Lekt 01 inform_decrypted
0 likes332 views
Документ освещает историю и развитие сетей электросвязи, начиная с телефонных сетей и заканчивая мультисервисными сетями. Рассматривается классификация информации и характеристики различных типов данных, включая речевую и цифровую информацию. Основное внимание уделяется стандартам, разработанным для оптимизации передачи информации и улучшения качества услуг связи.
Lekt 01 inform_decrypted
- 1. 1 ЛЕКЦИЯ № 1 Исторически сложилось так, что первые сети электросвязи проектировались и строились для транспортировки какого-нибудь одного вида информации. Наиболее масштабными по объемам перевозимого трафика до недавнего времени были телефонные сети общего пользования (ТфОП-PSTN). Основным видом информации в этих сетях является речь, коммутируемая и транспортируемая в цифровой форме. Другие виды информации (например, факсимильная информация или передача данных) являются чужеродными для ТфОП, и значительно ухудшают качество предоставляемой речевой услуги. Для более гармоничного предоставления услуг по транспортировке различных видов информации в 1980…1984гг была разработана концепция и построены первые полностью цифровые сети с интеграцией служб (ЦСИО-ISDN), пока с добавкой У - узкополосные. Как видится с позиций современных требований, сети У-ЦСИО не обеспечивают удовлетворения потребностей в услугах ни по спектру передаваемых видов информации, ни по объемам, ни по эффективности используемых сетевых ресурсов. Однако, при разработке стандартов У-ЦСИО был накоплен положительный опыт по классификации услуг, по внедрению универсальных интерфейсов, а также по спецификаций соответствующих протоколов цифровой сигнализации в доступе (DSS1) и межстанционной (ОКС-7), которые испытали проверку временем и до сих пор активно используются в сетях с КК (ТфОП, У-ЦСИО, GSM). Полезный опыт, наработанный ведущими фирмами производителями коммутационного оборудования, был положен в основу стандартов будущих сетей, включая мультисервисные сети на базе широкополосных ЦСИО (B-ISDN). Основным разработчиком этих стандартов до 1992 г был МСЭ-Т (ITU-T), создавший целую серию стандартов по У-ЦСИО и Ш-ЦСИО. Первые публикации стандартов в этом направлении относятся к 1984 г (Красная книга). В 1988 г вышла вторая версия этой серии – Синяя книга, а в 1992г – значительно дополненный вариант рекомендаций – Белая книга (серии от I.100 до I.7xx). В середине 90-х годов (после успешного старта IP-телефонии), начался этап конвергенции сетей с КК и сетей с КП (на основе IP). Совместные (ITU-T и IETF) разработки стандартов мультисервисных транспортных сетей, не обошлись без опыта обеспечения качества речевых услуг, накопленного в процессе разработки стандартов У- и Ш-ЦСИО. Признано, что качественное предоставление речевой услуги, возможно только в режиме CONS (т.е. с предварительным установлением соединения), следовательно, необходимо применение протоколов сигнализации. На этапе перехода к сетям следующего поколения (NGN), роль таких сигнальных протоколов в доступе и на границе сетей КК и КП могут успешно выполнять протоколы DSS1 и ОКС-7.
- 2. 2 Классификация и характеристики видов информации Проектируя любую сеть телекоммуникации, необходимо представлять – какие виды информации будут по ней транспортироваться, характеристики этих видов информации и объемы. Особенно важно знание характеристик информации при проектировании и эксплуатации мультисервисных сетей, предназначенных для перевозки всех видов информации. Можно выделить несколько подходов к классификации информации по различным характеристикам, например: • по назначению информации; • по требуемой скорости передачи; • по характеру создаваемой нагрузки; • по чувствительности к задержкам; • по чувствительности к потерям и т.п. Выделение и учет различных характеристик информации в конкретном случае, зависит от используемой в сети технологии передачи и коммутации. В рекомендациях по ЦСИО серии от I.100…I.2xx, выполнена классификация видов информации по нескольким характеристикам. Для всех современных сетей важной классификацией видов информации является классификация по назначению информации, представленная в табл. 1. Таблица 1 - Классификация информации по назначению U (User) - С (Control) – М (Management) – пользовательская управляющая административного управления Речь аналоговая Вспомогательная информация Информация управления Речь цифровая (служебная) сетями связи (O&M, TMN) Речь цифровая сжатая Голосовая почта Сигнальная информация, т.е. - алармы Музыка информация способствующая - статистика Аналоговое TV продвижению информации типа U - данные измерений Цифровое TV по сетям связи: - биллинговая информация ТЛГ • информация для установления и - и т.п. Данные (Передача файлов) разрушения соединений Данные (Транзакции) • информация для Факс (гр. 2, 3, 4) предоставления ДВО Поиск документов • и т.п. E-mail Видео-почта Телеметрия ТV по запросу Видео - ТЛФ Видеоконференция И т.д.
