شبكه هاي نسل آينده NGN

-چكيده:
در قرن حاضر حركت به سمت ارتباطات پرسرعت حائز اهميت بسيار زیادی می باشد، به همين دليل است كه سخن از NGN (Next Generation Network ) به ميان آمده است. نحوه ارتباط مردم در سالهاي اخير بواسطه وجود اينترنت تغيير كرده و مردم خواهان ارتباط Real Time هستند. با وجود اينترنت اين ارتباطات بصورت چندگانه در آمده است که همگي بايد بصورت واحد، Call، تبديل شود. رقابت فشرده و افزايش حجم ترافيك ديتا، ارائه دهندگان سرويسهاي مخابراتي را ناگزير به بازنگري شبكه موجود كرده است. راه حل اين مسئله پياده سازي NGN در شبكه تلفني است. در اين ميان شبكه اي كه بتواند با توليدات نسل جديد هماهنگ شود يك شبـكه پويا ناميده مي شود. NGN قابليت ارائه سرويسهاي مختلف به صورت Packet Oriented و قابليت كنترل و مديريت از يك نقطه را دارا است. اين تحقيق به معرفي قابليت هاي NGN و دلايل پياده سازي آن، در شبكه مي پردازد. تاكيد NGN بر تعيين استراتژي‌گذر از سيستم فعلي، خصوصاً Circuit Switch، به سمت Softswitchمي باشد. با توجه به اينكه NGN يك مبحث جديد مخابراتي است، اكثر منابع و مراجع مورد استفاده در اين مجموعه از سايت هاي اينترنتي شركت هاي معتبر مخابراتي استخراج شده است.
NGN , networking , telecommunication.

مقدمه
NGN چيست؟شبكه فعلي شامل سه شبـكه مجزا به نامهاي PSTN ، شبكه Wireless (Mobile) ، شبكه ديتا(PSDN) و شبكه هوشمند (IN) مي باشد.
NGN شبكه اي مبتني بر IP و مولتي سرويس است كه ساختار مديريت وكنترل واحد دارد و سه شبكه فوق را در يك ساختار عموميPacket-base يكپارچه مي كند.
در NGN، شبكه موجود از يك معمـاري گسترده به شبكـه اي با لايه انتقال Packet Base براي صوت و ديتا تبديـل مي گردد.تمام ترافيك مخابراتي و ارتباطي نظير صوت ، سرگرمي، آموزش و سرويسهاي اطلاعاتي از يك شبكه مجزا حمل خواهند شد.

NGN باعث ايجاد شبكه اي با معماري ساده، هزينه كم و قدرت اجرايي بالا مي گردد. هوشمندي و بازدهي بالاي NGN قابليت ارائه تمام سرويسهاي موجود درآينده را بصورت Multi Service به شبكه مي دهد...

خصوصيات اصلي NGN عبارتند از

-خصوصيات اصلي NGN عبارتند از :

• جدا كردن لايه هاي انتقال، كنترل ، سرويس و دسترسي از يكديگر.
• قابليت همـكاري با لايه هـاي مختلف و شبكه هاي ديگر از طريق اينترفيس هاي باز (Open interface)
• كنترل يكپارچه تكنولوژي هاي مختلف انتقال نظير ATM، IP، TDM، Frame Relay و...

• استفاده از عناصر استاندارد شبكه نظير Gateway، Soft Switch و Application Server .

لازم بذكر است ايجاد شبكه NGN براي شبكه هاي مختلف داراي راهكار ثابتي نمي باشد و براي هر شبكه متناسب با ساختار آن شبكه، نياز به پياده سازي يك روش و يا تلفيق چند روش است.
-دلايل پياده سازي NGN

اصولاً شبكه هاي موجود به دلايل زيادي ملزم به اجراي شبكه NGN مي باشند.
اين دلايل عبارتند از:
1- كاهش مشكلات شبكه
مشكلات فعلي شبكه نظير ترافيك بالاي شبكه، پهناي باند كم، عدم امكان سرويس دهي مناسب به مشتركين جديد و ... با استفاده از شبكة IP-Based به حداقل خواهد رسيد.

