Uyali aloqada abonentlar sonini keskin ortishi, ma’lumotlarni yuqori tezlikda uzatuvchi yangi texnologiyalarni joriy etish (3G1x, 1xEV-DC,hDSPA)(Seti i sistemi svyazi 3, 2006) va yangi xizmatlar (video)ni paydo bo‘lishi trafik xajmining sezilarli darajada ortishiga olib kelmoqda. Natijada, mobil aloqa transport tarmoqlarida yuklanish jiddiy ravishda ko‘tarilmoqda. Operatorlar ularni rivojlantirish bilan birga nafaqat trafikni kengaytirish, balki IP/Ethernet (Kompyuternie sistemi) interfeysiga ega bo‘lgan mobil aloqaning yangi avlod qurilmalarini paydo bo‘lishini ham hisobga olishlari kerak. Yuqori raqobat sharoitlarida yana bir muhim talab shuki- ma’lumot uzatish samaradorligini oshirish va trafikni har bir megabayt axborotini yetkazish narxini pasaytirishdan iborat.
Mobil aloqada operatorning transport tarmog‘i ikkita asosiy segmentdan iborat (1-rasm):
Boshqaruvchi (kontroller)larga ega bazaviy stansiyalar va (podvijnoy) aloqa kommutatsiya markazlari (Mobile Switching Center,MSC) (CDMA total solution)ni bog‘lovchi taqsimlovchi tarmoqlar (backhaul) (CDMA total solution);
MSC markazlari orasida yuqori tezlikli transportni ta’minlovchi magistral tarmoqlari (backbone);
An’anaga ko‘ra taqsimlovchi tarmoq “yulduz” topologiyasi asosida qurilgan bo‘lib, markazda-MSC turadi. Unga ajratilgan kanallar orqali (E1 yoki NE1) (“Kompyuternie seti” Olifer G.A) radiokirishli sistemalar (kontrollerlar va bazaviy stansiyalar) ulangan. Agar bazaviy stansiyalar qiyin kirishli hududlarda joylashgan bo‘lsa, ularni ulash uchun radioreleyli aloqa liniyalari yoki sun’iy yo‘ldosh kanallari ishlatiladi. Uyali aloqa operatorlari bazaviy stansiyalar, kontrollerlar va MSC orasida har doim ham o‘z kanallariga ega bo‘lmaydilar. Odatda ularni ijaraga oladilar. Shuning uchun ijaraga olingan sig‘imni maksimal darajada yuklashga harakat qiladilar, biroq bu holatda mumkin bo‘lgan eng yuqori yuklanishni hisobga olish kerak. Yuqori yuklanish davrida abonentlarga xizmat ko‘rsatish sifati va ijara kanalining narxi orasidagi moslikni qidirish muammosi yuzaga keladi. Bu muammoni kanallar kommutatsiyasi (TDM) (Olifer G.A)ga ega bo‘lgan ana’naviy texnoloiyadan foydalanib, hal etib bo‘lmaydi. Mobil aloqada bitta texnologiya kanal resurslaridan samarali foydalanish imkonini beradi, boshqasi esa yo‘q. Masalan odatdagi GSM trafigini uzatishda qo‘shimcha proseduralarni qo‘llash foyda berishi mumkin, lekin E1 Frame Relay (“Kopyuter tizimlari”) interfeysida CDMA(CDMA total solution) sistemasidagi trafik bazaviy stansiya kontrolleri va MSC markazlari orasida yetarlicha zich “joylangan”.
Yangi transport tarmoqlarini qurishda (yoki mavjudlarini modernizasiyalashda) operatorlar mavjud qurilma va dasturiy ta’minot, boshqaruv tizimi va undan foydalanishga sarflangan sarmoyani saqlab qolishga harakat qilmoqdalar. Bundan tashqari, texnik inshoatlarni yuqori narxli maydonlari talabiga ko‘ra yangi qurilmalar imkoniyati darajasida kichik joy egallashi va oz energiya sarfiga ega bo‘lishi bilan ajralib turishi kerak. Qurilayotgan transport tarmoqlari universal bo‘lishi , ya’ni hozirgi kunda keyingi avlod tarmoqlari kabi TDM rejimida trafik uzatishga mo‘ljallangan 2G va 2.5G (“Vestnik svyazi” 4, 2006) sistemalari sifatida samarali ravishda qo‘llanilish imkoniyatiga ega bo‘lishi kerak. Agar UMTS Release 99 (“Seti i sistemi svyazi” 12,2005) sistemalari ATM texnologiyasi asosida transport qilishga mo‘ljallangan bo‘lsa, qayta ishlangan UMTS Revesion 5/6 va CDMA lar esa MPLS tkxnologiya va Ethernet tarmoqlaridan foydalangan holda IP qarorlarida ishlatiladi. Shu tarzda optimal transport tarmog‘i kriteriylar qatori bilan mos kelishi kerak.