- 3. 3 Для передачи видов информации типа U проектируются и строятся сети связи. Именно от транспортировки этого типа информации получает доход оператор. Для подготовки к передаче информации типа U по сетям с коммутацией пакетов разработано множество информационных протоколов верхних уровней ЭМВОС, например: SMTP, H.323, HTTP, FTP, T.120 и т.п. Информация типа С используется для оптимального выделения сетевых ресурсов в соответствии с характеристиками информации типа U. Обмен информацией типа С производится с помощью сигнальных протоколов, например: Q.931, ISUP, B-ISUP и т.п. Для обмена информацией типа М используются управляющие протоколы, например: SNMP, CMIP, ILMI, OMAP, FTAM, FMIP и т.п. Непосредственная передача всех типов информации по сетям связи производится с помощью коммуникационных протоколов, организованных в виде различных стеков, наиболее известными из которых являются стеки сетей Х.25, ОКС-7, IP, АТМ. Современные сети связи в своей функциональной структуре имеют выделенные плоскости для перевозки каждого из трех типов информации. В зависимости от скорости передачи, требуемой для конкретного вида информации, организуются реальные или виртуальные каналы. В соответствии с классификацией видов информации по назначению, можно выделить следующие типы сетей: • Сети для перевозки пользовательской информации, • Сети, каналы и протоколы сигнализации (ОКС-7, DSS1, …) • Сети, каналы и протоколы управления. В перспективных сетях для транспортировки всех видов информации используется единая мультисервисная сеть на базе КП. Как видно из табл. 1, типы информации U, C, M совершенно не похожи между собой по назначению. Информация типа С и М по природе своей имеет цифровой характер, легко пакетизируется, в меньшей степени чувствительна к задержкам, достаточно чувствительна к потерям, требует относительно небольшой полосы пропускания. Наиболее разнообразными характеристиками обладает пользовательская информация. Характеристики для некоторых видов информации типа U приведены в табл. 2. Характеристики приведенных в табл. 2 видов информации, для разных сетей имеют различное значение. Для сравнения в первых трех строках табл.2 приведены характеристики аналоговых видов информации – полоса частот и динамический диапазон уровней. Эти характеристики важны для аналоговых сетей и каналов. При цифровизации информации эти две характеристики преобразуются в скорость передачи. Для сетей с КК, показатель чувствительности к задержкам не используется, так как технология КК обеспечивает минимальные задержки, удовлетворяющие все виды информации.
- 4. 4 Сети с КП по природе своей являются сетями с очередями, буферизацией нагрузки, благодаря чему более эффективно используется пропускная способность каналов, но вносятся значительные задержки. Поэтому виды информации, чувствительные к задержкам, требуют более приоритетного обслуживания в сетях с КП. Показатель взрывообразности (неравномерности) трафика – пачечность, определяемый отношением пиковой скорости передачи информации к средней скорости, в сетях с КК подчеркивает неэффективность этих сетей для видов информации с коэффициентом пачечности более 1. Для сетей с КП показатель пачечности характеризует возможности пакетных сетей осуществлять статистическое мультиплексирование, позволяющее более эффективно использовать сетевые ресурсы, сглаживая пики нагрузки в буферной памяти. Анализ значения скорости передачи позволяет оптимально распределять пропускную способность сети между различными видами информации.
- 5. 5 Таблица 2 - Характеристики некоторых видов информации типа U Вид информации Диапазон частот. Скорость передачи Чувствительность: Пачечность Динамический диапазон - D T - Задержки / P - потери (Vпик/Vср) Речь 0,3-3,4 кГц; D> = 40дБ T 1 Музыка 0,02 –20 кГц; D>=60дБ T 1 TV (подвижное До 6 МГц=< ∆ F кан T, P 1 изображение) A =< D –Динам. Диапазон = 60дБ Цифровая ТЛФ 6,4 - 64 кБит/c (Сжатая речь – G.723.1, T, P 5…1 несжатая – G.711) Цифровое TV 1,5 Мбит/с- 25 МБит/c T, P 200…20 ТЛГ 50 Бит/с- 2400 Бит/с P 1 Данные (Передача файлов 9,6кБит/с – 34 Мбит/с P 100…1 между ПЭВМ) Факс (гр. 2, 3, 4) 2,4кБит/с – 64 кбит/с P 1 Поиск документов 64 кбит/с P 200 E-mail 9,6 кбит/с – 64 кбит/с P 2…20 Голосовая почта 14 кбит/с – 64 кбит/с P 5…10 Видео-почта 64 кбит/с – 128 кбит/с P 10…20 Телеметрия 2,4 кбит/с – 128 кбит/с P 10…20 Доступ в Internet (без 19,2 кбит/с-2048 кбит/с (От Оператора) P 10…100 классификации видов 2,4 кбит/с-56 кбит/с (От Абонента) сервиса – средние данные) ТV по запросу 2 Мбит/с – 8 Мбит/с (От Оператора) P, T 15…100 2,4 кбит/с-56 кбит/с (От Абонента) Видео - ТЛФ 128 кбит/с T 2…5 Видеоконференция 384 кбит/с-2048 кбит/с T 5…15 С точки зрения значения допустимых задержек, различают виды информации следующих классов: • Информация реального времени (время задержки не более 0,1 сек). К этому классу относят речевую и видеоинформацию в режиме диалога. • Транзакции (время задержки не более 1 сек). Примером этого вида информации служат запросы к распределенным базам данных. • Данные (время задержки более 1 сек). Сюда относят широкий спектр не диалоговой информации, например, все виды электронной почты.