Transcript شبکه های نسل جدید Next Generation Network NGN

‫شبکه های نسل جدید‬
‫‪NEXT GENERATION‬‬
‫‪NETWORK‬‬
‫‪NGN‬‬
‫یغمایی مقدم‬
‫محمد حسین‬
‫دانشیار گروه مهندس ی کامپیوتر‬
‫دانشگاه فردوس ی مشهد‬
‫تعریف ‪NGN‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫یک معماری شبکه که در آن صدا ‪ ،‬داده‪ ،‬خطوط ارتباطی با سیم و بی سیم‬
‫‪ ،‬تنها در یک ساختار شبکه ترکیب می شوند‪.‬‬
‫الیه سرویس و الیه های شبکه از هم جدا شده اند‬
‫‪ ‬سرویس ها می توانند روی هر شبکه به صورت مستقل گسترش یابند‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ NGN‬یک تغییر چهره اساس ی در ارتباطات مشتری و شبکه های کامپیوتری‬
‫است ‪.‬‬
‫‪NGN‬رقابت بین فراهم کنندگان سرویس ها در ارائه ی سرویس های‬
‫ویدئو ‪ ،‬تلفن‪ ،‬اینترنت و غیره را به وجود می آورد‪.‬‬
‫شبکه های صدا و داده در یک شبکه ی یکپارچه با استفاده از واسط های‬
‫قدرتمند جمع می شوند‪.‬‬
‫تعریف ‪NGN‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫درجایی که شبکه های مختلف و پیچیده به صورت مجزا وجود دارند و‬
‫یکپارچه نشده اند ‪ NGN‬یک شبکه محتمل است‪.‬‬
‫‪NGN‬با اینکه ترکیبی از شبکه های ‪ PSTN‬و شبکه تلفنی موبایل و شبکه‬
‫‪ ATM‬و شبکه های اینترنت مثل‪ XDSL‬وکابل و ‪ LAN‬بی سیم است ‪ ،‬اما‬
‫َ‬
‫دارای ماهیتی کامال مستقل است ‪.‬‬
‫درشبکه های سنتی سرویس ها در هر محیط شبکه‪ ،‬هویت مستقل و کاملی‬
‫دارند‬
‫‪ ‬سرویس تهیه شده برای شبکه ی ‪ PSTN‬نمی تواند در شبکه های دیگر مثل موبایل‬
‫یا اینترنت به سادگی استفاده شود ‪.‬‬
‫شبکه های مخابراتی کنونی‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫شبکه های مخابراتی کنونی ‪ ،‬شبکه هایی اتصال گرا هستند‪.‬‬
‫شامل بلوک های یکپارچه از توابع وابسته به یکدیگر می باشند که تنها از یک‬
‫نوع سرویس پشتیبانی می کنند‪.‬‬
‫َ‬
‫این شبکه ها رویکردی عمودی دارند و الیه ها کامال به یکدیگر پیوسته‬
‫هستند‪.‬‬
‫برای خدمات مختلف با زیر ساخت های متفاوت از الیه های متفاوتی‬
‫استفاده می شود‪.‬‬
‫بین الیه ها هیچ همگرایی وجود ندارد‪ ،‬بنابراین استفاده از سرویس های‬
‫متنوع مستلزم هزینه زیادی است‪.‬‬
‫دالیل پیدایش و جایگاه ‪NGN‬‬
‫مقایسه شبکه های سنتی با ‪NGN‬‬
‫مقایسه شبکه های سنتی با ‪NGN‬‬
‫همگرایی شبکه های نسل آینده‬
‫شبکه یکپارچه نسل آینده‬
‫همگرایی شبکه ها‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫نیاز دنیای امروز شبکه ای همگراست که توانایی ارایه ی سرویسهای متنوع را داشته باشد‪.‬‬
‫امروزه با تغییر تقاضای مشتریان استراتژی های اپراتورها نیز تغییر کرده است‪.‬‬
‫تقاضا های مشتریان شامل‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫شخص ی سازی ‪،‬‬
‫ساده سازی ‪،‬‬
‫سرویس های جدید ‪،‬‬
‫قابلیت دسترس ی ‪،‬‬
‫فراگیر بودن‬
‫این نیازها حرکت به سوی شبکه های نسل جدید (‪ )NGN‬را توجیه می کند‪.‬‬
‫نیازهای کاربران‬
‫‪‬‬
‫شخص ی سازی‪:‬‬
‫‪‬‬
‫ساده سازی‪:‬‬
‫‪ ‬مشتری به سرویس هایی مطابق با نیازهای خود احتیاج دارد‬
‫‪ ‬هر وسیله موجود باید یک پروفایل عمومی قابل دسترس داشته باشد ‪ ،‬چرا که کاربر‬
‫تنها اطالعاتی را به دست می آورد که بدان نیاز دارد‪.‬‬
‫احساس یکسان نسبت به وسایل مختلف استفاده از سرویس ها را‬
‫‪ ‬داشتن دیدگاه و‬
‫ِ‬
‫آسان تر می کند‪،‬‬
