ЕТSI: десять лет европейской стандартизации электросвязи

С. А. Анфилофьев

История создания ETSI

Европейский институт стандартизации электросвязи (ETSI) достаточно хорошо известен специалистам как региональная организация, играющая заметную роль в процессе европейской и глобальной стандартизации телекоммуникационных технологий. ETSI пользуется заслуженным авторитетом, несмотря на свою относительную молодость.

Датой рождения Института можно считать 14 января 1988 г. Именно в этот день собрание директоров Конференции европейских администраций почты и связи (СЕРТ), проходившее в Лондоне, приняло решение об учреждении ETSI. Этому решению предшествовала работа целевой группы, которой было поручено выработать предложения по наиболее существенным вопросам, связанным с образованием новой организации.

Прежде всего необходимо было выбрать место расположения Института. Задача не из простых, если учесть, что участники целевой группы предложили девять вариантов размещения штаб-квартиры в различных европейских городах. В результате многочисленных обсуждений и многоэтапного голосования целевая группа сделала свой выбор в пользу небольшого городка София-Антиполис, расположенного на Средиземноморском побережье Франции.

Кроме того, целевой группой был подготовлен Меморандум о создании ETSI. Этот документ определил статус, принципы членства, внутреннюю структуру Института, правила его взаимодействия с внешними организациями. Разработанный на основе Меморандума Устав Института был утвержден учредительной Генеральной Ассамблеей 29 марта 1988 г., и ETSI приступил к работе [1].

Состав и задачи ETSI

Главной задачей Института стала целенаправленная поддержка развития европейских телекоммуникационных технологий, необходимых для формирующегося общеевропейского рынка. В первую очередь, она заключалась в своевременной разработке качественных телекоммуникационных стандартов, отвечающих быстро изменяющимся потребностям пользователей. По мере становления ETSI и развития процессов либерализации рынка телекоммуникаций все более явно стала также проявляться задача последующего продвижения европейских стандартов на глобальный уровень. За годы с момента основания Институт проделал значительный путь в направлении реализации этих задач.

Так, существенно увеличилось количество организаций, участвующих в работе ETSI. К 1998 г. их насчитывалось уже более 600. Эволюция числа членов ETSI отображена на рис. 1. По мере расширения деятельности Института рос и интерес к нему за пределами европейского региона. Чтобы дать возможность неевропейским организациям участвовать в работе ETSI, в 1990 г. была введена категория ассоциированных членов. Это практически вывело статус ETSI за рамки исключительно региональной организации. В настоящее время в работе ETSI принимают участие представители 47 стран мира, в числе которых 48 ассоциированных членов из 13 стран.

Рост числа членов ETSI по годам

Среди организаций-членов ETSI можно выделить категории производителей оборудования, операторов сетей, национальных Администраций связи, ассоциаций пользователей и поставщиков услуг. Распределение участников по этим категориям приведено на рис. 2.

Более 50 % членов ETSI составляют производители телекоммуникационного оборудования, в отличие от Международного союза электросвязи (МСЭ), определяющую роль в котором традиционно играют национальные Администрации связи. Такой качественный состав членов ETSI во многом определяет характер подходов и принимаемых решений.

В ETSI насчитывается около 100 штатных сотрудников, обеспечивающих нормальное функционирование администрации и подготовку документов. Их усилиями опубликовано более 2800 стандартов и технических спецификаций ETSI общим объемом 160 тыс. страниц. Наиболее известны стандарты сотовой системы подвижной связи GSM, транкинговой системы подвижной связи TETRA, системы беспроводного доступа DECT, Евро-ISDN и некоторые другие.

Распределение членов ETSI по категориям

Она включает в себя технические группы трех типов: Технические комитеты, Проекты ETSI и Партнерские проекты ETSI. Если Проекты нацелены на достижение четко обозначенного результата и имеют явно очерченные временные и финансовые рамки, то Технические комитеты занимаются технологическими направлениями, которые охватывают широкий спектр вопросов и развиваются в течение продолжительного времени. Такая структура Технической организации позволяет ETSI гибко реагировать на изменяющиеся потребности рынка и своевременно инициировать стандартизацию новых технологий.

