سامانه آموزشی مهندس فرامرز سلطان کریمی
سامانه جامع اطلاع رسانی اخبار ، نمرات و برنامه های دروس تئوری و آزمایشگاهی دانشگاه علامه محدث نورسامانه آموزشی مهندس فرامرز سلطان کریمی
سامانه جامع اطلاع رسانی اخبار ، نمرات و برنامه های دروس تئوری و آزمایشگاهی دانشگاه علامه محدث نورشبکه NGN
بررسی شبکههای نسل آینده (NGN)
چکیده:
در سالهای اخیر با توجه به رشد ترافیک دیتا, نیاز به ایجاد یک شبکه یکپارچه بستهای که در آن کلیه سرویسها, همگرا شده و از طریق یک دسترسی واحد قابل ارائه به مشترکین باشد مورد توجه اپراتورهای شبکه و سرویس‌دهندگان قرار گرفته است. در این مقاله مفهوم شبکههای نسل آینده[1] (NGN) و روند رو به رشد شبکه مخابراتی فعلی کشور به سمت شبکه NGN معرفی گردیده است.
مقدمه:
بطور کلی میتوان یک شبکه NGN را بصورت زیر تعریف نمود: NGN یک شبکه یکپارچه مبتنی بر فن‌آوری بستهای[2] است که در آن کلیه سرویسها همگرا شده و مشترکین می‌توانند هر سرویس را در هرزمان، در هر مکان و از طریق هر دسترسی دریافت کنند و در آن قابلیت تحرک‌پذیری کامل (تحرک‌پذیری ترمینال، تحریک‌پذیری شخص، تحریک‌پذیری سرویس و تحریک پذیری جلسه) پشتیبانی می‌شود. شبکة نسل آینده (NGN) آمیزه‌ای یکپارچه از شبکه تلفن عمومی (PSTN)[3] و شبکه عمومی داده (PSDN)[4] هستند که انعطاف‌پذیری را به گونه‌ای چشم‌گیر افزایش می‌دهند. با توجه به آن که روند مقررات‌زدایی و آزاد‌سازی در بازار مخابرات به رقابت دامن زده‌است، قیمت‌ها کاهش یافته‌است و نوآوری‌ها اوج گرفته‌اند. NGN نیز یکی از این نوآوری‌هاست. با همگرایی خدمات صوتی و داده‌ای، شبکه PSTN در معرض دگرگونی شگرفی قرار گرفته است و با سر بر آوردن NGN همان تحول در بازار خدمات مخابراتی پدید می‌آید که کامپیوتر‌های شخصی (PC) در بازار خدمات پردازش کامپیوتری پدید آوردند. معماری نسل آینده شبکه، نقش بسیار مهمی در شکل‌گیری این تحول دارد که این معماری شبکه سوئیچینگ نسل آینده رهیافتی کاملا نوبدست می‌دهد که خدمات زیر را فراهم می‌آورد:
1- ارائه کارکردی سویپچی با هزینه‌ای بسیار کم‌تر از سوئیچهای متعارف
2- توزیع کارکرد سویپچی در لبة شبکه، نه در مرکزیت آن
3- حفظ سرمایه گذاری‌های موجود از طریق پشتیبانی از تمام استاندارد‌های موجود شبکة آنالوگ و دیجیتال، واسط‌ها, خطوط انتقال،عناصر خدمات
4- فراهم آوردن امکان ایجاد خدمات جدید از طریق واسطه‌های برنامه‌پذیر انعطاف‌پذیر.
5- استفاده از واسطه‌های باز و استاندارد
6- افزایش درآمدها از طریق ارائه هر چه سریعتر خدمات به بازار، کاستن از هزینه‌های بالاسری و ارائه قابلیت‌های مدیریت از راه دور
بررسی NGN :
الف- سوئیچ های نسل آینده:
سوئیچ های نسل آینده انعطاف‌پذیر‌ترین کار پایه های موجود هستند. سویچ های نسل آینده آمیزه ای از میزان پذیری قوی، محیط باز برای ایجاد خدمات، مدیریت و عیب یابی از راه دور و بالاترین دسترس پذیری بدست می‌دهند. سوئیچهای نسل آینده گذار از معماری امروزی سوئیچ‌ها به سوی معماری مقرون به صرفه تر و کار‌آمد‌تر شبکه‌ی نسل آینده را مسیر می‌کنند. سویچ های نسل آینده راهی برای گذار از شبکه‌ی امروزی به شبکه‌ی همگرای آینده به دست می‌دهند و این سوئیچ ها یکپارچه سازی شبکه‌ی PSTN , پی بستر‌های داده [5]IPو [6]ATM را میسر می‌کنند. برنامه‌پذیری باز سوئیچهای نسل آینده امکان می‌دهد تا بتوان به گروه‌های مختلف مشترکین خدمات پیشرفته و مشتری‌پسند عرضه کرد.