‫‪ ‬ساده سازی سرویس ها‪ ،‬پذیرش و استفاده از آنها را تسهیل می نماید و نتیجه تسهیل‬
‫در استفاده‪ ،‬افزایش بازدهی مشترکین است‪.‬‬
‫‪‬‬
‫دسترس ی و فراگیر بودن‪:‬‬
‫‪ ‬کاربر انتظار دارد که به هر سرویس ی با هر وسیله ای و در هر مکانی و هر زمانی دسترس ی‬
‫داشته باشد‪.‬‬
‫تعریف ‪ NGN‬از دیدگاه ‪ETSI‬‬
‫‪‬‬
‫‪ NGN‬یک مفهوم فنی برای تعریف و گسترش شبکه هایی است که شامل‬
‫الیه های مختلف مجزا با استفاده از رابط های بازهستند ‪ ،‬و به اپراتورها و‬
‫فراهم کنندگان سرویس ها یک خط مش ی شامل یک روش گام به گام برای‬
‫گسترش و مدیریت سرویس های ابتکاری می دهد‪.‬‬
‫تعریف ‪ NGN‬از دیدگاه ‪ITU-T‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ NGN‬یک شبکه مبتنی بربسته است‪.‬‬
‫توانایی تهیه سرویس های ارتباطی و استفاده از تکنولوژی پهن باند چندگانه‬
‫و ‪QOS‬را دارد‪.‬‬
‫توابع مبتنی بر سرویس ی دارد که مستقل از تکنولوژی های مبتنی بر انتقال در‬
‫الیه های زیرین هستند‪.‬‬
‫‪ NGN‬یک دسترس ی نامحدود برای کاربران ایجاد می کند و از قابلیت حمل‬
‫کلی برای همه کاربران در همه جا پشتیبانی می کند‪.‬‬
‫انتقال به صورت غیر اتصال گرا انجام می شود ‪.‬‬
‫معماری ماژوالر در آن امکان دارا بودن الیه های مستقل از هم را فراهم می‬
‫کند‪.‬‬
‫ارتباط بین الیه ها از طریق رابط های باز است‪.‬‬
‫ویژگی های اصلی از دیدگاه ‪ITU-T‬‬
‫‪ ‬جدا سازی توابع کنترلی‬
‫‪ ‬مجزا کردن تدارک خدمات از شبکه حامل با استفاده از ‪API‬ها‬
‫(‪)Parlay ،JAIN‬‬
‫‪ ‬پشتیبانی از انواع خدمات بر اساس عناصر سازنده‬
‫خدمات(سرویس های بالدرنگ‪ /‬غیر بالدرنگ‪ /‬مالتی مدیا)‬
‫‪ ‬اضافه شدن ویژگی باند پهن با کیفیت سرویس انتها به انتها‬
‫ویژگی های اصلی از دیدگاه ‪ITU-T‬‬
‫‪ ‬تحرک پذیری تعمیم یافته جهت تدارک همگون و فراگیر‬
‫خدمات به کاربران‬
‫‪ ‬خدمات همگرا بین شبکه های ثابت و سیار‬
‫‪ ‬پشتیبانی از انواع فناوری های ‪last mile‬‬
‫‪ ‬قابل انطباق و سازگار با تمام نیازمندی های تنظیم مقررات‬
‫نظم دهنده مثل ارتباطات اضطراری ‪ ،‬حریم شخص ی ‪،‬‬
‫شنود قانونی وغیره‪.‬‬
‫نمایش ی از قابلیت های ‪NGN‬‬
‫نمایش ی از قابلیت های ‪NGN‬‬
‫نمایش ی از قابلیت های ‪NGN‬‬
‫نمایش ی از قابلیت های ‪NGN‬‬
‫الیه های ‪NGN‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫در معماری ‪NGN‬سعی بر آن‬
‫است تا از در گیر شدن با‬
‫تکنولوژی خاص ‪ ،‬معماری خاص‬
‫و توپولوژی خاص پرهیز شود ‪.‬‬
‫چهار الیه ‪:‬‬
‫‪ ‬دسترس ی‪،‬‬
‫‪ ‬حمل‪،‬‬
‫‪ ‬مدیریت ‪،‬‬
‫‪ ‬سرویس‪.‬‬
‫الیه بندی ‪NGN‬براساس معماری ‪ETSI‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪2‬الیه حمل و الیه ی سرویس با یک پالت فرم ارتباطی است‪.‬‬
‫الیه حمل‪:‬‬
‫‪ ‬در این الیه بندی عناصر ارتباطی و بسترهای انتقال در الیه ی حمل قرار می گیرند‪.‬‬
‫‪ ‬برخالف شبکه های ارتباطی گذشته همه ی این بسترها با حفظ استقالل و سازگاری‬
‫در کنار یکدیگر و در یک الیه قرار می گیرند‪.‬‬
‫‪‬‬
‫الیه سرویس‪:‬‬
‫تباطی گذشته به همراه خدمات جدیدی که‬
‫‪ ‬در الیه ی سرویس‬
‫ِ‬
‫خدمات شبکه های ار ِ‬
‫شبکه ی ‪ NGN‬به صورت منحصر به فرد به وجود اورده است‪ ،‬ارائه می شود‪.‬‬
‫الیه بندی ‪NGN‬براساس معماری ‪ETSI‬‬
‫الیه بندی ‪NGN‬براساس معماری ‪ITU-T‬‬
‫‪ ‬دراین معماری پالت فرم اصلی ِاغلب سرویس ها ‪ IP ،‬است‬
‫‪.‬‬
‫‪ ‬اکثر شبکه ها از انتقال بسته های ‪ IP‬پشتیبانی می کنند و‬
