технологии доступа к широкополосным мультимедийным услугам

Широкополосный доступ – broadband – пожалуй, один из самых популярных терминов современной связи. Несмотря на популярность термина broadband, следует хотя бы кратко рассказать о существе дела. Безусловно, основной пружиной появления broadband является Интернет и целая цепочка его следствий, включая дружественный пользовательский интерфейс и возможность доступа к мультимедийным приложениям, представляющим собой совокупность речи, данных и видео. Конечно, особенно видео, ибо именно оно содержит, как уверяют, 98% всей воспринимаемой нами информации, для удовлетворительной передачи которой уже совершенно недостаточны скорости передачи не только аналоговых модемов телефонной сети общего пользования, но и цифровых модемов сети с интеграцией услуг ISDN [2, с. 59].
В США в настоящее время обсуждается предложенная рядом ведущих телекоммуникационных корпораций национальная программа broadband, рассчитанная на 10 лет с объёмом инвестиций в 300 миллиардов долларов. В рамках программы предполагается наделить каждого потенциального пользователя широкополосным доступом с пропускной способностью 100 Мбит/с.
Естественно, проблема развития широкополосных сетей доступа актуальна и для России, что подтверждает живой интерес к организованной редколлегией журнала «Вестник связи» летом прошлого года дискуссии под названием «Who is Mr. Broadband?».
Решение такой глобальной задачи, как broadband, невозможно в рамках существующих сетей связи. Поэтому не менее популярной, чем broadband, является аббревиатура NGN, которая обозначает новое поколение сети – New Generation Network, являющееся необходимым условием реализации broadband. Но за день и даже за год переход к NGN физически невозможен — он будет постепенным и опираться на ту инфраструктуру и те транспортные технологии, в которые сделаны вложения. Переход к NGN будет успешным, если перспективное оборудование сетей связи будет учитывать существующую инфраструктуру сети и поддерживать наиболее распространённые протоколы, обладая при этом при этом новыми функциями.
Очевидно, что наиболее остро вопрос модернизации стоит перед сетью абонентского доступа. Её ближайшие соседи – сеть абонента (Customer Premises Equipment – CPE) и транспортная сеть (Transport network, core network, backbone network) – имеют практически неограниченные пропускные способности: так, основная локальная сеть Ethernet может обеспечить пропускную способность CPE до 10Гбит/c, а магистраль DWDM до 800 Гбит/с по каждому оптическому волокну (при 80 несущих при полосе модулирующего сигнала 10 Гбит/с). В то же время сама сеть доступа, где в далёкой перспективе возможен переход на оптическое волокно, пока довольствуется существующими медными кабелями (симметричным в ТФОП и коаксиальным в сетях кабельного телевидения КТВ), которые на начальном участке сети от узла доступа (Access Node – AN) дополняются оптическими вставками. Именно ограниченная пропускная способность «медной» части сети доступа представляет основную проблему при предоставлении высокоскоростных услуг пользователю. Поэтому сеть абонентского доступа и является «узким местом» («bottleneck») между практически безграничными потенциальными пропускными способностями сети помещения пользователя СРЕ и транспортной сети [3, с. 100].
Таким образом, можно сделать вывод, что широкоформатный доступ в настоящее время является общепринятым форматом доступа к мультимедийным услугам. При современном уровне развития мультимедийных услуг только он может обеспечить качество услуги.

1.2. Проблема программного обеспечения доступа к широкополосным мультимедийным услугам

Сегодня миллионы людей на всем Земном шаре пользуются услугами сети Интернет. Если первоначально Всемирная паутина служила в основном как средство передачи данных, то сейчас есть все основания рассматривать Интернет в качестве универсального транспортного средства, используемого в равной степени, как для передачи данных, так и для передачи мультимедийного контента. Мультимедиаконтент распределен на просторах глобальных сетей передачи данных. Такие сети содержат миллионы высокопроизводительных серверов, рабочих станций, а также каналов связи, имеющих множество различных характеристик, от ширины и стоимости до надежности и заменимости. Несмотря на то, что мультимедийные услуги имеют свою специфику, а именно, большой объем одновременно передаваемых данных, система передачи этих данных ничем не отличается от передачи прочих данных [3, с. 100].
В основном задача надежности программного обеспечения (ПО) рассматривается применительно к автоматизированным системам управления, где задача формирования мультиверсионного ПО является важной и актуальной применительно к управлению техническими средствами (энергетическими установками, космическими аппаратами, электросетями, нефте- и газопроводами и т.д.).
Однако рассматривая в качестве конечных пользователей широкополосных мультимедийных услуг клиентов банковских информационных систем (ИС), пользователей открытых корпоративных ИС, участников телеконференций в области здравоохранения и дистанционного образования, стандартное ПО не является достаточным. Для подобных систем, функционирующих в режиме реального времени, важным является гарантия информационной безопасности, в частности, обеспечение доступности и целостности информационного контента. Использование мультиверсионных методов и формальных моделей позволяет, наряду с другими технологиями, обеспечивать надежный доступ к IT-услугам [2, с. 101].
В ходе решения поставленной задачи была разработана программа, состоящая из двух модулей – системы поддержки принятия решений (основной), GERT-сети (вспомогательный модуль).
Программа позволяет:
– минимизировать время прохождения всех потоков от начального узла к конечному;
– минимизировать стоимость прохождения всех потоков от начального узла к конечному;
– определить оптимальный по времени, стоимости и надежности путь прохождения всех потоков от начального узла к конечному.
Алгоритм работы системы поддержки принятия решений представлен на рисунке.


В начале работы с программой задаем пункт назначения в виде IP-адреса, который выбирает из списка адресов.
Далее необходимо подготовить пакет данных для передачи. Пакет описывается тремя параметрами следующим образом: размер исходящего пакета, работы, которые необходимо произвести над исходящими данными (каждая операция характеризуется вычислительной сложностью и объемом данных, получаемых на выходе) и требования к маршруту передачи данных: стоимость передачи в рублях, время на передачу пакета в секундах,