لوا لصف دوجوم هکبش یلک تخانش

Transcript

1 اول فصل شناخت کلی شبکه موجود

2 چكيده NGN واژه اي است كه اتحاديه بين المللي مخابرات ITU (براي نسل جديدي ازشبكه NGN گفت توان مي طوركلي به است.) گرفته نظر در ها يك تا است مفهوم يك بيشتر IP تكنولوژي. ITU قابليت كه بر مبتني واحد شبكه يك از آينده در دهد مي پيشنهاد پشتيباني از QOS را داشته باشد استفاده كنيم.در حقيقت ساختار عمودي فعلي كه در آن هر ارايه دهنده سرويس شبكه اي مجزا دارد به يك ساختارافقي تبديل ميشود كه تمامي ارايه دهندگان سرويس از يك شبكه واحد استفاده مي كنند.شايد بتوان گفت مثال عملي اين مورد تلفنهاي از )استفاده كمتر (هزينه معمولي تلفن با تماس با مقايسه در كه است اينترنتي ( PSTN (بسيار كم هزينه تر است NGN زيربنايي براي ايجاد مجموعه جديدي از كاربردهاي ازخصوصيات كه بود خواهد اي رسانه چند خوبي به فعال" هميشه پهن و" باند يك شبكه استفاده مي كند. Ngn=next generation network International telecomnucation union Quality of service Public switch telephone network 2

3 مقدمه با توسعه شبكه هاي نسل آينده شركت هاي مخابراتي را قادر به كسب منابع درآمد جديد از يكپارچگي voice ديتا وويدئو مي سازند راه حل يكپارچه و جامعي براي ا يجاد شبكه نسل آينده وجود ندارد براي رسيدن به چنين شبكه هائي نياز به يك استراتژي مهاجرتي است كه بر اساس نوع و شبكه خاص مي توانندمتفاوت باشند.يكي از روش ها باقي نگه داشتن سرويس ها و زير ساخت شبكه موجود است ودر كنار آن ايجاد يك شبكه NGN بصورت Overlay براي ارئه سرويسهاي جديد مي باشد ودر نهايت گذار از شبكه اين شبكهNGN PSTNبه تكيل كننده مهاجرت مورد نظر خواهد بود.درروشي ديگرمي توان اجزا شبكه NGN رايكباره به اجزا شبكه معادل آن در PSTNموجود PSTNرا از بين برده و بجاي آن NGN ايجاد نمود. جايگذاري كرده واز همان ابتدا ساختار شبكه -جزيره اي Overlay- راه هاي رسيدن بهNGNعبارتند از: -مهاجرت -در مهاجرت اجزاي شبكه موجود حفظ ميشود و به تدريجNGNجايگزين آن ميشود. -در جزيره اي در قسمتي از شبكهNGN پياده ميشود و از طريق GATEWAY هائي به آن متصل ميگردد. -درOVERLAY جايگزيني تمامي المانهاي موجود با معادل )در ايران روش مهاجرت بهتر است( انها درNGN 3

4 -شناخت كلي شبكه موجود شبكه هاي موجود شبكه هايpublicكه در كشورسه نوع آن موجود است: -شبكه تلفن ثابت (PSTN) -شبكه تلفن همراه ( PLMN )الزم به ذكر است كه اين دو شبكهbased TDMهستند. -شبكه ديتا (PDN) 1-1 شبكه هاي تلفن ثابت (PC - شبكه هاي تلفن ثابت شامل مراكز سوئيچ شهري ( LX ) مراكز روستائي ( TX ) مراكز راه دور ) SCمي باشد.مراكزSC بصورت مش با هم در ارتباط هستندو مراكزPC نيز بPC باSC ها در ارتباط هستند. Isc1 درگاه,Isc2 ارتباطات بين المللي هستند دروازه شبكه هاي ديگر نظير شبكه موبايل به شبكه ثابت SCها هستند. يك شبكه مخابراتي از سه بخش تشكيل شده است مستقل از ماهيت آن switching- )transmission- access- ( 1 Pubic switch telephone network 2 Public land mobile network 3 Time divition multiplexing 4 Public data network 5 Local exchange 6 Tondem exchange 7 Primary center 8 Secondry center 9 International gateway secondery center 4