Перспективные направления работы

Преодолев рубеж первого десятилетия своей деятельности, ETSI выступил с инициативой проведения конференции "Текущее состояние европейского процесса стандартизации электросвязи" с тем, чтобы оценить полученные результаты и обозначить задачи на будущее. Конференция состоялась 25 марта 1998 г. в г. Ницца (Франция) [2].

Разработка стандартов высокого качества представляет собой весьма трудоемкий процесс, достаточно продолжительный по времени. Последующая востребованность стандарта на рынке во многом определяется умением разработчиков видеть перспективу. Поэтому главной темой конференции стало будущее телекоммуникаций. По общему мнению участников, определяющей тенденцией развития связи в последующие годы должна стать конвергенция телекоммуникационных и информационных технологий. Основные технологические вехи, которые предстоит пройти на пути создания телекоммуникаций будущего, были сформулированы на конференции (см. таблицу).

По мере продвижения вперед время неизбежно будет вносить в приведенный перечень свои коррективы. Однако уже сейчас он позволяет выделить те технологии, которые лягут в основу предсказываемых перемен в области телекоммуникационных и информационных сетей и обеспечат возможность создания единого инфокоммуникационного пространства. Концентрация усилий на этих приоритетных направлениях – залог успеха деятельности ETSI в будущем.

Таблица

В ходе конференции председатели технических комитетов и руководители проектов ETSI поделились с участниками конференции своими представлениями о работе в области таких направлений, как глобальные системы подвижной связи третьего поколения (UMTS), широкополосные сети радиодоступа (BRAN), транкинговые сети подвижной связи (TETRA), услуги телефонной связи через Интернет (TIPHON), мультимедиа приложения (МТА), службы ATM и их взаимодействие (EASI).

Даже беглый взгляд на перечисленные проекты позволяет сделать вывод, что европейский процесс стандартизации стремится соответствовать растущей потребности пользователей иметь доступ к широкому спектру услуг мультимедиа вне зависимости от местоположения клиента. Поэтому ключевыми моментами в последующем развитии телекоммуникационных стандартов являются обеспечение различных уровней мобильности пользователей и поддержка широкополосных служб на всех уровнях сетевой иерархии.

Перечисленные потребности пользователей предопределяют необходимость постепенного перехода от сетей подвижной связи GSM к Универсальной сети подвижной связи (UMTS), разработкой стандартов для которой занимается Технический комитет SMG ETSI.

UMTS – универсальная сеть подвижной связи

Сети третьего поколения, к которым относится UMTS, являют собой следующий шаг в области цифровых технологий сотовой подвижной связи. Они должны, прежде всего, обеспечивать следующие возможности:

• Глобальную мобильность, благодаря которой абоненты в состоянии перемещаться без каких-либо ограничений и пользоваться привычным набором услуг, находясь за пределами своей "домашней" сети;
• Высокоскоростную передачу данных, способную обеспечить поддержку будущих мультимедиа приложений, которые появятся вследствие стремительного развития информационных технологий, в частности, Интернета;
• Емкость сетей, позволяющую обслуживать большое число абонентов на заданной территории в условиях ограниченного частотного ресурса (повышенная частотная эффективность сетей);
• Качество передачи речи, не уступающее качеству стационарных телефонных сетей.

Глобальный характер услуг UMTS может быть реализован только через систему стандартов, гармонизированных на всемирной основе. Поэтому ETSI рассматривает UMTS в качестве члена семейства сетей подвижной связи IMT-2000 МСЭ, сосредоточивая свои усилия на ускоренной разработке спецификаций и максимальной их поддержке на уровне МСЭ. Согласно существующим планам, разработка первой фазы стандартов UMTS должна быть завершена к 2000 г., а ее эксплуатация начнется в 2002 г.

Соответствие UMTS всем перечисленным требованиям может быть достигнуто только путем радикального изменения радиоинтерфейса, используемого в существующих сетях GSM. Измененный радиоинтерфейс призван обеспечить необходимую частотную эффективность системы и возможность передачи данных со скоростью до 2 Мбит/с.

