NGN

1- آشنایی

NGN مختصری از عبارت Next Generation Network می باشد.توسعه و پیشرفت شبکه های مخابراتی در طی دو دهه اخیر در پی هدفی واحد که همانا تغییرات تدریجی از شبکه های مدار سوئیچی بسته بندی شده می باشد صورت گرفته است .امروزه انبوهی از عملیاتهای شبکه ای سعی بر تبدیل شبکه های تلفن عمومی به سوئیچ بسته بندی شده چند منظوره دارند.   

این دستاورد جدید را     NGN    می نامند . در حقیقت  NGN     عملگرها را قادر می سازد تا هر نوع سرویس ( صدا  داده و تصویر (   بر روی شبکه منتقل شود .

  NGN   ها شامل توسعه مفهومی از سیستمها و سرویسهای مخابراتی هستند که منعطفتر هستند و معماری انتقالات شبکه ای آنها به پایه بسته می باشد.   

امروزه  NGN    به عنوان یک حوزه ثابت در اکثر کنفرانسهای معتبر بین المللی است که در زمینه شبکه ها بحث می کنند . بسیاری از کشورهای توسعه یافته شبکه های مخابراتی خود را بر اساس این ساختار بهینه می کنند تحقیقات زیادی در این زمینه در اکثر کشورهای جهان صورت گرفته و مقالات زیادی ارائه شده  که البته معماری هر کدام مبتنی بر مبانی موجود می باشد .

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 آن فناوری های 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 های 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 بسیار مهمی را ایفا خواهند کرد.   [5]

  2- واژه اختصاریNGN       

NGN معادل   Next Generation Network یا اختصاری است برای   New Generation Network    که اختصار دوم به تازگی مطرح شده است.

تفاوت این دو اختصار نیز در آینده‌نگر بودن معنای اول، در برابر حاضر و آماده برای فروش بودن   NGN    در معنای دوم است.

 

منظور از   N دوم یعنی "شبکه" همان "شبکه تلفن‌های   ثابت" می باشد البته از دیدگاه فنی NGN  ، تمام شبکه‌های   مخابراتی فعلی را در خود حل خواهد کرد و یک تنه به جای همه آنها خواهد نشست.

در حالت کلی کاربران ساماندهی   مخابراتی- ارتباطی با دو نوع شبکه از لحاظ "معماری" روبه‌رو هستند و آن دو عبارتند   از: شبکه‌های مداری و شبکه‌های بسته‌ای  .

برای مثال شبکه تلفن ثابت و نسل   دوم شبکه تلفن همراه (که اکنون بستر ارتباطی و زیرساخت مخابرات در جمهوری اسلامی ایران است) "مداری" هستند و شبکه‌های داده‌رسانی، اینترنت و نسل‌های بعد از نسل دوم تلفن   همراه، "بسته‌ای"اند. فرق این دو معماری هم اگر بخواهیم به تمثیل بیان کنیم پیوسته بودن و گسسته بودن ارتباط است. به عبارت دیگر در معماری "مداری" هنگام برقراری ارتباط، اتصالی بین مبدا و مقصد برقرار می گردد که تا پایان ارتباط وجود دارد، اما در معماری "بسته ای" هنگام برقراری ارتباط، اتصالی بین مبدا و مقصد برقرار نمی شود و بسته های ارسالی از مبدا ممکن است مسیرهای متفاوتی را نسبت به یکدیگر جهت رسیدن به مقصد طی کنند.

اما از لحاظ تحرک نیز کاربران فعلی   یا با شبکه‌های ثابت روبه‌رویند و یا با شبکه‌هایی طرف‌ هستند که اجازه تحرک را به   آنها می‌دهند.

اگر به همین دو تقابل اکتفا نکنیم (تقابل "مداری- بسته‌ای" و  تقابل "ثابت- همراه") و از تقابل‌های دیگر هم بخواهیم یاد کنیم، می‌توانیم سراغ تقابل "باند باریک- باند پهن" برویم: یعنی شبکه‌های باند باریک و شبکه‌های باند پهن. حال اگر ملاک "خدمات" و انواع تقابل‌های "تک رسانه‌ای و چند رسانه‌ای" آن را در نظر بگیریم، باز هم دسته‌بندی دیگری از شبکه‌ها رخ می‌نماید.

