«ЛО ЦНИИС – на пути к перспективным сетевым...

«ЛО ЦНИИС – на пути к перспективным сетевым

технологиям»Осадчий А.И.Директор филиала ФГУП ЦНИИС – ЛО ЦНИИС, доктор технических наук, профессор, член-корр. РАЕН.

Тел. 8-812-369-38-80, факс: 8-812-369-78-80. E-mail:[email protected]; Приемная ЛОНИИС: [email protected]

CCеминар-встреча МСЭ для стран СНГ еминар-встреча МСЭ для стран СНГ “ A“ Aктивизация государственно-частного партнерства в странах ктивизация государственно-частного партнерства в странах

СНГ в рамках деятельности Секторов МСЭСНГ в рамках деятельности Секторов МСЭ “ “ Иссык-Куль, 22-24 август , 2012. Иссык-Куль, 22-24 август , 2012.

1

Коэволюция информационно-телекоммуникационных технологий и общества

2

Комплекс оборудования САПФИР

Комутатор

Шлюз сигнализации

Коммутатор

Медиа шлюз

Медиа шлюз

Контроллер аб. модуля

SSCP

АК16...

АК16

Кросс аналоговых аб.

линий



Медиа шлюз

Медиа шлюз УСО

УСО

TDM

GSM

IP

SBCконтроллер

Измерительное оборудование

«Краб», «Амулет»

Сервер технологическог

о управления

Сервер Proxy, DNS

Сервер eслуг

Абоненская IP подсеть

АРМ оператора

M-100синхр. 3

Характеристики оборудования САПФИР• САПФИР – это гибкие программные коммутаторы классов 4 и 5, построенные по технологии Softswitch• САПФИР – использует протокол SIP (Session Initiation Protocol, RFC 3261) для сигнализации в IP – сети, и

известные протоколы сигнализации TDM для стыка с ССОП: ОКС №7, EDSS1, 2ВСK, 1BCK, R1.5/R2, и др.• САПФИР – обеспечивает возможность выноса абонентской емкости до 100% без ограничений числа

мультисервисных абонентских выносов (МАВ)• САПФИР – обеспечивает подключение абонентских устройств широкополосного доступа по медному,

оптическому и по беспроводному каналу связи• САПФИР – поддерживает по IP – сетям централизованное удаленное управление, настройку,

изменение конфигурации и анализ работы системы, обеспечивая сбор и индикацию аварийных сообщений различных категорий, а также фиксацию подробных статистических данных с возможностью их фильтрации по критериям, задаваемым оператором

• САПФИР– использует протоколы:• - RTP, RTCP – для передачи речевых сообщений• - Рекомендации МСЭ–Т G.711A–Law и G.711mU–Law, G.723.1, G.729A – для формирования

пакетов сообщений• - Рекомендации МСЭ–Т G.168/G.165 – для эхокомпенсации и подавления эха с задержками

до 128мсек• САПФИР - обеспечивает информационную безопасность (организация VPN, приоритезация трафика и

др.);

4

Вариант строительства мультисервисных сетей с применением комплекса САПФИР в окружении TDM-

сети

В рамках ФЦП «Социальное развитие села до 2010 года» в период 2007-2009 г.г. целиком в Дубовском и в Целинском районах Ростовской области, в Панинском районе Воронежской области и двух районах Ленинградской области взамен старого коммутационного оборудования было установлено NGN - оборудование МСУ САПФИР разработки ФГУП ЛОНИИС 5

Пример архитектуры областной NGN / IMS сети

6

Вариант построения NGN - сети на основе МСУ «САПФИР»

УУД – удаленный узел доступа, АС – абонентская станция, ГШ – голосовой шлюз, БС – базовая станция

«Тарлон»Система биллингаТарификация по времени и видам услуг

7

Комплекс оборудования САПФИР Направления дальнейшего развития

В ближайшей перспективе:• Переход на платформу IMS (IP Multimedia Subsystem) с

реализацией единообразной схемы предоставления мультимедийных услуг;

• Подготовка к реализации концепции FMC (Fixed Mobile Convergence) и разработка унифицированных способ конвергенции разнородных проводных и беспроводных сетей с пакетной коммутацией.

