NGN چیست؟
| شناخت شبکه هاي نسل آينده (NGN) |  |
 |
 |
| نوشته شده توسط Administrator |
| دوشنبه ، 16 اسفند 1389 ، 19:50 |
|
1- مقدمه توسعه و پيشرفت شبکه هاي مخابراتي در طي دو دهه اخير در پي هدفي واحد که همانا تغييرات تدريجي از شبکه هاي مدار سوئيچي بسته بندي شده مي باشد صورت گرفته است .امروزه انبوهي از عملياتهاي شبکه اي سعي بر تبديل شبکه هاي تلفن عمومي به سوئيچ بسته بندي شده چند منظوره دارند . [1] اين دستاورد جديد را NGN مي نامند . در حقيقت NGN عملگرها را قادر مي سازد تا هر نوع سرويس ( صدا داده و تصوير ( بر روي شبکه منتقل شود . NGN ها شامل توسعه مفهومي از سيستمها و سرويسهاي مخابراتي هستند که منعطفتر هستند و معماري انتقالات شبکه اي آنها به پايه بسته مي باشد. [4] امروزه NGN به عنوان يک حوزه ثابت در اکثر کنفرانسهاي معتبر بين المللي است که در زمينه شبکه ها بحث مي کنند . بسياري از کشورهاي توسعه يافته شبکه هاي مخابراتي خود را بر اساس اين ساختار بهينه مي کنند تحقيقات زيادي در اين زمينه در اکثر کشورهاي جهان صورت گرفته و مقالات زيادي ارائه شده که البته معماري هر کدام مبتني بر مباني موجود مي باشد . شبکه هاي نسل آينده آميزه اي يکپارچه از شبکه تلفن عمومي (پي اس تي ان) و شبکه ي عمومي داده هاي (پي اس دي ان) هستند که انعطاف پذيري را به گونه اي چشم گير افزايش مي دهند. [3] با توجه به آن که روند مقررات زدايي و آزاد سازي در بازار مخابرات به رقابت دامن زده است ،قيمت ها کاهش يافته است و نوآوري ها اوج گرفته اند. شبکه ي نسل آينده نيز يکي از اين نوآوري ها است. با همگرايي خدمات صوتي و داده اي، شبکه ي "پي اس تي ان" در معرض دگرگوني شگرفي قرار گرفته است. شبکه ي جديدي در حال سر برآوردن است که خاستگاه آن فناوري هاي نو، تقاضا هاي نو و شدت گيري رقابت است. اين دگرگوني همساني هاي بسياري با تحولي داردکه طي دهه ي گذشته در قلمرو پردازش اطلاعات رخ داد. شبکه هاي بزرگ متکي به بزرگ رايانه هاي متمرکز و گران قيمت و پايانه هاي دست و پا گير جاي خود را به شبکه هاي گسترده ي کنوني داد که استخوان بندي شان را رايانه هاي روميزي ارزان و کوچک و متصل به هم تشکيل مي دهند. به لطف اين تحول بود که پيوند نزديک تري ميان کاربر نهايي و برنامه هاي کاربري برقرار شد، هزينه ي کلي کاهش يافت و انعطاف پذيري و قابليت کاربرد سامانه ها به گونه اي چشم گير افزايش يافت. به بيان ديگر نسل جديد شبکه هاي ارزان، قابليت آن را دارند که همان تحول را در بازار خدمات مخابراتي پديد آورند که رايانه هاي شخصي روميزي در بازار خدمات پردازش رايانه اي پديد آوردند. سوييچ هاي بزرگ و متمرکز همچنان نقش مهمي در شبکه خواهند داشت اما سوييچ هاي برنامه پذير و توزيع شده نيز در تغيير چشم انداز شبکه نقش بسيار مهمي را ايفا خواهند کرد. [5] 2- واژه اختصاريNGN NGN معادل Next Generation Network يا اختصاري است براي New Generation Network که اختصار دوم به تازگي مطرح شده است. تفاوت اين دو اختصار نيز در آيندهنگر بودن معناي اول، در برابر حاضر و آماده براي فروش بودن NGN در معناي دوم است.
