пояснительная ВВЕДЕНИЕ IPтелефония ~ это технология передачи голосового трафика по каналам сети Internet

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

Записка пояснительная

ВВЕДЕНИЕ

IP-телефония – это технология передачи голосового трафика по каналам сети Internet, т.е. по сетям с пакетной маршрутизацией (VoIP, Voice over IP). В отличие от IP-телефонии, традиционная телефония – это передача голоса с выделением отдельного канала для каждого соединения. Более доступным языком "IP-телефония" – это передача телефонных соединений по IP, Интернет – протоколу. Когда пользователь дозванивается по городскому номеру компании-оператора связи, он соединяется с компьютерным узлом, который разбивает его речь на отдельные кусочки, которые тут же оцифровываются, сжимаются, уменьшаясь в размерах в несколько раз, и отправляются с использованием Интернет - технологий в другие региональные узлы связи, где они декодируются и по обычным телефонным каналам попадают к абоненту "на другом конце провода". Таким образом, вместо одного телефонного соединения на традиционных каналах связи можно установить 8-10, что и объясняет существенную экономию. Кроме того, в системе отсутствует оператор, который в некоторых карточных системах переадресует вручную ваш звонок, и это позволяет ввести дополнительные скидки на стоимость переговоров

Основным преимуществом IP-телефонии является более низкая стоимость междугородных и международных переговоров по сравнению с традиционной телефонией за счет оцифровки и последующей компрессии (сжатия) голосового потока, что позволяет снизить себестоимость услуги.

Протокол IP стал всемирным стандартом передачи данных, и является общей платформой для передачи голосовой, видео и прочей информации. Крупнейшие телекоммуникационные компании мира инвестируют в развитие собственных IP сетей и в миграцию существующих голосовых сетей на IP.

Обычные телефонные звонки требуют разветвлённой сети связи телефонных станций, связанных закреплёнными телефонными линиями. Высокие затраты телефонных компаний приводят к дорогим междугородним разговорам.

В связи с повышением абонентской платы за использование телефонной сети, IP телефония становится более актуальным и выгодным вариантом передачи голоса и факсимильных данных.

В международных организациях и форумах идет непрерывная разработка новых стандартов и протоколов, связанных с передачей речи по сетям с пакетной коммутацией. Производители аппаратного и программного обеспечения регулярно представляют на рынок свои новые продукты. За последние год-полтора редкий номер отечественных коммуникационных журналов обходится без статьи, затрагивающий технологию IP-телефонии. За рубежом издано несколько монографий, посвященных данной тематике, в сети Интернет имеется огромное

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

Записка пояснительная

количество сайтов, содержащих информацию по IP-телефонии. Все это говорит о перспективности данной технологии.

В Брестской дистанции сигнализации и связи существует хорошо организованная волоконно – оптическая  сеть, что дает основу для организации передачи голоса и факсимильных данных по IP протоколу.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 6

Записка пояснительная

ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

Целью данного дипломного проекта является достижение стабильной с экономической точки зрения работы дистанции сигнализации и связи, путем организации телефонной сети с использованием IP-телефонии.

Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

1. Изучить принципы построения и особенности сетей IP-телефонии, способы защиты речевой информации в сетях передачи данных с коммутацией виртуальных пакетов;
2. Изучить основное оборудование применяемое в сетях IP-телефонии;
3. Исследовать возможность применения технологии IP-телефонии на телефонной сети Брестской дистанции сигнализации и связи с целью увеличения абонентской базы;
4. Исследовать кабельная и волоконно-оптическая сеть Брестской дистанции сигнализации и связи с целью создания на её базе сети IP-телефонии.
5.  Провести оценку экономической эффективности внедрения IP-телефонии на дистанции сигнализации и связи;
6. Изучить особенности охраны труда при проведении земляных работ и монтажа волоконно-оптических линий связи.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 7

Записка пояснительная

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Во время работы над дипломным проектом были использованы литературные источники, которые содержат информацию о IP-телефонии, организации IP сетей различного уровня сложности, коммутации и маршрутизации в IP сетях, мерах информационной безопасности применяемых в IP сетях, а так же об оборудовании IP сетей.

Книга [1] посвящена новой и перспективной технологии – IP-телефонии. Рассматриваются системно-сетевые аспекты IP-телефонии, методы и алгоритмы кодирования речевой информации, основные подходы и протоколы Н.323, SIP, MGCP, MEGACO, вопросы качества обслуживания QoS, аспекты реализации оборудования IP-телефонии и его тестирования.

В книге [2] представлены концептуальные основы технологии передачи речи по сетям пакетной коммутации, работающим по протоколу IP (Internet Protocol). Рассмотрены архитектуры системы IP-телефонии на базе Рекомендаций ITU-T H.323 и концепции TIPHON, разработанной ETSI. Описаны вопросы сигнализации, адресации, обеспечения качества в сетях IP-телефонии. Отдельные главы посвящены вопросам стандартизации и правового регулирования IP-телефонии, системам биллинга и менеджмента пользователей, вопросам безопасности, мобильности услуг. Дан анализ принципов построения сетей IP-телефонии, описана практика внедрения услуг пакетной передачи речи за рубежом и в России, приведен обзор оборудования для построения сетей IР-телефонии.

В книге [3] описан состав и работа фундаментальной инфраструктуры современной телефонной связи, основные концепции сетей передачи голоса и данных, а также протоколы IP, используемые для передачи данных между современными телефонными системами. Здесь основы технологий VoIP рассматриваются на уровне, достаточном, чтобы администратор сети, разработчик программного обеспечения или любой, кого просто интересуют технологические вопросы по сетям VoIP, получили необходимый объем информации.

В этом источнике [4] приводятся сведения о принципах организации и функционирования протокола SIP (Session Initiation Protocol), широко используемого сегодня в IP-телефонии и являющегося наиболее вероятным кандидатом на ведущую роль в сетях связи следующего поколения NGN. Описываются сообщения SIP, процедуры управления соединениями в IP-сети и между сетями IP и ТфОП, процедуры аутентификации, защиты информации, обеспечения безопасности. Рассматриваются расширения SIP, обеспечивающие взаимодействие сети IP с телефонной сетью при создании и поддержке сеансов связи ТфОП-IP-ТФОП, ТфОП-IP и IP-ТфОП. Излагаются задачи преобразования

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 8

Записка пояснительная

сигнализации SIP при взаимодействии с другими протоколами сетей NGN. Освещаются вопросы тестирования SIP и пути реализации на базе этого протокола ряда известных и новых инфокоммуникационных услуг.

В книге [5] рассматриваются основы проектирования систем передачи речи, начиная с первых аналоговых систем телефонной связи и кончая цифровыми системами мобильной связи. Представлены принципы модуляции сигналов для передачи по радиоканалам и волоконно-оптическим кабелям, методы кодирования речевых сигналов.

В источнике [6] рассматривается семейство протоколов TCP/IP, которое работает на любых моделях компьютеров, произведенных различными производителями компьютерной техники и работающих под управлением различных операционных систем. В нем подробно рассмотрено развитие этого протокола и его функции.

В пособии [7] в систематизированном виде излагаются основные сведения по цифровым системам связи: элементам теории стохастических процессов и кодирования, вопросам определения и оценки параметров систем связи и их сигналов, блочным и сверточным канальным кодам, каналам с ограниченной полосой пропускания и линейными фильтрами, адаптивной коррекции, системам с мультинесущей, многоканальным пользовательским системам и т.п.

В книге [8] изложены сведения о новом направлении в отрасли связи - компьютерной телефонии. Описываются принципы построения интеллектуальных сетей и компьютерных телефонных систем, предоставляемые услуги и возможности: голосовая почта, факс-почта, интернет-телефония. Даны сведения о действующих международных стандартах.

В этой книге [9] представлена основная техническая информация о различных технологиях передачи голосовых. В книге описаны терминология, концепции, технологии и устройства, используемые в современных сетях передачи голоса, и рассматривается процесс перехода от устаревших технологий аналоговой телефонии к современным цифровым методам передачи голоса для локальных и глобальных сетей, методы объединения оборудования корпорации Cisco с телефонными станциями предприятия.

В данном источнике [10] рассказано о реализации в компьютерных сетях технологий QoS. Quality of Service обеспечивает надежную доставку данных приложений посредством контроля за доступом к сети, задержкой, потерей, качеством передаваемых пакетов и пропускной способностью каналов передачи информации. Функции QoS являются неотъемлемой частью современных легкомасштабируемых сетей IP. Глубокое знание основных концепций и возможностей технологий QoS позволит сетевым планировщикам, разработчикам и инженерам максимально оптимизировать производительность сетей и обеспечить стабильное функционирование нового поколения

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 9

Записка пояснительная

мультимедийных и голосовых приложений. Здесь проводится исчерпывающий обзор возможностей и функций QoS в сетях IP. Основной акцент делается на обсуждении реальных задач.

Книга [11] в популярной форме рассказывает о возможностях современной телефонии: офисные АТС, цифровые сети ISDN, мобильная телефония, интернеттелефония, компьютерная телефония (CTI), интеллектуальные сети. Отдельные главы посвящены обзору телефонных протоколов связи (сигнализаций), плат компьютерной телефонии, программных интерфейсов телефонных систем (API). Книга содержит справочные приложения, в том числе подробный словарь терминов и аббревиатур, применяемых в области связи и телекоммуникаций.

Практически все использованные печатные источники являются сравнительно новыми (изданы в 2003-2008 годах), что подтверждает наличие все возрастающего интереса специалистов и просто любителей к вопросам организации комплексной системы защиты информации.

Актуальность выбранной темы подтверждается и тем, что некоторые источники (например, [1, 2, 5, 6, 7]) являются своего рода учебными пособиями для специалистов международного класса в сфере защиты информации. После изучения такой литературы сдается экзамен и выдается сертификат соответствующего образца (например, такая практика распространена в компании Cisco, причем попытаться сдать такой экзамен может любой системный администратор с достаточным уровнем подготовки). Также при разработке дипломного проекта были использованы Internet-источники (например, [12, 14]), где описаны самые последние тенденции в области защиты информационных систем.

1.  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 10

Записка пояснительная

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Основные понятия IP телефонии и виды строения сетей IP-телефонии

IP-телефония – это технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть для ведения международных, междугородных или других телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. Для организации телефонной связи по IP-сетям используется специальное оборудование – шлюзы IP-телефонии. Каждый шлюз должен быть соединен с телефонным аппаратом или абонентской линией АТС, пользователи которых будут являться абонентами IP-шлюза.

Два абонента разных IP-шлюзов, разделенные расстоянием в тысячи километров, могут общаться в режиме реального времени, оплачивая только время подключения к IP-сети. С равным успехом IP-шлюз может использоваться и в локальной IP-сети. Общий принцип действия телефонных шлюзов IP-телефонии таков: с одной стороны шлюз подключается к аналоговым телефонным линиям – и может соединиться с любым телефоном мира. С другой стороны шлюз подключен к IP-сети – и может связаться с любым компьютером в мире. Шлюз принимает телефонный сигнал, оцифровывает его (если он исходно не цифровой), значительно сжимает, разбивает на пакеты и отправляет через IP-сеть по назначению с использованием протокола IP. Для пакетов, приходящих из IP-сети на шлюз и направляемых в телефонную линию, операция происходит в обратном порядке. Обе составляющие процесса связи (вход сигнала в телефонную сеть и его выход из телефонной сети) происходят практически одновременно, что позволяет обеспечить полнодуплексный разговор.

На основе этих базовых операций можно построить много различных конфигураций. Для того, чтобы осуществить междугородную (международную) связь с использованием технологии IP-телефонии, организация или оператор услуги должны иметь по шлюзу (или IP-телефону) в тех местах, куда и откуда планируются звонки. Стоимость такой связи на порядок меньше стоимости телефонного звонка по обычным телефонным линиям. Особенно велика эта разница для международных переговоров. IP-телефония опирается на две основных операции: преобразование (сжатие) речи внутри кодирующего/декодирующего устройства (кодека) и упаковку в пакеты для передачи по IP-сети. В IP-телефонии используется особая система передачи пакетов со звуковой информацией, что обусловлено спецификой передачи данных по IP-сетям.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 11

Записка пояснительная

В традиционных телефонных линиях между абонентами во время разговора создается канал, чем обеспечивается фиксированная пропускная способность для передачи сигнала. В то время, как IP-сеть представляет собой систему, реализующую принцип коммутации и маршрутизации пакетов. IP-сеть не предоставляет гарантированного пути между точками связи, вся передаваемая информация (голос, текст, изображения, и т.п.) разделяется на пакеты данных, имеющие в своем составе адреса точек назначения (приема и передачи) и порядковый номер. Узлы IP-сети направляют эти пакеты по сети до окончания маршрута доставки. После прибытия пакетов к точке назначения, для восстановления исходного объема упорядоченных данных используются порядковые номера пакетов. Для приложений, где не важен порядок и интервал прихода пакетов, таких как E-mail, время задержек между отдельными пакетами не имеет решающего значения.

IP-телефония является одной из областей передачи данных, где важна динамика передачи сигнала, которая обеспечивается современными методами кодирования и передачи информации. Для обеспечения стабильной телефонной связи по IP-сетям введены специальные протоколы передачи данных, например, RTP. При передаче в режиме реального времени до 30% пакетов могут быть утеряны или получены с опозданием (что в режиме реального времени одно и то же). Хорошее приложение IP-телефонии должно возместить нехватку пакетов, восстановив потерянные данные. Сам алгоритм кодирования речи также оказывает влияние на восстановление данных. Для кодирования звуковой информации обычно используются следующие кодеки: G.711, G.722, G.723, G.723.1, G.726, G.728, и G.729.

Сеть IP-телефонии представляет собой совокупность оконечного оборудования, каналов связи и узлов коммутации. Сети IP-телефонии строятся по тому же принципу, что и сети Интернет. Однако 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. Поэтому 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 2.1). Оптимизация маршрута позволяет улучшить качество предоставляемых услуг.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 12

Записка пояснительная

Рисунок .2.1 – Пример построения сети IP-телефонии с использованием 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 2.2) связь между оконечными устройствами осуществляется по выделенным каналам, и пропускная способность этих каналов используются только для передачи речевых пакетов.

Главное преимущество выделенной сети – это высокое качество передачи речи, так как такие сети предназначены только для передачи речевого трафика. Кроме того, для обеспечения гарантированного качество предоставляемых услуг в этих сетях, кроме протокола IP, применяются и другие транспортные протоколы: ATM и Frame Relay.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 13

Записка пояснительная

Рисунок 2.2 – Пример построения выделенной сети IP-телефонии

В интегрированных сетях IP-телефонии для связи между устройствами используется глобальная сеть Интернет (рисунок 2.3). 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. Если оператор IP-телефонии пользуется услугами провайдеров Интернет, то качество услуг такой сети может быть низким, так как обычные сети Интернет не рассчитаны на передачу информации в реальном масштабе времени.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 14

Записка пояснительная

По разным причинам операторы сетей IP-телефонии для объединения своих устройств в сети могут использовать выделенные каналы и сеть Интернет. Такие сети называются сетями смешанного типа (рисунок 2.4). Вопрос о том, какие каналы использовать для связи устройств между собой, решается оператором индивидуально в зависимости от возможностей.

По своему масштабу все сети IP-телефонии можно разделить на международные, региональные и местные.

Международная сеть IP-телефонии имеет точки своего присутствия в нескольких странах и обеспечивает терминацию трафика практически в любую точку мира при минимальном использовании телефонной сети общего пользования. Чаще всего, международные сети не работают с конечными пользователями, а предоставляют свою пропускную способность другим сетям. Главной задачей международных сетей является транзит трафика между сетями различного уровня. При построении международной сети в первую очередь строится мощная магистраль, имеющая большую пропускную способность. Международные сети строятся с использованием выделенных каналов и на базе уже существующих сетей Интернет.

Рисунок 2.3 – Пример построения интегрированной сети IP-телефонии

Рисунок 2.4 – Пример построения смешанной сети IP-телефонии

В отличие от международной сети национальная сеть имеет точки своего присутствия в одной или, в крайнем случае, в нескольких близлежащих странах и обслуживает абонентов и местных операторов только этого региона. С помощью заключения договоренности с международными сетями национальная сеть предоставляет своим абонентам и другим местным сетям возможность терминации вызовов в любую точку мира.

Чаще всего, национальные сети строятся национальными телекоммуникационными компаниями с использованием уже существующей

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 15

Записка пояснительная

инфраструктуры, поэтому большая часть национальных сетей IP-телефонии являются интегрированными сетями

Местная сеть IP-телефонии предоставляет возможность абонентам местной телефонной сети и частным компаниям воспользоваться услугами IP-телефонии. В основном, операторы местных сетей являются провайдерами доступа к сети IP-телефонии. Чаще всего, их сети имеют всего один шлюз, подключенный к более крупным сетям через сеть Интернет или по выделенным каналам. Таких операторов часто называют ресселерами, так как они просто перепродают услуги других сетей абонентам местной телефонной сети.

2.2 Виды услуг предоставляемых IP-телефонией

IP-телефония предлагает следующие коммуникационные услуги:

- Компьютер-Телефон.

- WEB – телефон.

- Телефон-Компьютер.

- Виртуальные частные сети (VPN).

- Глобальный роуминг.

Компьютер – телефон.

Находясь в любой стране мира, абонент провайдера IP-телефонии может осуществить звонок с любого компьютера, имеющего выход в Интернет. Для этого ему необходимо установить на свой компьютер программу Internet Phone и один раз ввести в нее регистрационные данные. Компьютер должен быть мультимедийным, то есть, нужна звуковая плата, наушники (колонки) и микрофон. Звонок с компьютера, как правило, еще дешевле, чем звонок Телефон-Телефон. К примеру, абоненты ЗАО "Корпорация О.С.С." при звонке из любой точки мира в Москву платят всего 7 центов за минуту разговора.

WEB – телефон.

Еще одна новая услуга, которую предоставляют провайдеры IP-телефонии – это звонок с Вэб-сайта или Surf&Call – решение компании VocalTec в области веб-телефонии, позволяющее осуществлять вызов, выбрав со страницы Интернет ссылку на имя вызываемого абонента. Это решение направлено, прежде всего, на расширение возможностей электронной коммерции. Surf&Call позволяет пользователям Интернет напрямую поговорить, например, с торговым представителем либо со специалистом технической поддержки интересующей его фирмы.

Установление телефонного соединения происходит при нажатии курсором на ссылку, представляющую собой, например, название компании, имя

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 16

Записка пояснительная

вызываемого абонента и т.д. на странице Интернет. При этом пользователю не требуется вторая телефонная линия или прерывание работы в Интернет, необходимо лишь загрузить небольшое клиентское программное обеспечение, которое обычно можно найти на той же WEB-странице ("ПК-клиент"), и которое устанавливается автоматически. С другой стороны Surf&Call позволяет представителям компаний отвечать на вопросы, демонстрировать WEB-страницы, передавать необходимую информацию, улучшая тем самым качество предоставляемых услуг.

