ТЕЛЕВИДЕНИЕ И РАДИОВЕЩАНИЕ

Реклама на сайте


Форум  / Глоссарий  / Энциклопедия  / Подписка  / Публикации  / iMag  / Объявления  / Журнал  / Медиакиты  / Мероприятия  / Услуги

Новости проекта

Слияния, поглощения

Назначения, кадры

Жизнь отрасли

Операторы доступа

Рекламный рынок

Контент

Закон и порядок


Карта активности

Энциклопедия

Исследование

Проекты и Решения

Стандарты

Объявления

Исторический календарь

Открытки


О журнале

Каталоги продукции

Спутниковая связь и вещание

Техника кино

Авторам!

Наши партнеры


Бесплатная подписка

Платная подписка

Контакты

Ссылки

Мероприятия

    Концептуально-правовые вопросы широкополосных спутниковых мультисервисных сетей

Реклама на сайте

В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Концептуально-правовые вопросы широкополосных спутниковых мультисервисных сетей

Часть 2

Во второй части статьи завершается изложение основного концептуально-понятийного аппарата широкополосных спутниковых мультисервисных сетей (ШСМ-сетей). На базе этого аппарата должна формироваться нормативно-правовая база, регулирующая технические и правовые вопросы разработки и ввода в эксплуатацию ШСМ-сетей.

Эталонные архитектуры ШСМ-сетей, сетевые и радиоинтерфейсы

Существуют две основные архитектуры (топологии):

  • топология "звезда";
  • топология смешанного типа ("меш").

Указанные архитектуры совпадают с одноименными конфигурациями обычных телекоммуникационных систем.

ШСМ-сети используют нерегенеративную и регенеративную топологию спутников.

Нерегенеративная представляет собой архитектуру, обычно называемую bent-pipe (архитектура с использованием спутника типа "прямая труба", или с прямой ретрансляцией). Она не ограничивает уровни стека протоколов радиоинтерфейса спутника. Спутник работает только как преобразователь частоты , передавая сигналы от каналов пользователей к фидерным линиям.

Регенеративная топология включает в себя целый набор других архитектур, которые обеспечивают дополнительные функциональные возможности спутника. В этих архитектурах функции спутника оказывают ограничения на один или более слоев стека протоколов радиоинтерфейса.

Эталонная модель спутникового доступа показана на рис. 1. Описание интерфейсов дано в табл. 1.

Функции взаимодействия реализуются в двух точках (см. рис. 1). Первая точка взаимодействия (точка 1.10) находится там, где требуется преобразовать внутренний интерфейс ШСМ-сети в специальный (приспособленный для этой сети) интерфейс центральной сети. Например, асинхронный режим передачи (стандарт, который объединяет возможности двух технологий — передачи пакетов и каналов). Вторая точка взаимодействия (точка 1.2) расположена там, где требуется преобразовать внутренний интерфейс сети во внешний интерфейс оконечного оборудования.

Функции взаимодействия представляют собой логические функции, и для них не существует определенного местоположения в конфигурационной диаграмме ШСМ-сети.

На рис. 1 отражена только архитектура пользовательской плоскости, и ряд элементов (например, центры управления спутниками и сетями) на нем не показаны.

Примеры топологий "меш" и "звезда" даны на рис. 2 и 3 соответственно.

В топологиях присутствуют следующие типы интерфейсов:

  • физические;
  • логические.

Оба типа интерфейсов входят в так называемые U-плоскостной и С-плоскостной интерфейсы.

U-плоскостной интерфейс (от английского слова User plane) имеет уровневую структуру и реализует для пользователей обмен информационными потоками и контроль над ними, а также способен обеспечить распознавание и устранение ошибок.

С-плоскостной интерфейс (от английского слова Control plane) имеет уровневую структуру и представляет собой совокупность протоколов, используемых для сигнализации и обмена служебной информацией, осуществляет управление вызовом, установление соединений, контролирует и прекращает вызовы и соединения, определяет адреса.

В топологии смешанного типа центр управления сетью (ЦУС) логически связывается только с терминалом на центральной станции. Удаленные терминалы соединяются с центром управления сетью не прямо, а через терминал на ЦС. При такой архитектуре физический интерфейс между терминалом на ЦС и ЦУС осуществляется либо непосредственно, либо через спутник. Прямой интерфейс возможен в случае, если терминалы на ЦС и ЦУС размещены рядом.

Примеры сетевых интерфейсов ШСМ-сети приводятся на рис. 4 и 5.

