Тел» с торговой маркой Beeline, BeelineBusiness и ДОС (ранее K-Mobile);

· ТОО «Мобайл Телеком-Сервис» с торговой маркой Tele2

Формат CDMAпредставлен оператором АО «АЛТЕЛ» (принадлежит АО «Казахтелеком») с торговыми марками Dalacom,Pathword, City

Операторами сотовой связи поддерживается передача данных в сетях 2G, 3G. В 2022 году АО «Казахтелеком» и ТОО «Алтел» запущена сеть передачи данных 4G стандарта LTE.

В настоящее время LTE одна высокоскоростных технологий мобильного доступа. В Казахстане LTE впервые тестировалось в 2022 году. Первым в апреле 2022 года LTE протестировал Beeline (входит в холдинг «ВымпелКом»). По результатом тестирования в Алматы сеть LTE позволила организовать передачу данных на скорости до 60 Мб/сек в направлении к абоненту и до 15 Мб/сек от абонента

Сотовая связь остается одним из наиболее динамично развивающихся сегментов рынка телекоммуникаций Казахстана. На нее приходится 55,8% в структуре доходов от всех услуг связи. Для сравнения, прибыль от услуг интернет-доступа составляет 9,9%, радиовещания и телевидения — 5,4%, почтовых услуг — 2,1%.

Увеличение абонентской базы, рост спроса и внедрение новых сервисов, запуск 3G дают возможность всем операторам наращивать выручку. Однако, по данным «Эксперт РА Казахстан», явным лидером связи остается Kсell, занимая в рейтинге 100 крупнейших компаний страны 17 позицию.

ОА «Кселл» является лидирующим оператором на рынке услуг мобильной связи в Казахстане по объему выручки и клиентской базе. Компания основана в 1998 года. Объем выручки доля рынка компании составляет 57% по данным на 31 декабря 2022 г.

Компания была выбрана в качестве основного провайдера услуг мобильной связи и мобильного интернета 3G при проведении саммита ОБСЕ в декабре 2022 года, а также для проведения VII Зимних азиатских игр в январе-феврале 2022 года. Kcell начал активное развитие сети 3G в ноябре 2022 года и сейчас сеть третьего поколения мобильной связи доступна в 75 населенных пунктах Казахстана.

Крупнейший корейский оператор SK Telecom, которому принадлежит более половины рынка мобильной связи в Южной Корее, утверждает, что спустя 18 месяцев после запуска LTEвыручки не достаточно что бы покрыть огромных инвестиции, требуемых на развитие сети LTE.

Окажет ли повсеместный запуск LTEвоздействие на доход от услуг сотовой связи? На первых порах вряд ли т.к. на развитие LTEтребуются огромные затраты которые трудно будет возместить. Крупнейший корейский оператор SK Telecom, которому принадлежит более половины рынка мобильной связи в Южной Корее, утверждает, что спустя 18 месяцев после запуска LTE выручки не достаточно что бы покрыть огромных инвестиции, требуемых на развитие сети LTE. Да и население в нашей республике относительно площади небольшое, обеспечить всю территорию высококачественной связью будет не выгодно для такого маленького рынка, да и еще это надо делать всем сотовым компаниям, что бы быть конкурентоспособными на рынке мобильного интернета. Как известно огромную часть прибыли сотовым компаниям приносит не голосовые звонки, а именно интернет. Например в апреле 2022 года Банк ВТБ выкупил «Теле2 Россия» у шведского холдинга Tele2, главной причиной чего на мой взгляд послужило то что Tele2 не видят смысла на рынке России без 3Gи LTE.

На мой взгляд, связь 4-го поколения будет доступной на всей территории Казахстана не ранее 2022 года. Но уже сегодня доступ к интернету с использованием сетей 3-го поколения, немного уступает домашнему интернету. У мобильного интернета главный плюс это портативность, где бы вы не находились если есть сигнал сети то у вас есть доступ ко всемирной паутине. Если мобильный интернет будет развиваться с такой же скоростью то он может встать на один уровень с домашним интернетом (в начале 2022 года Huawei иVodafoneсообщили об успешном проведении испытания технологии передачи данных по оптоволоконной сети со скоростью 2 Тбит/с.)

Значение связи.Связь, коммуникационные системы являются важным элементом воспроизводственного процесса в глобальном масштабе. Связь представляет собой совокупность отраслей, объединенных общим целевым назначением — передачей и распределением различного рода информации. Связь служит стержнем системы управления хозяйственными процессами. Специалисты считают, что страны, разрабатывающие новые всемирные средства связи, в будущем веке будут обладать такой экономической и даже политической властью, как страны, строившие железные дороги, занимали господствующее положение в прошлом веке. Мировое хозяйство находится на пути к информационной стадии развития, в которой связь, информационная техника будут существенным, если не важнейшим элементом его функционирования. Связь — составная часть быстро развивающейся информационной сферы на всех ее уровнях, как национальном, так и глобальном.

С развитием инфокоммуникационных услуг стали весьма популярны обсуждения различных вариантов архитектуры NGN, которые в рамках единой инфраструктуры объединяют сети ТфОП, мобильную связь, ресурсы сети Интернет, телефонию по IP-протоколу. В настоящее время наибольшее распространение получила четырехуровневая архитектура NGN:

Архитектура сети следующего поколения

• уровень управления услугами;
• уровень управления коммутацией;
• транспортный уровень;
• уровень доступа.

Уровень управления услугами содержит функции управления логикой услуг и приложений и представляет собой распределенную вычислительную среду, обеспечивающую:

• предоставление инфокоммуникационных услуг;
• управление услугами;
• создание и внедрение новых услуг;
• взаимодействие различных услуг.

Данный уровень позволяет реализовать специфику услуг и применять одну и ту же программу логики услуг вне зависимости от типа транспортной сети и способа доступа. Наличие этого уровня позволяет также вводить на сети электросвязи любые новые услуги без вмешательства в функционирование других уровней.