Телефон – компьютер.

Уже давно любители бороздить всемирную сеть сталкиваются с проблемой занятости телефонных линий во время сеанса Dial-up. IP-телефония позволяет очень элегантно решить эту проблему. Единственное, что должен сделать абонент – это заказать на своей АТС переадресацию по сигналу "занято" на телефонный номер сервера IP-телефонии. При звонке на номер абонента во время Интернет-сессии вызов переадресуется на сервер IP-телефонии, который преобразовывает его в IP-пакеты и отправляет на компьютер абонента. На компьютере абонента появляется иконка "Входящий звонок", кликнув на которую он может поговорить со звонящим.

Виртуальные частные сети (VPN).

IP-телефония является идеальной технологией для построения виртуальных частных сетей предприятия. Главная черта технологии VPN – использование IP-сети в качестве магистрали для передачи корпоративного IP-трафика. Сети VPN решают задачи подключения корпоративного пользователя к удаленной сети и соединения нескольких удаленных ЛВС и АТС в единую корпоративную сеть передачи голоса и данных. IP-телефония в данном случае служит для обмена голосовым трафиком между удаленными филиалами, как если бы они находились в одном здании.

Глобальный роуминг.

IP-телефония позволяет операторам связи очень просто и с минимальными затратами организовать роуминг услуг связи. Это особенно актуально для операторов мобильной связи - решение, построенное на технологиях IP-телефонии, на порядок дешевле традиционного, и обладает гораздо большей гибкостью.

2.3 Особенности IP – сетей

IP-сети – это сети взаимосвязанных подсетей, основное назначение этой технологии – обеспечить взаимодействие автономных систем, которые соединены маршрутизаторами, называемыми граничными шлюзами.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 17

Записка пояснительная

Автономные системы – самостоятельные сети, находящиеся под независимым управлением и использующие самостоятельные внутренние алгоритмы работы. В настоящее время автономные системы часто представляют собой тоже IP – сети. В принятой терминологии пакет данных при передаче от одного хоста (конечного узла) до другого хоста может пройти несколько автономных систем. Таким образом, основное назначение IP – сети заключается в организации межсетевого взаимодействия, основными элементами сети являются автономные системы (подсети), основная задача – передача данных между автономными системами через шлюзы, при условии, что маршруты доставки сообщений заранее неизвестны, и возможных маршрутов может быть несколько.

Стек TCP/IP основан на протоколе сетевого уровня IP, протоколе негарантированной доставки пакетов без установления соединения. В протоколе IP пакеты называют IP-дейтаграммами, для передачи используется дейтаграммный способ: все дейтаграммы передаются и обрабатываются сетью абсолютно независимо, нет никакой связи между отдельными дейтаграммами, нет ни механизмов контроля и восстановления потерянных дейтаграмм, ни гарантий доставки дейтаграмм. Если хост-отправитель передает дейтаграммы в определенной последовательности, сеть может доставлять их в хост-получатель в произвольном порядке. Каждая дейтаграмма проходит маршрутизацию независимо, не исключается возможность более ранней доставки дейтаграмм отправленных позже, потери или дублирования дейтаграмм.

Задача контроля целостности сообщений полностью возлагается на транспортный уровень, представленный протоколами TCP и UDP. Если задачами сетевого уровня являются задачи управления взаимодействием узлов сети при обмене данными, то транспортный уровень обеспечивает взаимодействие прикладных процессов в двух узлах сети. Взаимодействующие прикладные процессы идентифицируются протокольными портами (16 бит), порты 1-255 закреплены стандартами за широко известными приложениями, остальные порты могут назначаться произвольно. Управление на транспортном уровне требует номера порта (идентификатор прикладного процесса) и IP-адреса (идентификатор хоста), эта комбинация идентификаторов на транспортном уровне называется сокетом. Через сокет производится управление потоком данных между взаимодействующими процессами.

Транспортный протокол UDP выполняет негарантированную доставку данных без соединения между процессами передающего и принимающего хоста. Сообщения помещаются протоколом в поле данных одной или нескольких дейтаграмм с определенным идентификатором сокета, на принимающей стороне производится восстановление сообщения из принятых дейтаграмм. Если сообщение или его компоненты не доставлены, никаких механизмов восстановления не предусматривается. Этот протокол часто используется для

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 18

Записка пояснительная

передачи различных служебных сообщений, например, сообщений протоколов маршрутизации. Архитектура стека TCP/IP представлена на рисунке 2.5.

Приложения	FTP	SMTP	HTTP	RTR	DNS	…
Транспортный уровень	TCP	UDP
Сетевой уровень	IP
Канальный уровень	PPP
Физический уровень	X.21

Рисунок 2.5 – Архитектура стека TCP/IP

Транспортный протокол TCP обеспечивает гарантированный поток данных между процессами, установившими виртуальное соединение. Идентифицируется соединение между процессами номером сокета. Поток данных сегментируется и передается также в виде дейтаграмм. Алгоритм подтверждения нумерует байты потока данных, передающая сторона ожидает подтверждения каждого сегмента. Если в течение определенного интервала времени подтверждение не поступило, передача сегмента повторяется. Уведомление о нормальном завершении процесса передачи отправляется только после успешной сборки сообщения приемником. Соединение в рамках TCP представляет собой набор параметров, определяющих процедуры обмена данными между процессами. Часть параметров должны быть неизменными, а некоторые параметры могут изменяться, адаптируя параметры процедур к текущему состоянию сети.

Особенностью алгоритма скользящего окна в TCP в том, что размер окна задается количеством байт, хотя единицей передаваемых данных является сегмент, размеры которого определяются при установлении соединения. Размер окна и время ожидания квитанций перед повторной отправкой сегментов являются адаптивно изменяемыми параметрами в процессе работы. Уменьшение окна и увеличение времени тайм-аута снижает скорость передачи данных.

Тайм-аут уточняется в процессе работы усреднением времени "двойного оборота" и умножением полученной величины на коэффициент >2. Размер окна при установлении соединения заявляется большим, а в процессе работы, как правило, уменьшается. Если принимающая сторона не справляется с потоком данных, она передает в квитанции нулевой размер окна. Передающая сторона при нулевом размере окна может время от времени продолжать попытки передачи данных, если состояние приемника изменилось, он передаст в квитанции ненулевой размер окна. Кроме того, имеется возможность передачи сообщений со специальным признаком, это сообщение будет обработано при перегрузке приемника даже за счет удаления из буфера принятых ранее сегментов. TCP, работая над потенциально ненадежным сетевым протоколом IP, выполняет необходимые процедуры контроля и обеспечивает восстановление потока данных при потере дейтаграмм.

Так как основная задача протокола IP – организация межсетевого взаимодействия, стек должен быть дополнен протоколами сетевых интерфейсов, которые обеспечивают преобразование дейтаграмм в пакеты или кадры других сетевых технологий. Это протоколы RFC1042 (IP – IEEE802), RFC1577 (IP – ATM) и другие. Стек коммуникационных протоколов TCP/IP содержит протоколы маршрутизации RIP, OSPF, протоколы передачи служебных управляющих сообщений ICMP, протоколы преобразования сетевых адресов автономных систем в IP-адреса ARP, RARP, протокол поддержки символьных доменных имен DNS и многие другие протоколы, состав протоколов постоянно расширяется. Тем не менее, в основе всех этих протоколов находятся процедуры передачи данных IP-протокола.

2.4 Структура IP – дейтаграмм (пакета)

Каждая дейтаграмма обрабатывается IP-сетью как независимая единица. Если в процессе передачи возникли какие-либо ошибки, дейтаграмма просто отбрасывается, никаких средств повторной передачи, восстановления или просто уведомления об этом событии не предусмотрено. Как указывалось, задача контроля потока данных возлагается на транспортный уровень. Так как каждая дейтаграмма доставляется самостоятельно, она должна в служебных полях содержать все данные, необходимые для решения этой задачи. Поэтому независимо от характера передаваемых данных структура дейтаграмм одинакова. Дейтаграммы могут использоваться для решения различных задач, разными протоколами стека TCP/IP и характер задач не влияет на структуру дейтаграмм. Сложность служебных полей тесно связана со сложностью задач, которые решаются при продвижении дейтаграмм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 19

Записка пояснительная

IP-дейтаграмма состоит из заголовка и поля данных. Стандартная длина заголовка со всеми необходимыми служебными полями – 20 байт, при необходимости длина может быть увеличена в поле Опции. Длина заголовка указывается количеством 4-х байтовых слов.

Номер версии протокола, используемой в настоящее время 4, хотя и существует версия 6. В поле длина заголовка указывается длина заголовка в 4-х байтовых словах, если длина заголовка не кратна 32 битам, заголовок дополняется нулями. Структура IP – дейтаграммы представлена на рисунке 2.6.

4 бита Номер версии	4 бита Длина заголовка	8 бит Тип сервиса	16 бит Общая длина пакета
PR	D	T	R	-
16 бит Идентификатор пакета	3 бита Флаги	13 бит Смещение фрагмента
-	DF	MF
8 бит Время жизни	8 бит  протокол верхнего уровня	16 бит Контрольное поле заголовка
32 бита IP-адрес источника
32 бита IP-адрес назначения
Опции и выравнивание

Рисунок 2.6 – Структура IP – дейтаграммы

Поле «тип сервиса» задает приоритет и критерии выбора маршрута. PR имеет длину 3 бита и может определять приоритет от 0 (обычная дейтаграмма) до 7 (высокоприоритетная управляющая информация). Критерии выбора маршрута: D – минимальная задержка, T – максимальная пропускная способность, R – максимальная надежность. Обычно требования этих критериев противоречивы, поэтому нецелесообразно задавать выбор маршрута по двум критериям одновременно.

Поле Общая длина пакета указывает размер дейтаграммы в байтах, включая заголовок и поле данных. Дейтаграммы (пакеты) большого размера применяются редко только по согласования с протоколами автономных систем (подсетей), стандартная рекомендуемая длина – 576 байт.

Протокол IP предусматривает возможность фрагментации пакетов (дейтаграмм). Различные подсети могут определять разные размеры пакетов, при передаче из одной автономной системы в другую пакет может быть разделен на несколько пакетов, все фрагменты должны иметь одинаковое значение

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 20

Записка пояснительная

идентификатора пакета. Поле Флаги также связано с фрагментацией пакетов. Флаг DF запрещает фрагментацию данного пакета, MF говорит о том, что данный пакет является промежуточным фрагментом. Поле Смещение фрагмента и задает смещение в байтах поля данных фрагмента от начала общего поля данных исходного пакета.

Поле Время жизни задает предельный срок, в течение которого пакет может перемещаться по сети. Хотя считается, что время жизни задается в секундах, реально при перемещении от узла к узлу значение этого поля уменьшается на единицу. Если пакет не достиг узла назначения, а время жизни стало нулевым, этот пакет уничтожается. Этот механизм самоликвидации необходим для предотвращения бесконечно долгого блуждания пакетов по сети, задавая значение этого поля, ограничивают количество промежуточных узлов, через которые пакет может достигнуть пункта назначения.

Идентификатор протокола верхнего уровня указывает, какому протоколу принадлежит информация в поле данных дейтаграммы. Значения идентификаторов приводятся в специальном стандарте.

Контрольное поле заголовка вычисляется как сумма по модулю 216 всех 16 битовых слов заголовка. Так как отдельные элементы заголовка могут изменяться в каждом узле, контрольная сумма проверяется при приеме дейтаграммы и формируется заново при передаче. Если при приеме обнаружены ошибки в заголовке с помощью контрольной суммы, дейтаграмма удаляется.

Поля IP-адресов имеют одинаковую структуру и длину 4 байта. В отличие от техники виртуальных каналов, в каждой дейтаграмме должны указываться полные IP-адреса. Поле Опции и выравнивание не является обязательным и используется при необходимости. Размер этого поля должен быть таким, чтобы граница заголовка всегда проходила по 32-битной границе.

2.5 Алгоритмы кодирования речи, используемые в IP-телефонии

В первую очередь необходимо понять, какими критериями нужно руководствоваться при выборе «хорошего» кодека для использования в IP-телефонии.

Использование полосы пропускания канала.

Скорость передачи, которую предусматривают имеющиеся сегодня узкополосные кодеки, лежит в пределах 1.2 – 64 Кбит/с. Естественно, что от этого параметра прямо зависит качество воспроизводимой речи. Существует множество подходов к проблеме определения качества. Наиболее широко используемый подход оперирует оценкой MOS (Mean Opinion Score), которая

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 21

Записка пояснительная

определяется для конкретного кодека как средняя оценка качества большой группой слушателей по пятибалльной шкале. Для прослушивания экспертам предъявляются разные звуковые фрагменты – речь, музыка, речь на фоне различного шума и т.д. Оценки интерпретируют следующим образом:

– 4-5 – высокое качество; аналогично качеству передачи речи в ISDN, или еще выше;

– 3,5-4 – качество ТфОП (toll quality); аналогично качеству речи, передаваемой с помощью кодека АДИКМ при скорости 32 Кбит/с. Такое качество обычно обеспечивается в большинстве телефонных разговоров. Мобильные сети обеспечивают качество чуть ниже toll quality;

– 3-3,5 – качество речи, по-прежнему, удовлетворительно, однако его ухудшение явно заметно на слух;

– 2,5-3 – речь разборчива, однако требует концентрации внимания для понимания. Такое качество обычно обеспечивается в системах связи специального применения (например, в вооруженных силах).

В рамках существующих технологий качество ТфОП (toll quality) невозможно обеспечить при скоростях менее 5 Кбит/с.

Подавление периодов молчания (VAD, CNG, DTX).

При диалоге один его участник говорит, в среднем, только 35 процентов времени. Таким образом, если применить алгоритмы, которые позволяют уменьшить объем информации, передаваемой в периоды молчания, то можно значительно сузить необходимую полосу пропускания. В двустороннем разговоре такие меры позволяют достичь сокращения объема передаваемой информации до 50%, а в децентрализованных многоадресных конференциях (за счет большего количества говорящих) – и более. Нет никакого смысла организовывать многоадресные конференции с числом участников больше 5-6, не подавляя периоды молчания. Технология подавления таких периодов имеет три важные составляющие.

Нужно отметить, что определение границ пауз в речи очень существенно для эффективной синхронизации передающей и приемной сторон: приемник может, незначительно изменяя длительности пауз, производить подстройку скорости воспроизведения для каждого отдельного сеанса связи, что исключает необходимость синхронизации тактовых генераторов всех элементов сети, как это имеет место в ТфОП.

Детектор речевой активности (Voice Activity Detector – VAD) необходим для определения периодов времени, когда пользователь говорит. Детектор VAD должен обладать малым временем реакции, чтобы не допускать потерь начальных слов и не упускать бесполезные фрагменты молчания в конце предложений; в то же время детектор VAD не должен срабатывать от воздействия фонового шума.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 22

Записка пояснительная

Детектор VAD оценивает энергию входного сигнала и, если она превышает некоторый порог, активизирует передачу. Если бы детектор отбрасывал всю информацию до момента, пока энергия сигнала не стала выше порога, то происходило бы отрезание начальной части периода активности. Поэтому реализации VAD требуют сохранения в памяти нескольких миллисекунд информации, чтобы иметь возможность запустить передачу до начала периода активности. Это увеличивает, в некоторой степени, задержку прохождения сигнала, однако ее можно минимизировать или свести к нулю в кодерах, работающих с блоками отсчетов.

Поддержка прерывистой передачи (Discontinuous Transmission -DTX) позволяет кодеку прекратить передачу пакетов в тот момент, когда VAD обнаружил период молчания. Некоторые наиболее совершенные кодеры не прекращают передачу полностью, а переходят в режим передачи гораздо меньшего объема информации (интенсивность, спектральные характеристики), нужной для того, чтобы декодер на удаленном конце мог восстановить фоновый шум.

Генератор комфортного шума (Comfort Noise Generator – CNG) служит для генерации фонового шума. В момент, когда в речи активного участника беседы начинается период молчания, терминалы слушающих могут просто отключить воспроизведение звука. Однако это было бы неразумно. Если в трубке возникает «гробовая тишина», т.е. фоновый шум (шум улицы и т.д.), который был слышен во время разговора, внезапно исчезает, то слушающему кажется, что соединение по каким-то причинам нарушилось, и он обычно начинает спрашивать, слышит ли его собеседник.

Генератор CNG позволяет избежать таких неприятных эффектов. Простейшие кодеки просто прекращают передачу в период молчания, и декодер генерирует какой-либо шум с уровнем, равным минимальному уровню, отмеченному в период речевой активности. Более совершенные кодеки (G.723.1 Annex A, G. 729 Annex В) имеют возможность предоставлять удаленному декодеру информацию для восстановления шума с параметрами, близкими к фактически наблюдавшимся.

Размер кадра.

Большинство узкополосных кодеков обрабатывает речевую информацию блоками, называемыми кадрами (frames), и им необходимо производить предварительный анализ отсчетов, следующих непосредственно за отсчетами в блоке, который они в данный момент кодируют.

Размер кадра важен, так как минимальная теоретически достижимая задержка передачи информации (алгоритмическая задержка) определяется суммой этого параметра и длины буфера предварительного анализа. В действительности процессоры цифровой обработки сигналов, которые

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 23

Записка пояснительная

выполняют алгоритм кодирования, имеют конечную производительность, так что реальная задержка сигнала больше теоретической.

Можно, казалось бы, заключить, что кодеки с меньшим размером кадра лучше в смысле такого важного критерия как минимизация задержки. Если, однако, учесть, что происходит при передаче информации по сети, то мы увидим, что к кадру, сформированному кодеком, добавляется множество дополнительной информации - заголовки IP (20 байтов), UDP (8 байтов), RTP (12 байтов). Для кодека с длительностью кадра 30 мс посылка таких кадров по сети привела бы к передаче избыточной информации со скоростью 10.6 кбит/с, что превышает скорость передачи речевой информации у большинства узкополосных кодеков.

Поэтому обычно используется пересылка нескольких кадров в пакете, при этом их количество ограничено максимально допустимой задержкой. В большинстве случаев в одном пакете передается до 60 мс речевой информации. Чем меньше длительность кадра, тем больше кадров приходится упаковывать в один пакет, т.е. задержка определяется вовсе не длиной кадра, а практически приемлемым объемом полезной нагрузки в пакете.

Кроме того, кодеки с большей длиной кадра более эффективны, так как здесь действует общий принцип: чем дольше наблюдается явление (речевой сигнал), тем лучше оно может быть смоделировано.

Чувствительность к потерям кадров.

Потери пакетов являются неотъемлемым атрибутом IP-сетей. Так как пакеты содержат кадры, сформированные кодеком, то это вызывает потери кадров. Но потери пакетов и потери кадров не обязательно напрямую связаны между собой, так как существуют подходы (такие как применение кодов с исправлением ошибок -forward error correction), позволяющие уменьшить число потерянных кадров при данном числе потерянных пакетов. Требующаяся для этого дополнительная служебная информация распределяется между несколькими пакетами, так что при потере некоторого числа пакетов кадры могут быть восстановлены.