‫‪ IP‬نقش اساس ی را در جدا سازی سرویس ها از شبکه حامل‬
‫بازی می کند‬
‫‪‬همه چیز بر روی ‪ IP‬و ‪ IP‬بر روی همه چیز‪.‬‬
‫الیه بندی ‪NGN‬براساس معماری ‪ITU-T‬‬
‫مزایای استفاده از معماری الیه ای‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫امکان تحول تدریجی در شبکه و تغییر ساختار آن با توجه به روند تغییرات فناوری و‬
‫سرویس ها و افزایش نیازها‬
‫حداقل شدن تاثیر فناوری های جدید در ارائه سرویس های موجود‬
‫عملیات مدیریت و نگهداری متمرکز و پیشرفته‬
‫بهینه شدن عملیات مسیردهی‬
‫عدم نیاز به مکانیزم های تشخیص سرویس به دلیل مجزا بودن الیه کنترل و سرویس‬
‫استفاده اشتراکی همه سرویس ها و سیستم های دسترس ی از یک شبکه انتقال واحد و‬
‫بهینه شدن استفاده از منابع شبکه‬
‫امکان استفاده از هر نوع فناوری انتقال (‪ ATM‬یا ‪ )IP‬روی هر نوع شبکه انتقال‬
‫(‪ WDM‬یا ‪)SDH‬‬
‫شاخص های معماری الیه ای توزیع شده در ‪NGN‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫شبکه ‪ NGN‬بایستی دارای یک ساختار باز و مستقل از تجهیزات انحصاری‬
‫باشد‪.‬‬
‫آخرین استانداردهای بین املللی در شبکه استفاده شده باشد‪.‬‬
‫منابع شبکه به صورت اشتراکی بین عناصر شبکه قابل استفاده باشد‪.‬‬
‫شبکه باید از هر نقطه ای (به صورت جهانی) قابل دسترس باشد‪.‬‬
‫شبکه بایستی ویژگی های یک شبکه ‪ Carrier Grade‬را برخوردار باشد‬
‫شبکه بایستی قابلیت های مدیریت و اطمینان را به طور کامل پشتیبانی‬
‫نموده‬
‫شبکه بایستی عملکرد و کیفیت سرویس خوبی را ارائه نماید‪.‬‬
‫اصول شبکه ‪NGN‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫قابلیت حمل ترافیک صوت و بهینه نمودن حمل ترافیک دیتا‬
‫پشتیبانی انواع سرویس ها با مشخصه های ترافیکی گوناگون‬
‫جمع آوری‪ ،‬دسته بندی و پردازش خودکار اطالعات‬
‫تامین اینترفیس های مطمئن برای ‪Third-Party‬ها‬
‫پشتیبانی از تحرک پذیری پایانه‪ ،‬تحرک پذیری شخص‪ ،‬تحرک پذیری‬
‫سرویس‬
‫‪ ‬به گونه ای که مشترک در هر نقطه از شبکه که بخواهد بتواند وارد شبکه‬
‫شود و همان سرویس هایی را که در اختیار داشته است در این محل نیز داشته‬
‫باشد‪.‬‬
‫الیه بندی ‪NGN‬براساس معماری ‪ITU-T‬‬
‫جداسازی سرویس از حمل‬
‫‪‬‬
‫َ‬
‫در معماری ‪، NGN‬الیه ی سرویس از الیه ی حمل کامال مجزا است و‬
‫ارتباط بین آنها از طریق ‪ API‬ها برقرار می شود‪.‬‬
‫جدا سازی الیه سرویس و حمل با استفاده از‬
‫پالت فرم ارتباطی‬
‫معماری الیه حمل از دیدگاه ‪ITU-T‬‬
‫‪‬‬
‫مطابق معماری ‪ ITU-T‬که منطبق بر اصل جداسازی الیه ها است ‪،‬الیه‬
‫حمل شامل الیه(شبکه) هسته و الیه(شبکه ) دسترس ی است‪.‬‬
‫الیه هسته در ‪NGN‬‬
‫‪ ‬الیه ی هسته ی ‪ NGN‬یک شبکه ی همگرا و چند‬
‫سرویسه مبتنی بر ‪IP/MPLS‬است‪.‬‬
‫‪ ‬قابلیت ها‪:‬‬
‫‪ ‬قابلیت اطمینان در سطح حامل ‪،‬‬
‫‪ ‬امکان مهندس ی ترافیک ‪،‬‬
‫‪ ‬کنترل و تضمین کیفیت خدمات ‪،‬‬
‫‪ ‬گسترش پذیری ‪،‬‬
‫‪ ‬ایمنی و مدیریت‪.‬‬
‫تحوالت فناوری های به کار گرفته شده در هسته‬
‫‪NGN‬شبکه های‬
‫جایگاه الیه هسته‬
‫‪ ‬الیه هسته مبتنی بر ‪ IP‬است‪.‬‬
‫‪ ‬روترهای شبکه‪:‬‬
‫‪‬روترهای لبه ای‬
‫‪ ‬روترهای هسته‪.‬‬
‫‪ ‬نقطه مرکزی ارتباطات در شبکه ‪ ،NGN‬هسته‬
‫است‪.‬‬
‫جایگاه الیه هسته‬
‫ویژگی های مهم مورد انتظار از الیه هسته‬
‫‪ ‬قدرت پردازش در حد چند صد گیگا بیت بر ثانیه‬
‫‪ ‬دارای اینترفیس های خانواده ‪ STM-N‬برای اتصال به‬