Для этих целей ETSI был разработан радиоинтерфейс UTRA. Он представляет собой компромиссное решение, поддерживаемое сообществом GSM. Утвержденный ETSI в 1998 г., радиоинтерфейс UTRA практически объединяет в себе две технологии:

1) в парных диапазонах частот, обеспечивающих возможность частотного дуплексирования, в UMTS будет использоваться широкополосная технология с кодовым разделением каналов WCDMA;

2) в случае использования непарной полосы частот и временного дуплексирования в качестве технологии радиоинтерфейса будет применяться метод доступа с временным и кодовым разделением каналов TD-CDMA.

В июне 1998 г. ETSI направил спецификации UTRA в рабочую группу TG8/1 МСЭ-Р, которая в ноябре того же года приступила к рассмотрению всех предложений по радиоинтерфейсу IMT-2000.

В отличие от радиоинтерфейса, транспортные сети (core networks) гораздо более инерционны. В них сделаны значительные инвестиции, которые операторы желают, по возможности, сохранить при переходе к третьему поколению сетей подвижной связи. Кроме того, существующие сетевые технологии не являются сдерживающим фактором для внедрения продвинутых услуг сетей нового поколения. Поэтому инфраструктурные технологии UMTS будут постепенно эволюционировать, опираясь на существующие сети GSM и ISDN.

Важная задача транспортных сетей UMTS – достижение необходимой степени межсетевого взаимодействия и "прозрачности", которая обеспечила бы возможность глобального роуминга и доступа абонентов к привычному профилю услуг "домашней" сети (концепция виртуальной домашней среды VHE). Работа над созданием интерфейсов различных уровней, требуемых для такого взаимодействия, ведется как техническими комитетами NA и SMG ETSI, так и в рамках ИК 11 и ИК 13 МСЭ-Т.

С внедрением систем третьего поколения начнется продолжительный период совместного существования UMTS и систем GSM фазы 2+. Благодаря различиям в наборе и стоимости предоставляемых услуг они будут гармонично дополнять друг друга. Однако даже такой альянс не сможет удовлетворить в будущем многообразных потребностей пользователей в подвижной связи. Это учитывают такие проекты ETSI, как BRAN и TETRA.

BRAN – широкополосные сети радиодоступа

Проект BRAN (Broadband Radio Access Networks) направлен на создание широкополосных сетей доступа. Работа над проектом была начата в апреле 1997 г. в ответ на открывшуюся возможность объединения существующих технологий широкополосных радиоЛВС и сетей фиксированного абонентского доступа в целях удовлетворения потребностей будущих мультимедиа приложений и служб. Предполагается, что первые спецификации BRAN появятся к середине 1999 г. В целом работа над проектом должна быть завершена в 2002 г.

Проект направлен на создание экономичных средств беспроводного доступа к сетям данных, потребность в которых определяется, в первую очередь, прогнозами роста спроса на услуги Интернета и перспективных служб "видео по требованию". Именно это обстоятельство является главным движущим фактором развития таких альтернативных технологий, как широкополосные кабельные сети, телефонные сети с ADSL доступом, спутниковые сети VSAT, и некоторых других.

Предполагается, что сети BRAN смогут обеспечить скорости передачи данных 25...155 Мбит/с для мультиплексированных абонентских потоков. Конечные пользователи получат доступ к скоростям от 16 Кбит/с до 16 Мбит/с. Возможность перераспределять пропускную способность между прямым и обратным направлениями позволит этим системам гибко адаптироваться к изменяющемуся трафику и добиться эффективного мультиплексирования нагрузки.

Кроме того, сети BRAN должны быть способны функционировать в условиях различных сред: офисы, производственные помещения, открытое пространство. Необходимо также обеспечить возможность гарантированного выделения ресурсов сети для пользователей соответствующих категорий (качество обслуживания – QoS).