Однако положительный эффект от введения избыточности для борьбы с потерями пакетов не столь легко достижим, поскольку потери в IP-сетях происходят пачками, т.е. значительно более вероятно то, что будет потеряно сразу несколько пакетов подряд, чем то, что потерянные пакеты распределятся в последовательности переданных пакетов по одному. Так что если применять простые схемы введения избыточности (например, повторяя каждый кадр в двух последовательно передаваемых пакетах), то в реальных условиях они, хотя и увеличат объем избыточной информации, но, скорее всего, окажутся бесполезными.

Кроме того, введение избыточности отрицательно сказывается на задержке воспроизведения сигнала. Например, если мы повторяем один и тот же кадр в

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 24

Записка пояснительная

четырех пакетах подряд, чтобы обеспечить возможность восстановления информации при потере трех подряд переданных пакетов, то декодер вынужден поддерживать буфер из четырех пакетов, что вносит значительную дополнительную задержку воспроизведения.

Влияние потерь кадров на качество воспроизводимой речи зависит от используемого кодека. Если потерян кадр, состоящий из N речевых отсчетов кодека G.711, то на приемном конце будет отмечен пропуск звукового фрагмента длительностью М·125 мкс. Если используется более совершенный узкополосный кодек, то потеря одного кадра может сказаться на воспроизведении нескольких следующих, так как декодеру потребуется время для того, чтобы достичь синхронизации с кодером – потеря кадра длительностью 20 мс может приводить к слышимому эффекту в течение 150 мс и более.

Кодеры типа G.723.1 разработаны так, что они функционируют без существенного ухудшения качества в условиях некоррелированных потерь до 3% кадров, однако при превышении этого порога качество ухудшается катастрофически.

2.6 Кодеки, стандартизованные ITU-T

2.6.1 Кодек G.711

Кодек G.711 – «дедушка» всех цифровых кодеков речевых сигналов, был одобрен ITU-T в 1965 году. Применяемый в нем способ преобразования аналогового сигнала в цифровой с использованием полулогарифмической шкалы был достаточно подробно описан выше. Типичная оценка MOS составляет 4.2 по пятибалльной шкале. В первую очередь .отметим, что, как и для ТфОП, минимально необходимым для оборудования VolP является ИКМ-кодирование G.711. Это означает, что любое устройство VolP должно поддерживать этот тип кодирования.

2.6.2 Кодек G.723.1

Рекомендация G.723.1 утверждена ITU-T в ноябре 1995 года. Форум IMTC выбрал кодек G.723.1 как базовый для приложений IP-телефонии.

Кодек G.723.1 производит кадры длительностью 30 мс с продолжительностью предварительного анализа 7.5 мс. Предусмотрено два режима работы: 6.3 кбит/с (кадр имеет размер 189 битов, дополненных до 24 байтов) и 5.3 кбит/с (кадр имеет размер 158 битов, дополненных до 20 байтов). Режим работы может меняться динамически от кадра к кадру. Оба режима обязательны для реализации.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 25

Записка пояснительная

Оценка MOS составляет 3.9 в режиме 6.3 кбит/с и 3.7 в режиме 5.3 кбит/с.

Кодек специфицирован на основе операций как с плавающей точкой, так и с фиксированной точкой в виде кода на языке С. Реализация кодека на процессоре с фиксированной точкой требует производительности около 16 MIPS.

Кодек G.723.1 имеет детектор речевой активности и обеспечивает генерацию комфортного шума на удаленном конце в период молчания. Эти функции специфицированы в приложении A (Annex А) к рекомендации G.723.1. Параметры фонового шума кодируются очень маленькими кадрами размером 4 байта. Если параметры шума не меняются существенно, передача полностью прекращается.

2.6.3 Кодек G.726

Алгоритм кодирования АДИКМ (рекомендация ITU-TG.726, принятая в 1990 г.) описан выше. Он обеспечивает кодирование цифрового потока G.711 со скоростью 40, 32, 24 или 16 кбит/с, гарантируя оценки MOS на уровне 4.3 (32 кбит/с), что часто принимается за эталон уровня качества телефонной связи (toll quality). В приложениях IP-телефонии этот кодек практически не используется, так как он не обеспечивает достаточной устойчивости к потерям информации.

2.6.4 Кодек G.728

Кодек G.728 использует оригинальную технологию с малой задержкой LD-CELP (low delay code excited linear prediction) и гарантирует оценки MOS, аналогичные АДИКМ G.726 при скорости передачи 16 Кбит/с. Данный кодек специально разрабатывался как более совершенная замена АДИКМ для оборудования уплотнения телефонных каналов, при этом было необходимо обеспечить очень малую величину задержки (менее 5 мс), чтобы исключить необходимость применения эхокомпенсаторов Это требование было успешно выполнено учеными Bell JLabs в 1992 году: кодер имеет длительность кадра только 0.625 мс. Реально задержка может достигать 2.5 мс, так как декодер должен поддерживать синхронизацию в рамках структуры из четырех кадров.

Недостатком алгоритма является высокая сложность - около 20 MIPS для кодера и 13 MIPS для декодера - и относительно высокая чувствительность к потерям кадров.

2.6.5 Кодек G.729

Кодек G.729 очень популярен в приложениях передачи речи по сетям Frame Relay. Он использует технологию CS-ACELP (Conjugate Structure,

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 26

Записка пояснительная

Algebraic Code Excited Linear Prediction). Кодек использует кадр длительностью 10 мс и обеспечивает скорость передачи 8 кбит/с. Для кодера необходим предварительный анализ сигнала продолжительностью 5 мс.

Существуют два варианта кодека:

– G.729 (одобрен ITU-T в декабре 1996), требующий около 20 MIPS для кодера и 3 MIPS для декодера.

– Упрощенный вариант G.729A (одобрен ITU-T в ноябре 1995), требующий около 10.5 MIPS для реализации кодера и около 2 MIPS для декодера.

В спецификациях G.729 определены алгоритмы VAD, CNG и DTX. В периоды молчания кодер передает 15-битовые кадры с информацией о фоновом шуме, если только шумовая обстановка изменяется.

2.7 Адресация в IP-сетях

В IP-сети используются три типа адресов: локальные, IP-адреса и символьные доменные имена. Локальный адрес – это адрес, используемый автономной системой (подсетью составной сети). Предполагается, что каждая автономная система может строиться по своей сетевой технологии, может иметь независимую систему адресации и использовать свои внутренние адреса. Если автономная система также является IP-сетью, локальный (внутренний) IP-адрес чаще всего не совпадает с внешним IP-адресом. Узел сети может не иметь локального адреса, а может иметь несколько различных локальных адресов. Существуют специальные процедуры, определяющие соответствие локальных (внутренних) адресов и IP-адресов, которые необходимы для передачи данных по составной сети.

Символьные доменные имена используются различными приложениями и пользователями. Для пользователей применение для адресации IP-адресов, представляющих достаточно громоздкие комбинации чисел, неудобно. Поэтому большинство приложений оперирует символьными именами вместо IP-адресов. Эти символьные имена строятся по иерархическому принципу. Отдельные элементы символьного доменного имени разделяются точками и по старшинству (подчиненности) располагаются справа налево. Крайний правый элемент имени определяет старший домен (.ru), следующий элемент за точкой его подчиненный домен (поддомен), например mydomain.ru. Второй домен может содержать свои поддомены (mysite.mydomain.ru) и т.д. Между символьным именем и IP-адресом какого либо алгоритмического соответствия нет, поэтому необходимо просто хранить таблицы соответствия. Для преобразования символьных имен в IP-адреса существует специальный протокол и специальная распределенная сетевая

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 27

Записка пояснительная

служба DNS. Таким образом, используя символьное доменное имя, мы обращаемся к DNS-серверу, который определяет соответствующий ему IP-адрес.

Основным адресом, обеспечивающим передачу данных, является IP-адрес. Этот адрес содержит 4 байта (в версии 6 протокола – 16 байт) и состоит из двух частей: номера сети (старшая часть адреса) и номера узла. В пределах подсети все узлы имеют один и тот же номер сети. В общем случае номер узла тоже может быть структурирован, элементами подсети также могут быть подсети следующего уровня иерархии. Глобальные IP-адреса не могут назначаться произвольно, правилами формирования этих адресов и их распределением занимается специальная служба InterNIC. Как уже отмечалось, структура и значение элементов адреса соответствует структуре сети, поэтому глобальные и локальные адреса назначаются независимо друг от друга. Маршрутизаторы, являясь элементами нескольких сетей, имеют отдельные адреса каждого порта. Хост может входить в состав нескольких сетей и иметь несколько адресов, поэтому принято считать, что IP-адрес характеризует не отдельное устройство, а одно сетевое соединение. Структура IP-адреса была основана на разделении сети по классам (рисунок 2.7).

а) б)

байты 1, 2	байты 3, 4
1 0	№ сети	№ узла

байт1	байты 2, 3, 4
0	№ сети	№ узла

в) г)

байты 1, 2, 3, 4
1 1 1 0	адрес multicast

байты 1, 2, 3	байт 4
1 1 0	№ сети	№ узла

а) – класс А 1.X.X.X. – 126.X.X.X. б) – класс B 128.0.X.X – 191.255.X.X

в) – класс C 192.0.1.Х – 223.255.255.Х г) – класс D 224.0.0.0 – 239.255.255.255

Рисунок 2.7 – Структура IP – адреса в зависимости от класса сети

Для использования в качестве локальных IP-адресов выделены специальные адреса: класса А 10.Х.Х.Х, класса B 172.16.X.X – 172.31.X.X, класса С 192.168.X.X – 192.168.X.X.

В протоколе определены особые адреса:

1. если в поле номера сети только нули, то считается, что узел назначения принадлежит той же сети, что отправитель;
2. если адрес содержит только единицы во всех двоичных разрядах, дейтаграмма рассылается всем узлам, находящимся в той же сети, что отправитель;
3.  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 28

Записка пояснительная

если в поле номера узла содержатся только единицы, дейтаграмма направляется всем узлам сети с указанным номером;

1. дейтаграмма с адресом 127 в первом байте используется для самотестирования узла, она не передается по сети, а возвращается к модулю верхнего уровня, как только что принятая.

Класс D используется специальным протоколом для групповой рассылки, дейтаграммы будут направлены всем узлам, зарегистрированным в этой группе.

К сожалению, разделение адресов на классы позволило создать недостаточно гибкую систему адресации. Граница между адресом сети и адресом узла находится на границе байтов. При использовании такой адресации довольно быстро проявился дефицит IP-адресов, рассматривались две возможности решения проблемы дефицита адресов: увеличение адресного поля до 16 байт (версия 6 протокола), или более эффективное использование адресного пространства.

Предложенные алгоритмы более гибкого использования адресного пространства позволили в рамках существующего формата адреса в значительной мере решить эту проблему. Вместо деления сетей на классы в настоящее время используются маски адреса. Маски позволяют установить границы элементов адреса на любом бите. Для стандартных классов маски имеют следующие значения: класс А – 255.0.0.0, класс В – 255.255.0.0, класс С – 255.255.255.0 и позволяют выделить для маршрутизации адрес сети только по границе байта. Маска 128 выделяет старший бит в байте, 192 – два старших бита, 224 – три старших бита и т.д. На применении масок, позволяющих произвольно устанавливать границы в адресе, основана технология бесклассовой междоменной маршрутизации (CIDR).

Второй алгоритм более эффективного использования адресов – трансляция адреса (NAT). Этот алгоритм основан на том, что все узлы автономной системы практически никогда не нуждаются в одновременном доступе во внешние сети. Поэтому количество необходимых для эффективной работы адресов существенно меньше количества узлов в автономной системе. В пределах автономной системы можно использовать независимую внутреннюю адресацию, например, на основе локальных адресов, указанных выше. Шлюз на границе автономной системы обеспечивает автоматическое преобразование локального адреса в глобальный. Этот внешний адрес передается в пользование узлу только на необходимое для работы время. После завершения работы внешний адрес передается другому узлу и т.д. С точки зрения внешнего доступа к автономной системе используется небольшое количество адресов, а количество узлов, которые используют эти адреса, намного больше. Существует специальный протокол распределения внешних адресов DHCP.

DHCP сервер получает от узлов автономной системы заявки на внешние адреса. При наличии свободных адресов, сервер этот адрес закрепляет и

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 29

Записка пояснительная

обеспечивает переадресацию пакетов преобразование локального адреса во внешний и наоборот. Этот адрес выделяется узлу на определенный период (время аренды). Если адрес продолжает использоваться, время аренды автоматически продлевается. Если адрес не используется к окончанию времени аренды, он считается свободным и может быть передан другому узлу.

Так как автономные системы могут использовать различные сетевые технологии, на уровне межсетевых интерфейсов необходимо решать целый ряд задач для обеспечения корректного взаимодействия. Одной из важнейших задач межсетевых интерфейсов является преобразование внешних адресов в локальные адреса. Уже рассмотренный протокол DHCP решает задачу распределения ограниченного числа внешних адресов по запросам узлов автономной системы. На входе в автономную систему внешний адрес дейтаграммы должен быть преобразован в локальный. За выполнение этой процедуры отвечает специальный протокол разрешения адреса ARP. В соответствии с этим протоколом ведется заполнение ARP-таблицы, которая содержит внешние адреса и соответствующие им локальные адреса автономной системы. Если поступившая дейтаграмма содержит внешний адрес, не зарегистрированный в ARP-таблице, выполняется специальная процедура поиска узла с этим адресом. Она может быть выполнена, например, рассылкой широковещательного сообщения с неизвестным внешним адресом. Узел автономной системы, обнаруживший в широковещательном сообщении свой внешний адрес, должен ответить сообщением со своим локальным адресом, по которому создается новая запись в ARP-таблице. Для сокращения объема этих таблиц записи обычно динамические, т.е. хранятся ограниченное время. Если в течение определенного интервала времени запись не используется, ее удаляют из таблицы.

Таким образом, топология сети и структура глобальных (внешних) адресов тесно связаны. Алгоритмы формирования и обработки IP-адресов предоставляют возможности гибкого конфигурирования сети, межсетевые интерфейсы автономных систем преобразуют и форматы представления данных, и адреса для организации корректного взаимодействия. Система адресации, кроме того, должна создавать необходимые предпосылки для эффективного решения задачи маршрутизации.

2.8 Маршрутизация в IP-сетях

Маршрутизация в IP-сетях основана на иерархической структуризации сети и соответствующей структуризации адресов. Маршрутизаторы (шлюзы) могут быть внутренними, образующими внутреннюю структуру автономной

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 30

Записка пояснительная

системы, и внешними, обеспечивающими доступ к магистрали для выхода на верхние уровни структуры сети. Внутренние шлюзы должны содержать детальную информацию о структуре автономной системы и обеспечивать на ее основе маршрутизацию дейтаграмм в пределах автономной системы. Нет необходимости выполнять маршрутизацию вне автономной системы и обрабатывать соответствующую маршрутную информацию, необходимо только направить дейтаграмму во внешний шлюз. Внешние шлюзы, напротив, не должны поддерживать процедуры внутренней маршрутизации, но должны обладать информацией для маршрутизации дейтаграмм вне автономной системы. Маски адреса предоставляют возможность такого разделения маршрутизации. На каждом уровне сети можно выделить те элементы IP-адреса, которые имеют значение для выбора маршрута.

Разделение маршрутизации на внешнюю и внутреннюю позволяют существенно уменьшить объем обрабатываемой маршрутной информации и объем таблиц маршрутизации в каждом шлюзе. Внешний шлюз, получив дейтаграмму, адресованную в автономную систему, направляет ее во внутренний шлюз, обладающий информацией для маршрутизации в пределах автономной системы. Внутренний шлюз, получив дейтаграмму, адресованную за пределы автономной системы, просто должен направить ее во внешний шлюз. Таблица маршрутизации представлена в виде таблицы 2.1.

Таблица 2.1 – Таблица маршрутизации

Адрес назначения	Маска адреса	Адрес следующего маршрутизатора	Адрес порта	Расстояние

Заполняются таблицы маршрутизации специальными протоколами, основанными на алгоритмах адаптивной распределенной маршрутизации. Т.е. каждый шлюз самостоятельно формирует свою таблицу маршрутизации, на основе данных, получаемых от соседних шлюзов. Алгоритмы обмена этими данными и являются основным предметом протоколов маршрутизации.

2.8.1 Дистанционно-векторный протокол RIP

RIP – протокол внутренней маршрутизации, это один из наиболее старых протоколов и, хотя его постепенно вытесняет протокол OSPF, до настоящего времени широко применяется. В современных версиях протокола обработка адреса основана на применении масок адреса. Одно из существенных требований – метрика должна обладать свойством аддитивности, т. е. вес пути должен определяться суммой весов отдельных элементов пути. Вес может отражать параметры задержки, производительности или надежности, а также их

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 31

Записка пояснительная

комбинации. Для определения маршрута протокол предполагает выбор пути с минимальным весом в заданной метрике. Часто в качестве веса применяют количество промежуточных узлов до узла назначения. Таблицы маршрутизации создаются в узлах с определенной последовательности.

На первом этапе создается минимальная таблица, которая отражает только непосредственные связи (все расстояния 1). Ее несложно создать рассылкой запросов по всем выходным портам. На втором этапе эта минимальная таблица рассылается всем ближайшим соседям, это необходимо для получения от них RIP-пакетов. На третьем этапе маршрутизатор получает от соседних узлов содержание их таблиц маршрутизации в RIP-пакетах. Для каждой записи в полученной таблице маршрутизации расстояние увеличивается на единицу и производится сравнение расстояния с ранее записанным в создаваемой таблице маршрутизации. Если расстояние меньше, запись заменяют новой. Когда такие сообщения получены от всех соседних узлов, таблицу маршрутизации можно считать сформированной. Маршрутизатор переходит в стандартный режим периодической отправки RIP-пакетов со своей таблицей маршрутизации и получения, с соответствующей обработкой, таблиц маршрутизации соседних узлов. Таким образом, после определенного числа таких периодических коррекций изменение сети, связанное с появлением нового маршрутизатора становится известным всем остальным маршрутизаторам.

В RIP – протоколе не предусмотрено извещений об отказе отдельных путей. Для того, чтобы отказы не приводили к некорректной маршрутизации, используется два механизма. Во-первых, для каждой записи в таблице маршрутизации установлено время жизни (6 периодов рассылки RIP-пакетов). Если в принятых RIP-пакетах запись подтверждается, время жизни автоматически продлевается. Во-вторых, для недоступных узлов устанавливается специальное расстояние (16), что автоматически предполагает максимальное доступное расстояние 15. Если обнаруживается, что какие-либо адреса недоступны, для них устанавливается расстояние 16. При получении записи с этим расстоянием соответствующие маршруты автоматически удаляются из таблиц маршрутизации. Естественно, что это ограничение на расстояние по сети накладывает соответствующие ограничения на топологию автономной системы.