Уровень управления может включать множество независимых подсистем («сетей услуг»), базирующихся на различных технологиях, имеющих своих абонентов и использующих свои, внутренние системы адресации.

Операторам связи требуются механизмы, позволяющие быстро и гибко развертывать, а также изменять услуги в зависимости от индивидуальных потребностей пользователей.

Такие механизмы предусмотрены открытой сервисной архитектурой OSA (Open Services Access) – основной концепцией будущего развития сетей электросвязи в части внедрения и оказания новых дополнительных услуг.

При создании систем на основе OSA должны присутствовать следующие ключевые моменты:

• открытая среда для создания услуг;
• открытая платформа управления услугами.

На протяжении нескольких лет различными организациями предлагалось несколько вариантов реализации концепции OSA, пока в 1998 г. не был сформирован консорциум Parlay Group, который занимается созданием спецификаций открытого API (Application Programming Interface), позволяющего управлять сетевыми ресурсами и получать доступ к сетевой информации.

Архитектура Parlay является одной из практических реализаций концепции OSA.

Как показано на рисунке, разные сети связи имеют различные сетевые элементы, в частности:

• в сети подвижной электросвязи второго поколения входят SGSN (Serving GPRS Support Node) и MSC (Mobile Switching Center);
• в телефонную сеть общего пользования входит SSP (Service Switching Point) коммутатор услуг в ТфОП;
• в сети подвижной электросвязи третьего поколения входит S-CSCF (Serving Call Session Control Function);
• ведомственные АТС.

Каждый из этих элементов выходит на шлюз (Gateway) по своему протоколу, а задача шлюза по концепции OSA/Parlay состоит в том, чтобы свести все протоколы к единым интерфейсам API. Тогда приложения можно писать без учета особенностей нижележащих сетей, и следует только строго придерживаться интерфейсов API.

Архитектура Parlay

Оказалось, что концепция Parlay является слишком сложной для массового привлечения сторонних программистов. Выяснилось, что для оказания 80% услуг требуется лишь 20% возможностей Parlay-шлюза. Следовательно, для подавляющего большинства программистов требование освоить весь набор Parlay-интерфейсов является чрезмерно завышенным. По мере уменьшения разнообразия возможностей сети растет число разработчиков приложений, что весьма важно для освоения прибыльного рынка приложений.

Самой перспективной на сегодняшний день объектной технологией является SOAP/XML, так как она наиболее универсальна, основывается на международных стандартах и имеет обширную поддержку со стороны различных производителей программного обеспечения. Эта технология чаще всего используется для создания web-сервисов и для обеспечения их взаимодействия с клиентским процессом.

Задача уровня управления коммутацией — обработка информации сигнализации, маршрутизация вызовов и управление потоками. Данный уровень поддерживает логику управления, которая необходима для обработки и маршрутизации трафика.

Функция установления соединения реализуется на уровне элементов базовой сети под внешним управлением оборудования программного коммутатора (Softswitch). Исключением являются АТС с функциями контроллера шлюзов (MGC – Media Gateway Controller), которые сами выполняют коммутацию на уровне элемента транспортной сети.

В случае использования на сети нескольких Softswitch они взаимодействуют посредством соответствующих протоколов (как правило, семейство SIP-T) и обеспечивают совместное управление установлением соединения.

Softswitch должен осуществлять:

• обработку всех видов сигнализации, используемых в его домене;
• хранение и управление абонентскими данными пользователей, подключаемых к его домену непосредственно или через оборудование шлюзов доступа;
• взаимодействие с серверами приложений для оказания расширенного списка услуг пользователям сети.

Задача транспортного уровня — коммутация и прозрачная передача информации пользователя.

В NGN операторы получат возможность наращивать объемы услуг, что в свою очередь приведет к росту требований к производительности и емкости сетей транспортного уровня. Основными требованиями к таким сетям являются:

• высокая надежность оборудования узлов;
• поддержка функций управления трафиком;
• хорошая масштабируемость.

Надежность выходит на первое место, так как NGN должны обеспечивать передачу разнородного трафика, в том числе чувствительного к задержкам, который ранее передавался с помощью классических систем передачи с временным разделением каналов иерархий SDH или PDH.

В ряде случаев создаваемые транспортные сети будут заменять собой часть инфраструктуры существующих традиционных сетей передачи. Конечно, они должны соответствовать требованиям технических нормативных правовых актов, предъявляемым к заменяемой сети.

МСЭ-Т определяет следующие требования к возможностям транспортного уровня:

• поддержка соединений в реальном времени и соединений, нечувствительных к задержкам;
• поддержка различных моделей соединений: «точка-точка «, «точка-многоточие «, «многоточие-многоточие «, «многоточие-точка «;
• гарантированные уровни производительности, надежности, доступности, масштабируемости.

Транспортный уровень NGN рассматривается как уровень, составными частями которого являются сеть доступа и базовая сеть.

Под сетью доступа понимается системно-сетевая инфраструктура, которая состоит из абонентских линий, узлов доступа и систем передачи, обеспечивающих подключение пользователей к точке агрегации трафика (к сети NGN или к традиционным сетям электросвязи).

Для организации уровня доступа могут использоваться различные среды передачи. Это может быть медная пара, коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, радиоканал, спутниковые каналы либо любая их комбинация.

Особенностью инфраструктуры NGN является использование универсальной базовой сети, базирующейся на технологиях пакетной коммутации.

Базовая сеть – это универсальная сеть, реализующая функции транспортировки и коммутации. В соответствии с данными функциями базовая сеть представляется в виде трех уровней:

• технология коммутации пакетов;
• технологии формирования тракта;
• среда передачи сигналов.

Нижний уровень модели – среда передачи сигналов. Этот уровень должен быть реализован на кабелях с оптическими волокнами (ОВ) или на цифровых радиорелейных линиях (РРЛ).

