konv - Кафедра сетей связи и передачи данных
advertisement
5. Конвергенция в ИКТ 1. Общие аспекты конвергенции в ИКТ A. Информационные системы/компьютеры и телекоммуникации – два мира Вчера • Различные услуги – вещание, телефония, телеграфия, передача данных • Различные сетевые технологии • Различные терминалы – ТВ-приемники, телефоны, компьютеры Сегодня Новые движущие силы, определяющие эволюцию/революцию в ИКТ • Новое регулирование в области связи • Прогресс в области м/э • Цифровизация • Практически неограниченные ресурсы ПС • Развитие технологий Интернет и б/проводных технологий Новые технологии преобразуют способы, с помощью которых мы общаемся и преобразуют средства, с помощью которых обеспечиваются услуги ИКТ #Традиционные и новые услуги КОНВЕРГИРУЮТСЯ на базе одной транспортной сети #КОНВЕРГЕНЦИЯ пользовательских устройств для различных служб – телефония, ТВ, ПК Б. Что такое конвергенция – возможные определения Упрощенный подход – комбинация ПК, связных терминалов и ТВ-приемников в едином устройстве, доступной широкому кругу пользователей Б. Что такое конвергенция – Продолжение Расширенный подход •Объединение телекоммуникационных, компьютерных и вещательных технологий в ИКТ •Внутри ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ – объединение речи, данных и видео, фиксированной и мобильной связи (сетей и услуг) •Конвергированные сети используют : - Одну технологию для передачи речи, данных и видео - Одного оператора/провайдера для речи, данных и видео - Существенно увеличивают диапазон услуг и приложений В. Три аспекта конвергенции в ИКТ 1. Конвергенция услуг обеспечивает новые увеличенные функциональные возможности для пользователей - Конвергенция на уровне услуг # Единая инфраструктура для различных услуг # Решения основаны на ТК/компьютерных технологиях # Расширенные возможности каждой из услуг • 2. Конвергенция сетей означает конвергенцию технологий и систем, обеспечивающую возможность конвергенции услуг • 3. Конвергенция устройств позволяет операторам и провайдерам работать с устройствами различных производителей и с различными технологиями и предлагать новые эффективные услуги Результаты конвергенции •Услуги данных и речи – от раздельных услуг к мультимедийным применениям (VoIP, Web-контакт-центры) Фиксированные и мобильные сети и услуги – от разделенных к единой инфраструктуре (FMC, LTE) • Телефоны, ТВ и ПК – от раздельных устройств к ММ терминалам • Вещательные услуги – к интерактивным услугам с участием Web-технологий (IPTV, VoD, Web-ТВ) Основные направления конвергенции • Создание мультисервисных фиксированных сетей и предоставление услуг Triple Play • Конвергенция фиксированных и мобильных сетей (3G, LTE) и услуг - предоставление услуг Quadruple Play • Мультимедийные терминалы # Речь, данные, видео, графика и звук в одном терминале Примеры новых конвергированных услуг: • Голос поверх IP (VoIP) • · Доставка услуг Интернет на домашние ТВ-приемники через системы типа Web TV; • E-mail и WWW через ТВ-приемники и мобильные телефоны; • Доставка радио и ТВ-программ через Интернет E. Общая картина конвергенции: компоненты E. Общая картина конвергенции: рыночные сектора ITU 2. Основные направления развития телекоммуникаций А. Микроэлектроника (Закон Мура) - стоимость, плотность, быстродействие Б. Волоконно-оптические технологии В. Мегатренды А. Микроэлектроника Закон Мура Рост производительности интегральных схем в соответствии с законом Мура 1012 256G 64G 1011 Память 1010 16G 4G 1G McKinley Merced 256M 64M 108 16M 107 30 мин. музыки 4M 1M 106 256k 64k 105 16k 4k 1k 103 1970 4004 i486 Pentium IV Pentium III Pentium II PPC 620 Pentium Pro Pentium 6 дней музыки 4 часа видео 2.000.000 стр. 80386 80286 8086 1980 Процессоры Источник: Siemens ICN Транзисторов/чип 109 104 1T Intel Motorola 1990 2000 2010 2020 150 000 DM История Прогноз Жевательная резинка 10 000 DM Игрушка Лист бумаги 800 DM 240 DM Наклейка Скрепка 60 DM 10 DM 1 DM 0,15E 0,05E 1973 1977 1981 1984 1987 1991 1995 0,03E 0,01E 0,005E0,001E 199 2002 2005 2009 2013 2017 9 Источник: Weick, Manfred, ZT IKM Б. Прогресс в области фотонных систем 1010 Мбит/с х км 7 Tbit/s, 50 km Ком. Оборуд. 