Проект BRAN предусматривает разработку беспроводных сетей доступа трех типов:

• HIPERLAN/2 – беспроводная локальная вычислительная сеть для связи между портативными компьютерными устройствами и широкополосной транспортной сетью, способной поддерживать мультимедиа приложения будущего. Поддерживается ограниченная мобильность абонента (от 50 м внутри помещений до нескольких сот метров вне помещений). Сетевое оборудование размещается внутри помещений;
• HIPERACCESS – внешняя высокоскоростная сеть радиодоступа, обеспечивающая услугу фиксированного доступа в жилых помещениях и небольших офисах. Представляет собой привлекательную альтернативу технологиям xDSL и кабельным модемам;
• HIPERLINK – сверхвысокоскоростная сеть радиодоступа, предназначенная для объединения элементов инфраструктуры, к примеру, сетей HIPERLAN и HIPERACCESS.

По существующим оценкам, для сетей такого рода потребуется полоса радиочастот шириной 350 МГц. На данный момент СЕРТ изучает возможность выделения требуемой полосы в диапазоне 5 ГГц.

TETRA – транкинговые сети подвижной связи

Проект TETRA объединяет в себе семейство стандартов для цифровых транкинговых сетей подвижной связи. Работа над стандартами была начата восемь лет назад и выполнялась в несколько этапов. Базовые стандарты первого этапа были опубликованы в 1995 г. К настоящему моменту завершены три этапа разработки стандартов.

Транкинговые сети выполняют, как правило, функции ведомственных сетей или специализированных сетей общественных экстренных служб. Это предопределяет специфику требований, предъявляемых к таким сетям. В системах TETRA используется радиоинтерфейс с временным разделением каналов (TDMA) и предоставляется возможность одновременной передачи речи и данных (V + D). Поддерживаются также режимы пакетной передачи данных (PDO), непосредственной работы абонентских терминалов (DMO), функции СОРМ и ряд других возможностей.

Администрации служб общественной безопасности стран Шенгенского Союза (за исключением Франции) приняли решение об использовании TETRA для своих сетей подвижной связи. Такие сети создаются в Великобритании, Финляндии, Нидерландах, других странах.

TIPHON – услуги телефонной связи через Интернет

Одним из проявлений конвергенции телекоммуникационных и информационных технологий стала услуга телефонной связи в сетях на базе протокола IP или IP-телефония. Зародившись как некоммерческое приложение Интернета с весьма низким качеством, сегодня IP-телефония уверенно завоевывает позиции на рынке услуг телефонной связи. В первую очередь, это определяется существенно более низкими тарифами, а также возможностью гибкой интеграции услуг. К 2002 г. услуги телефонии с использованием IP-сетей будут составлять 20% от услуг традиционной телефонии. Это обусловливает интерес к IP-технологиям как операторов телефонных сетей общего пользования, которые хотят сохранить свои позиции на рынке, так и разработчиков телекоммуникационных стандартов.

Развитие IP-телефонии

Проект TIPHON направлен на изучение вопросов предоставления услуг базовой телефонии и сопряженных услуг на основе использования канала ТЧ, которые связаны с необходимостью взаимодействия IP-сетей с сетями GSM, ISDN и ТфОП. Возможны несколько сценариев такого взаимодействия.

Сценарий 1. Исходящий абонент IP-сети устанавливает связь с абонентом ТфОП (GSM, ISDN). При этом между IP-сетью и ТфОП должна быть реализована некоторая функциональность взаимодействия (interworking function – IWF), которая обеспечит прохождение вызова между сетями. Предполагается, что терминал IP-сети удовлетворяет требованиям Рекомендации Н.323 МСЭ-Т.

Сценарий 2. Функции исходящего выполняет абонент ТфОП (GSM, ISDN), который направляет телефонный вызов абоненту IP-сети.

Сценарий 3. Предусматривается взаимодействие двух абонентов различных сетей ТфОП через транспортную сеть IP. Такой сценарий выглядит на первый взгляд экзотично, однако низкие тарифы и развитие инфраструктуры IP-сетей могут сделать, и уже делают, этот подход также весьма привлекательным для операторов и абонентов.

Работа над проектом TIPHON разбита на три фазы, каждая из которых соответствует одному из перечисленных сценариев. В настоящее время ведется разработка стандартов первой фазы для первого сценария. Стандарты, рассматривающие вопросы сетевой архитектуры, близки к завершению. Экспертами начата работа над вопросами управления вызовом, адресации, качества обслуживания, начисления оплаты и некоторыми другими.