2- افزايش تصاعدي ترافيك ديتا نسبت به صوت
ترافيك ديتا و صوت چنان افزايش يافته كه از حالت نرمال خارج گرديده است . افزايش ترافيك ديتا نسبت به صوت داراي رشد بيشتري است كه دراين ميان شبكه موجود بايد قادر به هدايت اين بار ترافيكي يا Off Load كردن آن از شبكه باشد. شبكه فعلي براساس الگوهاي ترافيكي ايستا و قابل پيش بيني طراحي شده است كه اين الگو جهت شبكه صوت مطلوب بوده و با آمدن ترافيك ديتا نياز به تكنولوژي با انعطاف پذيري بيشتر مي باشد كه به سرعت قابل تغيير وتوسعه باشد، از آنجا كه تكنولوژيهاي قديم داراي انعطاف ومقياس پذيري محدودي هستند در نتيجه درمحيط جديد دچار مشكل خواهند گرديد. اين مشكل درNGN حل شده است.
3- عدم يكپارچگي شبكه
شبكه فعلي به علت وجود شبكه هاي مختلف مانند موبايل ، ديتا، IN و... متمركز
نمي باشد اما در NGN داراي شبكة يكپارچه و متمركز خواهيم بود.
4- مديريت شبكه
شبكه موجود داراي تعداد زيادي سوئيچ با ظرفيت هاي پايين است، زياد بودن عناصر(Elementها)درشبكه كنترل ومديريت شبكه را مشكل مي سازد.
5- اتمام ظرفيت شبكه موجود
ظرفيت شبكه موجود بدليل محدوديت در سقف ظرفيت سوئيچ هاي PSTN به سرعت رو به اتمام است وشبكه موجود از ارائه سرويس به مشتركين ناتوان گشته است.
6- افزايش سوددهي شركتها
چالشهاي جديد در شبكه موقعيتها و راه كارهاي جديدي را مي طلبد به اين معني كه اگر شركتها بتوانند خود را با تكنولوژي روز هماهنگ كنند قادر خواهند بود سود سرشــاري از سرويسها و Application هاي جديد نصيب خود كنند.
7- پياده سازي پروتكلهاي استاندارد
از آنجاييكه عناصر مختلف در شبكه از توليدكنندگان مختلف هستند در NGN پروتكلهاي استاندارد به منظور تبادل اطلاعاتي بين عناصر شبكه پياده مي شود.
8- افزايش پهناي باند و ارائه سرويسهاي سريعتر
يكي از مشكلات مشتركين تلفني كه خواهان استفاده از اينترنت هستند(Dialup Users) پهناي باند محدود اين شبكه است كه مي توان با افزايش پهناي باند علاوه بر اينترنت
پر سرعت سرويس هاي ديگري نيز به آنان ارائه كرد.
9- رشدكلان انتقال اطلاعات(Data) نسبت به صوت و افزايش چشمگير مشتركين اينترنت پر سرعت
حجم اتصال به اينترنت در سالهاي اخير رشد چشمگيري داشته است و مشتركين زيادي خواهان استفاده از سرويسهاي Online e-commerce مانند كارهاي بانكي، خريد، گرفتن كمك هاي فني و ....هستند. ساير مشتركين نيز خواهان دسترسي به اينترنت پرسرعت جهت ارسال و دريافت
E-mail ، انتقال فايل و دسترسي به ساير كامپيوترها در شبكه هستند.
-مزايا و معايب استفاده از NGN

NGN راه حلي براي مجتمع كردن شبكه جهت تسهيل در مديريت شبكه و كاهش هزينه هاي مربوط به آن است. ساختار ساده تر سوئيچهاي NGN و ظرفيت بالاي آن موجب مي شود كه هزينه هاي مربوط به مديريت و نگهداري از قبيل نيرو، تهويه مطبوع، ساختمان و.... كاهش يابد. NGN شبكه اي با قابليت توسعه آسان مي باشد. ايجاد منابع درآمد جديد از طريق ارائه سرويسها و Application هاي جذاب و در نتيجه جذب مشتريان جديد از طريق معرفي NGN در شبكه امكان پذير است و از آنجاييكه هر سه شبكه PSTN وWireless (Mobile) و ديتا PSDN در يك شبكه جمع مي شوند باعث تمركز و افزايش سرمايه مي گردد.
ازجمله مزاياي ديگر NGN ارائه Mobility به كاربران است به اين معني كه كاربران قادر خواهند بود در هر زمان، از هر مكان و با هروسيله بصورت Real time از سرويسها استفاده كنند.داشتن يك User name و Password واحد جهت هر سرويس به عنوان مثال Email، Voice Mail و حسـاب بانكـي ويا داشتن يك شماره براي منزل، تلفن همراه و محل كار از جمله تسهيلاتي است كه NGN براي كاربران به ارمغان مي آورد و درضمن انجام عمليات billing ، شارژينگ متمركز و همچنين پرداخت صورتحسابهااز طريق حساب بانكي (جاري) باعث صرفه جويي در زمان و هزينه مي شود.
NGN درشبكه باعث مدولار شدن سيستمها و استفاده از سخت افـزارهاي موجود و باعث كاهـش لايـه هاي شبـكه مي گردد. همچنين اين شبكه داراي انعطاف و Openness مدلهاي اينترنتي است. از ديگر مزاياي شبكه NGN ، Multimedia بودن شبكه است كه دراين حالت هر شركت با هر نوع محصولات نرم افزاري قادر به فعاليت خواهد بود.
در شبكه هاي سنتي ترمينال هاي مشتركين فاقد هوشمندي هستند و حتي مشتركين ISDN نيز براي استفاده از سرويس هاي جديد نياز به تعويض ترمينال هاي خود دارند در حاليكه در شبكه NGN هوشمندي شبكه به نقاط انتهايي انتقال داده شده و نمونه آن اين است كه برنامه نرم افزاري يك سرويس جديد تنها در Application Server قرار مي گيرد و مشتركين با انتقال و اجراي آن برنامه روي ترمينال خود (مثلا كامپيوتر شخصي) از آن سرويس بهره مند مي شوند.
مزيت مهم ديگر NGN ، جداكردن ترافيك راه دور از شبكه TDM و ارسال بصورت بسته بر روي شبكه IP مي باشد.
در تمام سيستم هاي مهندسي بهره مندي از يك سري از مزايا ، معايبي را نيز بدنبال دارد و طبيعتا شبكه NGN نيز از اين قاعده مستثنا نمي باشد. اشكالات عمده آن به شرح زير است:
1- نبود استاندارد مناسب در تعريف اجزاء و پروتكل هاي مورد استفاده در اين شبكه و عدم هماهنگي توليد كنندگان مختلف در بكارگيري اين پروتكل ها و عدم استاندارد نهايي بعضي از پروتكل ها از سوي مجامع بين المللي