5 شكل 1-1 ساختار کلي شبكهPSTN 2-1 شبكهPLMN ارتباط موبايل با ثابت:نامبرينگ وارد MSCشده و از آنجا بهSCوبه شبكهPSTNمرتبط مي شود. MSCها بصورت مش دو به دو با هم در ارتباط هستند. شكل 2-1 ساختارکلي شبكه موبایل 1 Mobile switching center 5

6 ارتباط مشترک موبايل با موبايل:نامبرينگ وارد MSCشده واز آنجا نوع HLRتشخيص داده مي شودتمامMSCها به تمامHLRها ارتباط دارند.با مراجعه بهHLR مقصدآخرين آدرس مشترکBپرسيده مي شود و معلوم ميشودكه آن مشترک در كدامMSCقراردارد و بعد ارتباط بين دوMSCجهت ارتباط مشترک بسته مي شود اين شبكه داراي سوئيچ اكسس و انتقال خود مي باشد. 3-1 شبكه دیتا( PDN ) شبكه ديتا نيزaccess,switch,transmitionخود را دارد عمده شبكه ماTDMاست. شكل 3-1 مثالي از شبكه دیتا 1 Home local registery 6

7 4-1 معایب :TDM Based عدم استفاده بهينه از پهناي باندكه به دو دليل مي باشد:الف-در نظر گرفتن پهناي باندkb/s براي - - يك ارتباطkb/s )رفت و برگشت(به عبارتي از اول تا آخر مكالمه دو كانالkb/s در اختيار مكالمه قرار مي گيرد لذا در همين قدم اول بهره كانال 5 درصد است.اگر لحظات سكوت را در نظر بگيريم بهره كانال به درصدكاهش مي يابد شكل 4-1 ايده packet switch يك: boxدر نظر بگيريم.و دو خروجي داشته باشيم با Nورودي تلفني هر گاه هر كدام خواست صحبت كند سوئيچ به كانال خروجي ارتباط يابد و هر گاه خواست گوش كند به كانال ورودي ارتباط يابد البته در اين موردQOSكاهش مي يابدوDALAYنيز داريم. ب-واگرا بودن شبكه هاي موجود )از نظر تخصيص باند(.تخصيص پهناي باند براساس اوج ترافيك چون ساعات اوج ترافيك يكي تقريبا نيست لذا از پهناي باند مخابراتي بطور بهينه استفاده نمي شود.با همگرا كردن اين سه شبكه واستفاده از يك شبكه واحد براي ارتباطات ثابت سيار و ديتا پهناي باند اختصاص PDN يافته كوچكتر از X+Y+Zمي شود.اين شبكه با توجه به بند الف packetمي base باشد PSTN NGN PLMN 7

8 شكل 5-1 چگونگي استفاد ه از پهناي باند در شبكهTDM عدم امكان ارائه سرويس هاي نوين)مالتي مديا(به مشتركين درشبكهBased TDM زيرا امروز كار درآمد زائي شبكه مخابراتي ارائه سرويس هاي مالتي مديا است. 5-1 ماهيت سرویس هاي مالتي مدیا سرعت sendاين &receive سرويسها متقارن نيست لذا سرعتsend كم و سرعتreceive زياد است اگر چنين عملي بخواهد در TDMانجام شود يك E1 رفت و برگشت در اختيار مشترک قرار دارد. و يل درbase packet sendوreceiveاز هم جدا هستند ومي توانند سرعت هاي متفاوت داشته باشند 8 يک پهناي باند 8402mb/sجهت انتقال اطالعات

9 شكل 6-1 مثال ازvdsl امروزه صحبت از FTTXاست. كه از VDSLاستفاده مي شودكه پهناي 20Mb/sبرايTV ) كانل تلويزيو ين همزمان( 4Mb/sبراي ) اينترنتپو 64Mb/sبرايvoiceاستفاده ميشود.)شكل - forwardهستند & store برخي از سرويس هاي آن الزم نيست realباشندبلكه time بصورت مانند), sms, (لذا ويژگي مهمTDMكهtime real baseارجحيت دارد ولي در مورد مالتي مديا پر رنگ نيست. بودن آن است فقط در مورد صوت نسبت به packet در مورد شبكه هاي نمسل آيندهNGNكه مي توانند سرويس هاي مالتي مديا را ارئه دهند يك بستر جديد در نظر بگيريم.بستري كه ساختار آن به گونه اي باشدكه سرويس مستقل از خود شبكه باشد. 1 FIBER TO THE(HOME,OFFICE,DESK) بالدرنگ 2 9