‫شبکه های ‪SDH‬‬
‫‪ ‬دارای اینترفیس هایی بر اساس ‪λ‬های متفاوت برای اتصال‬
‫به شبکه های‪DM/DWDM‬‬
‫‪ ‬دارای فابریک سویچ بر اساس ‪ ATM‬یا ‪IP‬‬
‫انواع سویچ ها در شبکه ‪NGN‬‬
‫‪ ‬سویچ های دسترس ی‪:‬‬
‫‪‬به سیستم هایی اطالق می شود که دارای قدرت پردازش‬
‫پایین و اینترفیس با نرخ بیت پایین باشد‪.‬‬
‫‪‬عملیات تبدیل پروتکل مورد استفاده در هسته مرکزی‬
‫شبکه به پروتکل های کاربردی و یا شبکه های جانبی بر‬
‫عهده این بخش است‪.‬‬
‫‪‬در شبکه های ‪ NGN‬این نوع سویچ ها با عنوان مدیا‬
‫گیت وی معرفی و به کار گرفته می شود‪.‬‬
‫انواع سویچ ها در شبکه ‪NGN‬‬
‫‪ ‬سویچ های لبه‪:‬‬
‫‪ ‬این نوع سویچ ها می توانند تمامی قابلیت های سویچ‬
‫دسترس ی را داشته باشند‬
‫‪‬دارای قدرت پردازش باالتری نسبت به آنها هستند‪.‬‬
‫‪‬به تنهایی می توانند یک شبکه کامل را تشکیل دهند که در یک‬
‫لبه‪ ،‬سرویس های مختلف را ارائه نموده و در لبه دیگر لینک‬
‫های پرظرفیت را برای برقراری و تعریف یک شبکه پشتیبانی‬
‫کند‪..‬‬
‫انواع سویچ ها در شبکه ‪NGN‬‬
‫‪ ‬سویچ های هسته‪:‬‬
‫‪‬این نوع سویچ ها دارای قدرت پردازش باالیی بوده‬
‫‪ ‬اینترفیس های با سرعت باال را پشتیبانی می کنند‬
‫‪ ‬وظیفه آنها اتصال بین لینک های خروجی (سویچ های‬
‫الیه لبه و دسترس ی) و سویچینگ ترافیک آنها است‪.‬‬
‫انواع سویچ ها در شبکه ‪NGN‬‬
‫خدمات پایه ی الیه هسته‬
‫‪‬‬
‫هسته باید خدمات زیر را ارائه دهد ‪:‬‬
‫‪ ‬سرویس‪( IP‬بهترین تالش)‬
‫‪ ‬سرویس حمل صوت بر روی ‪(VOIP (IP‬‬
‫‪ ‬سرویس های ‪ VPN‬مبتنی بر ‪IP‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مبتنی بر ‪ MPLS‬الیه ‪٢‬و‪(VPN MPLS) ٣‬‬
‫سرویس شبکه محلی مجازی ‪VPLS‬‬
‫سرویس ارتباط امن مبتنی بر ‪ IPsec‬و ‪L2TP‬‬
‫سرویس ‪ VPN‬ترکیبی)‪( hybrid VPN‬‬
‫سرویس کیفی با استفاده از ‪diffserv aware MPLS VPN‬‬
‫سرویس نمونه سازی مداری‬
‫سرویس شبکه خصوص ی مجازی صوتی مبتنی بر ‪IP‬‬
‫‪ ‬سرویس ‪IP Multicast /Broadcast‬‬
‫‪ ‬سرویس شبکه خصوص ی مجازی با قابلیت ‪Multicast‬‬
‫تاثیر خدمات پایه در مشخصات فنی الیه‬
‫هسته‬
‫‪‬‬
‫فنی الیه هسته‬
‫ارائه خدمات پایه مستلزم رعایت برخی نکات در مشخصات ِ‬
‫است‪.‬‬
‫‪ ‬ارائه سرویس ‪IP‬بهترین تالش‪ ،‬نیازمند کاهش ترافیک است و این نیز با پشتیبانی از‬
‫مسیریابی ‪IP‬فراهم می شود‪.‬‬
‫‪ ‬ارائه سرویس های ‪ VPN‬و ‪IP‬تضمین شده در الیه هسته به ترافیک ضمانت شده‬
‫احتیاج دارند که خود مستلزم پشتیبانی از مسیریابی ‪ IP‬و ‪ QOS‬و مهندس ی ترافیک و‬
‫‪ IP VPN‬است‪.‬‬
‫‪ ‬ارائه سرویس ‪VOIP‬نیازمند ترافیک بالدرنگ است و ترافیک بالدرنگ نیز نیازمند‬
‫پشتیبانی از مسیریابی ‪ ،IP‬قابلیت اطمینان‪ ،‬کیفیت سرویس و مهندس ی ترافیک‬
‫و ‪VOIP/VoMPLS‬است‪.‬‬
‫تاثیر خدمات پایه در مشخصات فنی الیه‬
‫هسته‬
‫سه ویژگی مهم در هسته‪NGN‬‬
‫کیفیت خدمات در الیه هسته‬
‫‪ ‬تعریف عمومی کیفیت خدمات مطابق استاندارد ‪E.800‬‬
‫‪:ITU‬‬
‫‪ ‬کارایی کلی خدمات به حدی که رضایت استفاده کننده را جلب‬
‫نماید‪.‬‬
‫‪ ‬شبکه ‪ IP‬در ذات خود فاقد مکانیزم های کنترل و حفظ‬
‫کیفیت می باشد‪.‬‬
‫‪ ‬تجهیز این شبکه به مجموعه ای ازمکانیزم ها که به حفظ‬
‫پارامترهای کیفی منطبق با نیازهای هر سرویس اقدام می کند‬
‫مکانیزم های کیفیت خدمات‬
‫تکنولوژی های ایجاد ‪ QOS‬در الیه هسته‬
‫‪ ‬تکنولوژی های ایجاد ‪ QOS‬در هسته ‪NGN‬‬
