Переход на IP

Тема в заголовке кажется очень пространной и избитой. Отчасти это так и есть, но я бы хотел поговорить именно о тенденции к унификации всех сервисов, объединению их под одной транспортной парадигмой. Не важно какое приложение у вас работает на верхнем уровне, не важно, какая среда передачи, принцип адресации и передачи данных будет неизменным. Речь идёт не только о таких новомодных сейчас течениях, как переход на видеонаблюдение через IР, IP-телефония, или IPTV. Некоторые процессы происходят для обычных людей на фоне и незаметно.

Развитие фиксированной телефонии, мобильной связи, беспроводных средств доступа, охранных систем идёт по этому пути. Или правильнее будет даже сказать, что уже завершает его.

В 20-м веке начался долгий и мучительный для некоторых переход с аналоговых стандартов на цифровые. Например, как и обычные телефонные сети, сотовые изначально были аналоговыми (например, стандарт AMPS). Позже появился полуцифровой стандарт DAMPS, а потом и GSM — полностью цифровой, у которого есть масса преимуществ.

Это был необходимый шаг и он был сделан, несмотря на существующих противников. Как ни крути, в то время аналог был тупиковой ветвью.

Хотя, впрочем, большинство, например, фиксированных телефонных сетей по сей день являют собой симбиоз цифровых и аналоговых технологий. Цифровых в части транзитных линий и аналоговых до абонентов. Но это лишь вопрос времени, потому что наступает эпоха IP.

И как несколько десятков лет назад происходил переход с аналога на цифру, так в данный момент активно переходят на IP.

Ещё до недавних пор у сотовых операторов вся сеть, включая backbone, транспорт до базовых станций и транзитные линии между городами были ориентированы на режим CS (circuit switching — коммутация каналов).

Что это означает? Вот, к примеру, вы набираете номер какого-то абонента в другом совершенно городе. Сеть оператора выделяет для вас радиоресурсы на БС, таймслоты на всех транзитных участках, в том числе на удалённой стороне, то есть такая волна расходится по свей сети. И в результате у вас есть заранее определённый канал через всю сеть от начала до конца.

То есть каждая порция данных, которую передаёт ваш телефон, всегда будет следовать одним и тем же путём до получателя и в обратную сторону. Эта полоса выделена раз и до конца сеанса, её ширина фиксированная и никто не сможет её занять — никакой чужой разговор или сессия передачи данных.

Примером такой технологии может служить небезызвестный поток E1 (он же ISDN PRI), который содержит 30 полезных тайм-слотов, что означает 30 одновременных разговоров. Это было очень удобно для беспроводных сетей второго поколения (GSM)

С одной стороны, это несомненный плюс — у вас на физическом уровне обеспечена гарантированная полоса для каждого, никаких заморочек с QoS или заторами в сети. На каждое установленное соединение выделены неотбираемые 64кб/c.

Всё прекрасно пока речь не заходит о интернете, который суть — пакетная передача данных или PT (Packet Switching — пакетная коммутация).

Даже при передаче голоса всё упирается в количество. Вы не сможете пропустить одновременных звонков больше, чем у вас тайм-слотов на этой БС/этом линке до БС. А в случае интернет-трафика вообще непонятно, как быть. Если звонков может быть, например, одновременно десять, то в интернет полезут сто. И что? Каждому выделять по тайм-слоту? А не мало ли 64к на одного сабскрайбера?

Несмотря на все те проблемы, которые несёт с собой пакетная коммутация, этот шаг необходим и неизбежен. А проблем немало: маршрутизация, обеспечение доставки пакетов, джиттеры, потери, заторы в сети. В той или иной мере все они решаемы.

Тут уж так вышло, что мы завели речь о сотовых операторов. Это и логично, потому что в первую очередь именно их касается вопрос перехода на IР. Операторы ШПД и так изначально уже работают на этой технологии, даже если говорить о WiMAX, например. Всё выше и нижесказанное так или иначе относится и к другим сферам телекома — телевидение, видеонаблюдение, телефония.

В данный момент, все крупные операторы сотовой связи уже перевели свою опорную сеть на IP/MPLS. Все элементы 2G (SGSN, GGSN, различные системы DPI) сети уже полностью взаимосвязаны через IP. Сети четвёртого поколения, такие как LTE, — это по большому счёту уже чисто IP-технология.

IP делает оператора очень гибким. Он может одновременно предоставлять услуги телефонии, интернета и IPTV (так называемый Triple play).

Дело в том, что для таких разных технологий, как сети 2G (GSM, GPRS, EDGE), 3G (UMTS, HSDPA, HSUPA), 4G (LTE, WiMAX), VoD (Video on Demand), ШПД, телефонии, телевидения и даже систем видеонаблюдения, может использоваться одна общая опорная сеть. И добавление новой услуги упирается только в покупку соответствующего оборудования без строительства новой инфраструктуры для взаимодействия компонентов.

При этом всего несколько лет назад для каждой из них практически требовалась своя сеть (например, стандарты кабельного телевидения никак не могли служить для передачи голосовой информации).

В общем-то для IP, как протокола соответствующего модели OSI, не имеет значения, что будет использоваться в качестве среды — коаксиал, витая пара или беспроводные сети. Не имеют значения и технологии второго уровня (ADSL, Ethernet, DOCSYS, SDH). Собственно в этом и универсальность и гибкость, которая делает возможными все эти крупные объединения, слияния и поглощения последних лет (правда вопрос ещё насколько это положительное явление).

В последние два десятилетия активно развивается симбиоз сетей с коммутацией пакетов и коммутацией каналов — MPLS (MultiProtocol Label Switching — своеобразный 802.1q для глобальных сетей).

MPLS поднимает гибкость и надёжность сети на новый уровень, благодаря простоте настройки услуги VPN, технологиям FastReroute и Traffic Engineering. Сейчас практически все крупные операторы уже вовсю используют MPLS, как для своих внутренних целей, так и для предоставления услуг VPN, IPTV и прочее.

Подводя итог вышесказанному перечислю ещё раз агрегированные плюсы перехода на IP (который по сути уже свершился вчера):

— Однородная опорная сеть для всех услуг позволяет экономить на передаче данных и обслуживании.

— Все сервисы разворачиваются на одной платформе

— Новую услугу проще и быстрее внедрить

— В плане сетей сотовой связи на одном и том же оборудовании могут работать технологии различных типов и поколений (GSM, UMTS, LTE, WCDMA и прочие)

— Текущую сеть легко “проапгрейдить”. Сейчас уже практически всё оборудование работает на IP и проектируется изначально под мягкую миграцию.

— Независимость от среды передачи данных и протоколов второго уровня и отсутствие влияния на скорость передачи.

Ну и учитывая грядущую эпоху IPv6, все оставшиеся сомнения должны быть уже развеяны.

http://telekomza.ru/