ب- حرکت قدم به قدم از شبکه PSTN به NGN:
با توجه به ساختار شبکه مخابرات ایران این راهبرد در 6 مرحله به شرح زیر ارائه می‌گردد:
مرحله 1- استفاده از شبکه PSTN برای ارائه سرویسهای صوت و اینترنت:
البته شبکه مخابرات ایران برای رسیدن به شبکه NGN و گذار از مرحله اول باید قابلیت‌های زیر در شبکه PSTN ایجاد و از قابلیت‌های موجود آن استفاده شود:
- ایجاد یک شبکه سیگنالنیگ شماره 7(SS7)
- ایجاد قابلیت پشتیبانی مکانیسم‌های مسیر‌دهی (Routing) دینامیکی در شبکه
- استفاده از قابلیت موجود در شبکه مثل رابط‌های [1]ISDN موجود در شبکه به منظور ارائه سرویسهای مجتمع به کاربران.
- ارائه سرویسهای هوشمند به مشترکین
- قابلیت ارائه سرویس اینترنت Dial- UP به مشترکین.
- ایجاد قابلیت ارئه سریسهای باند پهن اینترنت با استفاده از رابط‌های [2]ADSL و استفاده از تجهیزات [3]DSLAM برای جداسازی صوت و دیتا.
مرحلة 2- بهینه‌سازی شبکه PSTN برای جلوگیری از گسترش سرمایه گذاری و کاهش هزینه‌های عملیاتی:
بهینه‌سازی شبکه PSTN شامل بهینه‌سازی در بخش سوئیچ و بهینه‌سازی در بخش شبکه دسترسی و ارائه سویس‌های xDSL و استفاده از کافوهای نوری و سیستم‌های [4]WLL بعنوان تکنولوژیهای مناسب در بخش شبکه دسترسی استفاده نمود. و نهایت بهینه سازی در بخش سرویس باشد که برای گذر از این مرحله انجام کار‌های زیر در شبکه PSTN کشور پیشنهاد می‌گردد:
- استفاده از سوئیچهایی پر ظریفیت Host- Remote و LTX در شهری بزرگ برای توسعه‌های آتی شبکه و حذف مراکز محلی (LX) کوچک و مراکز (TX)
- استفاده از رابط‌های پر ظرفیت نظیر STMn بین مراکز
- استفاده از کافوهای نوری
- استفاده از سیستم‌های شبکه دسترسی بی‌سیم (WLL)
- استفاده از ترانک‌های IP برای offload کردن ترافیک اینترنت
- استفاده از تجهیزات DSL و ارائه سرویس در xDSL برای استفاده بهینه از سیم‌های مسی موجود
مرحله 3: حمل صوت روی شبکه سوئیچینگ بستهای با استفاده از Trunking Getaway
در حال حاضر در دنیا شرکت‌های مخابراتی به این متمرکز شده‌اند که در مسیر‌های طولانی ( مسیر‌های بین‌المللی و بین‌شهری) صوت را از شبکههای TDM خارج وروی شبکههای بستهای محل نمایند. لذا در شبکه مخابراتی ایران باید مراکز Gateway در کنار مراکز ترانزیت بین‌شهری (SC,PC) قرار گرفته و ترافیک صوت را از سطح مراکز محلی و ترانزیت شهری offload نموده و به شبکه بستهای منتقل کنند.
مرحله 4: حمل صوت روی شبکه بستهای با استفاده از Access Gateway
در بازار رو به رشد مخابرات و تقاضای زیاد کاربران برای استفاده از سرویسها و سیستم‌های دسترسی باند پهن, مجهز نمودن شبکه به تکنولوژی [5]VOIP به منظور ارائه سرویس صوت بسته ای به کاربران و جلوگیری از رشد شبکه PSTN در سطح مراکز محلی مرحله بعدی حرکت به سمت NGN است.