‫‪، MPLS‬‬
‫‪ATM ‬‬
‫‪Diff-serv ‬‬
‫‪Resilient Packet Ring‬‬
‫‪،RSVP 802.p ‬‬
‫‪‬تکنولوژی اختصاص ی فروشنده ها‬
‫قابلیت اطمینان در الیه هسته‬
‫)‪(Reliability‬‬
‫‪ ‬قابلیت اطمینان در الیه هسته ‪ NGN‬درحد‬
‫‪%٩٩.٩٩‬‬
‫‪ ‬به کمک تکنیک ها و روش های متعدد و بعضا مکمل‬
‫ارائه می گردد‪.‬‬
‫‪ ‬در تمامی سطوح و الیه های شبکه به کار گرفته می‬
‫شوند‪.‬‬
‫مهندس ی ترافیک در الیه هسته‬
‫‪ ‬مهندس ی ترافیک‪:‬‬
‫‪ ‬توانایی نگاشت موثر جریان های ترافیکی بر روی توپولوژی‬
‫شبکه موجود‪ ،‬به منظور استفاده بهینه از منابع شبکه‬
‫‪ ‬مزایای مهندس ی ترافیک‪:‬‬
‫‪ ‬افزایش کارایی شبکه‬
‫‪ ‬کاهش تراکم‬
‫‪ ‬بکارگیری بهتر منابع و حداکثر بهره وری اقتصادی‬
‫‪ ‬راه حل عمومی استفاده از مکانیزم های مسیریابی و سیگنالینگ‬
‫مبتنی برقید می باشد‪.‬‬
‫تکامل سیستم های قابل به کارگیری در هسته‬
‫شبکه ‪NGN‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫انتخاب ‪ IP‬به عنوان پروتکل که وظیفه سویچینگ را در شبکه به‬
‫عهده دارد‬
‫کاهش تعداد الیه شبکه در مقایسه با مدل ‪OSI‬‬
‫حذف مالتی پلکس الکتریکی (‪ )SONET/SDH‬و جایگزینی‬
‫مالتی پلکس نوری‬
‫حذف سویچینگ مبتنی بر فناوری ‪ATM‬‬
‫‪SONET: Synchronous Optical Network‬‬
‫الیه دسترس ی در ‪NGN‬‬
‫‪‬‬
‫الیه ی دسترس ی شامل‬
‫‪ ‬مدیای دسترس ی‬
‫‪ ‬تجهیزات مورد نیاز جهت انتقال ترافیک مشترکین از محل آنها تا نقاط پایانی‬
‫‪ Loop‬دسترس ی)‪(LX‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫نقطه اتصال كاربران در شبكه‬
‫وسیع ترین و پر هزینه ترین بخش شبكه‬
‫اتبدیل فرمت داده (صوت‪ ،‬دورنگار یا داده) و تبدیل پروتكل های الزم برای‬
‫اتصال به شبكه‬
‫در شبكه سوییچ نرم افزاری‪ MG ،‬نامیده می شود‪.‬‬
‫زیر الیه های شبکه دسترس ی‪ ،‬تکنولوژی ها‬
‫ در زیر الیه دسترس ی‬FTTX ‫تکنولوژی‬


Fiber to the x (FTTx) is a generic term for any
broadband network architecture that uses
optical fiber to replace all or part of the usual
metal local loop used for last mile
telecommunications.
This generic term originates as the
generalization of several configurations of
fiber deployment (FTTN, FTTC, FTTB, FTTH...),
 all starting by FTT but differentiated by the last letter,
which is substituted by an x in the generalization.
‫ در زیر الیه دسترس ی‬FTTX ‫تکنولوژی‬



Fiber-to-the-home (FTTH)
 fiber reaches the boundary of the living space,
such as a box on the outside wall of a home.
Fiber-to-the-building (FTTB)
 fiber reaches the boundary of the building, such as
the basement in an multidwelling unit, with the final
connection to the individual living space being
made via alterative means.
Fiber-to-the premises (FTTP) :
 this term is used in several contexts: as a blanket
term for both FTTH and FTTB, or where the fiber
network includes both homes and small businesses.
‫ در زیر الیه دسترس ی‬FTTX ‫تکنولوژی‬
Fiber-to-the-cabinet or fiber-to-the-curb (both
abbreviated as FTTC, although FTTCab is
sometimes also used)
 fiber is terminated in a street cabinet
typically closer than 300m of the customer
premises, with the final connection being
copper.