Используемый в RIP – протоколе алгоритм создания таблиц маршрутизации может приводить к созданию ложных маршрутов в виде петель или контуров. Для борьбы с ложными маршрутами применяют специальные алгоритмы: "расщепление горизонта", "триггерные обновления" и "замораживание изменений". Расщепление горизонта избавляет от петель между соседними маршрутизаторами, запрещая передавать записи в таблице маршрутизации тому соседу, на основе данных которого эта запись создана. Триггерные обновления – передача изменений в метрике немедленно, не ожидая

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 32

Записка пояснительная

окончания периода рассылки RIP-пакетов. Замораживание изменений требует запрета в течение определенного интервала времени на прием новых данных об адресах, ставших недоступными.

В целом протокол обеспечивает достаточно эффективное решение задачи маршрутизации в IP-сетях. Достоинство RIP–протокола – простота реализации, недостатки – большой поток служебных данных при обмене таблицами маршрутизации и не всегда корректное решение задачи с созданием ложных маршрутов.

2.8.2 Протокол состояния связей OSPF

Недостатки RIP–протокола связаны с применяемым алгоритмом формирования таблиц маршрутизации. В алгоритмах состояния связей создание таблиц маршрутизации сложнее, однако в процессе работы маршрутизаторов существенно сокращается обмен служебными данными и отсутствуют ложные маршруты в форме петель и контуров.

Построение таблиц маршрутизации разбивается на две задачи. Первая задача – создание модели топологии сети в форме графа связей (матрицы длин непосредственных связей). Вторая задача – по графу связей найти оптимальный маршрут и занести его в таблицу маршрутизации. Метрику для построения графа связей можно выбирать разную и, соответственно, оптимизировать маршрут по разным критериям. В протоколе OSPF для выбора оптимального маршрута используется алгоритм Дейкстры (нумерации вершин). Протокол позволяет хранить несколько маршрутов и реализовать режим баланса нагрузок, отправляя дейтаграммы по альтернативным маршрутам.

Для создания графа связей маршрутизаторы обмениваются специальными сообщениями – объявлениями о связях маршрутизатора. Эти сообщения просто передаются по сети без всяких изменений. Поэтому все маршрутизаторы создают на основе одних и тех же сообщений одинаковые графы связей. Определенные некорректности в RIP–протоколе связаны с тем, что каждый маршрутизатор модифицирует маршрутную информацию и отправляет ее дальше в измененном виде. Поддержание графа связей не требует передачи информации о связях в полном объеме. Протокол OSPF предусматривает периодическую передачу коротких сообщений HELLO, подтверждающих работу маршрутизатора. Периодичность рассылки выбирают меньше, изменения быстрее распространяются по сети, а малый объем сообщений не приводит к перегрузке. Если обнаруживаются изменения в структуре, передается только информация об этих изменениях. Маршрутизаторы перестраивают графы связей и соответствующие записи в таблицах маршрутизации.

Так как графы связей во всех маршрутизаторах одинаковы, петли и контура при маршрутизации не возникают. Некорректная маршрутизация может

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 33

Записка пояснительная

происходить только при запаздывании информации об изменениях. Это продолжается в гораздо меньшем интервале времени, чем в протоколе RIP, и приводит только к отправке дейтаграмм по недействующему маршруту. К особенностям протокола OSPF следует отнести существенно более высокие требования к вычислительным ресурсам маршрутизаторов

2.9 Тестирование протоколов IP-телефонии

Для тестирования семейства протоколов сигнализации Н.323, а также протоколов стека TCP/IP, в том числе, протоколов прикладного уровня RTP/RTCPиспользуется протокол-тестер SNT, представленный на рисунке 2.8:

Рисунок 2.8 – Протокол-тестер SNT

Протокол-тестер SNT-7531, наряду с тестированием протоколов ОКС7, V5, DSS1, проверяет протокол Н.323 (как и другие рассмотренные в книге протоколы IP-телефонии) на соответствие международным рекомендациям и российским национальным требованиям. Протокол-тестер может использоваться операторами связи для проведения пуско-наладочных работ и сопряжения оборудования разных фирм-производителей, разработчиками оборудования для отладки своего оборудования, сертификационными и испытательными центрами – для проведения испытаний по «Типовой программе и методике».

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 34

Записка пояснительная

Определены два основных режима функционирования тестера:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 35

Записка пояснительная

мониторинг и симуляция.

Мониторинг предусматривает пассивное чтение данных в сигнальных каналах. При работе тестера SNT в режиме мониторинга передаваемые и принимаемые сигнальные сообщения выводятся на экран в порядке их передачи и приема. Различные фильтры и настройки монитора позволяют выводить на экран в удобном для пользователя формате только необходимые данные (например, только сигнализацию RAS и т.д.). Существует возможность сохранения данных в файле в ASCII формате.

Симулятор является эталонной моделью оборудования, в котором реализован тестируемый протокол. При совместной работе с терминальным оборудованием Н.323 (шлюзом) или привратником протокол-тестер симулирует, соответственно, режимы работы привратника, терминала или шлюза и позволяет определить, насколько функционирование тестируемого оборудования соответствует требованиям международных и национальных стандартов. Реализованный в протокол-тестере симулятор протокола Н.323 позволяет создать исходящий вызов, ответить на вызов, имитировать занятость абонента и т.д., а также содержит тестовые сценарии для всех основных этапов установления и завершения соединения при помощи протокола Н.323, включая:

1. обнаружение привратника и регистрацию в нем (сигнализация RAS);
2. установление сигнального соединения (сигнализация RAS иН.225.0/0.931);
3. определение ведущего и ведомого оборудования и обмен информацией о его функциональных возможностях (сигнализация Н.245);
4. открытие логических каналов (сигнализация Н.245);
5. передачу речевой информации (протокол RTP/RTCP);
6. завершение соединения.

Остановимся немного более подробно на каждом из этих этапов. В тестовые сценарии регистрации шлюза включены типичные ошибочные ситуации, такие, например, как:

1. отсутствие ответа от привратника;
2. отказ в регистрации.

Для установления соединения между двумя терминалами (шлюзами) с участием привратника используется два способа передачи сигнальной информации: непосредственно от одного оборудования к другому или с маршрутизацией сигнальных сообщений привратником.

В протокол-тестере реализованы следующие ошибочные ситуации, возникающие при установлении сигнального соединения:

– запрет доступа привратником (из-за того, что не зарегистрирована вызываемая сторона, не зарегистрирован вызывающий терминал (шлюз), или отсутствует запрошенная полоса пропускания);

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 36

Записка пояснительная

– не получен ответ на сообщение Setup: отсутствие сообщений Call Proceeding/Alerting/Connect.

После успешного установления сигнального соединения терминалы (шлюзы) Н.323 открывают управляющий канал Н.245. На этом этапе выполняются две процедуры: определение ведущего и ведомого оборудования и обмен информацией о функциональных возможностях.

Во время выполнения любой из этих процедур могут возникнуть сбои в работе протокола Н.245, отработка которых предусмотрена в тестовых сценариях протокол-тестера:

– сбой в определении ведущего и ведомого оборудования (из-за того, что совпали числовые значения в поле типа оборудования, или инициирующая сторона не принимает ответа от встречной стороны в течение назначенного промежутка времени);

– сбой в процедуре обмена информацией о функциональных возможностях (из-за того, что шлюз, инициировавший процедуру, не принимает сообщение подтверждения в течение назначенного промежутка времени).

После выполнения вышеуказанных процедур начинается процедура открытия логических каналов. В тестовые сценарии для проверки этого этапа включены следующие возможные случаи:

– приемный шлюз запрещает открытие канала (из-за того, что вид информации неизвестен или не поддерживается, ширина полосы недостаточна, идентификатор сеанса связи недействителен и т. д.);

– инициирующий шлюз своевременно не получает подтверждения и завершает соединение.

Специальные опции протокол-тестера SNT-7531 позволяют измерять время установления соединения – один из важнейших параметров качества обслуживания. При их помощи определяются также и другие параметры качества обслуживания: количество потерянных RTP-пакетов, средняя задержка и вариация задержки RTP-пакетов.

Завершая эту главу и всю книгу, хочется пожелать читателю, дочитавшему ее до конца, не пожалеть о потраченном времени. Ко всем приведенным в книге аргументам и длинному списку упомянутых в данной главе продуктов IP-телефонии можно добавить и знаменательное событие, произошедшее 1 июня 1999 года, когда Министерство связи (в ту пору – Госкомитет по связи и информатизации) официально признало IP-телефонию подлежащим лицензированию видом услуг связи, хотя и под псевдонимом «Телематическая служба речевой информации».

2. 10 Защита речевой информации в IP-телефонии

В IP-телефонии существуют два основных способа передачи пакетов с речевой информацией по сети: через сеть Интернет и через корпоративные сети + выделенные каналы. Между этими способами мало различий, однако во втором случае гарантируется лучшее качество звука и небольшая фиксированная задержка пакетов речевой информации при их передаче по IP-сети.

Для защиты речевой информации, передаваемой в IP-сетях, применяются криптографические алгоритмы шифрования исходных пакетов и сообщений, которые позволяют обеспечить гарантированную устойчивость IP-телефонии. Существуют эффективные реализованные на ПЭВМ криптографические алгоритмы, которые при использовании 256-битных секретных и 1024-битных открытых ключей шифрования (например, по ГОСТ 28147-89) практически делают невозможным дешифрование речевого пакета. Однако при использовании в IP-телефонии таких алгоритмов следует учитывать несколько важных факторов, которые могут свести на нет возможности многих современных средств криптографической защиты информации.

Для обеспечения приемлемого качества звука на приемной стороне при передаче речевых пакетов в IP-сети задержка в их доставке от приемной стороны не должна превышать 250 мс. Для уменьшения задержки оцифрованный речевой сигнал сжимают, а затем зашифровывают с использованием алгоритмов потокового шифрования и протоколов передачи в IP-сети.

Другой проблемой защищенной IP-телефонии является обмен криптографическими ключами шифрования между абонентами сети. Как правило, используются криптографические протоколы с открытым ключом с применением протокола Диффи-Хеллмана, который не дает тому, кто перехватывает разговор, получить какую-либо полезную информацию о ключах и в то же время позволяет сторонам обменяться информацией для формирования общего сеансового ключа. Этот ключ применяется для зашифровки и расшифровки речевого потока. Для того, чтобы свести к минимуму возможность перехвата ключей шифрования, используются различные технологии аутентификации абонентов и ключей.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 37

Записка пояснительная

Все криптографические протоколы и протокол сжатия речевого потока выбираются программами IP-телефонии динамически и незаметно для пользователя, предоставляя ему естественный интерфейс, подобный обычному телефону.

Реализация эффективных криптографических алгоритмов и обеспечение качества звука требуют значительных вычислительных ресурсов. В большинстве случаев эти требования выполняются при использовании достаточно мощных и производительных компьютеров, которые, как правило, не умещаются в корпусе

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 38

Записка пояснительная

телефонного аппарата. Но межкомпьютерный обмен речевой информацией не всегда устраивает пользователей IP-телефонии. Гораздо удобнее использовать небольшой, а лучше мобильный аппарат IP-телефонии. Такие аппараты уже появились, хотя они обеспечивают стойкость шифрования речевого потока значительно ниже, чем компьютерные системы IP-телефонии. В таких телефонных аппаратах для сжатия речевого сигнала используется алгоритм GSM, а шифрование осуществляется по протоколу Wireless Transport Layer Security (WTLS), который является частью протокола Wireless Application Protocol (WAP), реализованного в сетях мобильной связи. По прогнозам экспертов, будущее именно за такими телефонными аппаратами: небольшими, мобильными, надежными, имеющими гарантированную стойкость защиты речевой информации и высокое качество звука.

2.11 Оборудование IP-телефонии

Существует  целый ряд компаний, преуспевших в разработке программных средств и оборудования IP-телефонии, среди которых-VocalTec, Dialogic, Cisco, Ascend, 3Com, Nortel, Lucent, IBM, Motorola, RAD, Rock-well, Digitcom и др.

Начнем анализ с продукции компании Nortel Networks, выдвинувшей новый подход, который назван философией вечной молодости (Evergreen).

Примером практической реализации концепции Nortel Networks является платформа MMCS (MultiMedia Carrier Switch), прошедшая сертификацию для ВСС России и известная по публикациям в журналах. Другими примерами являются семейство Magellan - пакетные коммутаторы серии DPN (протоколы Х.25, FR) и модельный ряд Passport - устройства доступа с компрессией речи по протоколу FR -Passport 4400, мультипротокольные маршрутизаторы серии Passport 7000/6000, пограничные устройства Passport Voice Gateway, сопрягающие телефонные сети и сети ATM, а также высокоскоростные АТМ-коммутаторы Passport 15000. Все это оборудование позволяет полностью интегрировать речь, факсимильные сообщения, видеоинформацию, данные по протоколам IP, FR, SNA, X.25, HDLC, и обеспечивать мультимедийные услуги, оптимизируя использование имеющихся ресурсов (например, при передаче речи применяется технология передачи пакетов с переменной скоростью).

Еще одним примером оборудования IP-телефонии может служить универсальный маршрутизатор 1Р45/951 с функциями передачи речи и мультимедийной информации по IP-сетям, входящий в гамму продуктов корпорации NEC, Япония. Маршрутизатор 1Р45/951 реализует функции шлюза и привратника. Маршрутизатор поддерживает большое количество алгоритмов кодирования речи, в том числе, ITU-T G.729, G.729a, G.729b, G.729ab, G.723.1,

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 39

Записка пояснительная

G.729.1a, G.711, G.711VAD, G.728 и G.728VAD. Это позволяет маршрутизатору 1Р45/951 соединяться практически со всеми шлюзами, поддерживающими протокол Н.323, в то время как возможности многих шлюзов ограничены небольшим количеством поддерживаемых алгоритмов кодирования. Маршрутизатор 1Р45/951 обеспечивает хорошее качество передачи речи благодаря следующим особенностям:

– применение современных алгоритмов кодирования;

– подавление эха (64 мс);

– сглаживание джиттера;

– подавление пауз в разговоре;

– генерация комфортного шума;

– поддержка протокола RSVP;

– сжатие заголовков IP/UDP/RTP;

– поддержка приоритетов для различных видов трафика.

Даже при кратком анализе характеристик оборудования IP-телефонии ведущих фирм-производителей обращает на себя внимание модульность и масштабируемость продуктов и их ценовой диапазон, не превышающий нескольких десятков тысяч долларов.

Это же справедливо и в отношении программного обеспечения IP-телефонии, оно доступно и недорого. Популярные продукты Microsoft NetMeeting, IDT Net2Phone и DotDialer реализуют разные схемы телефонной связи через IP-сети: NetMeeting используется для связи по схеме «компьютер-компьютер», а Net2Phone и DotDialer реализуют схему «компьютер-телефон». Оба эти сценария IP-телефонии уже обсуждались в главе 2. Там же отмечались сложность и актуальность программно-аппаратных средств, реализующих сценарий «телефон-телефон».

За последнее время появились следующие виды оборудования IP-телефонии для всех этих сценариев:

1. Автономные шлюзы IP-телефонии, подключаемые к АТС через цифровые и аналоговые интерфейсы и осуществляющие предварительную обработку речевых сигналов, компрессию, упаковку в IP-пакеты и передачу их по сети.

2. Магистральные речевые платы с интерфейсом 10/100BaseT (ЛВС Ethernet) для подключения учрежденческих АТС существующих моделей к корпоративной IP-сети. После установки в АТС такой платы речевой трафик в виде IP-пакетов может быть направлен по локальной или глобальной пакетной сети подобно тому, как он сейчас передается от АТС по телефонной сети.

3. Телефонные аппараты, упаковывающие речевую информацию в IP-пакеты (IP-телефоны) и подключаемые не к телефонной сети, а непосредственно к ЛВС Ethernet. Как правило, такие аппараты требуют от сетевого

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 40

Записка пояснительная

администратора минимальных настроек, используя протокол динамической конфигурации -Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).

4. Специализированные коммутаторы речевых пакетов, предназначенные для выполнения функций традиционной АТС на базе протокола IP. В литературе такие устройства часто называют IP-АТС, но это название представляется нам не совсем корректным, поскольку в данном случае осуществляется не автоматическая коммутация каналов, а коммутация пакетов.

Аппаратура IP-телефонии выпускается в совмещенной или автономной конструкции. Совмещенный сервер выполняет функции шлюза, привратника и администратора (manager), т.е. маршрутизацию, сбор биллинговой информации (IP-адрес, время начала и конца разговора и т.п.), подавление эхосигналов, детектирование пауз в разговоре, заполнение пауз на приеме комфортным шумом (comfort noise), буферизацию принятых пакетов для уменьшения джиггера, интерполяцию потерянных речевых пакетов, а также контроль состояния разговорного канала (среднее время задержки, джиттер, процент потерь пакетов). В автономной конструкции эти функции выполняются отдельными устройствами.

В ранних моделях цифровая обработка сигнала производилась программными средствами. Позднее программную обработку сменила аппаратная, основную роль стали выполнять уже упоминавшиеся в главе 3 платы DSP (Digital Signal Processing), что разгрузило основной процессор и оперативную память, увеличило число портов оборудования и уменьшило время задержки речевой информации. Наиболее известны платы DSP фирм Texas Instrument, Dialogic (DM3 IP Link) и Natural MicroSystems (Quad E1).

Рассмотренная в начале книги конвергенция сетей электросвязи, в рамках которых передается информация всех видов (речь, видео и данные), обусловила появление упомянутых выше продуктов в качестве отклика ведущих телекоммуникационных компаний на интерес потенциальных потребителей этой части рынка. Пока большинство разработок используется в корпоративных сетях или в небольших офисах, а не в глобальных сетях операторов связи. Создание более мощного и емкого оборудования IP-телефонии в самое ближайшее время потребует значительных усилий, среди полезных результатов которых, возможно, найдется место и данной книге. Обсуждаемые в ней требования к аппаратуре IP-телефонии можно сформулировать, в общих чертах, так:

– полная поддержка рекомендаций Н.323;

– поддержка всех основных алгоритмов кодирования речи;

– поддержка основных систем телефонной сигнализации (ОКС7, DSS1);

– удобство и функциональность средств управления и контроля.

Важная категория удовлетворяющего этим требованиям оборудования IP-телефонии предназначена для построения сетевой инфраструктуры. Сегодня это главное препятствие для развития IP-телефонии, с которым столкнулись

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 41

Записка пояснительная

региональные операторы. Проблема состоит в построении структуры IP-сети, которая могла бы дать им шанс скоординировать свои действия и собрать свои ресурсы для того, чтобы составить конкуренцию операторам и поставщикам традиционного оборудования междугородной и международной связи. Для решения этой проблемы и создания магистральных транзитных узлов сегодня имеются сверхскоростные маршрутизаторы IP-пакетов производства Avici Systems Inc. (Челмсфорд, Массачусетс), Berkeley Networks Inc. (Сан Хосе, Калифорния), Gigapacket Networks Inc. (Литтлтон, Массачусетс), Juniper Networks (Санта Клара, Калифорния), Neonet LLC (Уэстборо, Массачусетс) и Torrent Networking Technologies Inc. (Лендовер, Мэриленд). Эти маршрутизаторы могут объединяться в IP-сети коммутаторами ATM, SDH/Sonet производства Ascend, Cisco и др.