На последующий период:• Разработка интеллектуального программного коммутатора (на

основе внедрения элементов искусственного интеллекта) для поддержки инфраструктуры перспективных когнитивных беспроводных и проводных сетей

• Реализация совместимости с внешними интерфейсами беспроводных средств связи по технологии LTE.

• Разработка мобильного комплекса связи.

8

Перспективный комплекс САПФИР –К (для проводных и беспроводных когнитивных

сетей)

Когнитивнаябеспроводная сеть

Комутатор



Медиа шлюз

Медиа шлюз

Контроллер аб. модуля

SSCP

АК16...

АК16

Кросс аналоговых аб.

линий



Медиа шлюз

Медиа шлюз УСО

УСО

TDM

GSM

IP/IMS/FMS

Средства защиты

Средства сетевого мониторинга и

измерений

Сервер технологическог

о управления

Сервер Proxy, DNS

Сервер eслуг

Когнитивный сервер

абонентская IP подсеть

Система технологическогоуправления

M-101Тсинхр.

9

Мобильные комплексы на архитектуре Softswitch

Мобильные комплексы средств связи, обеспечивающие сопряжение всего имеющегося в регионах оборудования связи: проводного и беспроводного, узкополосного и широкополосного, использующего и старые и современные инфокоммуникационные технологии должны строиться по архитектуре Softswitch,что позволит в будущем перейти к когнитивным сетям, использующим искусственный интеллект для решения всевозможных практических задач. Наличие мобильных комплексов средств связи, построенных по упомянутой архитектуре с обозначенными целевыми функциями значительно повысит эффективность работы и управляемость всеми хозяйственными, культурными и другими объектами, действующими в регионах. Пример взаимодействия мобильного комплекса с внешними сетями приведен на следующем рисунке.

10

Схема взаимодействия мобильного комплекса связи с внешними сетями

IP сеть

11

Вариант построения NGN - сети с использованием широкополосных беспроводных систем

УУД – удаленный узел доступа, АС – абонентская станция, ГШ – голосовой шлюз, БС – базовая станция

12

Технология mesh -самоорганизующиеся сети Wi-Fi – IP

IEEE 802.11g/s • Протокол Mesh-сети позволяет развертывать

самоорганизующиеся и самовосстанавливающиеся сети точек доступа ячеистой структуры.

• Протокол Mash обеспечивает: - самоорганизующуюся сеть как при инсталляции, так и

при добавлении новых зон охвата Wi-Fi; - самозаживление в случае возникновения помех или

сбоя в работе оборудования; - постоянный динамический перерасчет эффективности

работы сети; - высокий уровень безопасности между клиентами и

точками доступа13

Городская 2-х диапазонная сеть Wi-Fi ячеистой структуры

15

Вариант построения телефонной сети на базе Mesh-сети

16

Российский производитель оборудования для mech-сетей «Концерн «Созвездие»

«MeshBS»

Протокол IEEE 802.11b/g/n – Wi-FiПротокол динамической маршрутизации – RFC 3561Максимальная излучаемая мощность* – 100 мВтДиапазон частот** – 2.4 ГГцПолоса частот – 20/40 МГцМаксимальная скоростьпередачи – 40 Мбит/сИнтерфейс – Ethernet

* По требованию заказчика возможно изготовления оборудования с повышенной выходной мощностью – до 10 Вт

**по требованию заказчика возможно изготовление оборудования для альтернативного частотного диапазона

Реализует шлюз в Mesh-сеть для стандартных устройств Wi-Fi: персональные компьютеры,

ноутбуки, коммуникаторы, смартфоны, IP-фоны, оборудование видеоконференцсвязи

17

Точка доступа Wi-Fi для Mesh-сети «ORiNOCO AP-4500»

Поддерживает стандарты:

IEEE 802.11aIEEE 802.11bIEEE 802.11gIEEE 802.11./iIEEE 802.11./e

Поддерживаются протоколы ОМСР (ORiNOCO Mesh CreationProtocolTM ) и PoE

18

• На Курском вокзале в Москве создана зона Free Wi-Fi. Зона покрытия сети охватывает все объекты, расположенные на территории вокзального комплекса.

• В перспективе к всемирной паутине можно будет подключиться на всех вокзалах Москвы и крупных городов России.

• С помощью Интернета железнодорожники планируют развивать различные интерактивные сервисы, например: продажу билетов, безналичную оплату услуг, использование электронных денег, накопление бонусов и другие.