 

پس ده‌ها و بلکه صدها شبکه از لحاظ معماری و ساختاری جدا از هم، ‌نامزد N دوم در اختصار NGN هستند.

اساس فناوری NGN تبدیل سیستم‌های سوییچنگ مداری(Circuit Switch) به سوییچینگ بسته‌ای(Packet Switch ) می‌باشد. این فناوری عملا سرویس‌دهی زیرساخت‌ها را یکسان می‌کند و این امکان را به وجود می‌آورد که صوت و داده از طریق پروتکل IP در شبکه زیرساخت منتقل شود.

 

3- مفهموم NGN

NGN در آغاز بیشتر به گستره‌ای از مفاهیم فنی و تجاری اطلاق می‌شد که تغییراتی را در صنعت مخابرات نوید می‌داد. اکنون پس از تقریبا پنج سال کار و تلاش، این مفاهیم در قالب خدماتی نوین برای هر دو گروه فراهم‌کنندگان و مصرف‌کنندگان ظهوریافته است. به عبارت دیگر، آینده‌ای که از آن سخن می‌رفت عملاً فرارسیده است. اساساً در هر تجارتی ازجمله تجارت مخابراتی، تغییری صورت نمی‌گیرد؛ مگر با هدف کسب رضایت بیشتر مصرف‌کنندگان و بهبود بازده مالی تولید‌کنندگان. البته ‌NGN این دو ویژگی را در خود دارد. ارائه خدمات نوین از سویی و کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی از سوی دیگر موجبات رضایت هر دو طرف را فراهم می‌سازد. ‌

اگر از مفاهیم کلی بگذریم و وارد لایه فنی شویم، به وضوح خواهیم دید که ظهور پدیده NGN نتیجه منطقی و طبیعی روندی است که از آغاز پیدایش اینترنت در صحنه ارتباطات رخ داده است. رشد تصاعدی تعداد کاربران این شبکه و تمایل روزافزون سایر بخش‌های تجاری در به‌کارگیری اینترنت و شبکه‌های کوچک‌تر با فناوری مشابه (همچون اینترانت‌ها) به عنوان بستر فعالیت‌های تجاری، کمیت و کیفیت مورد انتظار از کاربردهای اینترنتی را به‌صورت تصاعدی افزایش داده است. برای مثال ارائه فناوری‌هایی نظیر ‌VoIP بستر اینترنت را به‌صورت نامزدی برای مکالمات تلفنی، آن هم با هزینه‌های به مراتب پایین‌تر از شبکه‌های تلفنی در‌آورده است. ‌

در چنین شرایطی که حجم ترافیک‌های دیتا در برابر ترافیک‌های سنتی تلفنی رشدی چند برابری دارد و با ظهور ‌VoIP نیز حتی منبع درآمد اصلی شرکت‌های مخابراتی را تهدید می‌کند، طبیعی است که این شرکت‌ها به فکر چاره‌ای باشند تا بقای خود را در دنیایی که دیتا و پروتکل اینترنت (‌IP) درآن حرف اول را می‌زنند، حفظ نمایند. دستاورد چنین الزامی هم، ‌NGN و مجموعه تغییراتی است که با خود به همراه خواهد داشت. ‌‌NGN را می‌توان نتیجه تفکر همگرایی (‌Convergence) در شبکه‌های ارتباطی دانست: تفکری که با هدف همگرا نمودن کلیه بسترهای ارتباطی موجود (اعم از دیتا، موبایل، تلفن و تلویزیون کابلی و...) روی بستری مشترک مبتنی‌بر فناوری ‌IP، سعی در کاهش هزینه‌ها و ارائه یکپارچه خدمات دارد.‌

البته تلاش برای  همگرایی شبکه‌ها سابقه‌ای نسبتا طولانی دارد. برای مثال، در  دهه 1980 میلادی این ایده عملاً درقالب شبکه‌های دیجیتال خدمات یکپارچه یا ‌Integrated Service Digital Network) ISDN) طرح گردید که در آن زمان به دلایلی از جمله: آماده نبودن سطح فناوری و گران‌ تمام شدن خدمات، تنها در چند کشور پیشرفته به کارگرفته شد. ولی‌NGN در زمانی مناسب و با توجه به میزان تقاضای مصرف‌کننده طرح شده است و به جای فناوری  گران و پیچیده ATM، بر پایه فناوری ساده، ارزان و پذیرفته‌شده ‌‌IP ایجاد می‌شود. ‌