منظور از N دوم يعني "شبكه" همان "شبكه تلفنهاي ثابت" مي باشد البته از ديدگاه فني NGN ، تمام شبكههاي مخابراتي فعلي را در خود حل خواهد كرد و يك تنه به جاي همه آنها خواهد نشست. در حالت کلي كاربران ساماندهي مخابراتي- ارتباطي با دو نوع شبكه از لحاظ "معماري" روبهرو هستند و آن دو عبارتند از: شبكههاي مداري و شبكههاي بستهاي . براي مثال شبكه تلفن ثابت و نسل دوم شبكه تلفن همراه (كه اكنون بستر ارتباطي و زيرساخت مخابرات در جمهوري اسلامي ايران است) "مداري" هستند و شبكههاي دادهرساني، اينترنت و نسلهاي بعد از نسل دوم تلفن همراه، "بستهاي"اند. فرق اين دو معماري هم اگر بخواهيم به تمثيل بيان كنيم پيوسته بودن و گسسته بودن ارتباط است. به عبارت ديگر در معماري "مداري" هنگام برقراري ارتباط، اتصالي بين مبدا و مقصد برقرار مي گردد که تا پايان ارتباط وجود دارد، اما در معماري "بسته اي" هنگام برقراري ارتباط، اتصالي بين مبدا و مقصد برقرار نمي شود و بسته هاي ارسالي از مبدا ممکن است مسيرهاي متفاوتي را نسبت به يکديگر جهت رسيدن به مقصد طي کنند. اما از لحاظ تحرك نيز كاربران فعلي يا با شبكههاي ثابت روبهرويند و يا با شبكههايي طرف هستند كه اجازه تحرك را به آنها ميدهند. اگر به همين دو تقابل اكتفا نكنيم (تقابل "مداري- بستهاي" و تقابل "ثابت- همراه") و از تقابلهاي ديگر هم بخواهيم ياد كنيم، ميتوانيم سراغ تقابل "باند باريك- باند پهن" برويم: يعني شبكههاي باند باريك و شبكههاي باند پهن. حال اگر ملاك "خدمات" و انواع تقابلهاي "تك رسانهاي و چند رسانهاي" آن را در نظر بگيريم، باز هم دستهبندي ديگري از شبكهها رخ مينمايد.
پس دهها و بلكه صدها شبكه از لحاظ معماري و ساختاري جدا از هم، نامزد N دوم در اختصار NGN هستند. اساس فناوري NGN تبديل سيستمهاي سوييچنگ مداري(Circuit Switch) به سوييچينگ بستهاي(Packet Switch ) ميباشد. اين فناوري عملا سرويسدهي زيرساختها را يکسان ميکند و اين امکان را به وجود ميآورد که صوت و داده از طريق پروتکل IP در شبکه زيرساخت منتقل شود. 3- NGN چيست NGN در آغاز بيشتر به گسترهاي از مفاهيم فني و تجاري اطلاق ميشد كه تغييراتي را در صنعت مخابرات نويد ميداد. اكنون پس از تقريبا پنج سال كار و تلاش، اين مفاهيم در قالب خدماتي نوين براي هر دو گروه فراهمكنندگان و مصرفكنندگان ظهوريافته است. به عبارت ديگر، آيندهاي كه از آن سخن ميرفت عملاً فرارسيده است. اساساً در هر تجارتي ازجمله تجارت مخابراتي، تغييري صورت نميگيرد؛ مگر با هدف كسب رضايت بيشتر مصرفكنندگان و بهبود بازده مالي توليدكنندگان. البته NGN اين دو ويژگي را در خود دارد. ارائه خدمات نوين از سويي و كاهش هزينههاي سرمايهاي و عملياتي از سوي ديگر موجبات رضايت هر دو طرف را فراهم ميسازد.