Другим, не менее важным аспектом внедрения IP-телефонии являются шлюзы, обеспечивающие взаимодействие сетей с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов.

В настоящее время несколько десятков компаний выпускают подобные изделия, среди них Cisco Systems, VocalTec, Lucent Technologies и др. Более того, на базе этих шлюзов почти каждая крупная телекоммуникационная компания имеет или заявленное, или уже поставляемое изделие IP-телефонии. Предлагаются АТС, реализованные на основе технологии маршрутизации IP-пакетов. Компания Cisco выпустила интегрированный сервер доступа AS5300 с коммутатором Catalyst 5500. Компания Ascend Communications Inc. объединила модем для коммутируемых каналов TNT с гигабитным маршрутизатором GRF. Компания 3Com добавила передачу речи по IP и факс в свой концентратор Total Control Hub.

Согласно некоторым оценкам, объем рынка сетевых изделий IP-телефонии в 2001 году составит 1.8 миллиарда долларов, а рынка устройств доступа к сетям IP-телефонии – 7.5 миллиарда долларов. Как известно из предыдущего опыта, эксплуатация оборудования создает рынок в десять раз выше, чем общая стоимость установленного оборудования. Поэтому общий рынок оборудования передачи речи по IP-сетям уже сегодня можно оценить в 90 миллиардов долларов.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

42

Записка пояснительная

3 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Предпосылки замены оборудования АТСК 100/2000

Во первых сеть ШЧ-6 морально устарела она не может в полной мере удовлетворить растущей потребности населения такие как интернет, передача данных, видео конференции. Первый этап модернизации сети целесообразно начать с замены АТС координатного типа.

Необходимость замены АТСК 100/2000 заключается в следующем. Во первых – АТСК 100/2000 является станцией координатной системы. Координатные  АТС морально и технически устарели. Эксплуатация АТСК предполагает большой штат технического персонала для устранения возникших повреждений и ремонта оборудования, так как существенными недостатками автоматических станций этого типа является наличие реле, что приводит к сравнительно быстрому нарушению регулировок, износу и поломке деталей. В эксплуатации АТСК свыше половины всех повреждений составляют механические повреждения.

Из выше изложенного следует, что координатные  АТСК 100/2000 морально и принципиально устарели и требуют замены так, выработали срок своей эксплуатации, не соответствуют требованиям современной телефонной связи, а также не могут полностью удовлетворять потребностям населения в услугах связи.

3.2 Обзор телефонной сети Брестской дистанции сигнализации и связи

Брестская дистанция сигнализации и связи расположена на западе Республики Беларусь. Дистанция сигнализации и связи обслуживает следующие структурные подразделения:

1.  Брестская дистанции пути;
2.  Станции Брест-Восточный, Брест-Северный;
3.  Вокзал станции Брест-Центральный;
4.  Вагонное депо;
5.  Вагонный участок;
6.  Локомотивное депо;
7.  Дистанция сигнализации и связи;
8. Механизированная дистанция погрузочно-разгрузочных работ;
9.  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

43

Записка пояснительная

Дистанция защитных лесонасаждений;

1. Дистанция электроснабжения;
2. Автобаза;
3. Дистанция гражданских сооружений;
4. Отдел материально-технического снабжения;
5. Собственное хозяйство отделения;
6. Информационно-вычислительный центр по экспортно-импортным перевозкам.

Дочерние предприятия отделения:

1. Торгово-производственное республиканское дочернее унитарное предприятие «Желдорсервис»;
2. Центральная отделенческая аптека № 9 станции Брест.

В Бресте расположены Брестский техникум железнодорожного транспорта и профессионально-техническое училище № 27, которое готовят кадры для Брестского отделения и для Белорусской железной дороги.

3.3 Работа с картой и определение перспективных районов для предоставления услуг

На сегодняшний день телефонная сеть Брестской дистанции сигнализации и связи насчитывает более 2400 абонентов. Территориально ее можно разбить на несколько районов. Карта города с обозначением районов и точек доступа к волоконно-оптической сети представлена на рисунке 3.1.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

44

Записка пояснительная

Рассмотрим более подробно районы города Бреста и перспективы развития телефонной сети в них после внедрения технологии IP-телефонии.

На рисунке 3.2 представлен район ППВ в данном районе ведется интенсивное строительство фирм и производственных помещений нуждающихся в телефонизации.

На данный момент в этом районе зарегистрировано 72 абонента. Подключение большего числа абонентов невозможно из-за отсутствия разветвленной кабельной сети, которая состоит из кабеля ТПП 50×2 и аппаратуры уплотнения ИКМ-30.

При внедрении IP-телефонии число абонентов увеличится до 150 – 170 абонентов.

Рисунок 3.1 – Карта города Бреста

Рисунок 3.2 – ППВ

Ещё один перспективный район для предоставления услуг Дубровка. В данный момент уровень телефонизации частного и производственного сектора составляет около 30% и потребность в предоставлении услуг связи возрастает с каждым месяцем. На сегодняшний день в этом микрорайоне ведется интенсивное строительство многоквартирных жилых домов. По прогнозам в ближайшие пять лет в данном районе будут построены около семи жилых комплексов. Это примерно 490 квартир, жильцы которых будут нуждаться в предоставлении услуг связи и передачи данных.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

45

Записка пояснительная

Так же в связи с созданием таможенного союза активизировалась деятельность частных фирм связанных с Белорусской железной дорогой и как следствие увеличилось число заявок на подключение от юридических лиц. Район Дубровка представлен на рисунке 3.3

На данный момент в этом районе зарегистрировано 113 абонента. Подключение большего числа абонентов невозможно из-за отсутствия разветвленной кабельной сети, которая состоит из трех кабелей  ТПП 50×2, пяти кабелей ТПП 20×2 и восьми кабелей ТПП 10×2.

При внедрении IP-телефонии число абонентов, с учетом привлечения частного и производственного сектора увеличится до 240 – 280 абонентов.

Рисунок 3.3 – Район Дубровка

Следующим перспективным районом является Речица. В данном районе имеется достаточно обширный частный сектор, с низким коэффициентом телефонизации.

На данный момент в этом районе зарегистрировано 54 абонента. Все абоненты относятся к служебному сектору, но и он охвачен не полностью. В связи с этим, предприятия Брестского отделения железной дороги вынуждены

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

46

Записка пояснительная

пользоваться услугами городских телефонных станций, что негативно сказывается на работе всей инфраструктуры станции Брест Северный.

Квартирный сектор не охвачен в связи с экономической нецелесообразностью прокладки кабельных сетей ввиду отсутствия телефонной канализации. А существующая кабельная сеть не выдерживает возрастающей нагрузки.

Район Речица представлен на рисунке 3.4

Рисунок 3.4 – Район Речица

При внедрении IP – телефонии число абонентов, с учетом привлечения частного сектора увеличится до 190 – 230 абонентов.

Ещё одним стратегически важным районом города Бреста является район Новые Задворцы.

На сегодняшний день в данном районе нет абонентов телефонной сети Брестской дистанции сигнализации и связи. Но, в данный момент в этом районе ведется интенсивное строительство многоквартирных жилых домов. До 2015 года планируется ввод в эксплуатацию более десяти домов общей численностью квартир равной 1152.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

47

Записка пояснительная

С учетом отсутствия в данном районе сети БелТелеКома и близости точки доступа к оптической сеть отделения дороги имеем перспективный район для предоставления услуг.

Район Новые Задворцы представлен на рисунке 3.5

Рисунок 3.5 – Район Новые Задворцы

При внедрении IP-телефонии с учетом полной телефонизации прогнозируемое  число абонентов составляет 850 – 1152 абонентов.

Следующий исследуемый район находится в центре города Бреста, недалеко от станции Брест – Полесский. На данный момент в этом районе зарегистрировано 36 абонентов. Большинство абонентов относятся к служебному сектору. Квартирный сектор не охвачен в связи с выходом из строя большинства кабельных линий связи.

На сегодняшний день большую часть площади данного района занимают полуразрушенные производственные помещения, предназначенные под снос. На освободившихся площадях планируется постройка многоэтажных жилых домов. По генеральному плану застройки города Бреста в период до 2020 года здесь должно быть построено и введено в эксплуатацию около шести жилых домов общей численностью квартир равной 673.

Но даже без учета перспективы, при внедрении IP-телефонии число абонентов, увеличится до 110 – 140 абонентов. А в долгосрочной перспективе число абонентов может увеличиться до 740.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

48

Записка пояснительная

Рисунок 3.6 – Станция Брест – Полесский 

Далее следует рассмотреть ещё один центральный район города Бреста – Березовка.

Данный район представляет собой частный сектор с малым процентом телефонизации. Принимая во внимание строительство новых частных домов в этом районе, а так же создание предприятий малого бизнеса Березовка является очень перспективным районом для предоставления услуг связи и передачи данных.

Учитывая то, что доступ к волоконно-оптическим линиям связи имеется из двух точках района. Можно с минимальными экономическими затратами произвести телефонизацию данного жилого массива. По прогнозам число абонентов колеблется от 150 до 170 человек.

Район Березовка представлен на рисунке 3.7

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

49

Записка пояснительная

Рисунок 3.7 – Район Березовка

С учетом подключения новых абонентов телефонная сеть Брестской дистанции сигнализации и связи составит около 4000 абонентов.

3.4 Исследование телефонной нагрузки

С целью оптимального выбора оборудования для обеспечения бесперебойной связи между абонентами произведем исследование телефонной нагрузки с 30.04.2010 по 27.05.2010, результаты исследований сведем в таблицу 3.1:

Таблица 3.1 – Исследование телефонной нагрузки

Интервалы времени	Всего соединений	Среднее количество соединений за день
1	2	3
8:00	621	23
8:15	932	34
8:30	1065	39
8:45	1094	40
9:00	1186	43
9:15	1263	46
9:30	1144	42
9:45	1212	44

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

50

Записка пояснительная

Окончание таблицы 3.1

1	2	3
10:00	1278	47
10:15	1121	41
10:30	1168	43
10:45	1115	41
11:00	1157	42
11:15	1115	41
11:30	1127	41
11:45	1120	41
12:00	862	31
12:15	755	27
12:30	724	26
12:45	853	31
13:00	1036	38
13:15	1066	39
13:30	1000	37
13:45	1015	37
14:00	1036	38
14:15	1077	39
14:30	1148	42
14:45	1158	42
15:00	1079	39
15:15	1128	41
15:30	1078	39
15:45	1131	41
16:00	1121	41
16:15	1156	42

Неравномерность распределения нагрузки по часам представлена на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 – Диаграмма нагрузки

3.5 Исследование кабельной сети Брестской дистанции сигнализации и связи

3.5.1 Ввод в эксплуатацию КЛС

Целью данного раздела является исследование фактического состояния кабельной сети Брестской дистанции сигнализации и связи.

Приведем диаграмму (рисунок 3.9) характеризующую ввод в эксплуатацию кабелей в кабельной сети узла Брестской дистанции сигнализации и связи:

Рисунок 3.9 – Диаграмма ввода в эксплуатацию кабельных линий связи

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

51

Записка пояснительная

3.5.2 Исследование состояния КЛС

В данном разделе произведем исследование кабельных линий связи. Для этого произведены измерения сопротивления изоляции нескольких кабелей связи.

Параметры кабеля связи ТПП 100 × 2 , проложенного в 1988 году, длиной 2,1 км., приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2 – Сопротивление изоляции кабеля ТПП 100 × 2

Пара	А–земля, МОм	B–земля, МОм	A–B, МОм	Состояние
1	2	3	4	5
1	480	420	364	норма
2	0	342	436	з/к
3	356	431	243	норма
4	385	874	197×10-6	з/к
5	864	316	245	норма
6	534	274	543	норма
7	234	548	426	обрыв
8	423	722	532	норма
9	195	356	286	норма

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

53

Записка пояснительная

Продолжение таблицы 3.2

1	2	3	4	5
10	12×10-6	133	237×10-6	з/к
11	368	419	388	норма
12	755	394	416	норма
13	0	0	0	з/к
14	349	439	456	норма
15	357	416	316	норма
16	210×10-6	619	492	з/к
17	573	456	419	норма
18	546	13×10-6	294	з/к
19	379	221	92×10-6	з/к
20	346	217	340	норма
21	296	345	297	норма
22	678	721	567	обрыв
23	312	412	452	норма
24	42×10-6	0	111×10-6	з/к
25	156	462	68×10-6	з/к
26	531	349	156	норма
27	423	286	987	норма
28	863	281	135	обрыв
29	541	12×10-6	438	з/к
30	913	269	764	норма
31	123	264	111	норма
32	199×10-6	257	345	з/к
33	59×10-6	153	368	з/к
34	356	0	245	з/к
35	385	12×10-6	463	з/к
36	864	431	434	норма
37	798	874	562	обрыв
38	842	316	298	норма
39	453	256	628	норма
40	379	280	375	обрыв
41	456	621	447	норма

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

54

Записка пояснительная

Продолжение таблицы 3.2

1	2	3	4	5
42	241	419	500	норма
43	232	742	97×10-6	з/к
44	765	465	420	норма
45	632	320	342	норма
46	115	345	431	норма
47	624	295	874	норма
48	523	465	28×10-6	з/к
49	356	534	324	обрыв
50	751	560	653	норма
51	675	451	752	норма
52	7×10-3	0	464	з/к
53	374	345	774	норма
54	865	0	648	з/к
55	456	354	298	норма
56	245	789	546	норма
57	593	472	543	обрыв
58	396	321	323	норма
59	742	697	474	норма
60	23×10-6	45×10-3	15×10-6	з/к
61	652	673	774	норма
62	420	480	345	норма
63	342	0	21×10-6	з/к
64	431	356	346	норма
65	874	385	11×10-3	з/к
66	316	864	528	норма
67	256	798	542	норма
68	280	842	493	норма
69	621	453	537	норма
70	419	379	343	норма
71	742	456	756	обрыв
72	465	241	475	обрыв
73	320	232	427	норма
74	345	765	537	норма

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

55

Записка пояснительная

Окончание таблицы 3.2

1	2	3	4	5
75	295	632	529	норма
76	465	115	324	норма
77	534	624	564	обрыв
78	560	523	765	норма
79	451	356	465	норма
80	382	751	0	з/к
81	345	675	419	норма
82	749	571	393	норма
83	546	354	74×106	з/к
84	109	861	546	норма
85	354	623	476	норма
86	624	567	342	норма
87	223	103	123	норма
88	243	476	539	норма
89	674	650	342	норма
90	365	474	463	норма
91	843	554	723	норма
92	214	836	0	з/к
93	547	475	12×10-3	з/к
94	420	560	243	норма
95	356	375	637	норма
96	654	712	475	норма
97	478	624	667	обрыв
98	576	354	543	норма
99	396	499	528	норма
100	745	283	658	норма

Анализируя состояние данного кабеля видим, что в пределах нормы по изоляции находится 63% пар, следовательно, кабель требует ремонта.

Параметры кабеля связи ТПП 50 × 2 , проложенного в 1982 году, длиной 2,3 км., приведены в таблице 3.3

Таблица 3.3 – Сопротивление изоляции кабеля ТПП 50 × 2

Пара	А–земля, МОм	B–земля, МОм	A–B, МОм	Состояние
1	2	3	4	5
1	546	655	735	норма
2	475	454	454	норма
3	612	756	584	обрыв
4	368	655	698	норма
5	765	541	875	норма
6	298	327	245	норма
7	12×10-6	735	654	з/к
8	256	346	357	норма
9	756	353	753	норма
10	456	733	785	норма
11	654	657	658	норма
12	286	0	125	з/к
13	853	812	236	норма
14	536	265	247	норма
15	634	453	268	норма
16	543	426	569	норма
17	765	574	874	норма
18	543	385	541	обрыв
19	627	632	632	норма
20	435	543	412	норма
21	876	632	741	норма
22	556	11×10-3	214	з/к
23	537	564	325	норма
24	632	757	652	норма
25	443	536	514	норма
26	623	577	12×10-3	з/к
27	543	867	864	норма
28	765	543	245	норма
29	45×10-3	145	624	з/к
30	763	356	351	норма
31	456	463	753	норма
32	476	655	654	норма

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

56

Записка пояснительная

Окончание таблицы 3.3

1	2	3	4	5
33	876	0	258	з/к
34	476	636	654	норма
35	547	466	245	норма
36	876	747	365	норма
37	243	546	11×10-3	з/к
38	634	348	658	норма
39	543	523	731	норма
40	876	745	463	норма
41	654	467	465	норма
42	753	356	658	обрыв
43	652	846	754	норма
44	631	622	254	норма
45	74×106	536	541	з/к
46	573	637	653	норма
47	375	745	258	норма
48	641	634	654	норма
49	634	864	42×10-3	з/к
50	742	565	756	норма

Анализируя состояние данного кабеля видим, что в пределах нормы по изоляции находится ??% пар, следовательно, кабель требует ремонта.

Параметры кабеля связи ТПП 30 × 2 , проложенного в 1985 году, длиной 1,9 км., приведены в таблице 3.4

Таблица 3.4 – Сопротивление изоляции кабеля ТПП 100 × 2

Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 57 Записка пояснительная Пара	А–земля, МОм	B–земля, МОм	A–B, МОм	Состояние
1	2	3	4	5
1	456	568	456	норма
2	254	684	582	норма
3	587	574	475	норма
4	745	147	31×10-3	з/к
5	15×10-3	258	654	з/к
6	845	357	357	норма
7	365	951	854	норма

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

58

Записка пояснительная

Окончание таблицы 3.4

1	2	3	4	5
8	256	354	253	норма
9	456	265	368	норма
10	587	456	658	обрыв
11	682	685	478	норма
12	356	485	541	норма
13	652	335	542	норма
14	357	31×10-3	642	з/к
15	761	425	354	норма
16	854	482	452	норма
17	624	452	321	норма
18	323	785	753	норма
19	547	654	654	норма
20	225	235	158	норма
21	365	248	254	норма
22	468	354	356	норма
23	578	654	541	норма
24	24×10-3	254	214	з/к
25	256	614	541	норма
26	785	357	874	норма
27	452	548	654	норма
28	256	547	754	норма
29	365	654	11×10-3	з/к
30	852	254	542	норма

Анализируя состояние данного кабеля видим, что в пределах нормы по изоляции находится ??% пар, следовательно, кабель требует ремонта.

