Файл: 1 Принципы построения ip сети и требования по предоставлению качества услуг 7.docx

Содержание

Введение

На сегодняшний день как за рубежом, так и в Республике Беларусь бурно развивается сегмент телекоммуникационных услуг. И уже можно отметить существенное увеличение спроса на информационные сервисы и услуги. Наблюдается постоянный растущий интерес со стороны пользователей к мультимедийным и интерактивным услугам, таким как IP-телефония общего пользования, широкополосный доступ в Интернет, видео по требованию, IP-телевидение.

Основными услугами, которые оказывают операторы электросвязи: широкополосный доступ в сеть Интернет и IPTV. Операторы электросвязи Республики Беларусь предлагают все эти услуги в одном пакете (Triple Play). TriplePlay представляет собой маркетинговый телекоммуникационный термин, который описывает модель, когда пользователям по одному кабелю широкополосного доступа предоставляется одновременно три сервиса, такие как высокоскоростной доступ в Интернет, кабельное телевидение и телефонная связь. Также уже более 10 лет на сетях передачи данных введено в эксплуатацию оборудование для предоставления услуг телевидения по IP-протоколу (IPTV). IPTV – это услуга, позволяющая пользователю получать определенный набор мультимедийного контента посредствам сети передачи данных.

---

На 1 ноября 2019 в Республике Беларусь количество абонентов широкополосного стационарного доступа составило 3,237 млн. [1].

На 1 ноября 2019 года согласно данным государственной статистической отчетности общее количество абонентов услуг IP-телевидения составило до 2,121 млн., а количество абонентов, подключенных по технологии GPON увеличилось до 2,51 млн., при этом ширина внешнего канала для доступа в интернет составила 1470 Гбит/с. [2].

На 1 сентября 2019 года число абонентов IPTV составляет более 1,1 млн. [3].

По данным прогнозов, число подключений IPTV в мире на конец 2020 года должен составить 191 млн. России удастся войти в первую пятерку по числу IPTV пользователей: помимо выше названного Китая она будет состоять из США (16,1 млн IPTV подписчиков к 2020 году), Франции (8,74 млн), Японии (7,2 млн), а на пятом месте окажется отечественный рынок. А вот в пятерку IPTV стран по выручке Россия не попадет, в нее войдут в порядке убывания объема IPTV рынка: США (8,96 млрд долл), Китай (2,29 млрд долл), Япония (2,25 млрд долл), Франция (1,7 млрд долл) и Южная Корея (1,27 млрд долл) [4].

По данным Минсвязи Беларуси в стране на 2 февраля 2021 насчитывается 3,256 миллиона абонентов стационарного широкополосного интернет-доступа. За минувший год показатель увеличился на 23 тысячи.

Стало больше и абонентов цифрового телевидения (IP-телевидения). Теперь их 2,36 миллиона.

В рамках торговой марки byfly предлагает доступ в Интернет по проводным и беспроводным технологиям. В семействе проводных технологий самыми популярными являются технологии ADSL и xPON. Беспроводный доступ byfly предлагает с использованием технологий Wi-Fi и 3G [5].

Все выше сказанное определяет актуальность данной темы.

Цель данной работы заключается в проектировании сети провайдера IP-услуг с обеспечением QoE.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Рассмотреть принципы построения IP сети и требования по предоставлению качества услуг, а именно рассмотреть технологию пакетной передачи речи и телевизионного изображения; рассмотреть программное обеспечение для расчета структурных и вероятностно-временных характеристик процесса доставки пакетов; и осуществить краткое описание требований предоставления IP услуг и параметров качества.

2. Выполнить расчет сетевых параметров в проектируемой среде , а именно: рассмотреть математическую модель расчета сетевых параметров; осуществить

---

расчет матрицы информационного тяготения; и выполнить расчет канального ресурса проектируемой сети.

3. Осуществить поиск технических решений для реализации IP сети, а именно выбрать технологию абонентского доступа в IP сети, осуществить выбор протокола маршрутизации для IP сети; рассчитать граф сети ПСС; и осуществить выбор сетевого оборудования.

---

1 Принципы построения IP сети и требования по предоставлению качества услуг

1.1 Технология пакетной передачи речи и телевизионного изображения

IP-сеть представляет собой цифровую телекоммуникационную сеть, которая построена 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 [6].

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 – это комплекс оконечного оборудования, каналов связи и узлов коммутации. Сети IP-телефонии строятся по тому же принципу, что и сети Интернет. Но 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.

В связи с этим 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 (рисунок 1.1). Оптимизация маршрута позволяет улучшить качество предоставляемых услуг. При подключении к сети других операторов их оборудование также подключается к ближайшему узлу коммутации [7].

---

Рисунок 1.1 – Пример построения сети IP-телефонии с применением 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 на выделенные, интегрированные и смешанные. В выделенных сетях (рисунок 1.2) связь между оконечными устройствами осуществляется по выделенным каналам и пропускная способность этих каналов используются только для передачи речевых пакетов.



Рисунок 1.2 – Пример построения выделенной сети IP-телефонии
В интегрированных сетях IP-телефонии для связи между устройствами используется глобальная сеть Интернет (рисунок 1.3). 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 [8].

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 (рисунок 1.4). Вопрос о том, какие каналы использовать для связи устройств между собой, решается оператором индивидуально в зависимости от возможностей.


Рисунок 1.3 – Пример построения интегрированной сети IP-телефонии


Рисунок 1.4 – 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; компьютер-телефон; телефон-компьютер; компьютер-компьютер.

2. Связь с любой точкой мира. На сегодняшний день большинство международных операторов IP-телефонии декларируют предоставление связи с любой точкой мира. Эта возможность является основным требованием к провайдерам IP-телефонии. Но для реализации этого требования в одиночку, только с применением собственной сети, операторам IP-телефонии пришлось бы вкладывать огромные денежные средства в развертывание сети по всему миру. Чтобы избежать этого, провайдеры заключают соглашения с другими сетями IP-телефонии.

---