Сегодня при выборе технологической основы перспективной считается IP, ввиду того, что:

• использование технологии IP/MPLS в среде Ethernet позволяет повысить масштабируемость и качество обслуживания до уровня, необходимого для транспортных сетей, а спецификации MPLS RSVP-TE Fast Reroute обеспечивает восстанавливаемость трактов в пределах 50 мс. Это означает, что сети Ethernet приобретают характеристики и надежность SDH или ATM;
• количество приложений, использующих протокол IP, будет возрастать, соответственно доля трафика IP будет увеличиваться, и, как следствие, неизбежны проблемы технологии АТМ, связанные с дополнительными накладными расходами полосы пропускания при передаче IP-трафика, вследствие чего происходит увеличение стоимости реализации сетевых решений на базе АТМ.

В состав базовой 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 электросвязи (ТфОП, СПД, СПС).

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 электросвязи, так как позволяет заменить дорогостоящие системы коммутации большой емкости небольшими, гибкими и доступными по стоимости даже мелким операторам электросвязи.

Доступ к ресурсам базовой сети осуществляется через граничные узлы, к которым подключается оборудование сети доступа или осуществляется связь с существующими сетями. В последнем случае граничный узел выполняет функции межсетевого шлюза.

К уровню доступа относятся:

• шлюзы;
• сеть доступа (сеть электросвязи, обеспечивающая подключение оконечных терминальных устройств пользователя к оконечному узлу транспортной сети);
• оконечное абонентское оборудование.

К технологиям построения сетей доступа относятся:

• беспроводные технологии (Wi-Fi, WiMAX);
• технологии на основе систем кабельного телевидения (DOCSIS, DVB);
• технологии xDSL;
• оптоволоконные технологии (пассивные оптические сети (PON)).

Можно отметить, что с развитием технологий электросвязи становится все проблематичней провести четкую грань между транспортным уровнем и уровнем доступа. Так, например, цифровой абонентский мультиплексор доступа (DSLAM) может быть отнесен и к тому, и к другому уровню.

Архитектура сети электросвязи, построенной в соответствии с концепцией NGN, представлена на рисунке ниже (с некоторыми упрощениями).

Архитектура сети электросвязи

Существует также так называемая шестиуровневая архитектура, по которой в состав NGN должны входить следующие функциональные уровни:

· Уровень доступа. На этом уровне находятся такие устройства, как:

o Стандартные терминалы POTS/ISDN;

o Устройства интегрированного доступа IAD;

o Оконечные абонентские терминалы VoIP;

o Мобильные терминалы;

o Программные телефоны;

o …

· Уровень агрегации трафика. На этом уровне находятся такие медиа-устройства, как:

o Абонентские концентраторы нового поколения IP-AMG, PON и т.д.;

o Медиа-шлюзы для конверген­ции телефонного трафика между традицион­ной и пакетной сетями;

o Шлюзы сигнализации.

· Транспортный уровень. Данный уровень состоит из магистральной сети передачи данных, основанной на технологии IP/MPLS и региональных сетей передачи данных, основанных на технологии Gigabit Ethernet. Транспортный уровень должен обеспечивать достаточную пропускную способность для передачи всех видов телефонного трафика с обеспечением качества сервиса (QoS).

· Уровень управления вызовами.Задачей этого уровня является обработка информации сигнализа­ции, маршрутизация вызовов и управление соединениями и тарификация вызовов.

· Уровень управления сетью.Задачей данного уровня является управление всеми элементами, входящими в состав NGN.

· Уровень управления услугами.Уровень управления услугами содержит функции управления логикой услуг и приложений и представляет собой распределенную вычислительную среду, обеспечивающую:

o предоставление инфокомму­никационных услуг;

o управление услугами;

o создание и внедрение новых услуг;

o взаимодействие различных услуг.

Данный уровень позволяет реализо­вать специфику услуг, и применять одну и ту же программу логики услуги вне зависимости от типа транспортной сети (IP, АТМ, FR и т.п.) и способа доступа. Наличие этого уровня позволяет также вво­дить на сети любые новые услуги без вмешательства в функционирование других уровней.

Сети NGN базируются на интернет-технологиях, включающих в себя протокол IP и технологию MPLS. На сегодняшний день разработано несколько подходов к построению сетей IP-телефонии, предложенных организациями ITU-T и IETF: H.323, SIP и MGCP.

H.323

Первый в истории подход к построению сети IP-телефонии на стандартизованной основе предложен Международным союзом электросвязи в рекомендации H.323. Сети, построенные на базе протоколов H.323, ориентированы на интеграцию с телефонными сетями и могут рассматриваться как наложенные на сети передачи данных сети ISDN. Например, процедура установления соединения в данных сетях базируется на рекомендации ITU-T Q.931.

SIP

Изначально предпочтение отдавалось протоколу H.323, но после выявления ряда проблем с NAT traversal и абонентской линией, более широкое применение стал получать протокол SIP. На данный момент SIP широко применяется для предоставления услуг VoIP. Одной из важнейших особенностей протокола SIP является именно его независимость от транспортных технологий.

MGCP

Третий метод построения сетей NGN связан с принципом декомпозиции шлюзов. При использовании протокола MGCP каждый шлюз разбивается на три функциональных блока:

медиашлюз (англ. media gateway, сокр. MG), отвечающий за передачу пользовательских данных;

сигнальный шлюз (англ. signalling gateway, сокр. SG), отвечающий за передачу сигнальной информации;

контроллер шлюзов (англ. call agent) — устройство управления, где заключен весь интеллект декомпозированного шлюза.

При построении сети NGN может использоваться как отдельный подход, так и их сочетание.

В настоящее время отсутствует общая классификация услуг для сетей NGN. В рамках концепции, когда сеть NGN предлагается рассматривать не как отдельную категорию сетей связи, а как инструмент построения и развития существующих сетей, услуги, предоставляемые в рамках фрагмента NGN, можно классифицировать следующим образом:

· базовые: услуги, ориентированные на установление соединения с использованием фрагмента NGN между двумя оконечными терминалами;

· дополнительные виды обслуживания: услуги, предоставляемые наряду с базовыми и ориентированные на поддержку дополнительных списков возможностей;

· услуги доступа, ориентированные на организацию доступа к ресурсам, и точек присутствия интеллектуальных сетей и сетей передачи данных;

· информационно-справочные услуги: услуги, ориентированные на предоставление информации из баз данных, входящих в структуру NGN;

· услуги виртуальных частных сетей: услуги, ориентированные на организацию и поддержание функционирования VPN со стороны элементов фрагмента NGN;

· услуги мультимедиа: услуги, ориентированные на обеспечение и поддержку функционирования мультимедийных приложений со стороны фрагмента NGN.