2- اشكال عمده شبكه هاي مبتني بر بسته نداشتن امنيت كافي و دشواري پياده سازي سيستم هاي امنيتي در اين شبكه ها نسبت به شبكه اي مبتني بر مدار است. با توجه به اينكه شبكه هاي بسته اي به شبكه هاي كامپيوتري بسيار نزديكند و نرم افزار نقش بسيار مهمي در اين شبكه ها دارد، لذا سرقت بسته ها، حملات ويروسي و هكر ها در شبكه هاي بسته اي بسيار رايج و محتمل است. بنابراين اولين گام در پياده سازي شبكه NGN ايجاد تدابير امنيتي مناسب در آن است.

3- شبكه NGN داراي يك ساختار كاملا جديد با مفاهيم جديد و بعضا دشوار است. لذا پرسنل درگير در بخش هاي مختلف نياز به آموزش بلند مدت خواهند داشت كه طبيعتا زمانبر و هزينه بر است.
4- ضريب اطمينان شبكه هاي TDM معمولا 99.999% تعريف مي شود كه به مقدار عملي آن بسيار نزديك است در حاليكه شبكه NGN هنوز در هيچ شبكه بزرگي به طور كامل پياده نشده و لذا طرح ضريب امنيت بالا در آن تنها ادعايي از سوي شركت هاي توليد كننده است.

5- اكثر توليدات شركت هاي مختلف جنبه آزمايشگاهي دارد و هنوز توليد انبوه آن بطور كامل آغاز نشده لذا قيمت تجهيزات NGN در حال حاضر گران است.

6- پياده سازي NGN مستلزم شبكه IP قوي است كه طبعا ايجاد اين بستر نيازمند صرف هزينه و دانش فني بالا است.
مزاياي اقتصادي NGN

همانگونه كه قبلا گفته شد پياده سازي NGN در مرحله اول مستلزم هزينه بالا است و مزاياي اقتصادي كه در اين بخش به آن اشاره خواهد شد در واقع بعد از پياده سازي آن و در دراز مدت خواهد بود.
1. سرويسها و Application هاي سودآور:
با ارائه سرويسها و Applicationهاي جديد از طريق NGN به مشتركين مي توان سود زيادي نصيب شركت كرد.
2. چون تعداد اجزا در شبكه NGN نسبتا كمتر است (بدليل استفاده از سوئيچ ها و Gateway هاي با ظرفيت بالا) در نتيجه در پروسه هاي هزينه بر مانند مسيريابـي و طـراحي در يك شبكه NGN بسيار كم هزينه تر خواهد بود.
3. با نودهاي كمتر هزينه ها در تجهيزات سوئيچهاي مركزي مانند Call Processor ، SN، پروسسورSS7 و.... كاهش مي يابد و اين تجهيزات قادر به سرويس دهي به همه
اينترفيس ها هستند.
4. شبكه NGN بار ترافيك را به صورت ديناميك هدايت مي كند. نمونه آن Connection less IP مي باشد كه قادر است همه نوع ترافيك را هدايت كرده و ضرورت استفاده از لايه مياني شبكه را حذف كند(مراكز ترانزيت). شبكه انتقال Optic نيز داراي عناصر كمتري بوده، بنابراين مديريت آن ساده تر و هزينه نگهداري آن كمتر است.
5. NGN از ظرفيت شبكه و تجهيزات موجود به صورت بهينه استفاده مي كند و بازده شبكه را بالا مي برد. اين شبكه با هدايت درست ترافيك از حجم آن كاسته و از پهناي باند مـوجـود به صـورت بهينه تـري استفـاده مي كند.