Masalan:
• mobil aloqaning yangi sistemalarini zararsiz joriy etishni ta’minlash;
• keyingi avlod (IMS ) tarmoq arxetekturasi talablariga mos kelishi;
• sarflangan sarmoyani saqlab qolish;
• trafikni boshqarishda samarali qurilmalar miqdori;
• aloqa xizmati sifati pasaymasligi aksincha, ko‘tarilishini kafolatlashi kerak;
• foydalanish va texnik xizmat ko‘rsatishning qulay qurilmalarni taqdim etish.
Zich “qadoqlash”
Samarali taqsimlovchi tarmoqlarni qurishning usullaridan biri-tugunlarda radiotarmoqlar(bazaviy stansiya va kontroller) va MSC markazida keyinchalik tarmoq bo‘yicha uzatish uchun trafikni paketlarga joylashtirish va uni optimallashtiruvchi multiservisli chegaraviy qurilmalar joylashishidir. Bunday usul bazada yagona konvergent transport tarmog‘ini boshqa har xil radiosegmnet qurilmalari: GSM (TDM), GPRS (TDM), CDMA 1xEV-DO, UMTS (ATM)ni qo‘llashga imkon beradi. Ko‘pgina qisman to‘lgan Ye1 oqimlarni o‘rniga operatorlar uncha katta bo‘lmagan paketlar bilan “zich” to‘ldirilgan kanallarga ega bo‘ladidar. Bu holatda QoS(Quality of Service) mexanizmi tovush aloqasini yuqori sifatiga kafolat beradi. Bundan tashqari, operatorlar kanal resurslaridan samarali foydalanish orqali yangi bazaviy stansiyalarni mavjud aloqa kanallari orqali ulashlari mumkin. Multiservisli chegaraviy qurilmalarni o‘rnatish qimmatbaho radioreleyli va sun’iy yo‘ldosh tizimlari qo‘llanilgan joylarda ko‘proq foyda beradi. Bunda multiservis qurilma yaqin joylashgan bazaviy stansiya guruhidan trafikni yig‘ib, so‘ngra uni multiplekserlaydi va uni joylashtirib radioreleyli yoki sun’iy aloqa kanali orqali jo‘natadi.
GSM tarmoqlari uchun TDM oqimlarida muloqot trafigi uzatilmayotgan vaqtda bo‘sh davrlar mavjud bo‘ladi. Bundan tashqari, tarmoq resurslari band bo‘lganda suhbat vaqtida tez-tez uzilishlar hosil bo‘ladi, lekin hech qanday foydali tovushli ma’lumot uzatilmaydi. Ko‘p xizmatlarni ta’minlovchi chegaraviy qurilmalar maxsus algoritmga ega bo‘lib, trafikdagi “bo‘shliq”ni yo‘qotadi va to‘xtalishlarni bartaraf qiladi. Lucent Technologies kompaniyasi o‘tkazgan tajribalar shuni ko‘rsatdiki, ko‘p xizmatli mediashlyuz (multimediali malumotlar oqimini kanallar bo‘yicha kommutatsiya qilinadingan shakldan paketlar bo‘yicha kommutatsiya qilinadigan shaklga aylantiruvchi qurilma)larni o‘rnatish mavjud kanal resurslaridan foydalanish samaradorligini 40% gacha oshiradi.
Optika mavjud bo‘lganda
Agar kontroller va MSC markazlari tugunlarga yaqin bo‘lsa, OTAL (Optik tolali aloqa liniya)lari mavjud bo‘lib, bu E1 oqimni SDH (Synhron Digitalherarhy) tarmog‘i bo‘yicha uzatish uchun multiplekserlash imkonini beradi. Bunday tarmoqlarni ustunligi birinchi o‘rinda qulayligi, rivojlangan qurilmalardan foydalanish va himoyaning halqali sxemasini ta’minlaydi. Mobil aloqa tarmoq qurilmalarini har xil turdagi yuklanishlar: mobil aloqa trafigi, qayd qilish aloqa tarmoqlari, video ma’lumotlar, TV kanallar va boshqalarni uzatish mumkin bo‘lgan oldindan mavjud bo‘lgan SDH tarmoqlariga ulansagina yuqori tejamkorlikka erishiladi. Ethernet interfeysiga ega radioqurilmani o‘rnatishda ham uni SDH tarmog‘iga ulanishi mumkin. Buning uchun maxsus Ethernet over SDH protokoli ishlatilib, SDH ning o‘zida Metropolis qurilmasi bo‘lib, bu Lucent Technologies (Vestnik svyazi 4,2006) kompaniyasi tomonidan amalga oshirilgan. SDH tarmog‘i orqali Ethernet trafigini uzatish samaradorligini oshirish uchun bir qancha texnologiyalar ishlab chiqilgan va standartlashtirilgan: freymingni universal sxemasi (General Framing Procedure, G.7041) (Vestnik svyazi 5,2006), virtual “bog‘lanish” mexanizmi (Virtual Concatenation, G.707), aloqa liniyalari sig‘imini qurish algoritmi (Link Capacity Adjustment Scheme, G.7042). SDH orqali trafikni multiplekserlashga ega bo‘lgan taqsimlovchi tarmoqlardan foydalanishdagi tejamkorlik, bazaviy stansiya guruhlari ulanishi kerak bo‘lgan E1 oqimlari soni hisobida ortib boradi.Yana ham ko‘pxizmatli kirish qurilmalariga SDH infrastrukturasi (2-rasm)dan foydalaniladigan gibridli transport tarmoqlarini qurish mumkin.