10 )در شبكهBASE IP =سرويس انواع مختلف دارد(با توجه به رشد IPدردنيا شبكه ماBase IPمي شود اين Platformزمينه خوبي براي ارائه سرويس هاست عدم وجود استقالل بين اليه هاي مرتبط با سرويس دهي)اليه هاي انتقال و سوئيچينگ (در سوئيچ هاي شبكهBased TDM اليه ها مرتبط با سرويس دهي و كنترل واليه هاي مرتبط با انتقال پيوسته است رويكرد شبكه فعلي عمودي است با تنوع مراكز سوئيچ وقتي خواهيم مي با سرويس جديدي را ايجاد كنيم با دو گزينه روبرومي است. شويم كه خريد جديد و patchهستند كه اين كارها بسيار وقت گير و هزينه بر شكل 7-1 تغيير ساختار درNGNاز رویكردعمودي به رویكرد افقي 10

11 شكل 8-1 جدا سازي الیه سرویس و انتقال با توجه به شكل) - (اگر ما بخش كنترل و سرويس از سوئيچ ها خارج كنيم ارائه سرويس جديد خيلي راحت تر وكم هزينه تر است و باالسرعت باال انجام مي شود. به اين رويكرد عمودي افقي گفته مي شود.لذا به دو اليه سرويس و انتقال تبديل مي شود. بنابراين جداسازي اليه هاي مرتبط با سرويس از انتقال مشكل را حل مي كند.كه درNGNاين اتفاق رخ داده است. 11

12 فصل دوم آشنائی با NGN 12

13 - تعريفNGN NGN يك مفهوم يا ايده است براي تعريف و گسترش شبكه هايي كه در آنها اليه ها از هم جدا و داراي خاصيت واسه باز بوده و بستري مي باشد كه اپراتورها با استفاده از آن بتوانندسرويس هااي ناو و جديادي را ارائه نمايند. NGN يك مفهوم است كه از تجمع مفاهيم و پروتكل و ابزار هائي تشكيل شده كاه تعادادي از آنهاا در حوزه سوئيچ و تعدادي ديگر در حوزه ديتا وكامپيوتر است در شبكهNGN : در واقع شبكه اي است كه مبتني بر packetباشد) base )packet داراي امكان ارائه سرويس هاي حال و آينده شبكه مخابراتي سوئيچينگ و انتقال و اليه ه يا آن استقالل اليه هاي مرتبط با سرويس دهي از تكنولوژي ه يا امكان ارائه پهناي باند باتضمين سرويس رعايت قوانين رگوالتوري در شبكه NGN 2-2 قوانين رگوالتوري الف-دستگاه هاي قضائي بايد بتوانند امكان شنود مجاز بر روي سيستم هاي مخابراتي را داشته باشند. ب-عدم امكان شنود غير مجاز)سرقت اطالعات هك كردن( ج- ارتباطات در شرايط اظطراري)زلزله-سيل و جنگ و...( د-سازگار بودن اجزاءمختلفNGN از کارخانجات مختلف با هم 13

14 3-2 استاندارد سازي در NGN تعاریف مدل ها و مفاهيم: )اتحادیه جهانی مخابرات(در این زمینه استاندارد سازی می کند. ITU دارای یک گروه ITU مطالعاتی است که از سال 100 تا 1002 به نام FGNGN 1 فعالیت میکردند.در حال حاضر ITU دارای گروه مطالعاتی تحت عنوان که بعضی از آنها کارشان به اتمام رسیده است SG ها SG 1 توصیه نامه تهیه می نمایند مانند)گروه درNGN -گروه 2 در مورد نگهداریTMN -گروه در مورد سیگنالینگ( جدول - سازمانهای جهانی استاندارد SG2 SG4 سازمان های مستقل IEEE SG9 SG11 + IETF ETSI SG13 FROUM SG15 1 INTERNATIONAL TELECOMUNICATION UNION 2 NGN FOCUS GROUP 3 STUDY GROUP 14