Параметры кабеля связи ТПП 20 × 2 , проложенного в 1981 году, длиной 1,0 км., приведены в таблице 3.5

Таблица 3.5 – Сопротивление изоляции кабеля ТПП 20 × 2

Пара	А–земля, МОм	B–земля, МОм	A–B, МОм	Состояние
1	254	352	254	норма
2	546	245	547	норма
3	845	541	654	норма
4	15×10-3	421	741	з/к
5	654	678	365	норма
6	352	824	541	норма
7	654	654	245	норма
8	245	852	34×10-3	з/к
9	351	753	546	норма
10	264	369	478	норма
11	846	258	478	норма
12	365	741	235	норма
13	756	546	435	норма
14	547	354	665	норма
15	548	621	487	норма
16	258	812	762	норма
17	356	375	812	норма
18	584	518	545	норма
19	472	24×10-3	258	з/к
20	345	547	852	норма

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

59

Записка пояснительная

Анализируя состояние данного кабеля видим, что в пределах нормы по изоляции находится ??% пар, следовательно, кабель требует ремонта.

По результатам измерений можно сделать вывод, что кабельная сеть Брестской дистанции сигнализации и связи нуждается в реконструкции. С учетом возраста кабельных сетей оптимальным вариантом реконструкции является прокладка новых кабелей. Учитывая количество кабелей нуждающихся в ремонте, оптимальным вариантом для модернизации телефонной сети дистанции сигнализации и связи является внедрение IP – телефонии, как технологии работающей по ВОЛС, с внедрением новых оконечных устройств, что полностью исключает использование ранее используемой кабельной сети.

3.6 Исследование волоконно-оптической сети Брестской дистанции сигнализации и связи

1.  Ввод в эксплуатацию ВОЛС

Целью данного раздела является исследование фактического состояния кабельной сети Брестской дистанции сигнализации и связи.

Приведем диаграмму характеризующую ввод в эксплуатацию кабелей в кабельной сети узла Брестской дистанции сигнализации и связи (рисунок 3.10):

Рисунок 3.10 – Ввод в эксплуатацию ВОЛС

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

60

Записка пояснительная

На данный момент волоконно-оптическая сеть Брестской дистанции сигнализации и связи имеет вид представленный на рисунке 3.11.

Рассмотрим схему ВОЛС Брестского узла связи более подробно.

На рисунке 3.12 представлена подробная схема ВОЛС участка станции Брест – Северный (Северный парк).

Рисунок 3.11 – Структурная схема ВОЛС Брестского узла связи

Рисунок 3.12 – Структурная схема ВОЛС станции Брест-Северный (Северный парк)

На рисунке 3.13 представлена подробная схема ВОЛС участка станции Брест – Северный (Инженерный парк).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

61

Записка пояснительная

Рисунок 3.13 – Структурная схема ВОЛС станции Брест-Северный (Инженерный парк)

1.  
   

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

62

Записка пояснительная

Исследование состояния ВОЛС

В данном разделе произведем исследование ВОЛС. Для этого произведено измерение ВОЛС. Произведем сравнение параметров нескольких ВОК, проложенных в 2004 – 2010 годах.

Участок – ШЧ-6 ОК2 (А) – НОД-3 (Б).

Предприятие – Брестское отделение Белорусской железной дороги.

Тип кабеля – ОПС-008Е08-01-5,0/0,8.

Метод измерения затухания – метод вносимых потерь.

Метод измерения длины участка – метод обратного рассеяния.

Длина волны, мкм – 1,31.

Средства измерения:

1. тестер ОТ-2-1;
2. рефлектометр ОР-2-2.

Длина участка – 803 м (измерение по первому волокну).

Таблица 3.6 – Измерение затухание смонтированного участка

Номер адаптера в А	Номер адаптера в Б	Затухание, дБ (2004 г.)	Затухание, дБ (2010 г.)
А→Б	Б→А	Среднее	А→Б	Б→А	Среднее
41	1	0,65	0,52	0,6	0,68	0,55	0,6
42	2	0,87	0,98	0,9	0,88	0,99	0,9
43	3	0,63	0,54	0,6	0,67	0,57	0,6
44	4	0,85	0,83	0,8	0,85	0,84	0,8
45	5	0,79	0,83	0,8	0,80	0,85	0,8
46	6	0,60	0,51	0,6	0,63	0,52	0,6
47	7	0,59	0,65	0,6	0,59	0,66	0,6
48	8	0,70	0,58	0,6	0,73	0,59	0,6

По итогам измерений делаем вывод, что параметры кабеля изменились несущественно. Следовательно, данная ВОЛС вполне применима для построения сети IP – телефонии.

Участок – ЖД Вокзал ОК2 (А) – ШЧ-6 (Б).

Предприятие – Брестское отделение Белорусской железной дороги.

Тип кабеля – ДПО-32Е12-06-2,0/0,4.

Метод измерения затухания – метод вносимых потерь.

Метод измерения длины участка – метод обратного рассеяния.

Длина волны, мкм – 1,31.

Средства измерения:

1.  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

63

Записка пояснительная

тестер ОТ-2-1;

1. рефлектометр ОР-2-2.

Длина участка – 989 м (измерение по первому волокну)

Таблица 3.7 – Измерение затухание смонтированного участка

Номер адаптера в А	Номер адаптера в Б	Затухание, дБ (2006 г.)	Затухание, дБ (2010 г.)
А→Б	Б→А	Среднее	А→Б	Б→А	Среднее
17	9	0,95	0,86	0,9	0,97	0,87	0,9
18	10	1,10	0,87	0,9	1,11	0,91	1,00
19	11	0,76	0,92	0,8	0,76	0,95	0,8
20	12	0,92	1,04	1,0	0,95	1,06	1,05
21	13	1,03	0,87	1,0	1,06	0,90	1,0
22	14	0,94	1,06	1,0	0,99	1,07	1,0
23	15	0,75	0,87	0,8	0,76	0,89	0,8
24	16	0,80	0,93	0,9	0,80	0,98	0,9
25	17	0,88	0,78	0,8	0,91	0,79	0,8
26	18	0,79	0,76	0,8	0,80	0,78	0,8
27	19	0,70	0,74	0,7	0,76	0,77	0,75
28	20	0,80	0,79	0,8	0,82	0,87	0,85
29	21	0,68	0,76	0,7	0,69	0,78	0,75
30	22	0,74	0,80	0,8	0,81	0,84	0,8
31	23	0,65	0,71	0,7	0,66	0,71	0,7
32	24	0,90	0,86	0,9	0,96	0,89	0,95
33	25	0,93	1,05	1,0	0,99	1,11	1,00
34	26	0,92	0,82	0,9	0,96	0,86	0,9
35	27	0,95	0,90	0,9	0,98	0,93	0,95
36	28	0,85	0,94	0,9	0,87	0,95	0,9

По итогам измерений делаем вывод, что параметры кабеля изменились несущественно. Следовательно, данная ВОЛС вполне применима для построения сети IP – телефонии.

Участок – ДС Брест-Северный ОК1 (А) – ШЧ-6 ОК1 (Б).

Предприятие – Брестское отделение Белорусской железной дороги.

Тип кабеля – ДПО-32Е12-06-2,0/0,4; ОКМС-А-4/2(2.4)Сп-16(2).

Метод измерения затухания – метод вносимых потерь.

Метод измерения длины участка – метод обратного рассеяния.

Длина волны, мкм – 1,31.

Средства измерения:

1. тестер ОТ-2-1;
2. рефлектометр ОР-2-2.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

64

Записка пояснительная

Длина участка – 4153 м (измерение по первому волокну).

Таблица 3.8 – Измерение затухание смонтированного участка

Номер адаптера в А	Номер адаптера в Б	Затухание, дБ (2007 г.)	Затухание, дБ (2010 г.)
А→Б	Б→А	Среднее	А→Б	Б→А	Среднее
1	33	1,72	1,84	1,8	1,79	1,88	1,85
2	34	2,00	2,10	2,1	2,12	2,16	2,10
3	35	2,08	2,08	2,1	2,19	2,11	2,15
4	36	2,28	2,08	2,2	2,34	2,10	2,25
5	37	1,72	1,87	1,8	1,80	1,93	1,9
6	38	2,16	2,03	2,1	2,19	2,13	2,15
7	39	1,67	1,77	1,7	1,74	1,82	1,8
8	40	1,82	1,80	1,8	1,89	1,84	1,85
9	41	1,87	1,79	1,8	1,92	1,86	1,9
10	42	1,67	1,75	1,7	1,76	1,79	1,75
11	43	1,86	1,91	1,9	1,93	1,94	1,9
12	44	2,08	2,04	2,1	2,14	2,13	2,1
13	45	1,78	1,75	1,8	1,86	1,80	1,8
14	46	2,09	1,98	2,0	2,19	2,01	2,1

По итогам измерений делаем вывод, что параметры кабеля изменились несущественно. Следовательно, данная ВОЛС вполне применима для построения сети IP – телефонии.

Участок – ДС Брест – Восточный ОК1 (А) – Пост ЭЦ Брест - Восточный ОК1 (Б).

Предприятие – Брестское отделение Белорусской железной дороги.

Тип кабеля – ОКМС-А-4/2(2.4)Сп-16(2).

Метод измерения затухания – метод вносимых потерь.

Метод измерения длины участка – метод обратного рассеяния.

Длина волны, мкм – 1,31.

Средства измерения:

1. тестер ОТ-2-1;
2. рефлектометр ОР-2-2.

Длина участка – 173 м (измерение по первому волокну).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

65

Записка пояснительная

Таблица 3.9 – Измерение затухание смонтированного участка

Номер адаптера в А	Номер адаптера в Б	Затухание, дБ (2009 г.)	Затухание, дБ (2010 г.)
А→Б	Б→А	Среднее	А→Б	Б→А	Среднее
1	1	0,24	0,27	0,3	0,25	0,27	0,3
2	2	0,26	0,30	0,3	0,26	0,30	0,3
3	3	0,76	0,68	0,7	0,77	0,69	0,7
4	4	0,31	0,35	0,3	0,31	0,35	0,3
5	5	0,44	0,45	0,4	0,44	0,45	0,4
6	6	0,52	0,46	0,5	0,53	0,46	0,5
7	7	0,67	0,58	0,6	0,67	0,59	0,6
8	8	0,43	0,27	0,4	0,44	0,28	0,4
9	9	0,51	0,43	0,5	0,52	0,43	0,5
10	10	0,31	0,24	0,3	0,31	0,24	0,3
11	11	0,50	0,52	0,5	0,50	0,52	0,5
12	12	0,45	0,49	0,5	0,46	0,49	0,5
13	13	0,22	0,24	0,4	0,23	0,24	0,4
14	14	0,63	0,61	0,6	0,63	0,62	0,6
15	15	0,20	0,27	0,2	0,21	0,28	0,2
16	16	0,23	0,30	0,3	0,23	0,30	0,3

По итогам измерений делаем вывод, что параметры кабеля изменились несущественно. Следовательно, данная ВОЛС вполне применима для построения сети IP-телефонии.

3.7 Оценка качества IP-телефонии

Традиционные телефонные сети коммутируют электрические сигналы с гарантированной полосой пропускания, достаточной для передачи сигналов голосового спектра. При фиксированной пропускной способности передаваемого сигнала цена единицы времени связи зависит от удаленности и расположения точек вызова и места ответа.

IP-телефония является одной из областей передачи данных, где важна динамика передачи сигнала, которая обеспечивается современными методами кодирования и передачи информации, а также увеличением пропускной способности каналов, что приводит к возможности успешной конкуренции IP-телефонии с традиционными телефонными сетями.

Основными параметрами качества связи при использрвании IP-телефонии являются:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

66

Записка пояснительная

– Качество речевого сигнала.

– Количество электронных пакетов, которые не дошли до получателя.

– Время задержки речевого сигнала (время, за которое сигнал от одного абонента дойдет до другого).

Одним из самых важных факторов качества связи является время задержки речевого сигнала. Обычно это время составляет от 150 до 700 мсек. Это время необходимо для того, чтобы голосовой сигнал от первого абонента дошел по обычной телефонной линии до определенного шлюза, закодировался из аналогового в цифровой, затем в виде электронных пакетов дошел до шлюза, ближайшего к абоненту-получателю, декодировался из цифрового в обычный речевой (аналоговый) и по телефонной линии дошел до необходимого абонента.

Время задержки при передаче речевого сигнала можно отнести к одному из трех уровней:

Первый уровень до 200мс – отличное качество связи. Для сравнения, в телефонной сети общего пользования допустимы задержки до 150-200мс;

Второй уровень до 400 мс – считается хорошим качеством связи. Но если сравнивать с качеством связи по сетям ТфОП, то разница будет видна. Если задержки постоянно удерживается на верхней границе 2-го уровня (400мс), то не рекомендуется использовать эту связь для деловых переговоров;

Третий уровень до 700 мс – считается приемлемым качеством связи для ведения неделовых переговоров.

По первым двум характеристикам качество связи значительно улучшилось в сравнении с первыми версиями решений IP-телефонии, которые допускали искажение и прерывание речи. Улучшение кодирования голоса и восстановление потерянных пакетов позволило достичь уровня, когда речь понимается абонентами достаточно легко. Понятно, что задержки влияют на темп беседы. Известно, что для человека задержка до 250 миллисекунд практически незаметна. Существующие на сегодняшний день решения IP-телефонии превышают этот предел, так что разговор похож на связь по обычной телефонной сети через спутник, которую обычно оценивают как связь вполне удовлетворительного качества, требующую лишь некоторого привыкания, после которого задержки для пользователя становятся неощутимы. Задержки можно уменьшить благодаря следующим трем факторам:

Во-первых, совершенствуются телефонные серверы (их разработчики борются с задержками, улучшая алгоритмы работы).

Во-вторых, развиваются частные сети (их владельцы могут контролировать ширину полосы пропускания и, следовательно, величины задержки).

В-третьих, развивается сама сеть Интернет – современный Интернет не был рассчитан на коммуникации в режиме реального времени. Хотя на обновление роутеров по всему миру и на организационные мероприятия

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

67

Записка пояснительная

(например, решить вопрос, как в денежном выражении оценить сервис более высокого качества) потребуется некоторое время, мир Интернета, вне зависимости от вышесказанного, двигается очень быстро и в правильном направлении.

Оценить качество при использовании различных протоколов сжатия можно различными способами. Один из подходов для таких измерений – использование субъективных методов. В субъективных методах группа людей, обычно достаточно большая, оценивает качество связи по определенной стандартной процедуре. Самый известный субъективный метод – это метод общего мнения. В этом методе, качество связи оценивается большой группой разных людей, и затем их мнение усредняется.

Ниже приведена таблица оценок, которые просили проставить экспертов для оценки качества связи. Оценки могли колебаться от 1 (неприемлемо) до 5 (отлично – нет дискомфорта при прослушивании).

Качество       Оценка МОS

Высокое       4.0 – 5.0

Стандартное телефонное    3.5 – 4.0

Приемлемое      3.0 – 3.5

Синтезированный звук    2.5 – 3.0

На графике (рисунок 3.14) показана оценка методом общего мнения различных популярных звуковых кодер-декодеров. По горизонтальной оси отложена требуемая ширина канала для передачи речи, сжатой определённым кодером, по вертикальной оси – собственно оценка.

Рисунок 3.14 – Зависимость качества связи от ширины канала пропускания

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

68

Записка пояснительная

4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ВЫБОРА IP-ТЕЛЕФОНИИ

Для правильного и экономически выгодного выбора системы связи для Брестского телефонного узла  проведем экономическое сравнение системы IP – телефонии и АТСЭ F 50/1000. Стоимость оборудования систем IP-телефонии и АТСЭ F 50/1000 приведены в таблице 4.1 и таблице 4.2.

Таблица 4.1 – Стоимость оборудования система IP-телефонии

Наименование комплектующих	Цена, у.е.	Количество, шт.	Суммарная стоимость комплектующих
Оптический мультиплексор	5340	16	85440
Оборудование WDM	3514	16	56224
Маршрутизатор	11530	1	11530
Персональный компьютер                 центра управления	1750	1	1750
АТСЭ на 800 номеров	82400	1	82400
Оптическо - электрический шкаф	1420	8	11360
Кабель ТПП 20×2, м	1,2	1300	1560
Бокс кабельный телефонный 20×2	6,7	80	536
Монтажная  арматура,  кабеля, соединители (комплект)	27	16	432
Оконечное оборудование и прочие расходные материалы	10	3000	30000
Итого	281232 у.е.

Таблица 4.2 – Стоимость оборудования АТСЭ F 50/1000

Наименование комплектующих	Цена, у.е.	Количество, шт.	Суммарная стоимость комплектующих
Стойка питающая	1500	9	13500
Кроссовая панель	24	48	1152
Кабель ТПП 100×2, м	6,9	1000	6900
Кросс оптический	32	7	224
Модем оптический МОП 4Е1	588	6	3528
Модем оптический МОП 32Е1	4458	1	4458
Персональный компьютер центра управления	1750	7	12250
АТСЭ на 300 номеров	24000	4	96000
АТСЭ на 400 номеров	32000	2	64000
АТСЭ на 1000 номеров	80000	1	80000
Монтажная  арматура,  кабеля, соединители (комплект)	43	32	1376
Комплекты защиты	24	32	768
Итого	284156 у.е.

Монтаж и установка оборудования составляет 10 % от стоимости оборудования. Транспортные расходы составляют 2,5 % от стоимости оборудования. Прочие расходы составляют 4 %, непредвиденные – 2%.

Расчет капитальных вложений на внедрение цифровой системы связи приведен в таблице 4.3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

70

Записка пояснительная

Произведем расчет прямых и общих текущих издержек. К прямым расходам на содержание цифровой сети радиосвязи относятся:

1.  оплата труда обслуживающего персонала;
2.  отчисления на социальные нужды;
3.  расходы на электроэнергию;
4.  расходы на материалы;
5.  прочие расходы.

Таблица 4.3 – Расчет капитальных вложений на создание сети связи

Показатель	IP-телефония	АТСЭ
Стоимость оборудования, у.е.	281232	284156
Монтаж и установка оборудования, у.е.	28123,2	28415,6
Транспортные расходы, у.е.	7030,8	7103,9
Прочие и непредвиденные расходы, у.е.	16873,92	17049,36
Итого, у.е.	333259,92	336724,86

К общим расходам относятся прочие административно-хозяйственные расходы.

Исходные данные для определения этих расходов:

1.  Численность обслуживающего персонала, чел.:

а) электромеханик (сменный)

1.  АТСЭ                                                                                        4
2.  IP - телефония                                                                           0

б) инженер

1.  АТСЭ                                                                                        2
2.  IP - телефония                                                                           3

в) электромеханик (ежедневный)

1.  АТСЭ                                                                                        8
2.  IP - телефония                                                                           4
3.  Тарифная ставка 1 разряда, у.е.                                             56
4.  Проектируемая емкость, номер:
5.  АТСЭ                                                                                     3000
6.  IP - телефония                                                                        3000    
7.  Потребляемая мощность на один номер, Вт×ч:
8.  АТСЭ                                                                                      1,8
9.  IP - телефония                                                                         1,65   
10.  Мощность, потребляемая персональным

компьютером, Вт∙ч                                                                     220

1.  Стоимость 1 кВт∙Ч, у.е.                                                          0,12

Должностной оклад или тарифная ставка работника:

ДО=TстКтар, (4.1)

где Тст – тарифная ставка 1 разряда;

 Ктар – тарифный коэффициент работника.