• Пассажиры российских железных дорог получили возможность бронировать, оплачивать и распечатывать проездные билеты из интернета.

Примеры бесплатного доступа Wi-Fiв Москве

19

• Бесплатный Wi-Fi действует в авиаэкспрессах, международном аэропорте Шереметьево, на некоторых маршрутах городских автобусов.

• Мэр Москва пообещал обеспечить бесплатный Wi-Fi доступ к Интернету на всех станциях московского метро

• 300 московских школ в ближайшее время получат бесплатный доступ в интернет по Wi-Fi со скоростью 10 Мбит/ (c ограничением посещаемых сайтов)

• Бесплатный Wi-Fi доступен к сети интернет действует в московском парке им. Горького, парке Царицыно и других местах

• Минкомсвязи сообщил о программе обеспечения университетов и студенческих общежитий бесплатным высокоскоростным доступом к сети интернет по Wi-Fi в ближайшие 2 года

Примеры бесплатного доступа Wi-Fiв Москве

20

Wi-Fi в такси• В московской таксомоторной компании «Важная персона» и

Санкт-Петербургской компании «Такси Люкс» мобильным интернетом с Wi-Fi доступом оборудовано более 200 автомобилей - такси.

• Высокоскоростной мобильный доступ в Интернет организован от компании «Скай Линк» с помощью EV-DO-маршрутизатора Huawei EC506 с поддержкой Wi-Fi / Ethernet, обеспечивающий скорость до 2,4 Мбит/с. Размещен в багажнике автомобиля.

• Благодаря использованию данной технологии пассажир не только получает бесплатный доступ в Интернет, но и может оплатить свой проезд пластиковой картой.

• Пользоваться доступом в Интернет могут одновременно несколько пассажиров в машине.

21

Социальные Mash Wi-Fi сети• Бесплатные Wi-Fi сети создаются в Париже (Франция),

Манчестере (Великобритания), Мюнхене (Германия).• В США беспроводными городами уже стали Сан-Франциско,

Филадельфия, Ралеф, Маунтин-Вью.• Штат Мичиган (США). Полным ходом идет развертывание самой

большой в США беспроводной сети Wi-Fi, которая охватит как городские, так и сельские районы (720 кв.миль). На малых скоростях доступ будет предоставляться бесплатно, на более высоких – unlimited от 30 до 50 долларов в месяц.

• В 2011 г Президент США Барак Обама представил план по созданию общенациональной сети беспроводного доступа, которая в течение 5 лет охватит 98 % населения страны.

22

Применение Mash-технологии в сельской связи

• Итальянская провинция Брешиа: 200 сельских населенных пункта обслуживает 800 точек доступа с общей площадью покрытия 4800 кв.км.

• Африканская страна Гана: в регионе Северный Акваним сеть Wi-Fi обеспечивает связью 6 поселений с общей площадью покрытия 100 кв.км.

• В США и других странах разрабатываются планы покрытия всей территории этих стран бесплатным Wi-Fi.

• Обама отнес этот проект к разряду национальных проектов; «Мы не можем ожидать, что завтрашняя экономика будет использовать вчерашнюю инфраструктуру» Этот проект оценивается в 18 млд $

23

Совместное использование технологий 4 G и Wi-Fi

25

РазработкаРазработка корпоративных нормативных документовкорпоративных нормативных документов. .

Решение системноРешение системно--сетевых вопросов. сетевых вопросов.

Разработка рекомендаций по проектированию участков Разработка рекомендаций по проектированию участков сетей синхронизации. сетей синхронизации.

Обеспечение синхронизации на стыках сети электросвязи с Обеспечение синхронизации на стыках сети электросвязи с космическими линиями связи и другими системами, вносящими космическими линиями связи и другими системами, вносящими большие искажения в сигналы синхронизации. большие искажения в сигналы синхронизации.

Аудит систем синхронизации сетей связи. Аудит систем синхронизации сетей связи.

Участие в поставках оборудования синхронизации, в том Участие в поставках оборудования синхронизации, в том числе для расширения функций уже эксплуатируемого числе для расширения функций уже эксплуатируемого оборудования. оборудования.