15 استانداردهايITUدر موردNGN : الف- Y2001 با نام NGN over view ب- Y2011 يك مدل پيشنهادي براي NGNكه شامل اليه است: Services Management&control Core access اجزاء و المان هاي شبكهNGN استاندارد سازي در اين مقوله توسطfroumها انجام ميشود و از جمله فروم هاي مهم در اين زمينه MS FROUMاست و بقيه بايد از آن تبعيت كنند روابط و المان هاي بين اجزاء پروتكل هاي زيادي مطرح است كه بيشترين فعاليت ها را موسسه IETF 1 براي استاندارد سازي اين پروتكل ها انجام مي دهد.در واقع استاندارد هايIPو SIPرا معرفي مي كند و بطور مشخص روي استاندارد سازي پروتكل ها به منظور هم سو كردن كرير هاي متفاوت كار مي كند. 1 MULTI SERVICE SWATHING FROUM 2 INTERNET ENGINEERING TASK FORCE 15

16 4-2 تقسيم بندي اوليه در NGN نسل آينده شبكه هاي كامپيوتري مي توان به رويكردي جدياد باراي ارتباطااتNGNاز ديادگاه عماومي شبكه اي قلمدادنمود كه در اين رويكرد اطالعات بايد توسط هركس در هر كجا و هر وقت وبا هر نوع ابازاري در دسترس باشد.اما از نظر فني كه بيشتر موردبحث ما است NGN را مي توان بصورت زير تعريف كرد: انواع اطالعات از قبيل صوت و تصوير و شبكه اي يكپارچه بر مبناي انتقال داده از نوع بسته اي داده و هر گونه رسانه ديگر در بستر يك شبكه واحد انتفال مي يابد. از مهمترين ويژگي هاي اين شبكه استقالل كامل واحد هاي مربوط به انتقال داده از واحد هاي سرويس دهي در شبكه مي باشد. 5-2 کلياتي در بارهNGN مشكالت موجود شبكه مخابراتي فعلي ظرفيت شبكه مخابراتي موجود به دليل محدوديت ظرفيت سوئيچ هايPSTN رو به پايان است و توسعه و تغيير در نرم افزارهابراي خريداران اين نوع سوئيچ ها تقريبا"غير ممكن است. مالكيت نرم افزارها در اختيار توليد كنندگان اين سيستم ها است و درخواست براي هر نوع سرويس ) جديدي با هزينه زياد ارتقاء نرم افزار و سخت افزار همراه خواهد بود.)شكل - 16

17 شكل 1-2 مشكالت موجود شبكه مخابراتي رشد سریع ترافيک دیتا نسبت به صوت طبق برنامه توسعه ساله چهارم رشد ديتا نسبت تلفن ثابت وسيار بسيار بيشتر است به نمودار زير توجه كنيد. شكل 2-2 مقایسه رشد دیتا نسبت به تلفن ثابت وسيار 17

18 3-5-2 همگرائي وافزایش درشبكه هاي موجود شبكه هاي نسل بعد يكي از نوآوري هائي است كه باا همگرائاي خادمات صاوتي و داده اي باعاث ايجااد دگرگوني شگرفي در شبكه ها شده است.وجود يك كنترل هوشمند در شبكه را مي توان باه عناوان يكاي از ويژگي هاي اصليNGN نام برد. مسئله مهمي كه وجود دارد در مورد اهداف خدمات NGN در ارتباطات راه دور است و اينكه چگونه ايان اهداف مي تواند در يك محيط NGN از لبه شبكه تا هسته مركزي تحقق پيدا كند. شكل 3-2 همگرائي در شبكه هاي موجود 18

19 4-5-2 افزایش رقابت بين اپراتورها شبكه هاي موجود توانائي پاسخگوئي به نياز روزافزون مشتركين از شبكه را ندارناد در نتيجاه شابكه اي مورد نياز است كه در آن انواع مختلف خدمات به نحو مطلوب ارائه شده و پهناي باند مورد نياز مشتركين نيز فراهم شود.لذا مسئله رقابت بين اپراتور ها به وجود مي آيد لزوم تغيير در شبكه زیر ساخت چندين عامل باعث ايجاد تغيير در زير ساخت شبكهPSTNمي شود: اولين عامل شرايط رقابت است دومين عامل افزايش تقاضاي مشتركين براي دريافت سرويس هاي بسيار پر سرعت است سومين عامل فشار در جهت كاهش قيمت ها است ضرورت پيدایش سيستم هاي الیه اي عوامل تصميم گيري براي انتخاب نوع فن آوري عبارتند از: از يك شبكه بسته اي براي انتقال اطالعات)صوت داده تصوير و...( وتمامي سرويس ها استفاده مي شود. هوشمندي شبكه بايد بصورت توزيع شده باشد. شبكه انتقال بايد مبتني بر فيبر نوري باشد. 19