Базовые услуги

Под базовыми видами понимаются:

• услуги местной, междугородной, международной телефонной связи, предоставляемые с использованием (полным или частичным) фрагмента сети на основе NGN-технологий. Базовые услуги телефонии в сетях NGN могут использовать технологии компрессии речи, при этом качество предоставления базовых услуг должно соответствовать классам «высший » и «высокий «. Базовые услуги телефонии могут быть доступны пользователям, использующим терминалы сетей ТфОП, СПС и Н.323, SIP-терминалы;
• услуги по передаче факсимильных сообщений между терминальным оборудованием пользователей. Услуга может предоставляться пользователям, использующим терминалы сетей ТфОП и СПС. Услуга e-fax не относится к данному классу;
• услуги по организации модемных соединений между терминальным оборудованием пользователей. Услуга может предоставляться пользователям, использующим терминалы сетей ТфОП и СПС. Услуга доступа в сети IP не относится к данному классу;
• услуга доставки информации «64 кбит/с без ограничений » и базирующиеся на ней услуги предоставления связи, определенные для технологии ISDN для установления соединений между терминальным оборудованием пользователей. Услуга может предоставляться пользователям, использующим терминалы ISDN.

Задачей сетевого фрагмента NGN при предоставлении базовых услуг является установление и поддержание соединения с требуемыми параметрами.

Дополнительные виды обслуживания (ДВО)

Предоставление базовых услуг может сопровождаться дополнительными видами обслуживания, которые расширяют возможности пользователя по получению информации о соединении, тональных уведомлений, а также позволяют изменять конфигурацию соединения. В сетевом фрагменте NGN пользователям могут быть доступны следующие дополнительные виды обслуживания:

• идентификации вызывающей линии (CLIP);
• запрет идентификации вызывающей линии (CLIR);
• предоставление идентификации подключенной линии (COLP);
• переадресация вызова при отсутствии ответа (Call Forwarding No Reply);
• переадресация вызова при занятости (Call Forwarding Busy);
• безусловная переадресация вызова (Call Forwarding Unconditional);
• идентификация злонамеренного вызова (MOD);
• индикация ожидающего вызова/сообщения (Call/Message Waiting);
• завершение вызова (Call Completion);
• парковка и перехват вызовов (Call Park/Pick-up);
• удержание вызова (Call Hold);
• замкнутая группа пользователей (CUG);
• конференц-связь с расширением (CONF);
• другие.

Следует отметить, что в зависимости от используемого типа подключения и терминального оборудования, а также от возможностей Softswitch список и алгоритмы предоставления услуг могут отличаться.

В настоящий момент наиболее специфицированными являются дополнительные виды обслуживания для пользователей сетей ISDN. Спецификации ряда ДВО для пользователей сетей на основе Н.323 и SIP-протоколов находятся в процессе разработки в международных организациях.

Также следует отметить, что фрагмент NGN для проходящих через него вызовов должен обеспечивать поддержку ДВО, инициированных в других сетях.

Услуги доступа

Услугами доступа, поддерживаемыми со стороны сетевого фрагмента NGN, являются:

• услуги доступа в сети IP по коммутируемому соединению с поддержкой процедур точки доступа и авторизации со стороны фрагмента NGN; применяются как для поддержки WWW, E-mail, FTP-приложений, так и для доступа к сетям IР-телефонии;
• услуги доступа к ресурсам ИСС с реализацией функции SSP в сетевом фрагменте NGN. Реализованный SSP должен как минимум обеспечивать поддержку следующих видов услуг ИСС:

• «Бесплатный вызов «;
• «Телеголосование «;
• «Вызов с дополнительной оплатой «;
• «Вызов по предоплаченной карте «.

• услуги доступа к информационно-справочным ресурсам с поддержкой точки доступа и авторизации доступа со стороны фрагмента NGN (функция Service Node при доступе к внешним ресурсам).

Информационно-справочные услуги

К информационно-справочным относятся услуги предоставления информации со стороны элементов фрагмента NGN. В отличие от услуги доступа к информационно-справочным ресурсам, в данном случае предоставление предполагает включение сервера услуги в состав фрагмента NGN и использование API-интерфейсов между Softswitch и сервером приложений.

Услуги VPN

Фрагментом NGN может поддерживаться предоставление следующих видов услуг виртуальных частных сетей:

• виртуальная частная сеть (VPN) на основе коммутируемых соединений с поддержкой адресного пространства VPN со стороны Softswitch. В этом случае задачей Softswitch является анализ номера входящего/исходящего абонента с принятием решения о возможности установления соединения в соответствии с политикой VPN. После принятия положительного решения об установлении соединения обрабатывается во фрагменте NGN как обычный вызов;
• виртуальная частная сеть на основе постоянных соединений внутри фрагмента NGN с обработкой адресной информации со стороны гибкого коммутатора. В этом случае для виртуальной частной сети изначально резервируется транспортный ресурс во фрагменте NGN. Обслуживание вызовов VPN осуществляется гибким коммутатором в рамках выделенного для VPN транспортного ресурса;
• виртуальная частная сеть на основе постоянных соединений без обработки сигнальной информации вызова гибким коммутатором. В этом случае VPN использует фрагмент NGN только как транспортный ресурс. Обработкой сигнальной информации, относящейся к вызову, занимаются внешние к фрагменту устройства.

Услуги мультимедиа

Мультимедийные услуги можно рассматривать с двух позиций:

• с позиции абонентов услуг связи;
• с позиции поставщика услуг (оператора связи).