В этих моделях внутренние интерфейсы ШСМ-сети разделены на две группы: в направлениях "Земля - космос" и "космос - Земля". На рис. 4 показаны интерфейсы при наличии обратного спутникового канала, а рис. 5 иллюстрирует вариант, когда обратный канал на спутниковом терминале отсутствует. Он заменен наземным каналом, который обслуживает весь обратный трафик, а также в состоянии передавать часть прямого трафика (в экстремальных ситуациях). В последнем случае он является дуплексным каналом.

Архитектура протокола

Общий вид унифицированной архитектуры протокола терминалов доступа к спутникам приведен на рис. 6. Архитектура протокола в своем полном объеме состоит из двух групп функций:

  • функции доступа терминалов к спутникам, не зависимые от спутника (SI);
  • функции доступа терминалов к спутникам, зависимые от спутника.

Функции SI имеют следующие составляющие:

  • протокол пользовательских дейтограмм (длинных сообщений, разделенных на короткие пакеты и передаваемых по сети независимо друг от друга) - UDP;
  • протокол управления передачей (протокол транспортного уровня)— TCP;
  • протокол Интернета IPv4/v6 (версии 4/6).

Первые два входят в третий уровень протокола взаимодействия открытых систем (семиуровневая система протоколов OSI).

Функции SI могут содержать и другие протоколы.

Функции доступа терминалов к спутникам, зависимые от спутника, должны реализовывать следующие задачи:

  • управление спутниковой линией (SLC);
  • управление доступом к ресурсам спутника (SMAC);
  • физическую и электрическую связь между абонентским и оконечным сетевым оборудованием — физический уровень протокола OSI ((S)PHY).

Функции SLC и SMAC являются двумя подуровнями второго уровня протокола OSI, представляющего собой канальный уровень OSI. Здесь реализуются механизмы управления сетевыми ресурсами, а также обеспечивается поддержка разнообразных требований протоколов верхнего уровня по достоверности, качеству обслуживания и времени ожидания. Этот уровень является передаточной средой между сетевым и физическим уровнями.

Обмен информацией на канальном уровне может производиться в двух режимах: с установлением и без установления соединения.

Все организуемые спутниковые каналы должны соответствовать гармонизированным стандартам Европейского института стандартизации электросвязи (ЕТ-СИ) и Директиве 1999/5/ ЕС Европейского парламента и совета от 9 марта 1999 г. по оконечному оборудованию радио- и электросвязи и взаимному признанию их соответствия (Директива RTTE).

Связующим звеном между нижними уровнями, зависимыми от спутника, и верхними, не зависимыми от него, является спутниковый сетевой интерфейс SI-SAP. Этот интерфейс соответствует конечным точкам служб передачи (доставки) данных в ШСМ-сети, что позволяет ЕТСИ и другим организациям стандартизации выработать стандартную схему от высших слоев до служб передачи данных ШСМ-сети.

Механизмом адаптации на входе и на выходе интерфейса SI-SAP служб передачи данных ШСМ-сети служат две дополнительные функции:

  1. Функция адаптации для доступа к спутнику, не зависимая от спутника (SIAF). SIAF действует внизу уровня 3, чтобы адаптировать протоколы уровня 3 на входе и на выходе служб передачи данных ШСМ-сети;
  2. Функция адаптации для доступа к спутнику, зависимая от спутника (SDAF). SDAF действует вверху уровня 2, чтобы адаптировать службы доставки данных ШСМ-сети к радиоинтерфейсам местных служб.

В ШСМ-сети вводится понятие службы доставки данных. Под ним понимается набор стандартных служб уровня 2, обеспечивающих переход от уровня 2 к уровню 3. Их функционирование строится на работе служб передачи данных протокола более низкого уровня. В свою очередь, службы, реализующие протоколы более высокого уровня (протокол управления передачей, протокол Интернет (TCP/IP)), базируются на службах доставки данных протокола уровня 2. В ШСМ-сети обычно используется комбинация разных служб передачи данных (то есть различные каналы).

Службы более высокого уровня (Интернет-протоколы и выше) могут быть приведены в соответствие с другими в зависимости от конкретных требований, предъявляемых к данной службе (например, необходимости обеспечения уровня услуг и требуемой топологии сети).