در نمودار بالا كه از سوي شركت Lucent ارائه شده، سود حاصل از مشتركين TDM با مشتركين سرويس هاي جديد تجاري و مسكوني در يك بازه ده ساله مقايسه شده است. همانگونه كه مشاهده مي شود سود حاصل از مشتركين TDM تقريبا ثابت مانده در حاليكه در مشتركين ديتا به طور قابل ملاحظه اي افزايش يافته است.

شبکه های نسل آینده آمیزه ای یکپارچه از شبکه تلفن عمومی (پی اس تی ان) و شبکه ی عمومی داده های (پی اس دی ان) هستند که انعطاف پذیری را به گونه ای چشم گیر افزایش می دهند.با توجه به آن که روند مقررات زدایی و آزاد سازی در بازار مخابرات به رقابت دامن زده است ،قیمت ها کاهش یافته است و نوآوری ها اوج گرفته اند. شبکه ی نسل آینده نیز یکی از این نوآوری ها است. با همگرایی خدمات صوتی و داده ای، شبکه ی "پی اس تی ان" در معرض دگرگونی شگرفی قرار گرفته است. شبکه ی جدیدی در حال سر برآوردن است که خاستگاه اش فناوری ها نو، تقاضا های نو و شدت گیری رقابت است.
این دگرگونی همسانی های بسیاری با تحولی داردکه طی دهه ی گذشته در قلمرو پردازش اطلاعات رخ داد. شبکه های بزرگ متکی به بزرگ رایانه های متمرکز و گران قیمت و پایانه های دست و پا گیر جای خود را به شبکه های گسترده ی کنونی داد که استخوان بندی شان را رایانه های رومیزی ارزان و کوچک و متصل به هم تشکیل می دهند. به لطف این تحول بود که پیوند نزدیک تری میان کاربر نهایی و برنامه های کاربری برقرار شد، هزینه ی کلی کاهش یافت و انعطاف پذیری و قابلیت کاربرد سامانه ها به گونه ای چشم گیر افزایش یافت.
به بیان دیگر نسل جدید شبکه های ارزان قابلیت آن را دارند که همان تحول را در بازار خدمات مخابراتی پدید آورند که رایانه ای شخصی رومیزی در بازار خدمات پردازش رایانه ای پدید آوردند. سوییچ های بزرگ و متمرکز همچنان نقش مهمی در شبکه خواهند داشت اما سوییچ های برنامه پذیر و توزیع شده نیز در تغییر چشم انداز شبکه نقش مهمی ایفا خواهند کرد.
● حلقه ی گمشده
معماری نسل آینده شبکه، نقش بسیار مهمی در شکل گیری این تحول دارد و در واقع حلقه ی گمشده ی بین شبکه های "پی اس دی ان" است.معماری سویچینگ نسل آینده،رهیافتی کاملاً نو به دست می دهد که خدمات زیر را فراهم می آورد:
▪ ارایه ی کارکرد های سوییچی با هزینه ای بسیار کم تر از سوییچ های متعارف
▪ توزیع کارکرد سوییچی در لبه های شبکه نه در مرکزیت آن
▪ حفظ سرمایه گذاری های موجود از طریق پشتیبانی از تمام استاندارد های موجود شبکه های آنالوگ و دیجیتال، واسط ها، خطوط انتقال و عناصر خدمات
▪کاستن از شمار عناصر شبکه از طریق ترکیب مجموعه ای از کار کرد های تحول خدمات، برنامه ها ی کاربردی و خدمات تلفن.
▪ فراهم آوردن امکان ایجاد خدمات جدید از طریق واسط های برنامه پذیر و انعطاف پذیر.
▪ افزایش چشم گیر میزان پذیری برای آن که بهره برداران شبکه بتوانند شمار مشترکین خود را به سرعت و به گونه ای مقرون به صرفه افزایش دهند.
▪ افزایش گسترش پذیری شبکه از طریق استفاده از معماری باز و در نتیجه برخورداری از مزایای پیشرفت های آینده در قلمرو فناوری ها
▪ بازنگری در طراحی شبکه به گونه ای که قابلیت پایداری در برابر ایراد های به حداکثر برسد و اوقات از کار افتادگی به صفر برسد.
▪ کاستن از هزینه های بهره برداری با استفاده از قابلیت های پیشرفته ی نگه داری و عیب یابی از راه دور.
▪ افزایش در آمد ها از طریق ارایه هر چه سریع تر خدمات به بازار، کاستن از هزینه های بالاسری و ارایه ی قابلیت های مدیریت از راه دور.