 Fiber-to-the-node (FTTN)
 this is very similar to FTTC, but the street
cabinet is further away from the user's
premises; it can be up to several kilometers
away

‫تکنولوژی ‪ FTTX‬در زیر الیه دسترس ی‬
‫تکنولوژی ‪ FTTX‬در زیر الیه دسترس ی‬
‫تکنولوژی اترنت در الیه دسترس ی‬
‫‪‬‬
‫اترنت ‪:Local‬‬
‫ِ‬
‫‪‬‬
‫اترنت ‪:First Mile‬‬
‫ِ‬
‫‪ LAN ‬سازمانی ‪ 10Mbp‬و )‪Fast Ethernet (100Mbps‬‬
‫‪ ‬اتصال از محل کاربر تا نود دسترس ی یا تا ‪ Curb‬با فیبر‪،‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪1000 Base-BX ،1000Base-LX‬‬
‫اترنت ‪.10 Base TS،10 pass-TX‬‬
‫اتصال سازمانی با‬
‫ِ‬
‫اتصال خانگی با ‪10Base-T‬و‪. 100Base -TX‬‬
‫اتصال‪ Passive Optical Spliter‬با ‪1000Base-PX10‬‬
‫اترنت در ‪: Second Mile‬‬
‫‪ ‬اتصال از نود دسترس ی با شبکه هسته ‪ IP‬توسط اترنت ‪100M/1G/10G‬‬
‫است‪.‬‬
‫تکنولوژی ‪ WMAN‬در زیر الیه دسترس ی‬
‫‪ ‬قسمت های مختلف شبکه بی سیم توسط یک ایستگاه‬
‫کنترل به شبکه ی هسته ‪ IP‬وصل می شوند‪.‬‬
‫‪ ‬این اجزای مختلف می توانند یک ‪ WLAN‬یا یک‬
‫‪ WMAN‬یا مجموعه ای از چند ‪ WMAN‬و ‪WLAN‬‬
‫باشند‬
‫‪ ‬این مجموعه دارای یک ایستگاه کنترلی است که متصل به‬
‫‪ WMAN‬ای که همه ‪ WMAN‬های دیگر با آن ارتباط‬
‫دارند و از طریق آن به ایستگاه کنترلی مرتبط با هسته‬
‫متصل می شود‪.‬‬
‫تکنولوژی ‪ WMAN‬در زیر الیه دسترس ی‬
‫مالحظات خاص در الیه دسترس ی‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫سرویس‬
‫‪QOS‬‬
‫امنیت‬
‫استاندارد‬
‫معماری‬
‫تکنیک‬
‫تجهیزات‬
‫سازماندهی سلولی‬
‫تحرک پذیری‬
‫گره ها و عناصر شبکه دسترس ی در ‪NGN‬‬
‫‪ ‬اجزاء اصلی شبکه دسترس ی‪:‬‬
‫‪‬تجهیزات مشتری )‪(CAU :Customer Access Unit‬‬
‫‪‬گره دسترس ی چند سرویسه‬
‫‪‬شبکه اتصال و انتقال دسترس ی‬
‫‪ ‬گره لبه‬
‫‪ ‬الیه مدیریت دسترس ی‬
‫گره ها و عناصر شبکه دسترس ی در ‪NGN‬‬
‫‪‬‬
‫اجزاء اصلی شبکه‬
‫دسترس ی‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪CAU‬‬
‫گره دسترس ی چند‬
‫سرویسه‬
‫شبکه ی اتصال و‬
‫انتقال دسترس ی‬
‫گره لبه‬
‫الیه مدیریت‬
‫دسترس ی‬
‫گره ها و عناصر شبکه دسترس ی در ‪NGN‬‬
‫‪ ‬اجزاء اصلی شبکه دسترس ی‪:‬‬
‫‪‬تجهیزات مشتری )‪(CAU :Customer Access Unit‬‬
‫‪‬گره دسترس ی چند سرویسه‬
‫‪‬شبکه اتصال و انتقال دسترس ی‬
‫‪ ‬گره لبه‬
‫‪ ‬الیه مدیریت دسترس ی‬
‫تجهیزات مشتری یا ‪CAU‬‬
‫‪ ‬تجهیزات مشتری در محل استقرار مشترک خانگی یا تجاری‬
‫قرار می گیرند‬
‫‪ ‬امکان دسترس ی به انواع سرویس ها (داده ‪ ،‬صوت و ویدئو)‬
‫را ایجاد می کنند‪.‬‬
‫‪ ‬می تواند توسط چندین کاربر به صورت اشتراکی مورد‬
‫استفاده قرار گیرد‬
‫‪( ‬مثال یک هاب مستقر در زیرزمین یک مجتمع )‪.‬‬
‫‪ CAU ‬نقطه پایان دهی شبکه عمومی است‪.‬‬
‫تحول تجهیزات مشتری‬
‫‪‬‬
‫کاربران خانگی ‪:‬‬
‫‪ ‬وسایل الکترونیکی به واحد های دیجیتال تبدیل می شوند‬
‫‪ ‬از روش های مختلفی مانند شبکه های مخابراتی و شبکه تلویزیون کابلی می‬
‫توان برای دسترس ی به خانه ها استفاده کرد‪.‬‬
‫‪CAU ‬ها از طریق شبکه های خانگی باسیم یا بی سیم ‪ ،‬دسترس ی در داخل خانه‬
‫و دسترس ی عمومی را پشتیبانی می کنند‪.‬‬
‫‪ ‬این تجهیزات همچنین ‪ Bluetooth‬و سایر روش های رادیویی محلی را پشتیبانی‬
‫خواهند کرد‪.‬‬
‫تحول تجهیزات مشتری‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫شرکت های کوچک و متوسط‬
‫(‪: )Small and Medium Enterprises SME‬‬
‫‪ ‬این شرکت ها به این نتیجه رسیده اند که ارائه سرویس هایی نظیر تجارت الکترونیکی‬