اگر از مفاهيم كلي بگذريم و وارد لايه فني شويم، به وضوح خواهيم ديد كه ظهور پديده NGN نتيجه منطقي و طبيعي روندي است كه از آغاز پيدايش اينترنت در صحنه ارتباطات رخ داده است. رشد تصاعدي تعداد كاربران اين شبكه و تمايل روزافزون ساير بخشهاي تجاري در بهكارگيري اينترنت و شبكههاي كوچكتر با فناوري مشابه (همچون اينترانتها) به عنوان بستر فعاليتهاي تجاري، كميت و كيفيت مورد انتظار از كاربردهاي اينترنتي را بهصورت تصاعدي افزايش داده است. براي مثال ارائه فناوريهايي نظير VoIP بستر اينترنت را بهصورت نامزدي براي مكالمات تلفني، آن هم با هزينههاي به مراتب پايينتر از شبكههاي تلفني درآورده است. در چنين شرايطي كه حجم ترافيكهاي ديتا در برابر ترافيكهاي سنتي تلفني رشدي چند برابري دارد و با ظهور VoIP نيز حتي منبع درآمد اصلي شركتهاي مخابراتي را تهديد ميكند، طبيعي است كه اين شركتها به فكر چارهاي باشند تا بقاي خود را در دنيايي كه ديتا و پروتكل اينترنت (IP) درآن حرف اول را ميزنند، حفظ نمايند. دستاورد چنين الزامي هم، NGN و مجموعه تغييراتي است كه با خود به همراه خواهد داشت. NGN را ميتوان نتيجه تفكر همگرايي (Convergence) در شبكههاي ارتباطي دانست: تفكري كه با هدف همگرا نمودن كليه بسترهاي ارتباطي موجود (اعم از ديتا، موبايل، تلفن و تلويزيون كابلي و...) روي بستري مشترك مبتنيبر فناوري IP، سعي در كاهش هزينهها و ارائه يكپارچه خدمات دارد. البته تلاش براي همگرايي شبكهها سابقهاي نسبتا طولاني دارد. براي مثال، در دهه 1980 ميلادي اين ايده عملاً درقالب شبكههاي ديجيتال خدمات يكپارچه يا Integrated Service Digital Network) ISDN) طرح گرديد كه در آن زمان به دلايلي از جمله: آماده نبودن سطح فناوري و گران تمام شدن خدمات، تنها در چند كشور پيشرفته به كارگرفته شد. وليNGN در زماني مناسب و با توجه به ميزان تقاضاي مصرفكننده طرح شده است و به جاي فناوري گران و پيچيده ATM، بر پايه فناوري ساده، ارزان و پذيرفتهشده IP ايجاد ميشود.
3-1 حلقه ي ارتباطي معماري نسل آينده شبکه، نقش بسيار مهمي در شکل گيري اين تحول دارد و در واقع حلقه ي ارتباطي بين شبکه هاي "پي اس دي ان" است. معماري سويچينگ نسل آينده، رهيافتي کاملاً نو به دست مي دهد که خدمات زير را فراهم مي آورد: - ارائه ي کارکرد هاي سوييچي با هزينه اي بسيار کم تر از سوييچ هاي متعارف - توزيع کارکرد سوييچي در لبه هاي شبکه نه در مرکزيت آن - حفظ سرمايه گذاري هاي موجود از طريق پشتيباني از تمام استانداردهاي موجود شبکه هاي آنالوگ و ديجيتال، واسط ها، خطوط انتقال و عناصر خدمات - کاستن از شمار عناصر شبکه از طريق ترکيب مجموعه اي از کارکردهاي تحول خدمات، برنامه هاي کاربردي و خدمات تلفن. - فراهم آوردن امکان ايجاد خدمات جديد از طريق واسط هاي برنامه پذير و انعطاف پذير. - افزايش چشم گير ميزان پذيري براي آن که بهره برداران شبکه بتوانند شمار مشترکين خود را به سرعت و به گونه اي مقرون به صرفه افزايش دهند. - افزايش گسترش پذيري شبکه از طريق استفاده از معماري باز و در نتيجه برخورداري از مزاياي پيشرفت هاي آتي در قلمرو فناوري هاي نوين - بازنگري در طراحي شبکه به گونه اي که قابليت