Концепция, архитектура и свойства интеллектуальных сетей

1.2 Концепция, архитектура и свойства интеллектуальных сетей

Услуги могут быть отнесены к интеллектуальным, если при их предоставлении требуется использовать большие массивы данных и выполнять сложную обработку. Если при разработке и проектировании аппаратных и программных средств новых услуг не исходить из единой концепции, то затраты на их реализацию будут неоправданно велики. Поэтому современный подход к проектированию аппаратных и программных средств услуг основан на модульном принципе. Сущность его состоит в том, что все процедуры реализации услуг делят на законченные автономные модули услуг (МУ) – в терминологии IN независимые от услуг конструктивные блоки (Service Independent Block, SIB), не зависящие от видов услуг и друг от друга и представляющие собой законченные процедуры обработки запросов. Процедуры обмена между модулями услуг тоже стандартизируют. При таком подходе достаточно большой набор модулей позволяет создавать новые услуги путем сочетания имеющихся МУ и интерфейсных модулей. Программа реализации новой услуги будет простой и не потребует больших затрат. Лишь при проектировании экстраординарной по сложности услуги, реализация которой из имеющихся модулей невозможна, потребуется разработка новых модулей. Описанная концепция проектирования услуг интеллектуальных сетей предполагает использование языков программирования высокого уровня, обеспечивающих уменьшение затрат при вводе новых услуг. Таким образом, вторым элементом концепции IN является оригинальная методика структурного проектирования и реализации услуг.

Целью создания является интегрирование возможностей средств передачи и обработки данных для предоставления ДВО пользователям на базе традиционных средств телефонных сетей, сетей передачи данных и сетей связи с подвижными объектами. «Интеллект» таких сетей воплощается в скрытом от пользователя механизме выбора и предоставления услуг [8].

Прежняя стратегия ввода новых ДВО основывалась на замене старой (с меньшим набором ДВО) версии программного обеспечения (ПО) на всех узлах сети на новую (с новым набором ДВО). В IN добавление новых ДВО обеспечивается изменением программных средств в сетевой базе данных (БД) без изменения ПО на станциях и узлах сети. Однако такая индифферентность ПО станций к видам и составу ДВО подразумевает наличие на станциях сети средств доступа к ресурсам IN, а на одном из уровней распределения ресурсов IN – средств управления предоставлением ДВО [4, 5]. На рис. 1.2 показан пример расширения спектра ДВО в интеллектуальной сети. Для ввода новой услуги (выделено штриховкой) требуются изменения только в БД интеллектуальной сети.

Рисунок 1.2 – Расширение состава ДВО интеллектуальной сети

Характерны следующие свойства IN:

– наличие централизованных баз данных, в которых содержится исчерпывающая информация о сети и ее пользователях;

– доступ к БД с высокой скоростью;

– применение протоколов системы сигнализации №7 (ОКС №7) для связи разных компонентов сети и сетей друг с другом, обеспечивающих высокую верность обмена информацией;

– простота доступа к службам и БД при оперативном создании и модификации услуг и при предоставлении заказчикам доступа к данным, характеризующим обслуживание их запросов.

Интеллектуальные сети имеют следующие преимущества:

– контроль пользователем тех данных, которые характеризуют все нюансы обслуживания его запроса сетью;

– гибкость управления службами и услугами благодаря централизации данных в БД и высокой скорости обмена информацией в сети;

– упрощенный и оперативный ввод новых служб и услуг благодаря использованию модульного принципа проектирования и реализации новых услуг.

Структура интеллектуальной сети иерархичная, состоящая из четырех плоскостей (рис. 1.3). На одной из плоскостей этой иерархии размещают средства обработки запросов пользователей и реализации услуг. Такая централизация технологична в том отношении, что позволяет не распылять ресурсы. Однако она же требует высокой скорости транспортировки больших массивов данных между объектами разных плоскостей. Поэтому средства одной из плоскостей IN обеспечивают транспортировку сообщений с высокой скоростью и верностью.

Верхняя плоскость модели – плоскость услуг – представляет услуги так, как они «видны» конечному пользователю. Такое представление не содержит информации, относящейся к способу и деталям реализации услуги в сети. То, что услуга реализована в рамках IN, при представлении ее на плоскости услуг невидимо. Зато на этой плоскости видно, что услуги (services) компонуются из одной или из нескольких разных стандартизованных составляющих, каждую из которых пользователь воспринимает как одно из характерных свойств или, что то же самое, как один из атрибутов услуги (service features). Для каждого этапа стандартизации определяются совокупность таких составляющих и правила их использования.

Рисунок 1.3 – Структура интеллектуальной сети

Плоскость услуг в рамках структурной организации IN определяет подсистему административного управления (ПАУ) сетевыми ресурсами (Network Capabilities Manager, NCM).

