- •Е.В. Букрина Протоколы мультисервисных сетей
- •Содержание
- •1 Softswitch в составе сети связи следующего поколения
- •1.1 Концепция Softswitch
- •1.2 Функциональные плоскости эталонной архитектуры Softswitch
- •1.3 Основные протоколы сети ngn
- •Вопросы для самоконтроля
- •2 Инициирование сеансов связи
- •2.1 Основы протокола sip
- •2.2 Архитектура сети sip
- •2.3 Сценарии сеансов связи
- •Вопросы для самоконтроля
- •3 Управление шлюзами
- •3.1 Декомпозиция шлюза
- •3.2 Команды протокола mgcp
- •3.3 Пример сценария соединения ip-телефонии с использованием протоколов mgcp и окс№7
- •Вопросы для самоконтроля
- •4 Группа sigtran
- •4.1 Архитектура sigtran
- •4.2 Протокол передачи с управлением потоками
- •4.3 Уровни адаптации
- •Вопросы для самоконтроля
- •5 Подсистема мультимедиа на базе ip-протокола (ims)
- •5.1Архитектура ims
- •5.2 Протоколы и интерфейсы подсистемы ims
- •5.3 Взаимодействие сетевых элементов на уровне ядра подсистемы
- •5.4 Сравнительная характеристика Softswitch и подсистемы ims
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список сокращений
- •Список литературы
Федеральное агентство связи
ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики»
Уральский технический институт связи и информатики (филиал)
Е.В. Букрина Протоколы мультисервисных сетей
Учебное пособие
Екатеринбург
2
УДК 621.391
ББК 32.88-01
Букрина Е.В.
Протоколы мультисервисных сетей: Учебное пособие. Е.В. Букрина. – Екатеринбург: УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2012. – 102 с.
Учебное пособие предназначено для изучения дисциплин «Протоколы мультисервисных сетей», «Сети нового поколения» для студентов направления подготовки 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (квалификация (степень) выпускника «магистр»).
В учебном пособии рассмотрена архитектура современной мультисервисной сети, принципы реализации сети с использованием технологий Softswitch и IMS (IP Multimedia Subsystem), архитектуры протоколов транспортной IP-сети, уровни многопротокольной системы сигнализации SIGTRAN, организация взаимодействия мультисервисной сети с традиционными сетями.
УДК 621.391
ББК 32.88-01
Содержание
Введение |
4 |
1 Softswitch в составе сети связи следующего поколения |
6 |
1.1 Концепция Softswitch |
6 |
1.2 Функциональные плоскости эталонной архитектуры Softswitch |
15 |
1.3 Основные протоколы NGN |
19 |
Вопросы для самоконтроля |
22 |
2 Инициирование сеансов связи |
25 |
2.1 Основы протокола SIP |
25 |
2.2 Архитектура сети SIP |
28 |
2.3 Сценарии сеансов связи |
31 |
Вопросы для самоконтроля |
38 |
3 Управление транспортными шлюзами |
41 |
3.1 Декомпозиция шлюза |
41 |
3.2 Команды протокола MGCP |
42 |
3.3 Пример сценария соединения IP–телефонии с использованием протоколов MGCP и ОКС№7 |
49 |
Вопросы для самоконтроля |
52 |
4 Группа SIGTRAN |
54 |
4.1 Архитектура SIGTRAN |
54 |
4.2 Протокол передачи с управлением потоками |
58 |
4.3 Уровни адаптации |
59 |
Вопросы для самоконтроля |
65 |
5 Подсистема мультимедиа на базе IP-протокола (IMS) |
67 |
5.1 Архитектура IMS |
67 |
5.2 Протоколы и интерфейсы подсистемы IMS |
75 |
5.3 взаимодействие сетевых элементов на уровне ядра подсистемы |
95 |
5.4 Сравнительная характеристика Softswitch и подсистемы IMS |
95 |
Вопросы для самоконтроля |
97 |
Список сокращений |
98 |
Список литературы |
102 |
Введение
Сети связи общего пользования (ССОП) развиваются уже более 100 лет: сначала – аналоговые, затем – цифровые, сегодня – пакетные. В последние годы архитектура ССОП формировалась на основе двух основополагающих направлений развития сетей: конвергенции и гармонизации.
Конвергенция обеспечила при сетевом развитии совместное использование ресурсов ССОП с помощью всевозможных технологий: сотовых, Интернет, фиксированной связи, а гармонизация предоставила возможность пользователю получать услуги в любой из перечисленных сетей единообразным способом.
Оба направления, в конечном счете, кристаллизовались в концепцию сетей связи следующего поколения – NGN (Next Generation Network), при реализации которой мировое инженерное сообщество впервые поставило перед собой цель построить сеть связи с гарантированным уровнем качества обслуживания QoS (Quality of Service). Сетевой основой сетей связи следующего поколения являются мультисервисные сети – сети, в которых различные виды услуг используют общие ресурсы передачи, коммутации, эксплуатации, управления и прочие.
Общими характеристиками NGN, определенными ITU (International Telecommunication Union) и ETSI (European Telecommunications Standards Institute), являются разделение функций переноса информации и функций управления переносом информации через сеть, а также отделение функций услуг и приложений от собственно связных функций. Таким образом, речь идет о распределенной архитектуре, в которой связь между компонентами осуществляется исключительно через открытые интерфейсы.
NGN потенциально должна объединить существующие сети связи (телефонные сети общего пользования, сети передачи данных, сети подвижной связи) и обладает следующими преимуществами перед традиционными сетями:
для оператора:
построение одной универсальной сети для оказания различных услуг,
повышение среднего дохода с абонента за счет оказания дополнительных мультимедийных услуг,
возможность наиболее оптимального использования полосы пропускания для интеграции различных видов трафика,
возможность быстрого внедрения новых услуг и приложений, относительно легкой модернизации и расширения сети;
для пользователя:
гибкое получение необходимого набора услуг с требуемым объемом и качеством,
мобильность пользователя.
Зачастую NGN рассматривается как пакетная ССОП. Действительно, только пакетный способ передачи информации позволил гармонизировать предоставление услуг речи, данных, видео, например, при использовании технологии Triple Play. Вместе с тем, именно пакетный способ передачи информации создал базу для построения сети с гарантированным уровнем QoS.
Консорциумом IPCC (International Packet Communication Consortium) предложены сетевые конфигурации на базе программных коммутаторов Softswitch.
Softswitch – это не только одно из сетевых устройств, но также и сетевая архитектура, которая
управляет обслуживанием вызова, т.е. установлением и разрушением соединений, выполняя функции Call Agent;
координирует обмен сигнальными сообщениями между сетями, т.е. поддерживает функции Signaling Gateway [1, 2, 11, 12].
Дальнейшее развитие концепции Softswitch предусматривает интеграцию фиксированных и мобильных сетей. Это решение получило название подсистемы IMS (IP Multimedia Subsystem), которая возникла в результате эволюции сетей UMTS. Технология IMS (IP Multimedia Subsystem) позволяет разрабатывать и предоставлять абонентам сетей фиксированной и мобильной связи персонализированные услуги. В рамках конвергентной сети услуги будут предоставляться на единой технологической основе без привязки к конкретной сети доступа.