Качество обслуживания (QoS)

Качество обслуживания является интегральным результатом работы ШСМ-сети и зависит от характеристик оборудования. QoS устанавливает степень удовлетворения запросов пользователя. Этот показатель определяет возможность элементов сети (например, хоста или маршрутизаторов) обеспечить выполнение определенных требований к трафику и службам. Чтобы поддерживать необходимый уровень качества обслуживания, важно взаимодействие всех уровней протоколов сверху донизу и всех элементов сети до оконечных устройств включительно. Качество гарантируется тогда, когда этот уровень обеспечивается самым слабым звеном всей цепи между источником данных и пунктом назначения.

Показатель QoS условно можно разделить на две составляющие: качество обслуживания от оконечной до оконечной точки и качество обслуживания оператора ШСМ-сети.

Эти составляющие могут существенно отличаться одна от другой. Объяснение простое: на своем пути от одной оконечной точки до другой трафик может проходить через различные службы доставки и передачи информации ряда телекоммуникационных сетей (не обязательно ШСМ), поэтому служба доставки "оконечная точка — оконечная точка" может использовать различные комбинации служб доставки данных ШСМ-сети и внешних служб доставки.

На качество обслуживания ШСМ-сети влияют все службы доставки и передачи данных (кроме внешних служб). При этом каждая в соответствии со своим уровнем протокола и на основании протокола более низкого уровня предлагает специфическое (индивидуальное) обслуживание с определенным качеством.

Классы трафиков

Под словосочетанием "класс трафика" подразумевается общее понятие, которое относится к каждому звену передачи (доставки) данных от одной оконечной точки до другой. Оно характеризует соответствующую службу доставки "оконечная точка — оконечная точка". Таким образом, отличие понятия "качество обслуживания" от класса трафика состоит в том, что первое представляет собой не общее, а специфическое понятие, относящееся только к конкретной части трафика (потока данных). Отсюда следует очевидный вывод, что различные части трафика могут иметь различное качество обслуживания

В табл. 2 приведены четыре возможных класса трафика ШСМ-сети. Указанная классификация основана на классификации, определенной в системе 3GPP.

Главной отличительной характеристикой у всех четырех классов трафика является степень чувствительности к задержкам: самым чувствительным считается разговорный класс, а самым нечувствительным — фоновый.

Структура радиоинтерфейса физического уровня

Составляющие радиоинтерфейса:

  • формирование несущих с частотно-временным уплотнением и/или широкополосной несущей с временным уплотнением;
  • канальное кодирование(скремблирование; сбор пакетов в блоки; внешнее кодирование с использованием кодов Рида-Соломона; блоковое перемежение на линии "космос — Земля"; внутреннее кодирование кодом Хемминга - на линии "Земля-космос" или конволюционное — на линии "космос — Земля");
  • формирование пакетов и кадров;
  • модуляция (QPSK);
  • передача и прием радиосигналов;
  • синхронизация (контроль частоты).

Вопросы нормирования и правового регулирования ШСМ-сетей

В настоящее время на международном, европейском уровнях и в России не существует нормативно-правовой базы регулирования ШСМ-сетей. Отсутствуют рекомендации МСЭ-Р и СЕРТ, а ЕТСИ лишь недавно приступил к разработке гармонизированных стандартов для этого сектора телекоммуникаций с предполагаемым сроком выпуска первых стандартов в 2006—2007 гг. В федеральных законах "О связи" и "О техническом регулировании" отсутствуют такие понятия как "мультисер-висные услуги", "мультимедийные сети".

Вот почему регулирование работы ШСМ-сетей в России в настоящее время осуществляется по процедурам, используемым для частотных присвоений и ввода в эксплуатацию земных станций спутниковой связи (ЗС).

Все ЗС разбиты на три типа со своими процедурами регулирования (см. статью М.М. Симонова и др. "Российская спутниковая связь и вещание"// Каталог "Технологии и средства связи", 2004 „.):

  • ЗС с диаметрами антенн более 3,8 м (для ЦС, ЦУС, ТВ), работающие в полосах частот категории совместного использования (СИ) С- и Ки-диапазонов. Для регулирования используется полная согласовательно-разрешительная схема;
  • малые ЗС (МЗС) с диаметрами антенн до 3,8 м (для передачи речи, данных, Интернет-файлов, ТВ), работающие в полосах частот категории СИ. Для регулирования используется упрощенная согласовательно-разрешительная схема;
  • VSAT с диаметрами антенн до 2,4 м (для передачи речи, данных, Интернет-файлов), работающие в специально выделенных полосах радиочастот Ku-диапазона. Для регулирования используется разрешительно-уведомительная схема.