البته با تمام این توضیحات، باید پذیرفت که ‌‌NGN و به‌کارگیری آن مستلزم تغییرات اساسی در ساختار عملیاتی شرکت‌های مخابراتی خواهد بود: تغییراتی که بر تمامی جوانب فعالیت این شرکت‌ها، اعم‌ از فرهنگ کاری کارکنان و مدیران، گردش سرمایه و ساختار شبکه موجود مؤثر خواهد بود. در واقع برای موفقیت ‌NGN نیازمند تفکر و نگرش جدیدی در میان مدیران میانیِ شرکت‌های مخابراتی خواهیم بود که سخت‌ترین قسمت این فرایند زودگذر را نیز تشکیل می‌دهد.

‌اصول NGN

 
از دید کلی NGN بر سه اصل اولیه متکی است که عبارتند از:

معماری لایه‌ای:

NGN به شکلی پیاده‌سازی می‌شود که مجموعه توابع آن در چندین لایه متفاوت قرار گیرند. این لایه‌ها مطابق شکل 1عبارتند از: دسترسی، انتقال، کنترل و خدمات.

مزیت قرار دادن توابع در لایه‌های گوناگون این است که هر لایه به‌صورت جداگانه بهینه‌سازی می‌شود؛ بدون آن‌که بر لایه‌های دیگر تأثیر گذارد. معماری لایه‌ای NGN انعطاف و قابلیت توسعه را به همراه می‌آورد و زمان ایجاد خدمات نوین را در این شبکه کاهش می‌دهد.

اینترفیس‌های استاندارد:

توابع هر لایه NGN از طریق اینترفیس‌های استاندارد با توابع سایر لایه‌ها و سایر شبکه‌ها در ارتباطند. این اصل راه را برای اجرای توافقنامه‌های همکاری میان فراهم‌کنندگان خدمات شبکه باز می‌کند، طیف گسترده‌تری از خدمات را برای کاربران نهایی فراهم می‌نماید و سطح تحت پوشش شبکه NGN را افزایش می‌دهد.

چند سرویسی بودن:

اصل بسیار مهم چند سرویسی بودن، یعنی برخلاف شبکه‌های نسل قبل است که، هر یک برای خدمات خاص و مشخصی طراحی شده‌اند. این اصل به فراهم‌کنندگان امکان ارائه خدمات نوین و یکپارچه را می‌دهد و برای کاربران نیز به معنی دسترسی یکسان به انواع خدمات مورد نیازشان است.
معماری NGN

شکل 1 نمایی از معماری NGN را نمایش می‌دهد. فناوری‌های به نمایش درآمده در این شکل، تمام آنچه که در NGN نقش خواهند داشت را نشان نمی‌دهد و جزئیات آن متغیر خواهد بود.
همانطور که در این تصویر نشان داده شده است، مدیریت شبکه و کنترل عملیات آن، امنیت و سیستم حسابرسی در تمامی چهار لایه وجود دارند. در این معماری وظایف هر لایه به این ترتیب است:
لایه دسترسی:

ارتباط میان کاربران و شبکه را فراهم می‌کند و پیاده‌سازی آن می‌تواند به صورت سیمی و یا بدون‌سیم انجام گیرد و می‌تواند از رسانه‌های گوناگون ارتباطی همچون سیم مسی، کابل و فیبرنوری استفاده کند.

این لایه به دو صورت سوییچینگ بسته‌ای و سوییچینگ مداری ایجاد می‌شود.
لایه انتقال:

ارتباط میان گره‌های شبکه (Node) را برقرار می‌کند و از یک یا چند شبکه زیرساخت از نوع سوییچینگ بسته‌ای (مانند IP) تشکیل شده است. لینک‌های این شبکه‌ها معمولا از نوع فیبرنوری است، ولی امکان استفاده از ارتباطات ماهواره‌ای نیز وجود دارد.