С точки зрения абонентов, мультимедийная услуга связи представляет собой возможность сети обеспечить функционирование специфических мультимедийных пользовательских приложений. Фактически абоненту безразлично, на базе какой сети предоставляется мультимедийная услуга, т. е. услуга не зависит от технологической платформы сети.

Мультимедийное пользовательское приложение представляет собой приложение, одновременно поддерживающее несколько «единиц » представления аудиовизуальной информации и предоставляющее абонентам общее информационное пространство в рамках одного сеанса связи. В качестве примеров мультимедийных приложений можно привести следующие: совместная работа с документами и графикой, «белая доска «, дистанционное обучение, телемедицина и др.

Оператор связи рассматривает мультимедийную услугу связи как перенос комбинации двух или более «единиц » представления аудиовизуальной информации (т. е. видео, звука, текста) между абонентами (группами абонентов) в рамках сетевой инфраструктуры и с учетом состава и возможностей используемого оборудования. Таким образом, возможность предоставления той или иной мультимедийной услуги полностью зависит от технологической платформы сети.

Совместная работа над документами
Обмен файлами.Пользователи могут обмениваться файлами даже при наличии других активных соединений. Полученные файлы помещаются в заданную пользователем в настройках приложения папку.

Совместное использование буфера обмена.Пользователи могут обмениваться содержимым буфера обмена Microsoft Windows даже при наличии других активных соединений. Пользователи могут передавать друг другу через буфер обмена текст, фотографии, рисунки, web-страницы, контакты электронной почты и т.д..

Совместное использование холста для рисования.Пользователи могут совместно использовать общее окно рисования для ввода текста и графики.

Совместный просмотр web-страниц.Пользователи могут совместно просматривать web-страницы. Получение и отправка URL web-страниц другим пользователям возможна даже при наличии активных соединений. При получении подтверждения пользователя браузер автоматически загружает полученный URL и отображает содержание web страницы. При установке опции ‘auto web push’ отправитель может наблюдать за тем, что делает и видит получатель URL при переходах по web-страницам.

.

Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) – асимметричная цифровая абонентская линия – была разработана для обеспечения высокоскоростного доступа к интерактивным видеослужбам (видео по запросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных (доступ в Интернет, удаленный доступ к ЛВС и другим сетям).

Технология ADSL является наиболее массовым и дешевым способом предоставления услуг ШПД для абонентов, не предъявляющих высоких требований к скорости доступа к сети Интернет. Сеть ШПД по технологии ADSL может быть развернута практически на любом участке сети связи, где используется медная сеть доступа.

Технология VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line) – это стандарт сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии. Стандарт VDSL2 (ITU-T G.993.2) позволяет выпускать совместимое DSL-оборудование, обеспечивающее передачу данных по телефонному кабелю со скоростью до 100 Мбит/с в обоих направлениях на расстояниях до 350 м.

Технология VDSL является хорошей и относительно дешевой альтернативой технологии ADSL, способной предоставить абонентам расширенный спектр услуг ШПД, включая передачу нескольких каналов IPTV (HDTV), и возможность симметричной передачи данных. Сеть ШПД по технологии VDSL может быть развернута практически на любом участке сети связи, где используется медная сеть доступа, в т.ч. в существующие DSLAM и МАД.

Технология PON– распределительная сеть доступа, основанная на древовидной архитектуре с пассивными оптическими разветвителями на узлах, представляет экономичный способ обеспечить широкополосную передачу информации. При этом архитектура PON обладает необходимой эффективностью наращивания и узлов сети, и пропускной способности.

PON – оптические сети с пассивным распределением

Технология PON позволяет с использованием одного волокна организовать полностью пассивную оптическую сеть доступа для 32 узлов в радиусе 20 км, предоставляя Ethernet и до 4 Е1 в каждом узле

Одна из главных задач, стоящих перед современными телекоммуникационными сетями доступа – так называемая проблема «последней мили», предоставление как можно большей полосы пропускания индивидуальным и корпоративным абонентам при минимальных затратах.

Суть технологии PON заключается в том, что между центральным узлом и удаленными абонентскими узлами создается полностью пассивная оптическая сеть, имеющая топологию дерева. В промежуточных узлах дерева размещаются пассивные оптические разветвители (сплиттеры) – компактные устройства, не требующие питания и обслуживания.

• Древовидная архитектура с передачей по одному волокну на двух длинах волн навстречу друг другу: 1550 нм (от центрального узла к абонентам, нисходящий поток) и 1310 нм (от абонентов к центральному узлу, восходящий поток);
• На промежуточных узлах дерева, размещаются пассивные оптические разветвители;
• Использование метода доступа TDMA позволяет гибко распределять полосу пропускания между абонентами;
• На одно волокно, идущее из центрального узла (OLT), можно подключить до 32 абонентских узлов (ONT);
• Максимальное удаление составляет 20 км.

Архитектура PON

Абонентский узел рассчитан на обычный жилой дом или офисное здание и может охватывать сотни абонентов. По одному волокну обслуживаются до 32 абонентских узлов.

DFB лазер (Distributed feedback laser) – лазер с распределенной обратной связью.

Нисходящий поток от центрального узла к абонентам идет на длине волны 1550 нм и имеет скорость 622 Мбит/с (в сумме для всех абонентов).

Восходящие потоки от абонентов идут на длине волны 1310 нм с использованием протокола множественного доступа с временным разделением (TDMA).

Технология PON может быть совмещена с технологией (плотного) волнового мультиплексирования DWDM.

Основные особенности стандарта G.983

Для выработки стандарта PON был создан консорциум FSAN (Full Services Access Network). В него вошли крупнейшие мировые операторы связи и производители телекоммуникационного оборудования. В 1998 году международной организацией ITU-T принят стандарт G.983, действующий и в настоящий момент.