پايداري در برابر ايرادها به حداکثر برسد و اوقات از کار افتادگي به صفر برسد. - کاستن از هزينه هاي بهره برداري با استفاده از قابليت هاي پيشرفته ي نگه داري و عيب يابي از راه دور. - افزايش درآمدها از طريق ارائه هر چه سريع تر خدمات به بازار، کاستن از هزينه هاي بالاسري و ارائه ي قابليت هاي مديريت از راه دور. 3-2 سوييچ هاي نسل آينده سوييچ هاي نسل آينده، انعطاف پذيرترين عملکرد پايه اي را در پلاتفورم مربوطه دارند. سوييچ هاي نسل آينده آميزه اي از ميزان پذيري قوي، محيط باز براي ايجاد خدمات، عيب يابي و مديريت از راه دور و بالاترين حد دسترس پذيري را به دست مي دهند و گذار از معماري امروزي سوييچ ها به سوي معماري مقرون به صرفه تر و کارآمد تر شبکه هاي نسل آينده را ميسر مي کنند. 3-2-1 ميزان پذيري قوي سوييچ هاي نسل آينده به گونه اي ساخته شده اند که براي برآورده سازي نياز هر تعداد مشترک ميزان پذيرند. اين سامانه ها را به گونه اي طراحي کرده اند که هزينه ي راه اندازي و آغاز به کار با آن ها اندک باشد و به مرور و با گسترش کار به تدريج افزايش يابد به اين ترتيب شرکت هاي مخابراتي بهتر مي توانند از سرمايه هاي خود استفاده کنند و به ميزاني که شبکه نياز دارد به خريد ظرفيت اقدام کنند. همين که به ظرفيت بيشتري نياز شود مي توان کارت هاي بيشتري نصب کرد. 3-2-2 محيط ايجاد خدمات براي عقب نماندن و پيروزي در محيطي رقابتي، شرکت ها چاره اي ندارند جز ارائه ي خدمات پيشرفته و در آمد زا. يکي از مزيت هاي سوييچ هاي نسل آينده همين محيط ايجاد خدمات است. محيط ايجاد خدمات در سوييچ هاي نسل آينده به طور معمول به صورت يک واسط کاربري گرافيکي است و شرکت هاي مخابراتي مي توانند همان مقدار که مشتريان شان نياز دارند خدمات ايجاد کنند و بابت آن پول خرج کنند. شرکت هاي مخابراتي ديگر لازم نيست که چشم به راه ارتقاء نرم افزار ها توسط فروشندگان سوييچ بمانند. در عوض مي توانند به سرعت و به گونه اي مقرون به صرفه به توليد نرم افزار هاي اختصاصي خود بپردازند و در اين راه از خدمات شرکت هاي کوچک ثالث استفاده کنند. اين کار يک حسن ديگر هم دارد، هر شرکت مخابراتي برنامه ي کاربردي خاص خود را دارد بنابر اين توانايي رقبا براي ارئه خدمات مشابه محدود مي شود. 3-2-3 مديريت و عيب يابي از راه دور شرکت هاي مخابراتي مي توانند با استفاده از سوييچ هاي نسل آينده، شبکه اي گسترده از سوييچ هاي هوشمند ايجاد کنند اما در قلمرو مديريت با يک سوييچ مجازي سرو کار داشته باشند. در کنار اين شبکه يک واسط کاربري گرافيکي بسيار کارآمد هم وجود دارد که به شرکت هاي مخابراتي امکان مي دهد شبکه خود را از راه دور اداره کنند. سوييچ هاي نسل آينده به شرکت هاي مخابراتي امکان مي دهند از طريق رايانه ي ميزبان متصل به شبکه ي نسل آينده به منابع روي هر کارت دسترسي يابد. اين قابليت به گونه اي چشم گير هزينه هاي بهره برداري از شبکه را کاهش مي دهد. 3-2-4 بالا ترين دسترس پذيري در سوييچ هاي نسل آينده ميزان از کار افتادگي به صفر مي رسد و اين به لطف نرم افزار هايي است که در برابر بروز ايراد بسيار مقاوم اند و در حين کار مي توان آن ها را تنظيم کرد. در اين کارپايه براي