روی این لایه تنوع ترافیک زیادی وجود دارد. ترافیک‌های مختلفی همچون مکالمات صوتی، تصاویر ویدیویی، تبادلات دیتا و فایل‌های اطلاعاتی، روی همین بستر مشترک مبادله می‌شوند. در گره‌های انتهایی به کمک دروازه‌هایی (Gateway)، ترافیک شبکه دسترسی و شبکه‌های غیر NGN (مانند ترافیک‌های تلفنی و کنفرانس‌های تصویری)، به ترافیک مناسب عبور روی شبکه NGN تبدیل می‌شوند.
لایه کنترل:

مشتمل بر عناصر کنترل‌کننده شبکه و خدمات آن است. به عبارت دیگر، این لایه تمامی لایه‌های دیگر اعم از دسترسی، انتقال و خدمات را تحت نظارت و فرمان خود قرار می‌دهد. برای مثال برقراری و قطع اتصالات برای مکالمات صوتی یا ارتباطات چندرسانه‌ای (صوتی و تصویری)، همچنین تدارک هوشمندانه خدمات و منابع لازم برای ارائه آن‌ها برعهده این لایه است. یکی از اصول اساسی NGN، جداسازی منطقی سازوکار کنترل از سخت‌افزارهای لایه‌های زیرین آن است.
لایه خدمات:

این لایه حاوی خدمات پایه است و به فراهم‌کنندگان در ایجاد خدمات پیچیده و کامل‌تر کمک می‌کند و نقش واسطه را جهت دستیابی به امکانات لایه‌های پایین‌تر بازی می‌کند. البته سطح و کیفیت این استفاده به سطح روابط میان فراهم‌کننده خدمات و فراهم‌کننده شبکه باز می‌گردد. (که در NGN می‌توانند دو شرکت مستقل باشند). لایه خدمات به صورت اینترفیس‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API) برای نرم‌افزارهای سرور، یا به‌صورت رابط‌های استانداردی میان سرورها و شبکه، پیاده‌سازی می‌شود. در هر حال هدف، قابل دسترسی نمودن خدمات و امکانات لایه‌های زیرین شبکه برای نرم‌افزارهای سرور است.

 

3-1 حلقه ی ارتباطی

معماری نسل آینده شبکه، نقش بسیار مهمی در شکل گیری این تحول دارد و در واقع حلقه ی ارتباطی 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:

-         ارائه 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 استانداردهای موجود شبکه های آنالوگ و دیجیتال، واسط ها، خطوط انتقال و عناصر خدمات

-         کاستن از شمار عناصر شبکه از طریق ترکیب مجموعه ای از کارکردهای تحول خدمات، برنامه های 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 آتی در قلمرو فناوری های نوین

-         بازنگری در طراحی شبکه به گونه ای که قابلیت پایداری در برابر ایرادها 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 درآمدها از طریق ارائه هر چه سریع تر خدمات به بازار، کاستن از هزینه های بالاسری و ارائه ی قابلیت های مدیریت از راه دور.

3-2 سوییچ های نسل آینده

سوییچ های نسل آینده، انعطاف پذیرترین عملکرد پایه ای را در پلاتفورم مربوطه دارند. سوییچ های نسل آینده آمیزه ای از میزان پذیری قوی، محیط باز برای ایجاد خدمات، عیب یابی و مدیریت از راه دور و بالاترین حد دسترس پذیری را 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.

3-2-1 میزان پذیری قوی

سوییچ های 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 کنند و به میزانی که شبکه نیاز دارد به خرید ظرفیت اقدام کنند. همین که به ظرفیت بیشتری نیاز شود می توان کارت های بیشتری نصب کرد.

3-2-2 محیط ایجاد خدمات

برای عقب نماندن و پیروزی در محیطی رقابتی، شرکت ها چاره ای ندارند جز ارائه ی خدمات پیشرفته و در آمد زا. یکی از مزیت های 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 ارئه خدمات مشابه محدود می شود.

3-2-3 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 هوشمند 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 خود 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.

3-2-4 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.

3-2-5 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:

-         جانشینی با 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

 3-2-6 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 بازار شوند و به 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.

3-2-7 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 ارائه ی خدماتی مشتری پسند و پاسخ گوی نیاز های مشترکین برای دست یافتن به سود و عقب نماندن در گردونه ی رقابت ضروری می باشد.

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 ارائه 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 ارائه 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 نگر و بسیار انعطاف پذیر باشند.