Тарифный коэффициент электромеханика – 2,65, инженера – 3,04.

Инженер:

ДО=TстКтар=56∙3,04=170,24 у.е

Электромеханик:

ДО=TстКтар=56∙2,65=148,4 у.е.

Основную заработную плату работника определяем по формуле

ЗПО = ДО∙(Кп+ Дн+ Дпр)+ДО, (4.2)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

71

Записка пояснительная

где Кп – коэффициент премирования, Кп =0,4 (40% от ДО);

 Дн – доплата за работу в ночное время;

 Дпр – доплата за работу в праздничные дни.

Для сменного электромеханика:

ЗПО = ДО∙(Кп+ Дн+ Дпр)+ ДО =148,4∙(0,4 + 0,134 + 0,022) +
+ 148,4 = 230,91 у.е.

Для электромеханика:

ЗПО = ДО∙Кп+ ДО =148,4 ∙0,4+ 148,4 =207,76 у.е.

Для инженера:

ЗПО = ДО∙Кп+ ДО =170,24∙0,4+ 170,24 =238,336 у.е.

Основной фонд оплаты труда:

ФОТО = ∑( ЗПОРi ∙Чi) ∙12                                                   (3)

где ЗПОРi – основная заработная плата работника определённой квалификации, у.е.; Чi – число работников данной квалификации.

Для IP – телефонии:

ФОТО =∑( ЗПОРi ∙Чi) ∙12 = 207,76∙4 + 238,336∙3 = 831,04 + 715,008 = 1546,048 у.е.

Для АТСЭ:

ФОТО =∑( ЗПОРi ∙Чi) ∙12 = 207,76∙8 +230,91 ∙4 + 238,336∙2 = 1662,08 + 923,64 + 476,672 = 3062,392 у.е.

Дополнительная заработная плата составляет 10 % основной заработной платы:

ФОТд =0,1∙ФОТО                                                                                        (4)

Для IP – телефонии:

ФОТд =0,1∙ФОТО = 0,1∙1546,048 = 154,6048 у.е.

Для АТСЭ:

ФОТд =0,1∙ФОТО = 0,1∙3062,392 = 306,2392 у.е.

Отчисления на социальные нужды составляют 35 % от основной и дополнительной заработной платы:

СО =( ФОТО + ФОТд) ∙0,36                                                                         (5)

Для IP – телефонии:

СО =( 1546,048  + 154,6048) ∙0,35 = 612,235 у.е.

Для АТСЭ:

СО =( 3062,392 + 306,2392) ∙0,35 = 1212,707 у.е.

Затраты на электроэнергию определяем по формуле

                        ,                                                (6)

где  PП -  мощность,   потребляемая   одним номером,  Вт∙ч; NП – число номеров; РК - мощность, потребляемая персональным компьютером, Вт∙ч; NК - количество персональных компьютеров; Т- количество часов работы оборудования, Т=24∙365=8760 ч; Ц-стоимость 1 кВт∙ч; η – КПД установки, η = 0,8.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

72

Записка пояснительная

Для IP – телефонии:

 

Для АТСЭ:

 

В затраты на материалы и запасные части включаем в расходы на профилактические и ремонтные работы, необходимые для четкой бесперебойной работы оборудования и сооружений связи, и они определяются на уровне 0,5% от стоимости оборудования

                                            Зм = Цо ∙ 0,005                                                          (7)

Для IP – телефонии:

  Зм = 281232 ∙ 0,005 = 1406,16 у.е.

 Для АТСЭ:

 Зм = 284156 ∙ 0,005 = 1420,78 у.е.

В прочие производственные и транспортные расходы входят:  расходы на износ спецодежды, оплату работ по ремонту оборудования, внутрипроизводственные транспортные расходы, надбавки за разъездной расход работы, командировочные расходы производственного персонала, отопление, освещение - можно принять 3% от заработной платы (основной и дополнительной) и определить по формуле (16):

                 Зпр = 0,03∙( ФОТО + ФОТд),                                                     (8)

Для IP – телефонии:

                              Зпр = 0,03∙( 1546,048  + 154,6048) = 51,0196 у.е.

 Для АТСЭ:

                             Зпр = 0,03∙( 3062,392 + 306,2392) = 101,0589 у.е.

Итого общие годовые издержки составляют:

                                                     (9)                                                  

Для IP – телефонии:

И = 1546,048 + 154,6048 + 612,235 + 6793,38 + 1406,16 + 51,0196 = 10563,4474 y.e.

Для АТСЭ:

И = 3062,392 + 306,2392 + 1212,707 + 9119,16 + 1420,78 + 101,0589 = 15222,3371 y.e.

     Прочие административно – управленческие расходы 10 % от прямых издержек.

Расчет прямых и общих издержек для рассматриваемых стандартов связи сведен в таблицу 4.4.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

73

Записка пояснительная

Таблица 4.4 – Прямые и общие издержки

Затраты	Стандарт
IP	АТСЭ
Итого прямые издержки, у.е.	10563,4474	15222,3371
Административно управленческие расходы, у.е.	1056,34474	1522,23371
Итого общие текущие издержки, у.е.	11619,792	16744,457

Тогда совокупные затраты расчетного периода составляют:

 IP        

АТСЭ    

Исходя из полученных расчетов, можно сделать вывод, что экономически наиболее эффективной для внедрения является IP - телефония.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 74

Записка пояснительная

5 ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И МОНТАЖЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ

5.1 Требования охраны труда при выполнении земляных работ

Разработку траншей для прокладки кабелей следует выполнять механизированным способом. Разработка грунта вручную ведется в том случае, когда применение машин и механизмов невозможно или экономически нецелесообразно.

Для предотвращения осыпания грунта стенок траншеи, заполнения ее снегом и размыва ливневыми водами, а также смерзания отвала грунта, кабель следует прокладывать сразу же по готовности траншей.

Рытье траншеи и котлованов, укладка кабеля в траншею должны выполняться только по утвержденным чертежам. На чертежах должны быть указаны все подземные коммуникации, расположенные вдоль трассы прокладываемого кабеля или пересекающие ее и пределах рабочей зоны (силовые кабели, кабели СЦБ и связи, газо-, водо- нефтепроводы и др.).

Все организации, имеющие в районе прокладываемого кабеля подземные сооружения должны быть заранее извещены о начале работ.

Рытье траншей и котлованов по трассе действующих подземных коммуникаций должно производиться наиболее опытными рабочими с особой осторожностью в присутствии представителей организаций, которым принадлежат эти подземные коммуникации. При приближении к действующим подземным коммуникациям на расстояние менее 0,4 м рытье траншей должно производиться только при помощи лопат на глубину, согласованную с организациями, эксплуатирующими эти подземные коммуникации.

При рытье траншей и котлованов, вблизи действующих подземных коммуникаций предварительное шурфование является обязательным.

Если при производстве земляных работ будут обнаружены не отмеченные на чертежах подземные коммуникации, то работы на соответствующем участке должны быть прекращены до выяснения характера этих коммуникаций и согласования дальнейшего производства работ с организациями, которым они принадлежат.

При рытье траншей в слабом и влажном грунте, когда есть угроза обвала, их стенки должны быть надежно укреплены. В сыпучих грунтах работы можно вести без крепления. Но с откосами, соответствующими углу естественного откоса грунта.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 75

Записка пояснительная

Рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без крепления в нескальных и не замерзших грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений допускается на глубину не более, м:

– 1,0 в насыпных, песчаных и крупноблочных грунтах;

– 1,25 в супесях;

– 1,5 в суглинных и глинистых грунтах.

В плотных связных грунтах траншеи с вертикальными стенками рыть роторными и траншейными экскаваторами без установки креплений допускается на глубину не более 3 м.

В этих случаях спуск рабочих в траншеи не допустим, из-за опасности несчастного случая.

В тех местах траншеи, где требуется пребывание рабочих, должны быть устроены крепления или выполнены откосы.

В зимнее время года разработка грунта (кроме сухого) на глубину промерзания допускается без укрепления, ниже уровня промерзания стенки должны крепиться.

Разработку сухих песчаных грунтов независимо от их промерзания следует вести с откосами или устройством креплений.

При условиях, отличающихся от приведенных выше котлованы и траншеи разрабатываются с откосами без креплений либо с вертикальными стенками, закрепленными на всю высоту.

Место производства работ при рытье котлованов, траншей или ям, ограждается. Устанавливаются предупреждающие надписи и знаки, в ночное время на ограждении вывешивается сигнальное освещение. Для пешеходов оборудуются мостики шириной не менее 0.6 м с перилами высотой 1 м.

При появлении вредных газов, работы должны быть немедленно прекращены, а рабочие удалены из опасных мест до выявления источника загазованности и его устранения. Дальнейшее производство земляных работ, при возможности появления вредных газов, допустимо лишь при наличии индикаторов для определения газов и обеспечении работающих противогазами.

5.2 Требования охраны труда при монтаже волоконно-оптических линий связи

Монтаж соединительных и разветвительных муфт должен производиться в монтажно-измерительных лабораториях на авто- и гусеничном ходу, в специальных модулях, доставляемых к месту производства работ подвижным составом на железнодорожном ходу или транспортными средствами на авто- и гусеничном ходу, в специальных палатках.

Работы по монтажу кабелей в монтажно-измерительных лабораториях следует производить при наличии вентиляции и отопления (в холодное время

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 76

Записка пояснительная

года). Устройства обогрева необходимо применять также при монтаже кабелей в палатках. Исправное состояние приборов, используемых для обогрева (бензоотопителей, калориферов, электронагревателей) следует проверять до выезда к месту монтажа кабелей.

При производстве работ в зависимости от времени года и погоды должна обеспечиваться вентиляция помещения: как естественным путем – поступлением воздуха через открытую дверь или окно, так и принудительно – с помощью вытяжного электровентилятора.

Для удаления вредных паров или газов непосредственно у рабочего места должен устанавливаться местный отсос при помощи раструба от вентилятора.

Приточно-вытяжная вентиляция для отсоса вредных паров и газов должна включаться перед началом работы и выключаться не ранее, чем через 5 минут после окончания работы.

Во избежание концентрации угарного газа (СО) в салоне автомобиля, запрещается одновременная работа бензоотопителя и двигателя автомобиля.

При применении бензоотопителя или портативного подогревателя с бензиновым двигателем запрещается:

– оставлять работающий бензоотопитель или подогреватель без присмотра;

– пользоваться бензоотопителем или подогревателем при наличии повреждений их корпусов, заборного и выходного патрубков.

Дополнительный переносной светильник должен иметь отражатель из непрозрачного материала, обеспечивающий защитный угол не менее 30°.

В целях защиты от поражения электрическим током работы по монтажу и измерению ВОК в лаборатории на автоходу или специальном транспортируемом модуле разрешается выполнять только при наличии протокола периодического испытания сопротивления изоляции между токоведущими частями, а также между ними и заземляемыми элементами.

До начала работ корпус монтажно-измерительной лаборатории (машины или модуля) должен быть заземлен.

Сварочный аппарат должен быть заземлен заземляющим проводником с клеммой заземления, установленной на монтажном столе.

Соединение электротехнического оборудования, измерительной сварочной аппаратуры с болтом заземления должно производиться гибким многожильным  проводом без изоляции сечением не менее 2,5 мм2. Не допускается последовательное соединение заземляемых объектов.

Значение сопротивления между заземляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической токоведущей частью, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 77

Записка пояснительная

Заземляющие проводники от заземлителя и заземляемого оборудования следует подключать к болтам и клеммам, обозначенным маркировочными знаками заземления.

При выполнении работ монтажно-измерительной лаборатории или модуль следует руководствоваться маркировкой клемм и гнёзд токораспределительных устройств, свидетельствующих о подводимом напряжении и его полярности

Предохранители, обеспечивающие безопасность монтажников соединении любой токоведущей жилы переменного напряжения с к монтажно-измерительной  лаборатории или модуля, должны стандартные плавкие вставки с номиналом, соответствующим указанному в электросхеме.

Монтаж кабелей должен производиться с применением специальных инструментов и приспособлений (ножниц для резки упрочняющих нитей, ножей кабельных, труборезов, и др.).

Поверхность стола для монтажа волоконно-оптического кабеля должна иметь  покрытие,  контрастирующее по цвету с обрабатываемыми волокнами (например, черного цвета), не отражать лучи света, быть устойчивой к воздействию химических препаратов, легко очищаться.

На поверхности стола не должно быть бортиков, затрудняющих его очистку, а также стыков, в которых бы скапливались осколки волокон.

При монтаже кабелей в палатках должны использоваться складывающиеся  столы и стулья. Перед монтажом кабелей стол целесообразно покрывать ковриком с черной матовой поверхностью.

В процессе обработки волокон перед соединением и при монтаже коннекторов необходимо пользоваться защитными очками. Целесообразно применять очки с увеличительными стеклами. Работу по монтажу ВОК необходимо проводить в клеенчатом фартуке. Следует избегать попадания частиц оптического волокна на одежду.

Рабочее место и пол после монтажа ВОК следует обработать пылесосом  и затем протереть влажной салфеткой или влажной тканью (ветошью). Салфетку или ткань (ветошь) после протирки рабочего места следует положить в специальный контейнер.

При техническом обслуживании, а также при выполнении ремонтно-восстановительных работ запрещается:

– смотреть незащищенным глазом в торец оптического волокна или коннектора соединителя, по которому передается сигнал;

наводить оптическое волокно или коннектор на других людей;

– устанавливать на пути прохождения луча лазера зеркала и другие отражающие свет предметы.

Запрещено смотреть в выходное отверстие передающего оптического модуля, электронно – оптического повторителя, усилителя и т.п. Необходимо

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 78

Записка пояснительная

пользоваться микроскопами с лазерными фильтрами, защитными очками пли светофильтрами, ослабляющими уровень излучения до безопасного (в зависимости от длины волны).

Концы волокон, временно не подлежащие монтажу, должны быть защищены специальным оберточным материалом, кожухом или каким-либо другим способом, препятствующим воздействию острых концов волокон и возможному излучению на работников, выполняющих работы по монтажу, ремонту и восстановлению ВОЛП.

При производстве работ на открытых волокнах, оборудование оптической системы передачи или испытательное оборудование должно быть выключено (отсоединено) или находиться в состоянии передачи малой мощности. Должны быть приняты меры, исключающие несанкционированное включение оборудования.

Запрещается использование сварочного аппарата, не снабженного паспортом, инструкцией по применению и сертификатом безопасности.

Запрещается пользоваться внутри салона автомобиля, модуля или в палатке легковоспламеняющимися материалами, а также хранить и применять взрывчатые материалы и взрывоопасные устройства.

Обрезки и осколки волокон следует складывать в специальный контейнер (например, бутылку с завинчивающейся пробкой). Осколки из контейнера должны ссыпаться в пластмассовый пакет, помещенный в ёмкость для мусора с надписью: «Содержит осколки стекла».

Категорически запрещается принимать пищу в местах работы с ВОК. Не допускать, чтобы частицы волокон попадали на пол, на одежду, подхватывались потоком воздуха.

Сварочные аппараты, измерительные приборы электроинструменты можно   применять только при наличии исправных шнуров для подключения к сети электропитания.

Приемку, хранение и применение химикатов, используемых прокладке,   монтаже и измерении кабелей, необходимо производить в соответствии с требованиями, указанными в нормативно-технической документации на эти химикаты, с соблюдением правил пожарной безопасности.

Каждая партия химикатов должна быть снабжена паспортом с данными контрольных условий. Использование химикатов, не снабженных паспортом, запрещается.

Очистители, применяемые для удаления гидрофоба с оптических волокон и для смывания загрязнений с рук, инструментов, приспособлений и оболочек кабелей должны иметь паспорта. Использование очистителей без паспортов запрещается.

Для очистки оптического волокна при монтаже и очистке разъемов предпочтительным является применение пропитанных изопропиловым

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 79

Записка пояснительная

спиртом (изопропанолом) безворсовых салфеток и помазков. Следует избегать вдыхания паров изопропилового спирта и попадания его на кожу.

Приемку и хранение эпоксидных и полиуретановых композиций и их компонентов необходимо производить в соответствии с требованиями, указанными в стандартах и технических условиях, с соблюдением правил пожарной безопасности.

Композиции и их компоненты, не имеющие паспортов и поставляемые в непредусмотренной технической документацией упаковке, не могут быть применены для приготовления клеящего состава.

Эпоксидные и полиуретановые композиции и их компоненты должны храниться расфасованными в закрытых емкостях или тюбиках.

Клеящие составы на основе эпоксидных смол и клеевых полиуретановых композиций допускается применять при производстве монтажных работ в закрытых помещениях при наличии приточно-вытяжной вентиляции.

Работы по монтажу и ремонту кабелей с применением эпоксидных и полиуретановых композиций допускается выполнять на открытом воздухе без   устройств дополнительной вентиляции, при этом работник должен располагаться с наветренной стороны.

Химикаты следует приготовлять и расфасовывать в специальном помещении, оборудованном вытяжным шкафом и нагревательными приборами при обязательном наличии воды.

В помещении, где производятся работы с оптическим волокном химикатами и клеящими составами запрещается хранить продукты и чистую одежду, принимать пищу, курить.

Для защиты спецодежды от загрязнения клеящими составами и их компонентами необходимо применять нарукавники и фартуки из пленочных пластмассовых материалов. Руки необходимо защищать резиновыми перчатками двухслойными с льняным или хлопчатобумажным нижним слоем, защитными пастами и мазями.

При работе с полиизоцианатом (ПИЦ) необходимо использовать средства индивидуальной защиты – респираторы фильтрующие, очки защитные герметичные, резиновые перчатки двухслойные с льняным или хлопчатобумажным нижним слоем, хлопчатобумажные халаты.

Расфасовку ПИЦ необходимо выполнять в вытяжном шкафу со скоростью отсоса в сечении вытяжного шкафа не менее 1 м/с.

Пролитая на пол композиция или ее компоненты должны быть немедленно убраны.

При проливании полиизоцианата необходимо немедленно засыпать разлитый продукт песком и залить дегазирующим раствором, состоящим из 50% спирта (этилового, изопропилового или бутилового), 40% воды и 10% технического водного раствора аммиака стандартной консистенции или 90%

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 80

Записка пояснительная

воды, 8% технического водного раствора аммиака стандартной консистенции и 2% жидкого моющего средства или 5-10% водного раствора аммиака, после чего все собрать в специально предназначенную тару и вынести в специально отведенное место.

При выполнении работ по монтажу кабелей во всех случаях в перерывах для принятия пищи и после работы следует снять спецодежду и обязательно вымыть руки с мылом. Если работа производилась с припоем, содержащим свинец, перед   приемом пищи и по окончании работы необходимо тщательно вымыть руки теплой водой с мылом, предварительно ополоснув их 1%-ным раствором уксусной кислоты.