مرحله5- ارائه سرویسهای چند‌رسانه‌ای و کاربرد‌های جدید:
از سرویسهای چند‌رسانه‌ای می توان به مکالمات ترکیبی رسانه‌ای مثل ویدئو‌کنفرانس، کنفرانس راه دور، ....... اشاره نمود.
مرحله 6- شبکه NGN کامل:
آخرین مرحله در سناریوی حرکت NGN جایگزینی باقیماندة تجهیزات TDM در پایان عمر مفید آنها با تجهیزات NGN میباشد.
با توجه به مراحل قبل به نظر می‌رسد تکنولوژی مناسب برای شبکه زیرساخت کشور یک شبکه بستهای IP با نگرش NGN با قابلیت ارائه سرویس VOIP، باشد.
ساختار فعلی شبکه مخابراتی کشور را میتوان به 3 بخش عمده تقسیم کرد:
1- شبکه دیتا PSDN
2- شبکه موبایل PLMN
3- شبکه تلفن ثابت PSTN
در مرحله‌گذر از از شبکه های فوق به شبکههای نسل جدید، (NGN) مراکز سوئیچینگی که قادر به تحمل دگرگونی‌های آتی نمی‌باشند نیاز به جایگزینی دارند که این امر هزینه زیادی را به خود اختصاص می‌دهد.
عمده نقاط ضعف شبکه PSTN موجود در کشور‌ما به صورت خلاصه عبارت از:
- عدم قابلیت اتصال به شبکههای هوشمند بدلیل فقدان قابلیت SSP این مراکز
- عدم وجود ترافیکهایی که بتوانند مستقیماً به شبکه SDH متصل گردند (سیستم‌های انتقال PCn موجود بصورت 2Mbps می‌باشند.)
- عدم وجود سیگنالنیگ شماره هفت (SS7) در بخشی از سوئیچهای پر ظرفیت
- عدم وجود قابلیت تفکیک صوت و دیتا درورودی سیستم‌های سوئیچینگ
- عدم استفاده بهینه از شبکه آبونه مشترکین (زوج سیم‌مسی)
- عدم وجود همزمانی در شبکه PSTN
جهت ارتقای کیفی شبکه PSTN و برای رسیدن یک شبکه NGN در آتی اقدامات زیر به ترتیب اولویت باید انجام پذیرد:
- استفاده از شبکه سیگنالنیگ شماره 7 (SS7)
- بکارگیری شبکه هوشمند
- تفکیک صوت و دیتا در ورودیهای سوئیچهای دیجیتال
- افزایش پهنای باند خطوط آبونه
- استفاده از رابطه‌های STMn در ارتباط بین مراکز سوئیچ
- سیستم صورتحسابگیری (Billing system)
- همزمانی synchronization
در پایان با توجه به اینکه سرویس صوت, سرویس پایه و اساسی در شبکههای مخابراتی میباشد. و شبکه PSTN اولین شبکه مخابراتی هستند که به منظور ارائه سرویس صوت به مشترکین طراحی و پیاده‌سازی شده‌اند. و با توجه به اینکه ارائه یک سرویس صوت و دیتای مناسب و با کیفیت، یکی از مهمترین نیاز‌های مشترکین مخابرات است. با تحول در صنعت مخابرات و ظهور شبکههای نسل جدید و ارائه سرویسهای متنوع میتوان با تحول در شبکه مخابراتی فعلی کشور وروی آوردن به سمت شبکه نسل جدید (NGN)، مشترکین می‌توانند با کیفیت مناسب و سرعت بالا سرویسهای متنوعی دریافت کنند.
مراجع:
1- زیرساخت شبکه تلفن ثابت – مرکز تحقیقات مخابرات ایران
2- اینترنت
[1] Integrated Subscriber Digital Network
[2] Asynchronous Digital Subscriber Line
[3] DSL-Access Multiplexer
[4] Wireless Local Loop
[5] Voice over IP
[1] Next Generation Network
[2] Packet Technology
[3] Public Switched Telephone Network
[4] Public Switched Data Network
[5] Internet Protocol
[6] Asynchronous Transfer Mode