● سوییچ های نسل آینده
سوییچ های نسل آینده انعطاف پذیر ترین کار پایه های (پلاتفورم) موجود هستند. سوییچ های نسل آینده آمیزه ای از میزان پذیری قوی، محیط باز برای ایجاد خدمات، عیب یابی و مدیریت از راه دور و بالا ترین دسترس پذیری به دست می دهند و گذار از معماری امروزی سوییچ ها به سوی معماری مقرون به صرفه تر و کارآمد تر شبکه های نسل آینده را میسر می کنند.
▪ میزان پذیری قوی:
سوییچ ها نسل آینده به گونه ای ساخته شده اند که برای برآورده سازی نیاز هر تعداد مشترک میزان پذیرند. این سامانه ها را به گونه ای طراحی کرده اند که هزینه ی راه اندازی و آغاز به کار با آن ها اندک باشد و به مرور و با گسترش کار به تدریج افزایش یابد به این ترتیب شرکت های مخابراتی بهتر می توانند از سرمایه های خود استفاده کنندو به میزانی که شبکه اشان نیاز دارند به خرید ظرفیت اقدام کنند. همین که به ظرفیت بیشتری نیاز افتاد می توان کارت های بیشتری نصب کرد.
● محیط ایجاد خدمات:
برای عقب نماندن و پیروزی در محیطی رقابتی، شرکت ها چاره ای ندارند جز ارایه ی خدمات پیشرفته و در آمد زا. یکی از مزیت ها سوییچ های نسل آینده همین محیط ایجاد خدمات است. محیط ایجاد خدمات در سوییچ های نسل آینده به طور معمول به صورت یک واسط کاربری گرافیکی است و شرکت های مخابراتی می توانند همان مقدار که مشتریان شان نیاز دارند خدمات ایجاد کنند و بابت آن پول خرج کنند. شرکت های مخابراتی دیگر لازم نیست که چشم به راه ارتقاء نرم افزار ها توسط فروشندگان سوییچ بمانند. در عوض می توانند به سرعت و به گونه ای مقرون به صرفه به تولید نرم افزار های اختصاصی خود بپردازند و در این راه از خدمات شرکت های کوچک ثالث استفاده کنند. این کار یک حسن دیگر هم دارد، هر شرکت مخابراتی برنامه ی کاربردی خاص خود را دارد بنابر این توانایی رقبا برای اریه خدمات مشابه محدود می شود.
● مدیریت و عیب یابی از راه دور:
شرکت های مخابراتی می توانند با استفاده از سوییچ های نسل آینده شبکه ای گسترده از سوییچ های هوش مند ایجاد کنند اما در قلمرو مدیریت با یک سوییچ مجازی سرو کار داشته باشند. در کنار این شبکه یک واسط کاربری گرافیکی بسیار کارآمد هم وجود دارد که به شرکت های مخابراتی امکان می دهد شبکه اشان را از راه دور اداره کنند. سوییچ های نسل آینده به شرکت های مخابراتی امکان می دهند از طریق رایانه ی میزبان متصل به شبکه ی نسل آینده به منابع روی هر کارت دسترسی یابد. این قابلیت به گونه ای چشم گیر هزینه های بهره برداری از شبکه را کاهش می دهد.
▪ بالا ترین دسترس پذیری:
در سوییچ های نسل آینده میزان از کار افتادگی به صفر می رسد و این به لطف نرم افزار هایی است که در برابر بروز ایراد بسیار مقاوم اند و در حین کار می توان آن ها را تنظیم کرد. در این کارپایه برای ارتقا نرم افزار نیازی به خواباندن سامانه یا قرار دادن آن در حالت کار کرد ساده نیست. یعنی در حین کار سوییچ می توان به بارگذاری و فعال سازی نرم افزار پرداخت. حتی وقتی که مکالمه ها در حال انجام هستند نیز می توان بدون وقفه ای عمل ارتقاء به نرم افزار جدید را انجام داد. شرکت های مخابراتی با استفاده از سوییچ های نسل آینده می توانند خدمات و قابلیت های جدید را به صورت بی درنگ عرضه کنند و نیازی نیست که منتظر بمانند تا ترافیک شبکه به حداقل برسد.
● انعطاف پذیری کارکردی
سوییچ های نسل آینده را می توان در کاربرد های شبکه ای گوناگون به کار گرفت که برخی از آن ها عبارتند از:
▪جانشین سوییچ های متعارف
▪به کار گیری در کارپایه های خدمات پیشرفته
▪استفاده در سوییچ های دسترسی محلی بی سیم و کنترل کننده های ایستگاه پایه
● مزیت اقتصادی
آشکارترین مزیت سوییچ های نسل آینده پایین بودن هزینه ی آن ها است. در سوییچ های نسل آینده در مقایسه با سوییچ های متعارف میزان سرمایه گذاری اولیه ی کم تری لازم است و میزان پذیری آن ها بسیار کم هزینه تر و بسیار خطی تر است. پیامد های اقتصادی این مزیت های هزینه ای آشکار است. حتی شرکت های مخابراتی کوچک هم می توانند با استفاده سوییچ های نسل آینده وارد بازارشوندوبه به سودآوری برسند. همین که این شرکت های نوپا سهمی از بازار را به دست آوردند می توانند به سرعت و به گونه ای مقرون به صرفه خود را با افزایش تقاضا هماهنگ کنند.
● مزیت خدماتی
اما کاهش هزینه فقط بخشی از معادله ی رقابت است. امروزه مشترکین در پی خدماتی ابتکاری اند که به ارزش ارتباطات شخصی آن ها بیافزاید. ایجاد و ارایه ی خدماتی مشتری پسند و پاسخ گوی نیاز های مشترکین برای دست یافتن به سود و عقب نماندن در گردونه ی رقابت ضروری است.
برنامه پذیری انعطاف پذیر یکی از مزیت های سوییچ های نسل آینده است و برنامه های خدمات پیشرفته نیز درون معماری سوییچ تعبیه شده است. بنابراین در بیشتر موارد نیاز به کارپایه ی جداگانه ای برای خدمات پیشرفته نیست و این هزینه های اولیه را باز هم کاهش می دهد. باز بودن معماری نرم افزاری امکان می دهد که به سرعت بتوان خدمات و امکانات جدید را به اجرا در آورد و از شرکت های ثالث برای تولید برنامه های کاربردی بهره گرفت.این انعطاف پذیری در کنار پایین بودن هزینه و ماهیت نامتمرکز و گسترده ی سوییچ های نسل سوم به بهره برداران شبکه امکان می دهد خدماتی مطابق پسند و نیاز گروه های مختلف مشترکین ارایه دهند، حتی اگر شمار مشترکین هر گروه بسیار اندک باشد. از آن جا که در سوییچ های نسل آینده، یکپارچه سازی قابلیت های شبکه بی نظیر است می توان خدمات صوتی، خدمات داده ای، خدمات اینترنتی ، خدمات پیشرفته و غیره را با هم ترکیب کرد و در قالب مجموعه هایی منحصر به فرد ارایه کرد. در محیطی رقابتی چنین قابلیتی برای بهره برداران شبکه مزیت چشم گیری به شمار می آید.
دگرگونی های بخش چند میلیارد دلاری مخابرات چنان شتابان است که دشوار بتوان رویداد ها را پیش بینی کرد. در سده ی آینده آن دسته از بهره برداران شبکه می توانند رقابت کنند و برنده شوند که آینده نگرو بسیار انعطاف پذیر باشند.
شبکه های پیشرفته ی نسل آینده، مزیت های مهمی به دست می دهند:
▪ کاهش هزینه و پیچیدگی بهره برداری شبکه از طریق انتقال کار کرد های سوییچی به لبه ی شبکه ها
▪ همگرا کردن صوت و داده و انعطاف پذیر کردن بهره برداران شبکه برای برخورداری از مزیت استاندارد ها و فناوری های نو
▪ حفظ سرمایه گذاری های موجود شبکه و ایجاد قابلیت ارایه ی مقرون به صرفه ی خدمات جدید در بازار های جدید برای بهره برداران شبکه سوییچ های نسل آینده راهی برای گذار از شبکه های امروزی به شبکه های همگرای آینده به دست می دهند. این سوییچ ها یکپارچه سازی شبکه های "پی اس تی ان" و پی بستر های داده ای "آی پی" و "ای تی ام" را میسر می کنند. برنامه پذیری باز سوییچ های نسل آینده امکان می دهد تا بتوان به گروه های مختلف مشترکین خدمات پیشرفته و مشتری پسند عرضه کرد.
ماهنامه دنیای مخابرات و ارتباطات
حركت به سمت NGN براي شبكههاي مبتني بر سوييچينگ مداري

