Сети следующего поколения NGN и сети будущего FN
Идеи построения «сетей следующего поколения» (NGN – Next Generation Network) сформировались еще до того, как в 2004 г. МСЭ-Т сформулировал следующее определение NGN: «Сети связи следующего поколения – это всеохватывающее понятие для инфраструктуры, реализующей перспективные услуги, которые в будущем должны быть предложены операторам мобильных и фиксированных сетей одновременно с продолжением поддержки всех существующих на сегодняшний день услуг».
Эволюция телекоммуникационных сетей к NGN осуществлялась, начиная с конца XX века, как со стороны телефонных сетей, так и со стороны сетей передачи данных (в частности, Интернета), являющихся транспортом для информационных сетей. В телефонных сетях решали задачу перехода от передачи речи по сетям с коммутацией каналов, к передаче речи по сетям с коммутацией пакетов. С этой целью в конце 1990-х гг. стали создавать первые программные коммутаторы (Softswitch) как шлюзы между цифровыми АТС и IP-сетями. Эволюция со стороны сетей передачи данных выразилась в попытках решить проблему совместимости разных технологий и стандартов для передачи разнородного трафика в единой транспортной сети на базе IP. Интернет стали рассматривать в качестве альтернативы по отношению к транспортной инфраструктуре телефонной сети, что ознаменовалось появлением IP-телефонии.
По сути, NGN представляет собой результат слияния принципов построения телефонных сетей и сетей передачи данных, воплотивший лучшие черты, свойственные коммутации каналов (высокое качество передачи речи и данных) и коммутации пакетов (повышение эффективности использования канальных ресурсов и соответственно уменьшение стоимости услуг). Вместо принятой в традиционных телефонных сетях концепции каналов, в рамках которой коммутируемые соединения между абонентами строились по принципу «точка-точка», в NGN реализуется переход к идеологии виртуальных частных сетей (VPN), организующих доставку сервисов конечному пользователю поверх протокола IP. Именно поэтому в качестве фундамента NGN принята мультипротокольная/мультисервисная транспортная сеть связи на основе пакетной передачи данных, обеспечивающая перенос разнородного трафика с использованием различных протоколов передачи.
В соответствии с определением МСЭ-Т сети связи нового поколения (NGN) - это сети с коммутацией пакетов, в которых функции коммутации отделены от функций предоставления услуг, причем они позволяют предоставлять широкий ассортимент услуг, добавлять новые, обеспечивают широкополосный доступ и поддерживают требуемое качество обслуживания QoS. Из этого следует, что транспортная платформа NGN должна являться широкополосной мультисервисной сетью, обеспечивающей передачу любых видов трафика на любое расстояние с требуемым качеством передачи. По сравнению с мультисервисными сетями NGN продвигается дальше по пути отделения транспорта от сервиса. Процесс, начатый отделением сигнализации от речевого канала, в NGN переходит в форму независимости сервиса от транспортной инфраструктуры, т.е. сервис предоставляется независимо от того, какая транспортная сеть доходит до клиента — беспроводная/кабельная/оптическая или какая-то другая, еще не изобретенная..
NGN – это сеть, способная обеспечить обслуживание вида «Triple Play» (данные, голос, видео). Само название Triple Play — это маркетинговый телекоммуникационный термин, описывающий модель, когда пользователям по одному кабелю широкополосного доступа предоставляется одновременно три сервиса — высокоскоростной доступ в Интернет, кабельное телевидение и телефонная связь. Под NGN понимаются разнообразные подходы, решения, оборудование, но все они едины в главном — в эру NGN данные оказываются важнее речи, коммутация пакетов и пакетный трафик оказывается важнее коммутации каналов и речевого трафика. Так уж сложилось, что NGN формируется в значительной мере под воздействием феномена VoIP. Дешевизна транспорта IP при приемлемом качестве изменила рынок междугородной и международной телефонной связи
Идеи, заложенные МСЭ в принципы NGN, находят продолжение в работах 3GPP и концепции IMS. Мультимедийная подсистема IP (IMS) должна стать основой для предоставления разнообразных сервисов, независимо от транспортной инфраструктуры.
На смену NGN уже формируется концепция сетей будущего — Future Networks (FN). В мае 2011 г. МСЭ принял Рекомендацию Y.3001 — первый из серии документов, посвященных FN. Необходимость появления новой концепции вызвана непрерывным изменением требований к телекоммуникационным сетям в связи с появлением принципиально новых приложений, позволяющих дистанционно управлять бытовой и другой техникой («Интернет вещей»), созданием «умных» сетей (smart grids), все более широким использованием «облачных» вычислений – новому воплощению архитектуры клиент-сервер, обеспечивающему единую, хорошо масштабируемую, среду исполнения разнообразного ПО.
NGN и FN близкие концепции, переход к сетям будущего будет носить не революционный, а эволюционный характер. По определению МСЭ, сеть будущего FN — это глобальная информационная инфраструктура (ГИИ), которая объединит в себе уже существующие ИКТ-сети с учетом компонентов, которые только планируются к внедрению, с единым центром управления ГИИ и способная предоставлять полный спектр телекоммуникационных услуг (в любом географическом месте, с гарантированным качеством, по приемлемой стоимости и в любое время) на базе инновационных технологий. Для этого каждый человек будет иметь возможность получить в FN свой уникальный адрес, по которому он сможет авторизоваться в любой точке мира и получать все нужные ему услуги.
В архитектуре FN условно можно выделить три слоя: «облако», «труба» и «терминалы». Отличительной особенностью новой архитектуры является то, что на уровне приложений и услуг, в «облаке» (Cloud), широко используются информационные технологии, в т.ч Cloud Computing – виртуализация хранения данных и программ, дающая возможность их использования непосредственно из общего «облака». Доступ к сложным информационным услугам без необходимости покупки дорогих программ и оборудования, некоторые авторы сравнивают с тем, что люди могут ежедневно использовать электричество, не покупая для этого собственные электростанции и топливо.
Период жизни FN, запланированный в рекомендации Y.3001 порядка 5 лет (2015-2020 гг.). Согласно прогнозам, которые обсуждались в МСЭ, после 2020 года возможно появление новых сетевых протоколов, более совершенных, чем IP.