Внедрение ШСМ-сетей ставит регуляторные органы, сетевые и спутниковые операторы, НИИ, а также производителей оборудования перед необходимостью решения целого ряда вопросов, которые можно разбить на тактические (первоочередные и среднесрочные) и стратегические (долгосрочные). К первым (тактическим) следует отнести:

  1. Внедрение уведомительной схемы (аналогично регулированию терминалов подвижной спутниковой службы) для терминалов VSAT, которые принимают информацию Интернета и имеют в своем составе оборудование для передачи запросных сигналов (обратные каналы). Без реализации уведомительной схемы регулирования невозможно достигнуть широкого внедрения ШСМ-сетей в России.
  2. Создание национальных стандартов в области ШСМ-сетей и мультимедийного оборудования, гармонизированных с основными положениями ЕТ-СИ.
  3. Разработка требований к построению ШСМ-сетей, применяемым средствам связи и управлению сетями.
  4. Разработка концепций и системных проектов по построению ШСМ-сетей с использованием терминалов различных типов, включая DVB-RCS для доступа в Интернет, и совмещенных с системами широкополосного радиодоступа и головными станциями кабельного телевидения.
  5. Проведение исследований по разработке простых и дешевых регулятивных процедур для новых услуг, учитывающих внедрение ШСМ-сетей.

К стратегическим задачам можно отнести:

  • Проведение анализа с целью снятия или уменьшения ограничений и различий, которые имеют место в существующих процедурах лицензирования речевых услуг, услуг подвижной связи,спутниковой фиксированной и подвижной связи, радио- и телевещания.
  • Проведение исследований, направленных на унификацию процедур регулирования как внутри одной страны, так и между странами. Стирание различий в процедурах передачи информации различного вида за счет наличия единого информационного потока. Создание горизонтальной системы регулирования с однородным подходом ко всей инфраструктуре сетей передачи и услугами, связанными с ними, независимо от характера предлагаемых услуг.
  • Стимулирование разработки многоцелевого оконечного оборудования и технологий, применяемых для записи, передачи и приема сообщений (например, реализация возможности смотреть программы, слушать музыку и вести речевую беседу через компьютер, ввод интерактивных услуг в практику телевещания).
  • Повышение эффективности использования ограниченного частотного ресурса, включая совершенствование политики распределения частотного спектра и частотных присвоений, а также тарифных сборов за использование частотного спектра.
  • Устранение ограничений на услуги, которые могут передаваться по определенным сетям (например, ограничения обусловлены различием регулирования связи и вещания).
  • Устранение неопределенности для потенциальных инвесторов, которые не в состоянии правильно оценить регулятивные затраты на доступ к рынку вследствие разнообразия видов сетей и регулятивных различий при вводе этих сетей в эксплуатацию.

Указанные задачи направлены на либерализацию управления сектором телекоммуникаций при наличии в нем ШСМ-сетей, что является главным стимулом для расширения сферы деятельности данного сектора промышленности и услуг.

Данный материал поможет реализовать идею стандартизации "возможностей услуг", которая заложена в основу спецификаций ETC И для проекта партнерства третьего поколения 3GPP. Это позволит без лишних усилий со стороны операторов сетей вводить новые услуги и одновременно сделать так, чтобы рынок более чутко реагировал на запросы пользователей.

Старший научный сотрудник ФГУП "НИИР"
Владимир Ермилов

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #3, 2005
Посещений: 13682

Статьи по теме


  Автор
Алексей Ермилов

Алексей Ермилов

Главный редактор телекомпании "Полюс"

Всего статей:  3

В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций


Добавить комментарий

Автор:
Компания:
E-mail:
Уведомлять о новых сообщениях в этой теме да
нет
Текст сообщения:
Введите код:









Реклама на сайте


Вызов консультанта


Регулирование и стандарты
Оборудование и технологии
Экономика и менеджмент
Контент
Новые продукты
Гуманитарные технологии
Оборудование для передачи сигнала
Профессиональное HDTV-производство
Малобюджетное производство в HD-формате



Социальная реклама


Rambler's Top100

Яндекс цитирования


Бесплатная подписка | Форум | Контакты | Ссылки | Реклама на сайте

Copyright © 2003-2013, ООО "ГРОТЕК"
Использование материалов сайта возможно при указании активной гиперссылки на главную страницу этого сайта. Ссылка должна выглядеть так: Broadcasting.Ru.