Системы коммутации

курсовая работа

1.1 Принципы построения IP-сетей

IP-сеть - это цифровая телекоммуникационная сеть, построенная на основе протокола IP, в которой все данные - голос, текст, видео, компьютерные программы или информация в любой другой форме передаются в виде пакетов в едином тракте одновременно между многими пользователями. При этом протокол IP не требует выделенного канала для сигнализации.

Трафик IP-сети включает в себя потоки информации от разных приложений, осуществляющих передачу голоса и других видов изохронного трафика, мультимедиа, документов (в том числе больших по размеру), файлов, данных с компьютерных носителей, данных между локальными сетями, факсимиле, изображений с размером транзакции 106 байт, высококачественного аудио, многочисленных видов видео. Основными критериями классификации трафика являются относительная предсказуемость скорости передачи данных, чувствительность трафика к задержкам пакетов, чувствительность трафика к потерям и искажениям пакетов.

Сеть IP-телефонии представляет собой совокупность оконечного оборудования, каналов связи и узлов коммутации. Сети IP-телефонии строятся по тому же принципу, что и сети Интернет. Однако в отличие от сетей Интернет, к сетям IP-телефонии предъявляются особые требования по обеспечению качества передачи речи. Одним из способов уменьшения времени задержки речевых пакетов в узлах коммутации является сокращение количества узлов коммутации, участвующих в соединении. Поэтому при построении крупных транспортных сетей в первую очередь организуется магистраль, которая обеспечивает транзит трафика между отдельными участками сети, а оконечное оборудование (шлюзы) включается в ближайший узел коммутации (рис.1). Оптимизация маршрута позволяет улучшить качество предоставляемых услуг. При подключении к сети других операторов их оборудование также подключается к ближайшему узлу коммутации.

Рисунок 1 - Пример построения сети IP-телефонии с использованием магистрали

Для связи между устройствами внутри сети и с устройствами других сетей IP-телефонии используются выделенные каналы или сеть Интернет. По способу связи оконечных устройств между собой сети IP-телефонии можно разделить навыделенные, интегрированные и смешанные.

В выделенных сетях (рис.2) связь между оконечными устройствами осуществляется по выделенным каналам и пропускная способность этих каналов используются только для передачи речевых пакетов. Чаще всего провайдеры IP-телефонии не строят собственную сетевую инфраструктуру, а арендуют каналы у провайдеров первичной сети. Это позволяет уменьшить затраты на эксплуатацию сети и увеличить окупаемость вложений.

Главное преимущество выделенной сети - это высокое качество передачи речи, так как такие сети предназначены только для передачи речевого трафика. Кроме того, для обеспечения гарантированного качество предоставляемых услуг в этих сетях, кроме протокола IP, применяются и другие транспортные протоколы: ATM и Frame Relay.

Рисунок 2 - Пример построения выделенной сети IP-телефонии

В интегрированных сетях IP-телефонии для связи между устройствами используется глобальная сеть Интернет (рис. 3). Это может быть уже существующая собственная сеть или доступ к сети Интернет через провайдеров. Если оператор имеет собственную сеть Интернет, то для предоставления услуг IP-телефонии он лишь устанавливает дополнительное оборудование, которое обеспечивает преобразование речи в данные и наоборот, и модернизирует уже имеющееся оборудование, чтобы обеспечить качество предоставляемых услуг. Если оператор IP-телефонии пользуется услугами провайдеров Интернет, то качество услуг такой сети может быть низким, так как обычные сети Интернет не рассчитаны на передачу информации в реальном масштабе времени.

По разным причинам операторы сетей IP-телефонии для объединения своих устройств в сети могут использовать выделенные каналы и сеть Интернет. Такие сети можно назвать сетями смешанного типа (рис. 4). Вопрос о том, какие каналы использовать для связи устройств между собой, решается оператором индивидуально в зависимости от возможностей.

Если оператор, обычно использующий выделенные каналы, по каким-либо причинам не может арендовать канал до оконечного устройства, он прибегает к услугам провайдеров Интернет. Если оператор IP-телефонии, использующий сеть Интернет, не имеет возможности получить доступ в Интернет в конкретной точке, или качество услуг через сеть Интернет очень низкое, то для подключения оконечного устройства к сети используется выделенный канал. К построению сети по смешанному типу прибегают редко, только когда нет другого варианта. Чаще всего, таким способом более крупные операторы подключают к себе более мелких операторов.

Рисунок 3 - Пример построения интегрированной сети IP-телефонии

Рисунок 4 - Пример построения смешанной сети IP-телефонии

Услуги сетей IP-телефонии:

1) Речевые соединения

Сети IP-телефонии любого уровня могут предоставлять конечным пользователям следующие виды речевых соединений:

– телефон-телефон;

– телефон-компьютер;

– компьютер-телефон;

– компьютер-компьютер.

Кроме того, часть сетей IP-телефонии предоставляет услуги по передачи факсов.

Практически все крупные выделенные сети предоставляют полный набор услуг своим клиентам. Набор приложений остальных компаний зависит от оборудования, которое используется на их сети, однако большинство провайдеров заявляют о поддержке в будущем всех соединений IP-телефонии.

2) Связь с любой точкой мира

В настоящее время большинство международных операторов IP-телефонии декларируют предоставление связи с любой точкой мира. Эта возможность является основным требованием к провайдерам IP-телефонии. Однако, чтобы реализовать это требование в одиночку, только с использованием собственной сети, операторам IP-телефонии пришлось бы вкладывать огромные средства в развертывание сети по всему миру. Чтобы избежать этого, провайдеры заключают соглашения с другими сетями IP-телефонии.

3) Подвижность (роуминг) пользователя

Одной из перспективных услуг IP-телефонии является роуминг абонента. При этом абонент одной сети может воспользоваться услугами IP-телефонии, находясь в другой сети. Для этого необходимо, чтобы при перемещении пользователя в другую сеть, визитная сеть могла получить данные этого абонента из его домашней сети. Функционирование такой услуги возможно при использовании соответствующей системы биллинга и менеджмента абонентов.

Делись добром ;)