حرکت به سمت NGN برای شبکه‌های مبتنی بر سوییچینگ مداری‌
‌وضعیت جاری:

‌در حال حاضر اپراتورهای این گروه از فناوری‌های سوییچ مداری (Circuit Switch) برای ارائه خدمات تلفنی و برخی خدمات دیتا IP)، ATM و Frame Relay) استفاده می‌کنند. محرک اصلی این گروه برای حرکت به سمت NGN، دستیابی به یک شبکه همگراشده با خدمات چندگانه (multi service) و کاهش هزینه‌ها از این طریق است. البته این حرکت هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم زیادی همچون ارتقای تجهیزات، آموزش مجدد پرسنل و تغییرات سازمانی دارد که با شرایط کیفی نه‌چندان خوب شبکه‌های فعلیIP، باعث بروز تاخیر در حرکت این گروه از اپراتورها به سمت NGN شده و این تأخیر به‌ویژه در لایه دسترسی مشهود است.

با این حال، همزمان با تکامل فناوری IP، شاهد حرکت تدریجی این گروه هستیم. این فرایند ده سال یا حتی بیشتر به طول می‌انجامد و در این مدت شاهد حضور هر دو گروه فناوری در کنار یکدیگر خواهیم بود. حرکت فوق به دو شکل <جایگزینی> و <همپوشانی> انجام می‌پذیرد.

استراتژی جایگزینی:

در این روش تجهیزات شبکه تلفنی به تدریج با تجهیزات NGN جایگزین می‌شوند. این جایگزینی با هدف افزایش ظرفیت در بخش هسته و ارائه خدمات جدید در بخش لبه‌ای شبکه انجام می‌گیرد.

استراتژی همپوشانی:

این روش از طریق یکپارچه‌سازی دو شبکه IP و تلفنی از طریق دروازه‌های واسط انجام می‌گیرد. این دروازه‌ها تبدیل و هدایت ترافیک‌های صوتی و دیتا را میان دو شبکه برعهده دارند.

جهت تبادل سیگنالینگ میان دو شبکه نیز ازپروتکل‌های H.323 و SIP استفاده می‌شود. با افزایش قابلیت‌های شبکه IP و دستیابی به کیفیت خدمات، حجم ترافیک‌های صوتی عبوری از این شبکه نیز به تدریج افزایش می‌یابد.

2. حرکت به سمت NGN برای شبکه های مبتنی بر سوییچینگ بسته‌ای

شبکه‌های مبتنی بر سوییچینگ بسته‌ای در حال حاضر از پروتکل‌های گوناگونی استفاده می‌کنند.

‌، IP روی ATM روی SDH روی DWDM> و نمونه‌هایی از پشته‌های پروتکلی موجودند. برای این گروه، NGN یعنی ساده کردن این پشته‌های چندلایه‌ای و آماده کردن آن‌ها برای عبور ترافیک‌های حساس صوتی و بلا‌درنگ‌ (Real Time).

راهکارهای متعددی برای حرکت به سمت NGN برای این گروه وجود دارد، اما یکی از عناصر مشترک این راهکارها،‌IPv6 است. این نسخه جدید از پروتکل IP دو ویژگی اصلی دارد: فضای آدرس در این نسخه 128 بیتی است که محدودیت آدرس IP را برطرف می‌کند. به‌علاوه، روند توسعه‌یافته و پیکربندی خودکار کامپیوترهای میزبان، امکان حرکت وجابه‌جایی (Mobile IP) میزبان‌ها را در شبکه فراهم می‌کند. پیاده‌سازی کامل IPv6 علاوه بر ارتقای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری تجهیزات شبکه، تغییرات اساسی در تجهیزات کاربران را نیز طلب می‌کند. بنابراین پیاده‌سازی کامل آن تا قبل از سال‌های 2030 یا 2040 مقدور نخواهد بود و در این میان شاهد حضور همزمان‌ IPv6 و IPv4 خواهیم بود.

3.حرکت به سمت NGN برای شبکه‌های تلفن سیار

وضعیت جاری: با شروع سال 2000‌، کشورهای اروپایی شروع به واگذاری مجوز استفاده از طیف فرکانسی برای اپراتورهای نسل سوم شبکه تلفن همراه (3G) نمودند. اما با وجود هزینه‌های سنگین انجام گرفته، این اپراتورها با چالش‌های بسیاری بر سر پیاده‌سازی 3G روبه‌رو بوده‌اند که سرمایه‌گذاری آن‌ها را زیر سؤال برده است. یکی از مهم‌ترین این چالش‌ها، تعدد مراجع استانداردسازی مرتبط با 3G است. در اروپا استانداردهای مرتبط با این موضوع عمدتاً توسط 3GPP و تحت عنوانت UMTS دوین شده‌اند. شرکت مخابرات ژاپن (NTT DoCoMo) حتی برای نسل چهارم مخابرات سیار برنامه‌ریزی نموده است، ولی هنوز استانداردی در این مورد وجود ندارد.