Bunda birinchi navbatda, trafikni bazaviy stansiyalar yordamida yig‘ish va optimallashtirish mumkin. Keyinchalik trafik SDH xalqasida joylashgan tugun-kosentratorlarga yo‘naltiriladi.U yerda trafik SDH tarmog‘iga kiritiladi va radiotarmoq kontrollerlari va MSC markazlariga uzatiladi. To‘liq IP bazasida Lucent Technologies kompaniyasi taqsimlovchi tarmoqlarni to‘liq IP standart texnologiyasi bazasida qurish foydali qaror deb hisoblamoqda. 3-rasmda CDMA operatorlari uchun IP Backhaul transport tarmog‘i strukturaviy sxemasi keltirilgan, lekin bu boshqa standart tarmoq operatorlari uchun ham mos keladi. Bunda IP bo‘yicha radiokirish tarmoq elementlari (bazaviy stansiyalar, radiotarmoq kontrollerlari) orasida signalizasiya va foydali yuklanish uzatiladi. Bu holat shu tarmoqlar kabi MSC markazlari orasida ham sodir bo‘ladi.
Bunda E1 kanallarni bazaviy stansiyadan raqamli kross-konnektor (Digital Access Cross Connect, DACC) (Kompyuternie seti. 2005)ga yoki SDH qurilmalariga o‘tkaziladi va keyinchalik chegaraviy marshrutizatorda terminallashtiriladi. Ko‘pgina E1 oqimlari radiokirish va chegaraviy marshrutizatorlar segmentlari orasida MLG (Multi-Link Group) (Vetnik svyazi 11,2005) bir guruhga birlashadilar. Bu boshqarilishi kerak bo‘lgan alohida interfeyslar sonini va bazaviy stansiyalar tomonidan ajratiladigan IP adreslar sonini minimallashtiradi. Zahiralashtirishni ta’minlash uchun har bir bazaviy stansiya birdaniga ikkita chegaraviy marshrutizatorga ulanadi va avtomatik himoyaga ulanish texnologiyasi (Multi-Router Automatic Protection Switching, MR-APS) (LAN jurnali) ishlay boshlaydi. Chegaraviy marshrutizatorlar sifatida Lucent mutaxassislari Juniper (Vestnik svyazi 5,2005) kompaniyasining M-seriyadagi qurilmalaridan foydalanishni taklif etmoqdalar. Shuni ta’kidlash lozimki,bu kompaniya tashkil etilgandan beri operator sinfidagi marshrutizatorlarni ishlab chiqarishga mo‘ljallangan. Shuning uchun JunOS operasion sistemasini dastlab modullik prinsiplari asosida qurgan bo‘lib, unda har bir prosess o‘zining himoyalangan adres fazosida bajariladi va uni ishdan ketishi boshqa prosesslarga ta’sir qilmaydi.
Marshrutizatorlarning apparat qismi asosini ikkita sistema osti tashkil etadi-ulardan biri paketlarning harakatiga javob beradi, ikkinchisi esa marshrutlashga javob beradi. Birinchisi maxsuslashtirilgan tezkor integral mikrosxema ASIC asosida amalga oshirilgan bo‘lib, bu “qiyin” ish hisoblanib-asosiy ma’lumotlar oqimini uzatishdir, ikkinchisi esa Intel bazasida amalga oshirilgan va bu faqat ma’lumotlar jo‘natilayotgan marshrutni aniqlaydi. Alohida modulllar orasida yuborish va marshrutlashtirish funksiyalarini ajratish marshrutizator ishini to‘liq barqarorligini va unumdorligini ta’minlaydi.
Chegaraviy marshrutizitorlar ko‘p sathli kommutator (Multi-Layer Switch, MLS)lar yordamida kross-konnekt sxemasi bo‘yicha ulanadi va ular MSC markaz serverlari bilan Ethenet bog‘lanishni ta’minlaydi. Ularning nomidan ko‘rinib turibdiki, ko‘p sathli kommutatorlar ham IP marshrutizasiyani (OSI model 3 satx), ham Ethernet ulanish (2 sath)ni bajaradi. Bunda kanallardan biri buzilsa ham chegaraviy va MLS kommutatorlar orasida sistemani ishlashiga halaqit bermaydi. MLS kommutatorlari sifatida Lucent mutaxasislari Riverstone kompaniyasining RS86xx qurilmasidan foydalanishni taklif etmoqdalar.Yuqorida aytib o‘tilgan usullar mobil tarmoqlarida keng ishlatilmoqda. Bunday yangi usullarning rivojlanishi natijasida mobil aloqa tarmoqlarida ma’lumotlarni uzatish tezligi ortadi, axborotllarni uzatish sifati ko‘tariladi.