Функциями ПАУ являются:

– предоставление технических средств эксплуатации и технического обслуживания интерпретаторам видов услуг (дистанционная загрузка программных средств, контроль работоспособности интерпретаторов вида услуг (ИВУ), дистанционное восстановление данных и техобслуживание);

– коммерческое управление (предоставление абонентам возможности пользоваться данными одной или нескольких служб).

Подсистема административного управления содержит собственную сетевую информационную БД (СИБД) и может вести обмен с внешними БД через сеть коммутации пакетов по протоколу Х.25, Frame Relay или по протоколу системы сигнализации ОКС №7. Эта подсистема обеспечивает управление ресурсами сети, необходимыми для предоставления ДВО, интерпретацию вида ДВО. Для связи с ИВУ используется сеть с коммутацией пакетов (КП).

Глобальная функциональная плоскость описывает возможности сети, которые необходимы разработчикам для внедрения услуг. Здесь находятся сетевые информационные базы данных, в том числе и внешние БД, в которых хранятся данные о номерах абонентов, категориях обслуживания, адресах, параметрах маршрута установления соединения и др., и программы реализации услуг – ПРУ (Service Logical Programs, SLP).

Каждой услуге соответствует своя ПРУ, которая составляется из модулей услуг – независимых от услуг конструктивных блоков SIB, одним из которых является SIB, реализующий базовый процесс обслуживания вызова – БПОВ (Basic Call Process, ВСР). BCP взаимодействует с другими блоками посредством точек инициации (Point of Initiation, POI) и завершения (Point of Return, POR). Если в процессе обработки вызова встретится одна из точек инициации, то это приводит к определенной последовательности обращений к блокам SIB. По завершении этой последовательности обращений осуществляется воздействие на процесс обработки вызова, зависящее от точки завершения. В результате такого взаимодействия может быть обеспечена услуга или компонент услуги. Определенные на верхней плоскости услуги декомпозируются на компоненты и на глобальной функциональной плоскости объединяются в один или несколько SIB, которые при взаимодействии определяют глобальную логику услуги GSL (Global Service Logic).

Таким образом, конкретная ПРУ определяет тип и последовательность действий для реализации какой-либо услуги.

Распределенная функциональная плоскость описывает функции, реализуемые узлами сети, которая здесь рассматривается как совокупность функциональных элементов (Functional Entity, FE), порождающих информационные потоки. Также на этой плоскости виден тот факт, что реализация услуги в среде IN производится программными средствами распределенным образом. Каждый FE может выполнять целый ряд определенных для него действий (Functional Entity Actions, FEAs). Одно и то же FEA может быть определено для нескольких разных FE, однако любое FEA выполняется всякий раз только каким-то одним FE.

На распределенной функциональной плоскости функционирует интерпретатор вида услуги – ИВУ (Service Logic Interpreter, SLI). Он выполняет в реальном времени функции обработки запросов для одной или многих служб. Запросы на предоставление услуги поступают в ИВУ от пунктов коммутации услуг (ПКУ). Основная функция ИВУ – контроль реализации протокола услуги, при этом необходим обмен с БД соответствующей службы.

Рассмотренные выше независимые конструктивные блоки SIB представляются на распределенной функциональной плоскости в виде последовательностей действий, выполняемых функциональными объектами. Некоторые такие действия связаны с обменом информацией между объектами, что отображено на этой плоскости в виде информационных потоков.

Физическая плоскость представляет физические элементы (Physical Entities, РЕ) сети, в которой реализована концепция IN. Этими РЕ могут быть коммутационные станции, выполняющие функции пунктов коммутации услуг – ПКУ (Service Switching Point, SSP). Пункт коммутации услуги распознает запросы на предоставление ДВО по коду (префиксу), набираемому пользователем, и формирует заявки к ИВУ. Средства ПКУ являются ведомыми по отношению к ИВУ. Команды, поступающие от ИВУ, определяют последовательность обработки запроса на предоставление услуги.

Для предоставления ДВО пользователям, независимо от того в какую из станций они включены (к средствам коммутационного узла существующей местной сети общего пользования или ведомственной (частной) сети), необходимо добавить модуль ПКУ. Кроме того, для охвата новыми услугами возможно большего количества пользователей, не являющихся абонентами ISDN, необходимы специальные средства взаимодействия с пользователем во время подготовки к предоставлению услуги (например, распознаватели и синтезаторы речи) – так называемая интеллектуальная периферия (ИП).

Если абонент включен в цифровую АТС, то функции ПКУ реализуются на этой же станции. Пользователи могут иметь доступ к ПКУ как с помощью телефонного аппарата, так и с помощью персонального компьютера. Если абонент включен в АТС, где нет ПКУ, то доступ к IN реализуется по межстанционным каналам, проложенным между данной АТС и узлом сети, где имеется ПКУ.

Таким образом, на основании вышеизложенного и приведенной на рис. 1.3 структуры интеллектуальной сети можно выделить ее следующие основные узлы с учетом определений, данных в рекомендации ITU-T Q.1205 [9].