ارتقا نرم افزار نيازي به خواباندن سامانه يا قرار دادن آن در حالت کار کرد ساده نيست. يعني در حين کار سوييچ مي توان به بارگذاري و فعال سازي نرم افزار پرداخت. حتي وقتي که مکالمه ها در حال انجام هستند نيز مي توان بدون وقفه اي عمل ارتقاء به نرم افزار جديد را انجام داد. شرکت هاي مخابراتي با استفاده از سوييچ هاي نسل آينده مي توانند خدمات و قابليت هاي جديد را به صورت بي درنگ عرضه کنند و نيازي نيست که منتظر بمانند تا ترافيک شبکه به حداقل برسد. 3-2-5 انعطاف پذيري کارکردي سوييچ هاي نسل آينده را مي توان در کاربرد هاي شبکه اي گوناگون به کار گرفت که برخي از آن ها عبارتند از: - جانشيني با سوييچ هاي متعارف - به کار گيري در کارپايه هاي خدمات پيشرفته - استفاده در سوييچ هاي دسترسي محلي بي سيم و کنترل کننده هاي ايستگاه پايه 3-2-6 مزيت اقتصادي آشکارترين مزيت سوييچ هاي نسل آينده پايين بودن هزينه ي آن ها است. در سوييچ هاي نسل آينده در مقايسه با سوييچ هاي متعارف ميزان سرمايه گذاري اوليه ي کم تري لازم است و ميزان پذيري آن ها بسيار کم هزينه تر و بسيار خطي تر است. پيامد هاي اقتصادي اين مزيت هاي هزينه اي آشکار است. حتي شرکت هاي مخابراتي کوچک هم مي توانند با استفاده سوييچ هاي نسل آينده وارد بازار شوند و به به سودآوري برسند. همين که اين شرکت هاي نوپا سهمي از بازار را به دست آوردند مي توانند به سرعت و به گونه اي مقرون به صرفه خود را با افزايش تقاضا هماهنگ کنند. 3-2-7 مزيت خدماتي اما کاهش هزينه فقط بخشي از معادله ي رقابت است. امروزه مشترکين در پي خدماتي ابتکاري اند که به ارزش ارتباطات شخصي آن ها بيافزايد. ايجاد و ارائه ي خدماتي مشتري پسند و پاسخ گوي نياز هاي مشترکين براي دست يافتن به سود و عقب نماندن در گردونه ي رقابت ضروري مي باشد. برنامه پذيري انعطاف پذير يکي از مزيت هاي سوييچ هاي نسل آينده است و برنامه هاي خدمات پيشرفته نيز درون معماري سوييچ تعبيه شده است. بنابراين در بيشتر موارد نياز به کارپايه ي جداگانه اي براي خدمات پيشرفته نيست و اين هزينه هاي اوليه را باز هم کاهش مي دهد. باز بودن معماري نرم افزاري امکان مي دهد که به سرعت بتوان خدمات و امکانات جديد را به اجرا در آورد و از شرکت هاي ثالث براي توليد برنامه هاي کاربردي بهره گرفت. اين انعطاف پذيري در کنار پايين بودن هزينه و ماهيت نامتمرکز و گسترده ي سوييچ هاي نسل سوم به بهره برداران شبکه امکان مي دهد خدماتي مطابق پسند و نياز گروه هاي مختلف مشترکين ارائه دهند، حتي اگر شمار مشترکين هر گروه بسيار اندک باشد. از آن جا که در سوييچ هاي نسل آينده، يکپارچه سازي قابليت هاي شبکه بي نظير است مي توان خدمات صوتي، خدمات داده اي، خدمات اينترنتي ، خدمات پيشرفته و غيره را با هم ترکيب کرد و در قالب مجموعه هايي منحصر به فرد ارائه کرد. در محيطي رقابتي چنين قابليتي براي بهره برداران شبکه مزيت چشم گيري به شمار مي آيد. دگرگوني هاي بخش چند ميليارد دلاري مخابرات چنان شتابان است که دشوار بتوان رويداد ها را پيش بيني کرد. در سده ي آينده، آن دسته از بهره برداران شبکه مي توانند رقابت کنند و برنده شوند که آينده نگر و بسيار انعطاف پذير باشند. |