• Данные по сети передаются в виде ячеек ATM
• Возможен симметричный (155 Мбит/с в обоих направлениях) и асимметричный (622 Мбит/с к абонентам и 155 Мбит/с от абонентов) режимы работы
• Протяженность сети до 20 км и возможность подключения до 32 абонентских узлов к одному порту центрального узла
• Возможность работы по одному или двум волокнам

В чем отличия разных стандартов технологии PON?

Суть технологии PON заключается в том, что между центральным узлом, обеспечивающим подключение к магистрали (SDH/ATM), и абонентскими узлами создается полностью пассивная оптическая сеть древовидной топологии. В промежуточных узлах дерева размещаются компактные пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не требующие питания и обслуживания.

Специалисты отмечают, что разработка технологии PON началась в 80-х годах прошлого века в лабораториях British Telecom. Спустя несколько лет (в 1987 г.) в Великобритании были проведены тестовые испытания. В 1995 г. несколько производителей учредили консорциум по стандартизации сети доступа с полным набором услуг (Full-Services Access-Network Group). В него вошли более 20 ведущих мировых операторов связи и провайдеров, а также разработчики. Главной задачей для консорциума FSAN стала стандартизация PON.

В 1998 г. Международный союз электросвязи (ITU-T) принял предложенную FSAN спецификацию ATM PON (APON) в виде рекомендаций G.983.x, утвердив вскоре и спецификацию Broadband PON (BPON). Начинается строительство пассивных оптических сетей в Японии и США.

В дальнейшем технология PON активно совершенствуется и развивается. Технология APON (G.983.1) предусматривает передачу в сети PON ячеек ATM со скоростью 155 Мбит/с в каждом направлении. В спецификации BPON скорость передачи увеличена до 622 Мбит/с, появляется возможность реализовать широкополосные сервисы, включая доступ по Ethernet и видео.

Развитие Ethernet привело в 2001 г. к началу работы над спецификацией Ethernet PON (EPON) на основе протокола управления множеством узлов (Multi-Point Control Protocol – MPCP). Появляется еще одна разновидность PON — Gigabit PON (GPON). Стандарт предусматривает номинальную скорость передачи
622 Мбит/c или 1,25 и 2,5 Гбит/с. а различного типа (TDM, SDH, Ethernet, ATM), а также развитые механизмы управления и защита на уровне протоколов.

Сравнительный анализ трех технологий APON, EPON, GPON

Принцип действия PON. Основная идея архитектуры PON – использование всего одного приемопередающего модуля в OLT для передачи информации множеству абонентских устройств ONT и приема информации от них.

Число абонентских узлов, подключенных к одному приемопередающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. В OLT и ONT встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки. Реализация этого принципа показана на рисунке.

Основные элементы архитектуры PON и принцип действия

Прямой поток.Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый абонентский узел ONT, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически, мы имеем дело с распределенным демультиплексором.

Обратный поток. Все абонентские узлы ONT ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (time division multiple access). Для того, чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONT, для каждого из них устанавливается свое индивидуальное расписание по передаче данных c учетом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONT от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA MAC.

Топологии сетей доступа

Существуют четыре основные топологии построения оптических сетей доступа: «кольцо», «точка-точка», «дерево с активными узлами», «дерево с пассивными узлами».

«Кольцо»

Кольцевая топология на основе SDH положительно зарекомендовала себя в городских телекоммуникационных сетях. Однако в сетях доступа не все обстоит также хорошо. Если при построении городской магистрали расположение узлов планируется на этапе проектирования, то в сетях доступа нельзя заранее знать где, когда и сколько абонентских узлов будет установлено. При случайном территориальном и временном подключении пользователей кольцевая топология может превратится в сильно изломанное кольцо со множеством ответвлений, подключение новых абонентов осуществляется путем разрыва кольца и вставки дополнительных сегментов. На практике часто такие петли совмещаются в одном кабеле, что приводит к появлению колец, похожих больше на ломаную – “сжатых” колец (collapsed rings), что значительно снижает надежность сети. Фактически главное преимущество кольцевой топологии сводится к минимуму.

«Точка-точка» (P2P)

Топология P2P не накладывает ограничения на используемую сетевую технологию. P2P может быть реализована как для любого сетевого стандарта, так и для нестандартных (proprietary) решений, например, использующих оптические модемы. С точки зрения безопасности и защиты передаваемой информации, при соединении P2P обеспечивается максимальная защищенность абонентских узлов. Поскольку ОК нужно прокладывать индивидуально до абонента, этот подход является наиболее дорогим и привлекателен в основном для крупных абонентов.

«Дерево с активными узлами»

Дерево с активными узлами – это экономичное с точки зрения использования волокна решение. Это решение хорошо вписывается в рамки стандарта Ethernet с иерархией по скоростям от центрального узла к абонентам 1000/100/10 Мбит/с (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Однако в каждом узле дерева обязательно должно находиться активное устройство (применительно к IP-сетям, коммутатор или маршрутизатор). Оптические сети доступа Ethernet, преимущественно использующие данную топологию, относительно недороги. К основному недостатку следует отнести наличие на промежуточных узлах активных устройств, требующих индивидуального питания.

«Дерево с пассивным оптическим разветвлением PON (P2MP)»

Решения на основе архитектуры PON используют логическую топологии «точка-многоточка» P2MP (point-to-multipoint) , которая положена в основу технологии PON, к одному порту центрального узла можно подключать целый волоконно-оптический сегмент древовидной архитектуры, охватывающий десятки абонентов. При этом в промежуточных узлах дерева устанавливаются компактные, полностью пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не требующие питания и обслуживания.

Общеизвестно, что PON позволяет экономить на кабельной инфраструктуре, за счет сокращения суммарной протяженности оптических волокон, т.к. на участке от центрального узла до разветвителя используется всего одно волокно. В меньшей степени обращают внимание на другой источник экономии – сокращение числа оптических передатчиков и приемников в центральном узле. Между тем экономия о второго фактора в некоторых случаях оказывается даже более существенной. Так по оценкам компании NTT конфигурация PON с разветвителем в центральном офисе в непосредственной близости к центральному узлу оказывается экономичнее, чем сеть точка-точка, хотя сокращение длины оптического волокна практически нет! Более того, если расстояния до абонентов не велики (как в Японии) с учетом затрат на эксплуатацию (в Японии это существенный фактор) оказывается, что PON с разветвителем в центральном офисе экономичнее, чем PON с разветвителем, приближенным к абонентским узлам.