1) SSP – узел коммутации услуг, представляющий собой АТС с соответствующей версией программного обеспечения и выполняющий функцию управления вызовом и функцию коммутации услуги. На рис. 1.3 данные узел представлен как пункт коммутации услуги (ПКУ).

2) SCP (Service Control Point) – узел управления услугами (контроллер услуг), делает возможной работу с базой данных с транзакцией в реальном масштабе времени (РМВ). SCP интерпретирует поступающие запросы, обрабатывает данные и формирует соответствующие ответы. На рис. 1.3 данные узлы представлены как интерпретаторы вида услуги (ИВУ).

3) SDP (Service Data Point) – узел базы данных услуг, содержащий данные, используемые программами логики услуги, чтобы обеспечить индивидуальность услуги. На рис. 1.3 данные узлы представлены как внешние БД, содержащие программы реализации услуг (ПРУ).

4) IP (Intelligent Peripheral) – интеллектуальные периферийные устройства, представляющие собой независимые от используемых приложений устройства интеллектуальных ресурсов, обеспечивающие дополнительные к SSP возможности. На рис. 1.3 эти устройства показаны в виде блоков интеллектуальной периферии (ИП).

5) SMP (Service Management Point) – узел менеджмента услуг, реализующий функции административного управления пользователями и / или сетевой информацией, включающей данные об услугах и программную логику услуги. Данный узел, как показано на рис. 1.3, реализует подсистему административного управления сетевыми ресурсами (ПАУ).

6) SCEP (Service Creation Environment Point) – узел создания услуг, выполняет функцию среды создания услуг и служит для разработки, формирования и внедрения услуг в пункте их обеспечения SMP, то есть является в рамках рассмотренной концептуальной структуры IN сетевой информационной БД (СИБД) (рис. 1.3).

В соответствии с вышеизложенным, обобщенно структуру сети, представляющую интеллектуальные услуги, можно классифицировать по времени выполнения и по функциональному назначению.

1.3 Аппаратные и программные средства IN

Для функционирования IN необходимы специфические аппаратные и программные средства. Аппаратные средства ПКУ и ИВУ представляют собой отдельные стативы с дисковыми накопителями и накопителями на магнитных лентах. В состав аппаратных средств ПАУ входят ЭВМ, терминалы администратора, накопители большой емкости. Программные средства IN обеспечивают обработку вызовов, требующих предоставления ДВО. Реализация ДВО в реальном времени возможна благодаря высокоскоростному информационному обмену между ПКУ, ИВУ и ПАУ через транспортные сети с КП. На рис. 1.4 показаны средства определения вида ДВО, последовательности действий при предоставлении услуги и контроля необходимых стандартных или специальных операций.

Рисунок 1.4 – Средства предоставления ДВО

Похожие работы

Организация интеллектуальной сети в г. Кокшетау на базе платформы оборудования Alcatel S12

Скачать

260457

20

40

... сети телекоммуникаций, а также сравнивая технические возможности оборудований различных фирм в настоящем дипломном проекте предлагаю создать интеллектуальную сеть в г.Кокшетау на базе оборудования S-12 фирмы Alcatel [6]. Выбор оборудования не случаен, так как на сети города полностью эксплуатируется данная система. Это позволяет оптимально решить вопросы по синхронизации, сигнализации и по ...

Система транковой связи LTR

Скачать

58637

0

1

... -систем в единую сеть, но и позволяет предоставить абонентам более широкий набор теле­коммуникационных услуг, включая дуплексную связь. Рис. 5.6. Многозоновая сеть LTR на базе коммутаторов FASTNet, использующая коммутируемые линии ТФОП   5.4. СИСТЕМА MULTI-NET   Состав и структура системы Система Multi-Net предназначена для создания многозоновых сетей связи большой про­тяженности ...

Модернизация сети телекоммуникаций района АТС-38 г. Алматы

Скачать

129463

15

13

... оконечной станции. Спектр линейного сигнала симметричный и достаточно высокочастотный, присутствуют также низкочастотные и постоянная составляющие. Постановка задачи Проведя анализ по модернизации существующих сооружений сети телекоммуникаций района АТС-38, ставим задачу для нашего дипломного проектирования: 1.Увеличить номерную емкость района АТС-38 заменой существующей РАТС типа АТСКУ 10000, ...

Технология размещения базовых станций связи стандарта DCS-1800

Скачать

103375

18

10

... мобильной и фиксированной телефонной связью; в перспективе, не должно быть никакой разницы между мобильным и домашним телефонами. 2. Анализ вопросов проектирования сотовой системы связи стандарта DCS-1800 оператора «Астелит»   2.1 Расчет величины дуплексного разноса между частотными каналами Величина дуплексного разноса определяется соотношением [6]  = - = -, (2.1) где ...