‫و شبکه های خاص بین مراکز تجاری برای بقای آنها ضروری است‪.‬‬
‫‪ ‬امروزه تقریبا تمام شرکت های کوچک و متوسط از ترکیبی از ‪ISDN،PSTN‬‬
‫استفاده می کنند‪.‬‬
‫‪ ‬با استفاده ی روز افزون از سرویس های داده ‪ ،‬این روش ها دیگر جوابگو نیستند‪.‬‬
‫‪ ‬بنابراین اپراتورها سعی در جایگزینی ‪PSTN‬و خطوط داده با خطوط پر سرعتی دارند‬
‫که بتوانند سرویس های داده و صوت را پشتیبانی کنند‬
‫تحول تجهیزات مشتری‬
‫‪‬‬
‫شرکت های بزرگ ‪:‬‬
‫‪ ‬در شرکت های بزرگ ‪ CAU ،‬به وسیله ای تبدیل خواهد شد که بتواند‬
‫تمام سرویس هایی(‪PBX‬ها و اترنت و ‪ LAN‬و خطوط اجاره ای) را که برای‬
‫انتقال در شبکه بر روی یک جریان ‪ ATM‬یا ‪ IP‬مالتی پلکس شده اند ‪،‬‬
‫پشتیبانی کند‪.‬‬
‫‪ ‬به کمک رشد سریع شبکه های حلقوی‪ SDH‬برای کاربردهای تجاری و‬
‫مناطق شهری ‪ ،‬اغلب شرکت های بزرگ ‪ ،‬دسترس ی فیبر اختصاص ی خواهند‬
‫داشت‬
‫‪ DSL ‬می تواند تا زمان نیاز به پهنای باند بیشتر به عنوان روش دسترس ی‬
‫عمده به کار گرفته شود‪.‬‬
‫ارتباط وسایل الکتریکی در داخل خانه ها و در بین آنها‬
‫گره ها و عناصر شبکه دسترس ی در ‪NGN‬‬
‫‪ ‬اجزاء اصلی شبکه دسترس ی‪:‬‬
‫‪‬تجهیزات مشتری )‪(CAU :Customer Access Unit‬‬
‫‪‬گره دسترس ی چند سرویسه‬
‫‪‬شبکه اتصال و انتقال دسترس ی‬
‫‪ ‬گره لبه‬
‫‪ ‬الیه مدیریت دسترس ی‬
‫گره دسترس ی چند سرویسه‬
‫‪ ‬بخش ی از زیر ساخت دسترس ی که واسط هایی را برای‬
‫انواع مختلف ‪ CAU‬تامین می کند‪.‬‬
‫‪ ‬این گره ‪ ،‬ترافیک ورودی را مالتی پلکس یا متمرکزمی‬
‫کند‪.‬‬
‫‪ ‬این گره می تواند عملیات تبدیل را برای انواع مختلف‬
‫ترافیک انجام دهد‪.‬‬
‫تحول گره دسترس ی‬
‫‪ ‬گره دسترس ی می تواند در یک ساختار حلقه ای یا نقطه به‬
‫نقطه قرار داشته باشد‪.‬‬
‫‪ ‬واسط های کاربر انتهایی آن شامل‪:‬‬
‫‪(DSL ‬متقارن ‪ ،‬نامتقارن و بسیارپرسرعت)‬
‫‪،PSTN ‬‬
‫‪ISDN ‬‬
‫‪ ‬دسترس ی مستقیم فیبر‪.‬‬
‫‪ ‬گره دسترس ی معماری های توزیع شده را نیز پشتیبانی می‬
‫کند‪.‬‬
‫تحول گره دسترس ی‬
‫‪ ‬این گره می تواند برای دسترس ی به مناطقی که توسط دسترس ی‬
‫ثابت پوشش داده نشده اند با سیم های ‪LMDS‬و سایر فناوری‬
‫های رادیویی در یک محل قرارگیرد ‪.‬‬
‫‪ ‬این گره همچنین می تواند برای تامین زیر ساخت هایی مانند‬
‫‪ ‬خطوط اجاره ای‪،‬‬
‫‪ ‬شبکه خصوص ی مجازی ‪VPN‬‬
‫‪ ‬سیستم مخابراتی موبایل جهانی ‪UMTS‬‬
‫مورد استفاده قرار گیرد‪.‬‬
‫تحول گره دسترس ی‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫گره دسترس ی می تواند به صورت داخلی‪STM‬و ‪ATM‬را مالتی پلکس و‬
‫سوئیچ کند‪.‬‬
‫در موقعیت های خاص مانند کاربردهای تجاری یا حلقه شهری ‪ ،‬می تواند‬
‫ترافیک ‪ IP‬را نیز مسیردهی کند‪.‬‬
‫گره دسترس ی برای ارتباط با مرکز سوئیچ محلی در ‪ PSTN‬یا شبکه لبه ‪ ،‬می‬
‫تواند قالب های مختلف صوت را به هم تبدیل کند (مثال از ‪ VoDSL‬به‬
‫‪.)V5.2‬‬
‫با افزایش حجم ترافیک داده ‪ ،‬بعض ی عملیات که در گره لبه انجام می‬
‫شود(مثال کارکردهای ‪MG‬ها یا روترها) احتماال به گره دسترس ی منتقل‬
‫خواهد شد‪.‬‬
‫گره ها و عناصر شبکه دسترس ی در ‪NGN‬‬
‫‪ ‬اجزاء اصلی شبکه دسترس ی‪:‬‬
‫‪‬تجهیزات مشتری )‪(CAU :Customer Access Unit‬‬
‫‪‬گره دسترس ی چند سرویسه‬
‫‪‬شبکه اتصال و انتقال دسترس ی‬
‫‪ ‬گره لبه‬
‫‪ ‬الیه مدیریت دسترس ی‬
‫شبکه اتصال و انتقال دسترس ی‬
‫‪ ‬بخش ی از زیر ساخت دسترس ی است که امکان اتصال و‬
‫دسترس ی به سطوح باالتر شبکه مخابراتی را به وجود‬
‫می اورد‪.‬‬
‫تحول انتقال دسترس ی‬
‫‪ ‬فیبر به صورت وسیعی برای انتقال به کار گرفته خواهد شد‬