Технология PON является одной из наиболее перспективных технологий организации доступа к сети Интернет для предоставления услуг Triple Play для «продвинутых» пользователей. Наиболее эффективна в районах с частной застройкой и для точечных применений.

Синхронная цифровая иерархия (SDH) — технология широкополосных транспортных сетей, которые являются инфраструктурой для подключения пользователя к широкому спектру услуг. Сети SDH позволяют передавать информационные потоки на скоростях до 10 Гбит/сек, предоставляют широкий диапазон скоростей доступа, в том числе совместимых с плезиохронной цифровой иерархией, прозрачны для трафика любой природы (голос, данные, видео). Заложенная в структуру SDH сигнала служебная информация обеспечивает возможность централизованного управления сетевыми устройствами и сетью в целом, позволяя гибко и оперативно обслуживать сеть и предоставлять пользователям необходимые потоки, а также реализует механизмы защиты информационных потоков в сети от возможных аварий.

Но прежде, чем рассказывать об основах SDH, вкратце рассмотрим методы передачи сигналов, сложившиеся в электросвязи до появления SDH и их недостатки, давшие толчок к созданию новой технологии.

32. Типы кабелей связи: ОК и витая пара

Витая пара — вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C

Основное применение оптические волокна находят в качестве среды передачи на волоконно-оптических телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей. Применение оптических волокон для линий связи обусловлено тем, что оптическое волокно обеспечивает высокую защищенность от несанкционированного доступа, низкое затухание сигнала при передаче информации на большие расстояния и возможность оперировать с чрезвычайно высокими скоростями передачи. Уже к 2006-му году была достигнута скорость модуляции 111 ГГц, в то время как скорости 10 и 40 Гбит/с стали уже стандартными скоростями передачи по одному каналу оптического волокна. При этом каждое волокно, используя технологию спектрального уплотнения каналов может передавать до нескольких сотен каналов одновременно, обеспечивая общую скорость передачи информации, исчисляемую терабитами в секунду. Так, к 2003 году была достигнута скорость 10,72 Тбит/с, а к 2022 — 20 Тбит/с.

Оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми. Диаметр сердцевины одномодовых волокон составляет от 7 до 10 микрон. Благодаря малому диаметру достигается передача по волокну лишь одной моды электромагнитного излучения, за счёт чего исключается влияние дисперсионных искажений. В настоящее время практически все производимые волокна являются одномодовыми.

Существует три основных типа одномодовых волокон:

Одномодовое ступенчатое волокно с несмещённой дисперсией (стандартное) (англ. SMF — Step Index Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.652 и применяется в большинстве оптических систем связи.

Одномодовое волокно со смещённой дисперсией (англ. DSF — Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.653. В волокнах DSF с помощью примесей область нулевой дисперсии смещена в третье окно прозрачности, в котором наблюдается минимальное затухание.

Одномодовое волокно с ненулевой смещённой дисперсией (англ. NZDSF — Non-Zero Dispersion Shifted Single Mode Fiber), определяется рекомендацией ITU-T G.655.

Многомодовые волокна отличаются от одномодовых диаметром сердцевины, который составляет 50 микрон в европейском стандарте и 62,5 микрон в североамериканском и японском стандартах. Из-за большого диаметра сердцевины по многомодовому волокну распространяется несколько мод излучения — каждая под своим углом, из-за чего импульс света испытывает дисперсионные искажения и из прямоугольного превращается в колоколоподобный.

Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые и градиентные. В ступенчатых волокнах показатель преломления от оболочки к сердцевине изменяется скачкообразно. В градиентных волокнах это изменение происходит иначе — показатель преломления сердцевины плавно возрастает от края к центру. Это приводит к явлению рефракции в сердцевине, благодаря чему снижается влияние дисперсии на искажение оптического импульса. Профиль показателя преломления градиентного волокна может быть параболическим, треугольным, ломаным и т. д.

Полимерные (пластиковые) волокна производят диаметром 50, 62.5, 120 и 980 микрометров и оболочкой диаметром 490 и 1000 мкм.

iOS (до 24 июня 2022 года — iPhone OS) — мобильная операционная система, разрабатываемая и выпускаемая американской компанией Apple. Была выпущена в 2007 году; первоначально — для iPhone и iPod touch, позже — для таких устройств, как iPad и Apple TV. В отличие от Windows Phone и Google Android, выпускается только для устройств, производимых фирмой Apple.

Пользовательский интерфейс iOS основан на концепции прямого манипулирования с использованием жестов мультитач. Элементы управления интерфейсом состоят из ползунков, переключателей и кнопок.

iOS разработана на основе OS X и использует тот же набор основных компонентов Darwin, совместимый со стандартом POSIX.

В iOS есть четыре слоя абстрагирования: слой Core OS, слой Core Services, слой Media Layer, и слой Cocoa Touch.

Для текущей версии операционной системы (iOS 7.0.4) выделяется 1,4—2 Гб флеш-памяти устройства для системного раздела и примерно 800 Мб свободного места (варьируется в зависимости от модели).

По состоянию на 19 мая 2022 года магазин приложений App Store содержит более 900 тыс. приложений для iOS, которые все вместе были загружены более 50 миллиардов раз.

Symbian OS — операционная система для сотовых телефонов, смартфонов и коммуникаторов, разрабатываемая консорциумом Symbian, основанным в июне 1998 года компаниями: Nokia, Psion, Ericsson и Motorola.