МТА – мультимедиа приложения

Еще одним проявлением взаимного проникновения связи и информационных технологий является быстро растущая потребность в передаче по сетям связи разнородной или мультимедийной информации. Термином мультимедиа принято обозначать интеграцию данных, текста, графики, аудио, видео и речи в рамках единой пользовательской платформы, позволяющей одновременно использовать сразу несколько из перечисленных видов информации. При этом должна поддерживаться возможность интерактивного взаимодействия между пользователем и системой.

Стандартизацией различных аспектов мультимедиа связи занимается большое число глобальных и региональных организаций. Проект МТА ETSI ориентирован преимущественно на разработку сценариев будущего использования мультимедиа приложений и их влияния на перспективные технологии связи. Можно выделить следующие сценарии, которые, возможно, станут реальностью в первом десятилетии следующего века.

1. Сетевая домашняя среда. Предположительно большинство домашних устройств будут обладать интеллектуальными возможностями и будут объединены при помощи домашней вычислительной сети. В результате домашние пользователи обретут принципиально новый уровень интегрированного 'Сервиса. Взаимодействуя с внешними службами, домашняя сеть сможет обеспечить доставку разнообразной информации, заказ видеопрограмм, заказ услуг общественного транспорта и т. д.

2. Электронная торговля. Заказы товаров и услуг по сети открывают для пользователей новые возможности. В перспективе электронная торговля станет мощным стимулом для переориентации рынка унифицированных товаров и услуг на удовлетворение индивидуальных запросов потребителей.

3. Дистанционное обучение. Широкое внедрение средств дистанционного обучения позволит массовой аудитории формировать программу обучения на индивидуальной основе и пользоваться наилучшими источниками информации, не покидая места проживания.

По мнению экспертов ETSI, развитие мультимедиа приложений не должно ограничиваться существующими техническими возможностями. Наоборот, они должны стимулировать развитие средств связи, способствовать лучшему использованию имеющихся ресурсов и дать людям возможность более тесного общения, несмотря на разделяющие их пространство и время.

EASI – взаимодействие служб ATM

Работы в области технологии асинхронного режима передачи (ATM) ведутся уже более 10 лет. Стандарты ATM, предназначенные для широкополосных сетей с интеграцией служб (B-ISDN), разрабатываются ETSI, МСЭ-Т и рядом

других организаций. Технология ATM, основанная на пакетной передаче данных, благодаря использованию коротких пакетов фиксированной длины способна обеспечить эффективную передачу разнородного трафика при гарантированном качестве обслуживания.

Последние достижения в области компьютерных приложений, быстрое развитие Интернета и его служб повысили интерес к ATM-сетям. Для активизации работы в этом направлении в октябре 1997 г. ETSI начал реализацию проекта "Взаимодействие служб ATM" (EASI). Главная задача проекта – разработка полного набора стандартов для реализации необходимого уровня взаимодействия сетей и служб ATM.

Работа над проектом строится в тесном взаимодействии с Ассоциацией ATM MOU, созданной Европейским консорциумом операторов сетей электросвязи (ETNO). Первая фаза проекта направлена на поддержку постоянных и полупостоянных соединений на основе виртуальных каналов, коммутируемых виртуальных каналов, стека протоколов TCP/IP. Вторая фаза предусматривает поддержку взаимодействия с сетями N-ISDN, Frame Relay и др. Ожидается, что подготовка спецификаций будет завершена в марте 1999 г.

Заключение

Безусловно, краткое изложение содержания проектов не может дать исчерпывающего представления о работах, проводимых ETSI в области стандартизации электросвязи. Однако оно позволяет выделить магистральные направления деятельности Института и, главное, обозначить те перспективные технологии, которые станут основой телекоммуникаций будущего тысячелетия.

Список аббревиатур

Литература

1. A. Rossi ETSI: Some History. A Few Stories. – Les Arts Graphiques, 1998, 112 p.
2. The State of the Art in European Telecommunications Standardization: Telecom Standards for a Global Market. – ETSI Conference Reports, 25 March 1998, Acropolis, Nice, France.

Статья опубликована в журнале "Электросвязь" №4, 1999 г., стр. 8.
Перепечатывается с разрешения редакции.