چکیده :
در قرن ۲۱ حرکت به سوی ارتباطات پرسرعت بسیار حائز اهمیت است و سعی همه کشورها دست یافتن به ارتباطاتی پرسرعت در تمام زمینه های اطلاعات و ارتباطات (ICT) است. به همین دلیل است که صحبت از Next Generation Network)NGN به میان آمده است. نحوه ارتباط افراد با یکدیگر در سال های اخیر به واسطه حضور اینترنت تغییر کرده و مردم خواهان ارتباط سریع و بی وقفه (Real Time) می باشند. با حضور اینترنت ارتباطات به صورت چندگانه درآمده است که هدف از NGN یکپارچه سازی آنها است. افزایش رقابت و ترافیک دیتا در شبکه های مخابراتی ارائه دهندگان سرویس های مخابراتی را ناگزیر به بازنگری در شبکه ها نموده است و یگانه راه حل نهایی برای کاهش ترافیک دیتا و سرویس های مخابراتی بهره گیری از NGN است. از خصوصیات مثبت NGN توانایی ارائه سرویس های مختلف به صورت بسته ای و قابلیت کنترل و مدیریت این بسته ها است.
در حقیقت می توان شبکه های نسل بعدی را آمیزه ای یکپارچه از شبکه تلفن عمومی و شبکه های عمومی داده دانست که در عین حال انعطاف پذیری را به گونه ای چشمگیر افزایش می دهد. با همگرایی های حاصل از NGN خدمات صوتی و داده های شبکه های تلفن عمومی به صورت عظیمی دچار دگرگونی شده و شبکه جدیدی ظهور خواهد کرد.
خدمات نسل بعدی شبکه های NGN ارزان قیمت بوده و مانند تحولی که رایانه های شخصی در پردازش اطلاعات به وجود آورند تحول شگرفی را در بازار خدمات مخابراتی شاهد خواهیم بود.
تاریخچه
NGN در ابتدا به گستره ای از مفاهیم فنی و تجاری گفته می شد که نویدبخش تغییراتی در صنعت مخابرات بوده اما با گذشت چند سال از آغاز تئوری های اولیه NGN این مفاهیم در قالب جدیدی ظهور کرده است. از خصوصیات مهم NGN ارائه خدمات نوین همراه با کاهش هزینه های سرمایه ای و عملیاتی سبب رضایت بیشتر مصرف کنندگان شده است.
رشد چشمگیر کاربران شبکه جهانی (world wide web) و تمایل بیش از پیش بخش های تجاری برای به کارگیری اینترنت و اینترانت ها به عنوان محملی برای فعالیت های تجاری و خدماتی، کمیت و کیفیت مورد انتظار از کاربردهای اینترنتی را به صورت تصاعدی افزایش داده است. به عنوان نمونه می توان به سرویس voice over Internet Protocol)VOIP) اشاره کرد که اینترنت را به عنوان جایگزینی برای ارتباطات راه دور تلفنی البته با هزینه های بسیار کمتر انتخاب کرده است.
واژه NGN
NGNواژهای است که اتحادیه بین المللی مخابرات(ITU) برای نسل جدیدی از شبکه ها در نظر گرفته است.
به طورکلی می توان گفتNGN بیشتر یک مفهوم است تا یک تکنولوژی.
ITU پیشنهاد می دهد در آینده از یک شبکه واحد مبتنی بر IP که قابلیت پشتیبانی از QOS را داشته باشد استفاده کنیم. در حقیقت ساختار عمودی فعلی که در آن هر ارایه دهنده سرویس شبکه ای مجزا دارد به یک ساختار افقی تبدیل میشود که تمامی ارایه دهندگان سرویس از یک شبکه واحد استفاده می کنند.
شاید بتوان گفت مثال عملی این مورد (هزینه کمتر) استفاده از تلفنهای اینترنتی است که در مقایسه با تماس با تلفن معمولی(PSTN) بسیار کم هزینه تر است.
NGN زیربنایی برای ایجاد مجموعه جدیدی از کاربردهای چند رسانه ای خواهد بود که ازخصوصیات یک شبکه باند پهن و "همیشه فعال"، به خوبی استفاده می کند.
معماری نسل آینده شبکه، نقش بسیار مهمی در شکل گیری این تحول دارد و در واقع حلقه ی گمشده ی بین شبکه های دیتا است. معماری سوئیچینگ نسل آینده، رهیافتی کاملاً نو به دست می دهد که خدمات زیر را فراهم می آورد:
• ارائه ی کارکرد های سوئیچی با هزینه ای بسیار کم تر از سوئیچ 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 ودیجیتال، 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 ازطریق واسط های برنامه پذیروانعطاف 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 پیشرفتهای 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 کارافتادگی به صفر برسد.
• کاستن از هزینه های بهره برداری با استفاده از قابلیت های پیشرفته ی نگه داری و عیب یابی از راه دور .
• افزایشدر آمد ها از طریق ارائه هر چه سریع تر خدمات به بازار، کاستن از هزینه های بالاسری و ارائه ی قابلیت های مدیریت از راه دور.
شبکه فعلی شامل سه شبکه مجزا به نامهای PSTN ، شبکه های wireless ،شبکه دیتا و شبکه هوشمند می باشد.