‫(به خصوص برای اتصال گره های دسترس ی چند سرویسه به‬
‫هسته شبکه )‪.‬‬
‫‪ ‬در صورت نیاز به پهنای باند باز هم بیشتر ‪ DWDM‬را مطرح‬
‫کرد‪.‬‬
‫‪ ‬در ابتدا در غیاب فیبر‪ ،‬می توان از راه حل های مختلفی برای‬
‫انتقال بر روی سیم مس ی مانند ‪E1، E3 ،DS3‬و‪T1‬‬
‫استفاده کرد‪.‬‬
‫گره ها و عناصر شبکه دسترس ی در ‪NGN‬‬
‫‪ ‬اجزاء اصلی شبکه دسترس ی‪:‬‬
‫‪‬تجهیزات مشتری )‪(CAU :Customer Access Unit‬‬
‫‪‬گره دسترس ی چند سرویسه‬
‫‪‬شبکه اتصال و انتقال دسترس ی‬
‫‪ ‬گره لبه‬
‫‪ ‬الیه مدیریت دسترس ی‬
‫گره لبه‬
‫‪ ‬شبکه دسترس ی را به شبکه‪ backbone‬متصل می کند‪.‬‬
‫‪ ‬وظایف‪:‬‬
‫‪ ‬مالتی پلکسینگ ‪،‬‬
‫‪ ‬تمرکز ‪،‬‬
‫‪ ‬سوئیچینگ‬
‫‪ ‬عملیات سرویس دهنده ها و‪ MG‬های دسترس ی باند باریک و باند پهن‪.‬‬
‫‪‬‬
‫گره لبه همچنین توابع مربوط به‪ MG‬را نیز شامل می شود ‪.‬‬
‫روش های مختلف دسترس ی از یک گره مجتمع‬
‫چند سرویسه‬
‫سرویس دهنده های دسترس ی‬
‫‪ ‬سرویس دهنده های دسترس ی باند باریک‬
‫‪Narrowband Access Server‬‬
‫‪ ‬سرویس دهنده های دسترس ی باند وسیع‬
‫‪Broadband Access Server‬‬
‫سرویس دهنده های دسترس ی باند باریک‬
‫‪ ‬سرویس دهنده های دسترس ی باند باریک برای کاربردهای‪:‬‬
‫‪ ‬دسترس ی تلفنی به اینترنت ‪،‬‬
‫‪ ‬کاربردهای تجاری دسترس ی به اینترنت از طریق ‪،E1‬‬
‫‪ ‬دسترس ی نرخ پایه ‪PRA‬‬
‫‪ ‬دسترس ی با کسری از ‪E1‬‬
‫مورد استفاده قرار می گیرند‪.‬‬
‫سرویس دهنده های دسترس ی باند وسیع‬
‫‪ ‬برای تقویت مدارات دایمی مجازی ‪PVC‬کاربر انتهایی برای‬
‫تامین اتصال ‪ ATM‬و‪ FR‬یا ‪IP‬بر روی ‪backbone‬‬
‫مورد استفاده قرار می گیرند‪.‬‬
‫‪ ‬برای ‪ ISP‬ها و شبکه های شرکتی به کار می روند‪.‬‬
‫‪ ‬از آنجایی که بسیاری از عملکردهای سرویس دهنده های‬
‫دسترس ی باند وسیع و باند باریک مشابه هستند ‪ ،‬می توانند‬
‫در یک محصول واحد ارائه شوند‪.‬‬
‫)‪Voice Gateways (VGW‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫وظیفه اصلی یک ‪ VGW‬تبدیل صوت بسته ای (و سرویس های مشابه‬
‫)برای استفاده در ‪ PSTN‬است‪.‬‬
‫‪ VGW‬ها می توانند در داخل گره دسترس ی (که به یک سوئیچ محلی از‬
‫طریق واسط ‪V5.2‬سرویس می دهد) یا در گره لبه ‪ ،‬جای گیرند‪.‬‬
‫نمونه هایی از ‪ VGW‬ها عبارتند از ‪:‬‬
‫‪ VoATM-GW ‬با استفاده از ‪AAL1‬‬
‫‪ VoDSL-GW ‬با استفاده از ‪AAL2‬‬
‫‪ VoIP-GW ‬با استفاده از ‪ H.323‬یا ‪SIP‬‬
‫روترها‬
‫‪ ‬شبکه های ‪ backbone‬و دسترس ی برای تامین برخی‬
‫قابلیت های مسیر دهی به گره لبه نیاز دارند‬
‫‪ ‬روترهای تجمیع ‪ ،‬از ترافیک خطوط اجاره ای و شبکه‬
‫خصوص ی مجازی مبتنی بر )‪IP (IP-VPN‬‬
‫‪ LER ‬و ‪ LSR‬ها اتصال به یک شبکه ‪ MPLS‬بر روی ‪ATM‬‬
‫یا ‪IP‬‬
‫‪ ‬روترهای ‪ IP multicast‬جریان های ویدئو یا سایر‬
‫کاربردهای چند رسانه ای را برای کاربران انتهایی فراهم می‬
‫کنند‪.‬‬
‫گره ها و عناصر شبکه دسترس ی در ‪NGN‬‬
‫‪ ‬اجزاء اصلی شبکه دسترس ی‪:‬‬
‫‪‬تجهیزات مشتری )‪(CAU :Customer Access Unit‬‬
‫‪‬گره دسترس ی چند سرویسه‬
‫‪‬شبکه اتصال و انتقال دسترس ی‬
‫‪ ‬گره لبه‬
‫‪ ‬الیه مدیریت دسترس ی‬
‫الیه مدیریت دسترس ی‬
‫‪ ‬شامل مجموعه ای از مدیریت کننده های تجهیزات ‪،‬‬
‫شبکه و زیر شبکه دسترس ی است‪.‬‬
‫‪ ‬این الیه همچنین واسط هایی را برای ارتباط با توابع‬
‫مدیریت سطوح باالتر فراهم می کند‪.‬‬
‫‪ ‬واسط ها و فناوری های مختلفی در هر یک از اجزا‬
‫فوق مورد استفاده قرار می گیرند‪.‬‬
‫محتوای کارکردی گره های دسترس ی و لبه‬
‫فناوری های مورد استفاده در بخش های‬
‫مختلف شبکه دسترس ی‬