‌مطابق استانداردهای موجود، حرکت از نسل دوم به نسل سوم به صورت تدریجی و در سه مرحله انجام می‌پذیرد:

مرحله یکم:

حرکت از نسل دوم به نسل 5/2 متکی بر GPRS: نسل دوم شبکه تلفن سیار متکی بر فناوری سوییچینگ مداری است که بسیار شبیه شبکه تلفن است و همان محدودیت‌ها را در ارسال دیتا دارد. فناوری GPRS با اتصال شبکه سوییچینگ بسته‌ای به شبکه تلفن سیار، ارسال دیتا را بهبود می‌دهد.

مرحله دوم:

حرکت از نسل 5.2 به UMTS: در اولین نسخه UMTS، هنوز هم دو شبکه سوییچینگ بسته‌ای (برای انتقال داده) و سوییچینگ مداری (جهت مکالمات صوتی) به صورت مجزا وجود دارد.

تنها تفاوت، وجود سیستم رادیویی با قابلیت ارسال دیتا با نرخ‌های بالاتر است. نسخه بعدی UMTS (نسخه 4) دارای قابلیت‌های بیشتری همچون پشتیبانی کامل از خدمات مبتنی بر مکان Location Based Services) LBS) است.

برخی از اپراتورها به ترکیب ساختار‌ 3G با شبکه‌های محلی بی‌سیم (WLAN) از طریق گیرنده چند حالته نیز علاقمندند. در هر حال تا مدتی پس از حضور 3G، گیرنده‌ها باید قابلیت کارکرد با هر دو ساختار 2G و‌ 3G را به طور همزمان داشته باشند.

مرحله سوم:

حرکت از UMTS نسخه 4 به نسخه‌های 5 و 6: با حرکت به سمت UMTS نسخه 5، هسته شبکه به‌طور کامل از نوع IP خواهدشد و کلیه مکالمات از طریق همین هسته مشترک و با استفاده از سازوکار سیگنالینگ موسوم به‌ IP Multimedia Subsystem) IMS) ‌انجام می‌گیرند.

تمامی خدمات پیشین و نوین نیز باید از طریق همین چارچوب، کنترل و فراهم شود. نسخه آخر UMTS قابلیت‌های اضافه‌ای همچون کار بینابین شبکه‌های WLAN و مخابرات سیار را نیز به ارمغان می‌آورد.

4. حرکت به سمت شبکه NGN برای شبکه‌های رادیو تلویزیونی‌

ترکیبات گوناگونی برای کار بینابین شبکه‌های مخابراتی و شبکه‌های رادیوتلویزیونی وجود دارد که استفاده این دو گروه از زیرساختارهای یکدیگر را ممکن می‌کند. زیرساختار شبکه‌های رادیوتلویزیونی متشکل از سه گونه شبکه‌های زمینی (مایکروویو)، کابلی و ماهواره‌ای است که با دیجیتالی شدن، اولین گام را به سوی NGN برداشته‌اند.

دو استاندارد اصلی‌ Digital Audio Broadcasting) DAB) و Digital Video Broadcasting) DVB) است که توسط سازمان اروپایی ETSI طرح گردیده‌اند. به علاوه، فناوری‌های تلویزیون کابلی و تلفیق فیبر و کابل کواکسیال

(HFC) امکان ارائه سرویس‌های یکطرفه و دوطرفه اینترنتی را روی ساختارهای موجود این شبکه ها فراهم نموده است.

در حال حاضر پیشنهاداتی جهت ترکیب شبکه‌های تلویزیونی و تلفن همراه وجود دارد. اصول این تلفیق مبتنی بر ارسال ترافیک Upstream از طریق شبکه موبایل (GPRS ‌یا UMTS) و دریافت ترافیک Downstream با ظرفیت بیشتر از طریق DVB یا DTTV است که البته در اجرا با چالش‌های زیادی روبه‌رو است. در عمل باید گفت تا زمان پیاده‌سازی سرویس‌های تلویزیونی روی شبکه IP هنوز راه زیادی باقی مانده است.

نویسنده : ز.د     ، حیدری