وضعيت جاري: در حال حاضر اپراتورهاي اين گروه از فناوريهاي سوييچ مداري ( Circuit Switch ) براي ارائه خدمات تلفني و برخي خدمات ديتا IP) ، ATM و Frame Relay ) استفاده ميكنند. محرك اصلي اين گروه براي حركت به سمت NGN ، دستيابي به يك شبكه همگراشده با خدمات چندگانه ( multi service ) و كاهش هزينهها از اين طريق است. البته اين حركت هزينههاي مستقيم و غيرمستقيم زيادي همچون ارتقاي تجهيزات، آموزش مجدد پرسنل و تغييرات سازماني دارد كه با شرايط كيفي نهچندان خوب شبكههاي فعلي IP ، باعث بروز تاخير در حركت اين گروه از اپراتورها به سمت NGN شده و اين تأخير بهويژه در لايه دسترسي مشهود است.
با اين حال، همزمان با تكامل فناوري IP ، شاهد حركت تدريجي اين گروه هستيم. اين فرايند ده سال يا حتي بيشتر به طول ميانجامد و در اين مدت شاهد حضور هر دو گروه فناوري در كنار يكديگر خواهيم بود. حركت فوق به دو شكل <جايگزيني> و <همپوشاني> انجام ميپذيرد.
استراتژي جايگزيني: در اين روش تجهيزات شبكه تلفني به تدريج با تجهيزات NGN جايگزين ميشوند. اين جايگزيني با هدف افزايش ظرفيت در بخش هسته و ارائه خدمات جديد در بخش لبهاي شبكه انجام ميگيرد.
استراتژي همپوشاني: اين روش از طريق يكپارچهسازي دو شبكه IP و تلفني از طريق دروازههاي واسط انجام ميگيرد. اين دروازهها تبديل و هدايت ترافيكهاي صوتي و ديتا را ميان دو شبكه برعهده دارند.
جهت تبادل سيگنالينگ ميان دو شبكه نيز ازپروتكلهاي H.323 و SIP استفاده ميشود. با افزايش قابليتهاي شبكه IP و دستيابي به كيفيت خدمات، حجم ترافيكهاي صوتي عبوري از اين شبكه نيز به تدريج افزايش مييابد.
حركت به سمت NGN براي شبكه هاي مبتني بر سوييچينگ بسته‌اي ‌
شبكه‌هاي مبتني بر سوييچينگ بسته‌اي در حال حاضر از پروتكل‌هاي گوناگوني استفاده مي‌كنند.
براي اين گروه، NGN يعني ساده كردن اين پشته‌هاي چندلايه‌اي و آماده كردن آن‌ها براي عبور ترافيك‌هاي حساس صوتي و بلا‌درنگ‌ (‌ Real Time ).
راهكارهاي متعددي براي حركت به سمت NGN براي اين گروه وجود دارد، اما يكي از عناصر مشترك اين راهكارها،‌ IPv6 است. اين نسخه جديد از پروتكل IP دو ويژگي اصلي دارد: فضاي آدرس در اين نسخه ‌‌128‌‌ بيتي است كه محدوديت آدرس IP را برطرف مي‌كند. به‌علاوه، روند توسعه‌يافته و پيكربندي خودكار كامپيوترهاي ميزبان، امكان حركت وجابه‌جايي (‌ Mobile IP ) ميزبان‌ها را در شبكه فراهم مي‌كند. پياده‌سازي كامل IPv6 علاوه بر ارتقاي سخت‌افزاري و نرم‌افزاري تجهيزات شبكه، تغييرات اساسي در تجهيزات كاربران را نيز طلب مي‌كند. بنابراين پياده‌سازي كامل آن تا قبل از سال‌هاي ‌‌2030‌‌ يا ‌‌2040‌‌ مقدور نخواهد بود و در اين ميان شاهد حضور همزمان‌‌ IPv6 و ‌‌ IPv4 خواهيم بود.
حركت به سمت NGN براي شبكههاي تلفن سيار
وضعيت جاري: با شروع سال 2000، كشورهاي اروپايي شروع به واگذاري مجوز استفاده از طيف فركانسي براي اپراتورهاي نسل سوم شبكه تلفن همراه (3 G ) نمودند. اما با وجود هزينههاي سنگين انجام گرفته، اين اپراتورها با چالشهاي بسياري بر سر پيادهسازي 3 G روبهرو بودهاند كه سرمايهگذاري آنها را زير سؤال برده است. يكي از مهمترين اين چالشها، تعدد مراجع استانداردسازي مرتبط با 3 G است. در اروپا استانداردهاي مرتبط با اين موضوع عمدتاً توسط 3 GPP و تحت عنوان UMTS تدوين شدهاند. شركت مخابرات ژاپن ( NTT DoCoMo ) حتي براي نسل چهارم مخابرات سيار برنامهريزي نموده است، ولي هنوز استانداردي در اين مورد وجود ندارد.
مطابق استانداردهاي موجود، حركت از نسل دوم به نسل سوم به صورت تدريجي و در سه مرحله انجام ميپذيرد:
مرحله يكم: حركت از نسل دوم به نسل 5/2 متكي بر GPRS : نسل دوم شبكه تلفن سيار متكي بر فناوري سوييچينگ مداري است كه بسيار شبيه شبكه تلفن است و همان محدوديتها را در ارسال ديتا دارد. فناوري GPRS با اتصال شبكه سوييچينگ بستهاي به شبكه تلفن سيار، ارسال ديتا را بهبود ميدهد.