ЛОЛО ЦНИИСЦНИИС

Работы по вопросам синхронизации НТЦ ССЭ Работы по вопросам синхронизации НТЦ ССЭ ЛО ЦНИИСЛО ЦНИИСдля операторов связидля операторов связи

26

Комплекс работ по синхронизации для операторов сетей Комплекс работ по синхронизации для операторов сетей мобильной связимобильной связи

Проблемы операторов при построении систем синхронизации частоты, фазы и Проблемы операторов при построении систем синхронизации частоты, фазы и времени станций мобильной связи 3времени станций мобильной связи 3GG и 4 и 4GG

Все еще отсутствует, в особенности, в области синхронизации времени, Все еще отсутствует, в особенности, в области синхронизации времени, полный комплект стандартов и рекомендаций по вопросам архитектуры сети полный комплект стандартов и рекомендаций по вопросам архитектуры сети (операторы сталкиваются с проблемами при разработке архитектуры сети), (операторы сталкиваются с проблемами при разработке архитектуры сети), параметрам оборудования, принципам применения различных технологий параметрам оборудования, принципам применения различных технологий синхронизации на сетях связи, непротиворечивым принципам резервирования синхронизации на сетях связи, непротиворечивым принципам резервирования источников синхросигналов времени и принципам выбора наиболее качественного источников синхросигналов времени и принципам выбора наиболее качественного источника и др.источника и др.

Многие технологии синхронизации фазы и времени допускают использование в Многие технологии синхронизации фазы и времени допускают использование в гибридных системах синхронизации, когда активно используются возможности сетей, гибридных системах синхронизации, когда активно используются возможности сетей, построенных на базе построенных на базе TDMTDM, по синхронизации частоты. По таким решениям также , по синхронизации частоты. По таким решениям также отсутствует полный комплект норм.отсутствует полный комплект норм.

Построение систем синхронизации должно быть увязано с топологией сети и Построение систем синхронизации должно быть увязано с топологией сети и типами оборудования, а пакетные сети многих операторов еще находятся на ранних типами оборудования, а пакетные сети многих операторов еще находятся на ранних стадиях развития.стадиях развития.

И другие проблемыИ другие проблемы

27

Комплекс работ по синхронизации для операторов сетей Комплекс работ по синхронизации для операторов сетей мобильной связимобильной связи

ЛО ЦНИИС, оказывая научную поддержку операторам сетей связи и проектным ЛО ЦНИИС, оказывая научную поддержку операторам сетей связи и проектным организациям, проводит следующие работыорганизациям, проводит следующие работы

1. Разработка схем и проектных решений по синхронизации частоты, фазы и 1. Разработка схем и проектных решений по синхронизации частоты, фазы и времени станций мобильной связи 3времени станций мобильной связи 3GG и 4 и 4GG на основе существующих технологий, в том на основе существующих технологий, в том числе, разработанных числе, разработанных ITU-T, IEEE, IETFITU-T, IEEE, IETF ( (Synchronous Ethernet, Synchronous Ethernet, пакетная синхронизация, пакетная синхронизация, IEEE1588-PTP, NTP, IEEE1588-PTP, NTP, и др.), а также – на основе гибридных технологийи др.), а также – на основе гибридных технологий

2. Разработка рекомендаций по выбору оборудования синхронизации2. Разработка рекомендаций по выбору оборудования синхронизации

3. Предпроектное обследование сети, пусконаладка оборудования и аудит 3. Предпроектное обследование сети, пусконаладка оборудования и аудит систем синхронизации частоты, фазы и временисистем синхронизации частоты, фазы и времени

4. Разработка программ и методик измерений параметров синхронизации 4. Разработка программ и методик измерений параметров синхронизации частоты и времени оборудования или сетичастоты и времени оборудования или сети

5. Разработка рекомендаций по выбору метрологического оборудования5. Разработка рекомендаций по выбору метрологического оборудования

6. Разработка предложений по обработке и анализу данных систем 6. Разработка предложений по обработке и анализу данных систем мониторинга синхронизациимониторинга синхронизации

И другие работыИ другие работы

28

Оборудование синхронизации, разработанное в ЛО ЦНИИС, и Оборудование синхронизации, разработанное в ЛО ЦНИИС, и поставляемое на сети связи РФ и стран СНГпоставляемое на сети связи РФ и стран СНГ