Symbian OS является преемником операционной системы EPOC32, разработанной компанией Psion для своих карманных компьютеров. В 1998—1999 гг. значительная часть системы была переписана с целью оптимизации кода для работы на устройствах с ограниченными ресурсами. Разработчикам удалось добиться значительной экономии памяти, улучшения кэширования кода и, как следствие, ускорения работы программ, при пониженных требованиях к энергопотреблению. С точки зрения разработки, отличительной особенностью системы является полностью объектно-ориентированная архитектура (на уровне API). Начиная с версии системы 9.x появился серьёзный механизм защиты — разграничение API в соответствии с правами приложений (capabilities). Основной язык разработки приложений — С , имеется поддержка Java. Также существуют библиотеки PIPS для портирования приложений с других ОС.

В 2005 году вышла Symbian OS Series 60 3rd Edition, основанная на новом ядре EKA2, что привело к нарушению обратной совместимости с программами, написанными для предыдущих версий.

На данный момент наиболее распространённой (по количеству устройств) версией является Symbian OS Series 60 3rd Edition и 5th Edition.

Начиная с осени 2022, системой Symbian OS оснащает свои смартфоны только компания Nokia. До этого эту ОС использовали также такие компании как Samsung, Sony Ericsson и некоторые другие. На данный момент производство смартфонов с Symbian OS прекращено. Основными конкурентами Symbian OS были операционные системы Microsoft: Windows Mobile (Pocket PC Edition) и Smartphone Edition и Windows Phone, а также операционные системы Google Android, и Apple iOS.

Android (Андро́ид) — операционная система для смартфонов, планшетных компьютеров, электронных книг, цифровых проигрывателей, наручных часов, нетбуков и смартбуков, очков Google и других устройств, основанная на ядре Linux и собственной реализации Java от Google.

В 79,3 % смартфонов, проданных во втором квартале 2022 года, была установлена операционная система Android.

Достоинства

Некоторые обозреватели отмечают, что Android проявляет себя лучше одного из своих конкурентов, Apple iOS, в ряде особенностей, таких как веб-сёрфинг, интеграция с сервисами Google Inc. и прочих. Также Android, в отличие от iOS, является открытой платформой, что позволяет реализовать на ней больше функций.

· В Android-аппаратах, как правило, присутствует microSD-кардридер, делающий возможным быстрый перенос файлов с компьютера на телефон. Кроме того, в iOS и Windows Phone 7 невозможна прямая передача каких-либо файлов с телефона и на телефон, кроме как через программы синхронизации (iTunes и Zune), в то время как телефоны на Android экспортируют файловую систему карты памяти как USB mass storage device (в версиях старше 3.0 на усмотрение производителя) или с помощью Media Transfer Protocol (MTP).

· В отличие от iOS и Windows Phone 7, в Android заявлена полноценная реализация Bluetooth-стека, позволяющая в том числе передачу и приём файлов. Присутствует реализация FTP-сервера, режима точки доступа к сети (службы PAN) и групповой одноранговой сети через Bluetooth (службы GN).

· Несмотря на изначальный запрет на установку программ из «непроверенных источников» (например, с карты памяти), это ограничение отключается штатными средствами в настройках аппарата, что позволяет устанавливать программы на телефоны и планшеты без интернет-подключения (например, пользователям, не имеющим Wi-Fi-точки доступа и не желающим тратить деньги на мобильный интернет, который обычно стоит дорого), а также позволяет всем желающим бесплатно писать приложения для Android и тестировать на своём аппарате.

· Android доступен для различных аппаратных платформ, таких как ARM, MIPS, x86.

· Существуют альтернативные Google Play магазины приложений: Amazon Appstore (англ.), Opera Mobile Store, Yandex.Store, GetUpps!.

· В версии 4.2 введена поддержка многопользовательского режима.

Критика

· Наличие в Android-устройствах сервисов Google, обеспечивающих возможность передачи идентификационной информации на серверы компании, например, информацию о перемещении пользователя в реальном времени.

· В версии Android 1.6 разработчики добавили Native Development Kit, который позволяет писать собственные низкоуровневые модули для системы на языке C/С , опираясь на стандартные Linux-библиотеки. Хотя, например, стандартная библиотека языка Си на платформе Android, известная как Bionic, как раз не является стандартной и полностью совместимой с libc.

· Для доступа к Google Play и другим сервисам от Google необходимо использовать проприетарные приложения, которые производитель телефона имеет право устанавливать на телефон только после заключения контракта с Google.

· Конкуренты Android выступили с критикой платформы, обвиняя её в чрезмерной фрагментации, создающей препятствия разработчикам. Google опровергла все обвинения, заявив, что никаких подобных проблем нет.

· Подвергается критике решение Google не размещать в широком доступе код Android 3.0 Honeycomb, доступный только для участников Open Handset Alliance или по индивидуальному запросу после подписания соглашения. Google мотивирует это неготовностью платформы и мерой предупреждения небрежной её реализации. Ричард Столлман заявлял, что «всё просто и ясно: за исключением ядра Linux, Android 3 представляет собой несвободный софт» и «несмотря на то, что телефоны с Android на сегодняшний день не так плохи, как смартфоны Apple или Windows, нельзя сказать, что они уважают вашу свободу». В настоящий момент Google открыл исходный код для всех версий Android вплоть до 4.3, а также отправил в Linux все изменения, в соответствии с GPL.

· По данным Lookout Security Mobile, за 2022 год у пользователей Android-смартфонов было украдено около миллиона долларов США (напр., отправка СМС без ведома владельца телефона).

Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Если телефон выходит из поля действия базовой станции (или качество радиосигнала сервисной соты ухудшается), он налаживает связь с другой (англ. handover).

Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам одного оператора делать звонки абонентам другого оператора, с мобильных телефонов на стационарные и со стационарных на мобильные.

Операторы могут заключать между собой договоры роуминга. Благодаря таким договорам абонент, находясь вне зоны покрытия своей сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора. Как правило, это осуществляется по повышенным тарифам. Возможность роуминга появилась лишь в стандартах 2G и является одним из главных отличий от сетей 1G.

Операторы могут совместно использовать инфраструктуру сети, сокращая затраты на развертывание сети и текущие издержки.