160x10G; 80 km 108 40´10 G 16´2.5 G 10 G 106 2.5 G 104 102 565 M 34 M 1975 140 M 1985 1995 2005 2015 Year Источник: ICN M TA: Photonics Хар-ка волокна: Проникновение волоконно-оптических технологий Доступ Магистральная сеть Оптика Медь Вчера Волокно и лазеры ISDN/ТфОП 5 лет Сегодня Региональная сеть Медь ADSL Оптика Дополнительно: оптические фильтры и оптические усилители 10-15 лет Завтра Оптика Дополнительно: оптические фильтры и оптические усилители В. МЕГАТРЕНДЫ 1. Мобильность (МУ, МТ, ПМ) 2. Развитие Интернет 3. Конвергенция и переход к NGN Динамика числа абонентов Общее число пользователей в мире, в млн 4000 Мобильные абоненты Мобильные Интернетабоненты Фиксированные абоненты Фиксированный доступ в Интернет 0 1995 2000 2005 2010 Год РАЗВИТИЕ ИНТЕРНЕТ Коммерческие сети Интернет Некоммерческое применение Военные и академические сети сети Интернет 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 120 100 80 60 40 20 Миллионы пользователей Скорость проникновения различных ИК технологий Телевидение (15 лет)* Телефония (90 лет)* Радио (40 лет)* Интернет (<5 лет)* ПК (16 лет)* Кабельные сети (10 лет)* Мобильные телефоны (12 лет)* 0 1922 1950 Napster (1,5 года)* 1980 1995 *Время, необходимое для достижения 50 млн пользователей Основные тренды в ИКТ СЕГОДНЯ ЗАВТРА КОНВЕРГЕНЦИЯ Мобильные сети Коммутация пакетов Сети, не ориентированные на соединения Коммутация пакетов Мобильные сети Сети, не ориентированные на соединения Приложения IP Приложения IP Телефония Телефония Проводные сети Проводные сети Сети, ориентированные на соединения Коммутация каналов Аналоговые Цифровые Проводные сети Коммутация каналов Фиксированные Мобильные Речь Данные 3. Конвергенция сетей и переход к NGN Сегодня Завтра Интернет Телефонная сеть Сеть мобильной связи Сеть IP NGN – сети следующего поколения ССП, NGN – сети следующего поколения 1. Переход к технологии “коммутация пакетов” 2. Модернизация сети, включая «ядро» и «доступ» Б. Сети доступа СТ - Сетевое окончание ОП - Оборудование пользователя ВП - Витая пара КК - Коаксиальный кабель ВОК - Волоконно-оптический кабель РК - Радиоканал ОП Сеть доступа Магистральная сеть ТфОП/ISDN/ATM/IP ВП/КК/ВОК/РК СО ОП Узел доступа Различные ФС в сетях доступа Спутник связи GSM/GPRS/UMTS WLAN Волоконно-оптический кабель Витая пара xDSL Коаксиальный кабель Сеть доступа Магистральная сеть Время, необходимое для передачи различных объемов информации с учетом скоростей в СД Беспроводный доступ Фиксированный доступ Электронная почта Песня (MP3) или фото с высоким разрешением Байты 3k 3M GSM 9,6 k 2,5 сек 42 мин 3 дня ТфОП 56 k 0,4 сек 7 мин 12 часов GPRS ISDN 115 k 128 k 0,2 сек 3,5 мин 6 часов 0,01 сек 12 сек 20 мин Бит/с 2M 8M Коакс. кабель 30 M WLAN 80 M UMTS ADSL ВОК 800 М 1 30 мсек 1 сек мксек 30 мсек Видео с ТВкачеством 300 M 300 сек 3 сек Витая пара, медь 1935 Методы модуляции Среда передачи В. Системы передачи Частотная модуляция 1900 WDM SDH PDH Временное мультиплексирование 1970 1980 Оптика повсюду Мультиплексирование по длине волны 1990 2000 Годы Скорость передачи, в Мбит/с Возможности различных сред 10000 Волокно 1000 Сотовые и 250 100 б/проводные системы 10 1 Коаксиал Медная витая пара 0,1 0,1 1 10 Расстояние, в км 100 Скорости передачи в магистральных сетях STM-1 - 155,52 Мбит/с STM-4 - 622,08 Мбит/с STM-16 - 2488,20 Мбит/с STM-64 - 9953,30 Мбит/с DWDM – Спектральное уплотнение по ДВ Скорости – Тбит/с Г. Архитектура NGN Система управления Управление Серверы приложений Приложения Контроль SS/MGC Ядро Раздельные сети Доступ Моб. Сеть UTRAN Медиа Шлюз Сеть КП ТфОП ШП Сеть DSL КК WLL Бизнес-пользователи Удаленный офис/SOHO АТС Кв. пользователи Моб. пользователи IP – ориентированная эталонная модель NGN Softswitch Сервер контента Уровень услуг Управление сетью Традиционные сети: PSTN, GSM, ATM, ... Шлюз доступа Сеть IP Транзитный шлюз Транспортный уровень ЗАКЛЮЧЕНИЕ • Сети (ТфОП, СПД, СПС) развиваются в направлении конвергенции • Основные движущие силы: закон Мура, ВОТ, ПО • Мегатренды – развитие Интернет и СПС • Направления конвергенции – создание новых услуг (TP, QP), создание единой платформы доставки услуг, создание терминального оборудования Где мы сейчас Ближайшие перспективы Тенденции занятости рабочей силы Процент рабочей силы 100 90 Аграрная эра 80 Индустриальная эра Информационная эра 70 Инфокоммуникации 60 50 Услуги 40 30 Промышленность 20 Сельское хозяйство 10 0 1800 1850 1900 1950 2000 Источник: Leo A. Nefiodow, "Der fünfte Kondratieff", Gabler, Wiesbaden 1990 Год Мы здесь 1-й цикл 2-й цикл 3-й цикл Паровая машина Железная дорога Электричество Химия 1793 1847 1893 1939 5-й цикл 4-й цикл Автомобили Электроника 1989 Знание Экология Виртуализация 2040 Глобальные сети Интернет, конвергируемые сети сети знаний, телематические службы Ключевые приложения Мобильный бизнес: услуги, образование и развлечения,здоровье, работа, коммерция Ключевые технологии Широкополосная передача, персональные мобильные устройства Составляющие 5-ой волны