مرحله دوم: حركت از نسل 5.2 به UMTS : در اولين نسخه UMTS ، هنوز هم دو شبكه سوييچينگ بستهاي (براي انتقال داده) و سوييچينگ مداري (جهت مكالمات صوتي) به صورت مجزا وجود دارد.
تنها تفاوت، وجود سيستم راديويي با قابليت ارسال ديتا با نرخهاي بالاتر است. نسخه بعدي UMTS(نسخه 4) داراي قابليتهاي بيشتري همچون پشتيباني كامل از خدمات مبتني بر مكان Location Based Services) LBS ) است. برخي از اپراتورها به تركيب ساختار 3 G با شبكههاي محلي بيسيم ( WLAN ) از طريق گيرنده چند حالته نيز علاقمندند. در هر حال تا مدتي پس از حضور 3 G ، گيرندهها بايد قابليت كاركرد با هر دو ساختار 2 G و 3 G را به طور همزمان داشته باشند.
مرحله سوم: حركت از UMTS نسخه 4 به نسخههاي 5 و 6: با حركت به سمت UMTS نسخه 5، هسته شبكه بهطور كامل از نوع IP خواهدشد و كليه مكالمات از طريق همين هسته مشترك و با استفاده از سازوكار سيگنالينگ موسوم به IP Multimedia Subsystem) IMS ) انجام ميگيرند.
تمامي خدمات پيشين و نوين نيز بايد از طريق همين چارچوب، كنترل و فراهم شود. نسخه آخر UMTS قابليتهاي اضافهاي همچون كار بينابين شبكههاي WLAN و مخابرات سيار را نيز به ارمغان ميآورد.
- حركت به سمت شبكه NGN براي شبكه‌هاي راديو تلويزيوني‌
تركيبات گوناگوني براي كار بينابين شبكه‌هاي مخابراتي و شبكه‌هاي راديوتلويزيوني وجود دارد كه استفاده اين دو گروه از زيرساختارهاي يكديگر را ممكن مي‌كند. زيرساختار شبكه‌هاي راديوتلويزيوني متشكل از سه گونه شبكه‌هاي زميني (مايكروويو)، كابلي و ماهواره‌اي است كه با ديجيتالي شدن، اولين گام را به سوي NGN برداشته‌اند.
دواستاندارداصلي‌‌ (DIGITAL AUDIO BROADCASTING)DAB ,(DIGITAL VIDEO BROADCASSTING)DVB است كه توسط سازمان اروپايي ETSI طرح گرديده‌اند. به علاوه، فناوري‌هاي تلويزيون كابلي و تلفيق فيبر و كابل كواكسيال
‌(‌ HFC ) امكان ارائه سرويس‌هاي يكطرفه و دوطرفه اينترنتي را روي ساختارهاي موجود اين شبكه ها فراهم نموده است.
در حال حاضر پيشنهاداتي جهت تركيب شبكه‌هاي تلويزيوني و تلفن همراه وجود دارد. اصول اين تلفيق مبتني بر ارسال ترافيك Upstream از طريق شبكه موبايل (‌ GPRS ‌يا UMTS ) و دريافت ترافيك Downstream با ظرفيت بيشتر از طريق DVB يا DTTV است كه البته در اجرا با چالش‌هاي زيادي روبه‌رو است. در عمل بايد گفت تا زمان پياده‌سازي سرويس‌هاي تلويزيوني روي شبكه IP هنوز راه زيادي باقي مانده است.
PSTN براي صوت و دسترسي به اينترنت
وضعيت حاضر PSTN براي صدا و دسترسي به اينترنت از طريق Dial Up و ADSL در حال دگرگوني است و كاربرها با حفظ خط تلفن صوتي خود به اينترنت نيز مي توانند متصل شوند. در اين مرحله بايستي توجه كرد كه پارامترهاي استاندارد شبكه به هم نخورد نظر به بالا رفتن MHT (ميانگين اشغالي زمان سيستم ) ASR مراكز به شدت در حال كاهش بوده و مي تواند به افت درآمدي منجر شود پيشنهاد در اين زمان دادن ميدان به شركتهاي PAP ارائه سرويس اينترنت پرسرعت از طريق ADSL می باشد.پيشنهاد مي گردد سياست ارائه سرويس Dial Up ازطریق IN متوقف و ترافيك سيگنالينگ IN را كاهش دهيم تا هم سرويس هاي ارزش افزوده تماماً با تمام ظرفيت به مردم واگذار گردد و ضمناً الگوي مصرف آن تعريف و روي آن تبليغ و به اشخاص و يا شركتهايي كه داراي شرايط لازم هستند واگذارگردد كه هم درآمد زائي شود و هم شبكه IN از دريافت ترافيك غيرضروري اينترنت آزاد گردد.
تقويت PSTN
Consolidation سوئيچ ناميده مي شود. بيشترين تغييرات و جهت گيري در اين مرحله صورت مي گيرد. زيرا عملاً بهينه سازي هزينه ها كم كردن نودهاي سوئيچ وافزايش درآمدها و ايجاد مراكز تجميع شده با ظرفيت بسيار بالا و كم كردن لايه هاي ارتباطي در اين مرحله صورت مي گيرد. در اين مرحله مي توان با استقرار Application Gateway از طريق واسطهاي باز مثل Jain، OSA/Parlay، SIPو.... از سرورهاي Feature/Application بهره گرفت

شبكه هاي نسل آينده NGN

مطالب مشابه :

سامانه‌های اینترنتی و اینترانتی شركت مخابرات استان اصفهان (ویژه كارمندان)

شبكه هاي نسل آينده NGN

تنظيمات و تشریح فايل Boot.ini