Запрещается оставлять без присмотра зажженную паяльную лампу или газовую горелку. При обнаружении неисправностей (утечек газа, бензина, др.) следует немедленно прекратить работу.

При применении паяльных ламп запрещается:

– пользоваться паяльной лампой не находящейся на учете, не имеющей инвентарного номера, не прошедшей проверку на герметичность (производится не реже 1 раза в месяц лицом, назначенным приказом по строительно-монтажной или эксплуатационной организации и гидравлических испытаний (один раз в год);

– применять для лампы, работающей на керосине, бензин или смеси бензина;

– пользоваться лампой с вывертывающимся полностью вентилем регулирующим подачу горючего из баллона лампы в горелку, резьба которой допускает утечку газа, с неплотно заворачивающейся пробкой, подтекающим резервуаром;

– заполнять резервуар паяльной лампы керосином или бензином более чем на 3/4 его емкости;

– наливать пли выливать горючее и разбирать паяльную лампу, а также отвертывать головку вблизи открытого огня;

– чрезмерно накачивать паяльную лампу;

– подогревать резервуар паяльной лампы;

– пользоваться лампой, не прошедшей гидравлические испытания под давлением и проверку на герметичность;

– хранить неисправные паяльные лампы вместе с исправными.

Не допускается эксплуатировать оконечные устройства оптических кабелей, если эти устройства не имеют исполнения, предотвращающего возможность попадания оптического излучения в глаза обслуживающего персонала при разъединении оптических соединителей.

Во всех системах, и которых предусмотрен доступ к кабельным соединителям и шнурам, для их разъединения необходимо использовать специальный инструмент.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 81

Записка пояснительная

Источник оптического излучения должен отключаться перед выполнением работ по установке или снятию оптических шнуров и включаться только после завершения этих работ.

При производстве монтажных и пуско-наладочных работ следует принимать меры безопасности, соответствующие степени опасности испытательного и подлежащего наладке оборудования.

До начала работ по техническому обслуживанию, ремонту и восстановлению необходимо проверить режим работы волоконно-оптической системы передачи и уровень ее опасности.

Если система смонтирована и включена, уровень опасности должен быть обозначен предупреждающей маркировкой на оптических соединителях и оборудовании.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 82

Записка пояснительная

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований, технико-эксплуатационного состояния сети телефонной связи Брестской дистанции сигнализации и связи Белорусской железной дороги можно сделать выводы:

1.  Имеющиеся кабельные линии связи технически устарели, их параметры не соответствует требованиям предъявляемым современными системами связи.
2.  Эксплуатируемая АТС координатного типа морально и физически устарела и не может предоставить пользователю полный объем услуг и обеспечить приемлемое качество связи.

Для совершенствования сети телефонной связи Брестской дистанции сигнализации и связи Белорусской железной дороги предлагается применить систему IP-телефонии.

Это позволит повысить эффективность работы узла связи Брестской дистанции сигнализации и связи, упростить обмен информацией, повысить качество обслуживания абонентов и предоставить им необходимый набор дополнительных услуг.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.  Гольдштейн, B.C. IP-Телефония / B.C. Гольдштейн, А.В. Пинчук, А.Л. Суховицкий – М.: Радио и связь, 2001. – 336 с.
2.  Росляков, А.В. IP-Телефония / А.В. Росляков, М.Ю. Самсонов, И.В. Шибаева – М.: Эко-Трендз, 2003. – 252 с.
3.  Дэвидсон, Д. Основы передачи голосовых данных по сетям IP / Д. Дэвидсон, Д. Питерс – Cisco Press, 2007. – 400 с.
4.  Гольдштейн, Б.С. Протокол SIP / Б.С. Гольдштейн, А.А. Зарубин, В.В. Саморезов – Санкт-Петербург: БХВ, 2005. – 324 с.
5.  Беллами, Д. Цифровая телефония / Д. Беллами – М.: Эко-Трендз, 2004. – 640 с.
6.  Комер, Дж. TCP/IP крупным планом / Дж. Комер - М.: Эко-Трендз, 2009. – 283 с.
7.  Прокис, Дж. Цифровая связь / Дж. Прокис - М.: Радио и связь, 2007. – 323 с.
8.  Полканов, Е.И. Интеллектуальные сети и компьютерная телефония / Е.И. Полканов, М.А. Шнепс-Шнеппе, С.В. Крестьянинов – М.: Радио и связь, 2001. – 240 с.
9.  Мак-Квери, Ст. Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP / Ст. Мак-Квери, К. Мак-Грю, Ст. Фой - Cisco Press, 2002. – 512 с.
10.  Вегешна, Ш. Качество обслуживания в сетях IP / Ш. Вегешна – М.: Эко-Трендз, 2003. – 368 с.
11.  Галичский, К. Компьютерные системы в телефонии / К. Галичский – Санкт-Петербург: БХВ, 2002. – 400 с.
12.  Сова, А. Перспективы развития IP - телефонии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.svyzinfo.ru. – Дата доступа: 20.04.2010.
13.  Уиллис, Д. Интеграция речи и данных. В начале долгого пути./Сети и системы связи, 1999.-№16.
14.  Ломакин, Д. Технические решения IP-телефонии / Мобильные системы, 1999 №8. Инструкция о порядке принятия локальных нормативных правовых актов по охране труда для профессий и отдельных видов работ (услуг) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ohranatruda.net. – Дата доступа: 10.04.2010.
15.  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

83

Записка пояснительная

Межотраслевая типовая инструкция по охране труда [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ohranatruda.net. – Дата доступа: 10.04.2010.

1.  

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

84

Записка пояснительная

Типовая инструкция по охране труда при работе с кабельными линиями связи [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tehbez.ru. – Дата доступа: 09.04.2010.

1. Техника безопасности при работе с ВОЛС [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.strojABC.ru. – Дата доступа: 09.04.2010.
2.  Столяров, Н.В. Определение экономической эффективности внедрения новых проектов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.sec4all.net. – Дата доступа: 08.04.2010.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Записка пояснительная

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

IP – Internet Protocol. Протокол межсетевого взаимодействия.

ACELP – Algebraic Code-Excited Linear Prediction. Популярный алгоритм компрессии речевого сигнала (скорость передачи 8 кбит/с).

ADPCM – Adaptive Differential РСМ. Адаптивная дифференциальная ИКМ.

API – Application Programming Interface. Интерфейс прикладного программирования. Это набор функций, с помощью которых приложения взаимодействуют с операционной системой для выполнения задач.

ARP – Adress Resolution Protocol. Протокол, обеспечивающий динамическое преобразование адресов Интернет в физические (аппаратные) адреса оборудования локальной сети.

ARPA – Advanced Research Projects Agency. Специальное агентство при Министерстве обороны США (Department of Defense – DoD), создавшее сеть ARPANET.

ASCII – American Standard Code for Information Interchange. Американский стандартный код для обмена информацией

ASN.1 – Abstract Syntax Notation One. Слецификация абстрактной синтаксической нотации, версия 1. Служит для описания информационных объектов прикладного уровня/

BQP – Border Gateway Protocol. Одноуровневый многопунктовый протокол динамической междоменной маршрутизации. При выборе маршрута учитывает число пересылок, пропускную способность каналов и др. Выявляет закольцовывание маршрутов.

CBQ - Class Based Queuing. Организация очередей с учетом класса трафика. Каждый класс имеет свою очередь, и ему гарантируется некоторая доля пропускной способности канала. Если какой-то класс не использует весь отведенный ему ресурс, доля каждого из остальных классов пропорционально увеличивается.

CNG - Comfort Noise Generator. Генератор комфортного шума. Используется в системах с компрессией речевого сигнала для устранения эффекта «гробовой тишины» в паузах, когда передача сигнала прекращается, и у слушающего создается иллюзия, что связь прервана.

CS-ACELP - Conjugate Structure - Algebraic Code - Excited Linear Prediction. Технология CS-ASELP применяется в кодеках G.729, используемых для передачи речи по сетям Frame Relay. Обеспечивает скорость передачи 8 Кбит/с при длительности кадра 10 мс.

CSRC - Contributing Source Identifier. Список полей с идентификаторами источников, речевая информация которых смешивается при создании RTP-пакета. Во время речевой конференции каждый RTP-пакет содержит свой SSRC.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Записка пояснительная

DiffServ - Differentiated Services. Система дифференцированного обслуживания графика разных классов, разработанная комитетом IETF

DNS - Domain Name System. Сервер имен доменов в Интернет, преобразующий эти имена в IP-адреса.

DSP - Digital Signal Processor. Процессор цифровой обработки сигналов.

DTMF - Dual Tone Multi-Freqency. Многочастотная система кодирования цифр номера. Имеется две группы частот, и цифра кодируется двумя частотами из разных групп.

DTX - Discontinuous Transmission. Прерываемая передача. Кодек прекращает передачу пакетов, когда детектор речевой активности обнаруживает паузу в речи.

DVMRP - Distance Vector Multicast Routing Protocol. Один из основных протоколов, на базе которых реализуется многоадресная рассылка в IP-сетях.

Е1  - Цифровая система передачи со скоростью 2.048 Мбит/с, используемая в России и других европейских странах.

ЕСМА - European Computer Manufacturer's Association. Ассоциация европейских производителей компьютеров.

Е1А - Electronic Industries Association. Ассоциация электронной промышленности. Группа, разрабатывающая стандарты передачи данных. Разработчик ряда коммуникационных стандартов, в том числе, стандарты Е1А/Т1А-232 и Е1А/Т1А-449.

ETSI - European Telecommunication Standards Institute. Европейский институт стандартов в области связи.

FIFO  -First In, First Out. Дисциплина обслуживания, при которой первой обслуживается та заявка, которая первой поступила в очередь.

FTP - File Transfer Protocol. Протокол переноса файлов.

GCP – Gateway Control Protocol. Протокол управления шлюзом.

GK - Gatekeeper. Привратник. Выполняет функции управления зоной сети Н.323.

GW - Gateway. Шлюз. Аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий обмен данными между сетями разных типов.

Н.323 - Рекомендация ITU-T, которая определяет системы мультимедийной связи в сетях с пакетной коммутацией, не обеспечивающие гарантированное качество обслуживания

ICMP - Internet Control Message Protocol Протокол управляющих сообщений в Интернет. Предоставляет программному обеспечению рабочей станции или маршрутизатора возможность обмениваться с другими устройствами информацией, относящейся к маршрутизации пакетов. Является необходимой частью стека протоколов TCP/IP.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Записка пояснительная

IDCP - IP Device Control Protocol. Протокол управления оборудованием, реализующим технологию маршрутизации пакетов IP. Предложен фирмой Level 3.

IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. Институт инженеров электротехнической и электронной отраслей. Ведет исследования в области связи и разрабатывает коммуникационные и сетевые стандарты.

IETF - Internet Engineering Task Force. Группа инженерных проблем Интернет. Включает в себя более 80 самостоятельных подгрупп, отвечает за разработку стандартов для Интернет. Устанавливает приоритеты и вырабатывает решения по краткосрочным вопросам и проблемам, включая протоколы, архитектуру и эксплуатацию. Работает под эгидой ISO.

IP-  Internet Protocol. Протокол межсетевого взаимодействия.

IPOP - Internet Point of Presence. Точка присутствия поставщика услуг Интернет в коммутационном оборудовании.

ISO - International Organization for Standardization. ISO - это не просто аббревиатура: греческое слово /so означает «равный». ISO Основана в 1946 г. и представляет собой международную организацию, объединяющую более 75 национальных бюро разных стран. Разработала важнейшие стандарты, в том числе и компьютерные.

ISP - Internet Service Provider. Поставщик услуг Интернет. Компания, предоставляющая доступ в Интернет другим компаниям или частным лицам.

ГГО-Т - International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector. Сектор Международного Союза Электросвязи, разрабатывающий рекомендации в области телекоммуникаций. Выполняет функции бывшего CCITT (МККТТ).

LDP - Label Distribution Protocol. Протокол распределения меток. Поддерживает процедуры «раздачи» и согласования меток между маршрутизаторами сети MPLS.

LER - Label Edge Router. Пограничный маршрутизатор сети MPLS.

LPC - Linear Prediction Coding. Кодирование с линейным предсказанием.

LSP  -Label Switched Path. Коммутируемый по меткам тракт.

LSR - Label Switching Router. Маршрутизатор коммутации по меткам.

MCU - Multipoint Control Unit. Устройство управления конференцией. Обеспечивает согласование функциональных возможностей участников конференции, то есть алгоритмов, используемых каждым из них для кодирования речи, видеоинформации и данных; может транскодировать информацию любого вида, если терминалы, участвующие в конференции, используют разные алгоритмы кодирования; в процессе согласования выбирает режим конференции. Производит смешивание или коммутацию информации, принимаемой от участников, и ее распределение.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Записка пояснительная

MEGACO/Н.248 - Протокол управления транспортным шлюзом. Создан рабочей группой MEGACO комитета IETF.

MG - Media Gateway. Транспортный шлюз.

MGCP - Media Gateway Control Protocol. Протокол управления шлюзами.

MOS - Mean Opinion Score. Характеристика качества передачи речи с применением кодека того или иного типа, получаемая как среднее значение результатов оценки качества большой группой экспертов по пятибалльной шкале.

МР - Multipoint processor. Процессор для обработки информации пользователей при централизованных конференциях.

MPLS - Multi-Protocol Label Switching. Многопротокольная коммутация по меткам. Основана на том, что пакеты, поступающие в пограничный маршрутизатор сети MPLS извне, разделяются на «классы эквивалентности пересылки». Каждому классу назначается система меток - коротких заголовков, используемых для маршрутизации пакетов внутри сети MPLS вместо длинных заголовков сетевого уровня.

Multicasting - Многоадресная рассылка информации (аудио, видео или данных).

OPWA - One Path With Advertising. Вариант алгоритма, который поддерживается протоколом RSVP. С помощью OPWA информация управляющих пакетов RSVP может быть использована для предсказания «сквозного» QoS всего маршрута.

OSI - Open System Interconnection. Взаимодействие открытых систем. Созданная ISO и ITU-T международная программа разработки стандартов сетевой передачи данных.

POTS - Plain Old Telephone Service. Услуги традиционной телефонии.

РРР - Point-to-Point Protocol. Протокол двусторонней связи. Используется при связи через Интернет. Реализует обмен пакетами между компьютерами или иными устройствами

PSTN - Public Switched Telephone Network. Телефонная сеть общего пользования (ТфОП. Общий термин, используемый для обозначения телефонных сетей во всем мире.

QCIF - Quarter-Common Intermediate Format. Обязательный формат изображений, который должны обеспечивать кодеки.

QoS - Quality of Service. Качество обслуживания (услуги).

Router - Маршрутизатор. Программно-аппаратное устройство, которое направляет информацию пользователя по маршруту, ведущему к адресату. Ведет статистику использования ресурсов сети, обеспечивает определенный уровень защиты информации.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Записка пояснительная

RADIUS  - Remote Authentication Dial-In User Service. Протокол аутентификации и авторизации абонентов, а также убета объема предоставленных им услуг.

RAS - Registration Admission and Status. Протокол взаимодействия терминального оборудования с привратником. Входит в семейство протоколов Н.323.

RSVP - Resource Reservation Protocol. Протокол резервирования ресурсов.

RTCP - Real-time Transport Control Protocol. Протокол контроля транспортировки информации в реальном времени. Организует обратную связь получателя информации с ее отправителем, используемую для обмена сведениями о числе переданных и потерянных пакетов, о задержке, ее джиттере и т.д. Эти сведения отправитель может использовать для изменения параметров передачи с целью улучшить QoS (например, уменьшить коэффициент сжатия информации).

RTP - Real Time Transport Protocol. Протокол транспортировки в реальном времени. Служит базисом практически для всех приложений, связанных с интерактивным обменом речевой и видеоинформацией в IP-сети. Позволяет компенсировать отрицательное влияние джиттера на качество передачи такой информации, но не гарантирует своевременную доставку пакетов (за это отвечают нижележащие протоколы) и не выполняет функций исправления ошибок и управления потоком. Обычно базируется на протоколе UDP и использует его возможности, но может работать и поверх других транспортных протоколов.

SGSP - Simple Gateway Control Protocol. Простой протокол управления шлюзами. Разработан компанией Telecordia (бывшая компания Bellcore).

SIP - Session Initiation Protocol. Протокол инициирования сеансов связи. Является протоколом прикладного уровня и предназначается для организации, изменения и завершения сеансов связи - мультимедийных конференций, телефонных соединений и соединений пользователей с разнообразными приложениями.

SNMP - Simple Network Management Protocol. Простой протокол эксплуатационного управления сетью.

TAPI - Telephony Applications Programming Interface. Интерфейс для программирования телефонных приложений. Это - стандартный программный интерфейс для создания приложений компьютерной телефонии в среде Windows, определяющий набор функций, которые необходимы программе для взаимодействия с телефонами, линиями и коммутаторами. Стандарт TAPI используется при разработке приложений для рабочих станций, выполняющих все интеллектуальные действия.

TCP - Transmission Control Protocol. Протокол управления передачей (данных). Основной транспортный протокол в стеке протоколов TCP/IP.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

Записка пояснительная

Устанавливает связь между двумя компьютерами и организует надежный обмен данными в дуплексном режиме.

TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Стек протоколов, обеспечивающих организацию связи между компьютерами в сети Интернет. Встроен в операционную систему UNIX и широко используется при операциях в сети Интернет, являясь de facto сетевым стандартом для передачи данных. Даже те сетевые операционные системы, которые имеют собственные протоколы, поддерживают также и TCP/IP.

TIPHON - Telecommunications and Internet Protocol Harmonisation Over Networks. Проект под эгидой ETSI (начат в 1997 г), в котором участвует более 40 крупных компаний. Цель проекта - поддержка рынка, предусматривающего сочетание телекоммуникационных услуг сетей с коммутацией каналов и сетей с коммутацией пакетов.

Т8АР1 - Telephony Services Application Programming Interface. API для создания телефонных услуг. Разработан Novell и AT&T. Позволяет программистам конструировать телефонные и CTI-приложения. Аналогичен TAPI, но, в отличие от него, функционирует на платформах Netware. Другое отличие - TAPI используется как для клиентских, так и для серверных приложений, a TSAPI предназначен исключительно для сервера.

UDP - User Datagram Protocol. Протокол передачи дейтаграмм пользователя. Подобно TCP, использует для доставки данных протокол IP. В отличие от TCP/IP, предусматривает обмен дейтаграммами без подтверждения (то есть доставка не гарантируется).

VAD - Voice Activity Detector. Детектор речевой активности. Используется в кодеках со сжатием речевой информации для определения момента окончания паузы в речи.

VolP - Voice over Internet Protocol. Технология, позволяющая использовать IP-сеть для передачи речевой информации.

WFQ - Weighted Fair Queuing. Взвешенная справедливая очередь. Один из алгоритмов управления обслуживанием очередей.