سیستمهای ماجولار، لازمه پویایی شبکه
پویایی شبکه مخابرات، در گرو ارایه سرویسهای مورد نظر مشتریان با قیمت مناسب میباشد که این به نوبه خود در گرو ایجاد بازار رقابتی برای ارایهدهندگان سرویس است. چنین بازاری وقتی فراهم میشود که شبکه مخابراتی، در حال رشد و توسعه پیوسته و سریع باشد. یک روش برای برای فراهم آوردن پتانسیلهای توسعه در چنین سیستمی و در عین حال مدیریت بهینه آن، طراحی سیستم به صورت بخشهای جزیی و مستقل از هم (modular) است.
ماجولار بودن سیستمها این امکان را به متولیان صنعت مخابرات و اپراتورهای مخابراتی میدهد تا به جای تکیه بر شرکتهای بزرگ که یک تکنولوژی خاص را عرضه میکنند، از میان گونههای مختلف ارایه شده برای هر جزء، بهترین گونه را با در نظر گرفتن معیارهای مورد نظر خود انتخاب کنند.
زیرساخت یکپارچه، لازمه انعطافپذیری شبکه
با توجه به نیاز مشتریان برای برخورداری همزمان از سرویسهای متنوع (همگرایی سرویسها)، ارایه تنها یک سرویس خاص، برای ارایهدهندگان سرویسهای مخابراتی مقرون به صرفه نمیباشد. از طرف دیگر، در سیستمهای یکپارچه با رشد بازار تقاضا، ارایه تمام سرویسهای مورد نیاز مشتریان توسط یک ارایهدهنده خاص نیز مقدور نخواهد بود. بنابراین شرکتهای خدماتی باید یک یا چند سرویس خاص را با توجه به تواناییها و امکانات خود انتخاب کرده و به مشتریان عرضه کنند؛ اما برای مقرون به صرفه بودن و ادامه رقابت، شرکتها باید بتوانند سرویسهای متنوع را روی یک زیرساخت واحد به مشتریان ارایه دهند. این امر، تغییر سیستمهای مخابراتی را از حالت "کاملاً یکپارچه" به حالت "بخشهای کوچک بر پایه زیرساخت یکپارچه" اجتنابناپذیر میسازد. درنهایت، استفاده از سیستمهای توسعهپذیر، منجر به افزایش رقابت، کاهش قیمت و توسعه سریعتر سرویسهای جدید میشود.
شبکههای مخابراتی نسل آینده (NGN)
در نظر گرفتن یکپارچگی در زیرساخت و ماجولاریتی در سیستم، در فرآیندهای طراحی بلندمدت شبکه مخابرات، هزینههای ناشی از بهروز شدن شبکه مخابرات در بلند مدت را کاهش داده و به آن قابلیت تطابق بیشتری با روند تغییرات سریع خواهد داد.
همگرایی در زیرساخت، در واقع به نوعی به معنی همگرایی در شبکه های نوری، سیمی و بدون سیم است.
از سوی دیگر در حال حاضر از نظر دسترسی به منابع زیرساخت، دو نوع سوییچینگ مداری و پاکتی در شبکه موجود میباشد. همانطور که میدانیم شبکههای تلفنی برای انتقال ترافیک صوتی از سوییچینگ مداری و برای انتقال ترافیک سیگنالینگ از سوییچینگ پاکتی بهره میگیرند. شبکه دیتا نیز برای انتقال ترافیک دیتا از سوییچینگ پاکتی مبتنی بر IP استفاده میکند. از آنجا که سوییچینگ پاکتی در مقایسه با سوییچینگ مداری دارای قابلیتهای فراوانی است (به عنوان مثال استفاده بهینه از تمام پهنای باند در دسترس برای انتقال ترافیک)، جهتگیری طراحی شبکههای مخابراتی نسل آینده به گونهایی است که در آن هم برای ارسال ترافیک مدیا (صوت، تصویر، و غیره) و هم سیگنالینگ، از سوییچینگ پاکتی به طور مشترک استفاده شود. از اینرو با استفاده از NGN میتوان سرویسهای جدید را با همگرایی مخابرات سیمی و بدون سیم ارایه کرد. علاوه بر آن، این سرویسها در همهجا و در هر زمانی در دسترس هستند. در حقیقت NGN یک شبکه مجتمع مبتنی بر پروتکلهای اینترنت (IP) است که نیازهای رسانهای امروز و فردا را برآورده میکند. برای عزیمت به چنین منظوری باید تجهیزات جدیدی نصب کرد، تجهیزات فعلی را توسعه داد و قوانین و مقرراتی را برای بهرهوری بهینه شبکههای آینده وضع کرد.
گذار از سوییچینگ مداری به سوییچینگ پاکتی
هدف نهایی طراحان ایده شبکههای نسل جدید، این است که شبکه مخابرات را به راحتی یک کامپیوتر شخصی قابل برنامهنویسی کنند. مطالعه شبکه مخابرات فعلی در سطوح ملی و بینالمللی نشان میدهد که در حال حاضر تا حدودی پتانسیلهای رسیدن به چنین مقصودی وجود دارد. به نظر میرسد اصلیترین مانع برای رسیدن به این هدف، شبکههای تلفنی امروزی هستند که بر اساس سوییچینگ مداری کار میکنند. برای رفع این مانع، ایده سوییچینگ نرمافزاری در شبکههای نسل جدید مطرح شده است که به سیستم تلفنی بلادرنگ مبتنی بر IP و کاربردهای مرتبط اطلاق میشود. شبکه سوییچینگ پاکتی بسیاری از کارکردها و سرویسهای مبتنی بر سوییچینگ مداری را به ارث میبرد و در عین حال سرویسهایی را ارایه میکند که با سوییچینگ مداری قابل ارایه نیستند.