29

Новые разработки Новые разработки оборудования синхронизации ЛО ЦНИИСоборудования синхронизации ЛО ЦНИИС

30

В настоящее время НТЦ ССЭ проводятся В настоящее время НТЦ ССЭ проводятся следующие исследования и разработки:следующие исследования и разработки:

31

“АМУЛЕТ-М”- формирователь IP – соединений

• Назначение: • Формирователь IP – соединений “АМУЛЕТ-М” предназначен для

поверки и проведения испытаний с целью утверждения типа оборудования, обеспечивающего учет объема передаваемой/принимаемой информации и длительности сеанса связи при предоставлении услуг пакетной передачи информации и доступа в Internet.

• Функциональные возможности:• • Формирование одновременно по всем каналам всего

стека протоколов• • Фиксация, анализ, расшифровка и индикация всех

передаваемых и принимаемых пакетов;• • Возможность визуализации всех пакетов каждого

соединения• • Определение величины погрешности измерений

поверяемого оборудования;• • Автоматический процесс испытаний;• • Статистическая обработка результатов испытаний;• • Формирование протокола испытаний.

32

«КРАБ» - измеритель показателей функционирования сетей связи

• Назначение:• Проведение испытаний сетей связи, с целью контроля

выполнения технических норм на показатели функционирования сетей связи, введенных приказом Мининформсвязи РФ № 113 от 27.09.2007 г.

• Реализуемые функции:• автоматический режим проведения испытаний;• работа, как в сетях с коммутацией каналов, так и в сетях с

коммутацией пакетов;• контроль всех нормируемых параметров в сетях

фиксированной связи, и в сетях передачи данных;• формирование по заданному сценарию контрольных

вызовов;• Реализуемые интерфейсы• 2-х проводный аналоговый абонентский стык• Fast Ethernet• UMTS/GSM/GPRS• Перспективные интерфейсы• LTE, 4GW

33

SBC «ОБЕРЕГ»•Контроль доступа к услугам• Контроллер “Оберег”

гарантирует защиту от неавторизованных попыток установления сигнального соединения за счет организации списков доступа, так называемых ACL-входов.

• Защита от несанкционированного использования (кражи) полосы пропускания обеспечивается путем управления открытием и закрытием медиа-каналов для каждого вызова и обслуживая только аутентифицированных пользователей в соответствии со специальными списками параметров ACL, включающими IP-адреса источника и адресата, а также порт для RTP&RTCP пакетов

SBC “Оберег”

Корпоративная сеть

VoIP услуги,SIP Proxy,Сервер приложений,Media сервер.

IP Access

SIP-фон

Сервер обработкивызовов

SIP-фон SIP-фон

Сеть оператора А

IP

IP

Сеть оператора В

SIP-фон

SIP-фон

34

Технические характеристики SBC «ОБЕРЕГ»

Пограничный контроллер “Оберег” имеет модульное архитектуру и обеспечивает различные варианты по производительности и функциональности за счет масштабируемости

Контроллер поддерживает следующие интерфейсы и протоколы:• физические интерфейсы Ethernet 10BaseT, 100BaseTX, 1000BaseT• IP (RFC 791)• RTP/RTCP (RFC 3550, 3551)• SIP v.2 (RFC 3261)• SDP (RFC 4566)• H.248/Megaco ( RFC 3015)• интерфейс с системой техобслуживания Syslog, XML, FTP• интерфейс с системой учета – RADIUS

SBC “Оберег”

SIP-фон

Сервер регистрации

RTP / RTCP

FW преобразует IP-адрес и порт источника (NAT)

SBC выполняет обход NAT

SBC скрывает топологию сети,

инициируя сессию в режиме B2B

SIPFirewall

35

ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ АВТОНОМНОГО ЭНЕРГОПИТАНИЯ ОБЪЕКТОВ СВЯЗИ• Система автономного энергопитания предназначена для повышения

эффективности работы объектов связи путем:• уменьшения затрат на создание удаленных объектов за счет исключения

необходимости подвода энергопитающих кабелей;• уменьшения затрат на эксплуатацию за счет исключения расходов на

электроэнергию и обслуживание кабельной линии;• повышения надежности работы удаленных объектов связи за счет

обеспечения независимости их работы от сетиэнергоснабжения и состояния кабельной линии.

ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГИЯ

• Основным источником возобновляемой энергии в настоящее время является Солнце.• Носителями энергии Солнца являются электромагнитные волны и ветер.• На энергии ветра работают ветрогенераторы.• На электромагнитной энергии работают солнечные батареи и солнечные коллекторы.

36

Перспективные разработкителекоммуникационного оборудования

Рис. 1. Модуль приемников (2 канала) STM-4 на шине PCIX.

Рис. 2. Модуль приемников потоков E4 по оптике на шине PCI-E.

37


Рис. 3. Модуль приемников E3/T3 на шине PCI-E (8 каналов по оптике).

Рис. 4. Модуль приемников потоков E1 (32 канала) на шине PCI 32/33. 38


Рис. 5. Модуль приемников потоков E3/T3 (32 канала) на шине PCI-E.

39


Рис. 6. Печатная плата устройства управления антенным полем КВ диапазона.‑

40


Рис. 7. Аппаратная платформа МЕДИАТОРА для перевода систем коммутации каналов в сеть коммутации пакетов при переходе к сетям следующего поколения (NGN).

41

Медиатор

Медиатор предназначен для перевода абонентской емкости цифровых и аналоговых АТС TDM-сетей в сеть с коммутацией пакетов.

Обеспечивает режимы работы:1) тракинговый шлюз,2) резидентный шлюз,3) шлюз доступа.

Предоставляет набор услуг:1) конференции разных типов и динамическое управление ими;2) переадресация и переключение связи от одного абонента к другому;3) прием/передача факсов от абонентов;4) предоставление услуг автоинформатора и интерактивного речевого взаимодействия с пользователем;5) предоставление абоненту доступа к сети передачи данных на скорости до10 Мбит/сек. по медной паре;6) организация выделенных линий.

42

Медиатор Медиатор обеспечивает взаимодействие со следующим оконечным оборудованием:

1) IP-телефонами и Softphone H.248,2) оборудованием мультисервисного доступа (концентраторы и т.п.).

Поддерживает интерфейсы с:1) TDM-сетью – внутристанционные TDM-потоки, потоки E1 (до 32 потоков);2) аналоговыми АТС - двух- и четырех- проводные аналоговые соединительные линии (до 128 направлений);3)транспортной IP-сетью - по интерфейсу Ethernet 10/100/1000 Мбит/с.

Состав медиатора:1) модуль аппаратно-программного интерфейса с TDM-потоками и потоками E1 (до 32 потоков);2) аппаратно-программный модуль, реализующий преобразование TDM-IP и доступ к IP сети;3) кассета и кабели TDM-потоков;4) преобразователь питания «220 В» в «- 60 В» (опционально).

43

Медиатор Удаленное управление медиатором обеспечивается по протоколу SNMP (v1, v2c

и v3) и через Web-интерфейс.

Медиатор поддерживает протокол H.248 на стороне IP-сети по нескольким независимым направлениям (рис. 1). Для обеспечения функционирования протокола SIP предусмотрено проектирование медиаконтроллера в соответствии со схемой, приведенной на рис. 2.

МедиаторАбонентское оборудование

ИКМ 1...32

H.248

Программный коммутатор Softswitch

RTPa,b(a,b,c,d)

1...128

Рис. 1.

МедиаторАбонентское

оборудование

ИКМ 1...32

H.248

Медиаконтрол-лер

RTP

Программный коммутатор(Softswitch)

RTP

SIP

a,b(a,b,c,d)

1...128

Рис. 2. 44

Медиатор

Резервирование предусмотрено по схеме «горячего резерва» с сохранением контекста через служебный канал выделенного Ethernet 10/100/1000 Мбит/с IP-сети (рис. 3).

МедиаторАбонентское

оборудование

ИКМ 1...32

H.248

КоммутаторEthernet

RTP

Программный коммутатор(Softswitch)

RTP

Медиатор

H.248

RTP

H.248

a,b(a,b,c,d)

1...128

Рис. 3.

45

С П А С И Б О ЗА В Н И М А Н И Е !С П А С И Б О ЗА В Н И М А Н И Е !

[email protected]

46

«ЛО ЦНИИС – на пути к перспективным сетевым...

Documents

Transcript of «ЛО ЦНИИС – на пути к перспективным сетевым...