20 7-5-2 استفاده از فن آوري IP يكي از مهم ترين ويژگي هاي پروتكلIP عدم وابستگي آن به اليه هاي پروتكلي است كه اين ويژگي شبكه هاي ارتباطي جهان را به شدت تحت تاثير قرار داده است به صورتي كه اين پروتكل يك ارتباط مستقل از نوع شبكه هاي زير اليه مثلPSTN,ATMو FRAMEرا RELAY تامين ميكند. در كنار آن ATMدر سطح اليه شبكه انتقال استفاده مي شود و هنوز هم فن آوري پايه اي براي ADSLمحسوب مي شود اما از طرف ديگر شبكه مجبور به تكامل و حركت به سويIPاست توزیع عملكرد سوئيچ در سوئيچ هاي فعلي بخش هاي كنترل سوئيپينگ سرويس دهي و پردازش در يك اليه انجام مي شوند و بخش انتقال نيز توسط ماتريس سوئيچ انجام مي شود ولي در شبكه هاي نسل آينده اين عملكرد ها از يكديگر تفكيك مي شوند. شكل 4-2 توزیع عملكرد سوئيچ 20

21 9-5-2 استفاده از فن آوري هاي پيشرفته انتقال استفاده از فن آوري مالتي پلكسينگ طول موج WDM باعث شده كه هسته شبكه انتقال مبتني بر فيبر نوري پي ريزي شود مزایاي پياده سازيNGN شبكه NGN يك شبكه منفرد مبتني بر سرويس دهنده/سرويس گيرنده است كه چندين سرويس را با هم ارئه مي كند. به طور خالصه مي توان مزايا و محدوديت هاي پياده سازي NGN را رد شبكه PSTN در ابعاد ذيل بررسي كرد: محدوديت در ارسال دور نگار رويNGN NGNبعنوان هسته مركزي تمامي شبكه استفاده از پروتكل IP براي تمامي سرويس ها كاهش توسعه شبكه انتقال استفاده از سيستم هائي با واسط باز 1 Wavelength division multiplexing 21

22 6-2 معماري NGN ویژگي هاي معماري شبكهNGN ویژگي هاي مهم مورد انتظار از سيستمي که به عنوان هسته شبكهNGN به کار گرفته مي شود عبارتند از: قدرت پردازش در حد چند صد گيگا بيت بر ثانيه داراي اينترفيس هاي خانواده STM-Nبراي اتصال به شبكه SDH داراي اينتر فيس هائي بر اساس λهاي متفاوت براي اتصال به شبكه هاي WDM/DWDM داراي فابريك سوئيچ بر اساس ATMيا باشد. IP شكل 6-2 ویژگي معماري شبكهNGN 22

23 سه نوع سوئيچ در سه رده یا سلسله مراتب زیر در یک شبكه بسته اي تعریف مي شود: سوئيچ هاي دسترسي سوئيچ هاي لبه سوئيچ هاي هسته شكل 7-2 فن آوري هاي به کار گرفته شده در هسته شبكه هاي NGN الیه بندي NGN استفاده از مدل اليه اي مزايائي دارد كه مزاياي آن عبارتند از: امكان تحول تدريجي در شبكه وتغيير ساختار آن با توجه به روند تغييرات فناووري و سارويس هاا و افزايش نيازها حد اقل شدن تاثير فناوري هاي جديد در ارائه سرويس هاي موجود عمليات مديريت ونگهداري متمركزو پيشرفته بهينه شدن عمليات مسيردهي عدم نياز به مكانيزم هاي تشخيص سرويس به دليل مجزا بودن اليه سرويس و كنترل امكان استفاده از هر نوع فناوري انتقال) ATM-IP (روي هر نوع شبكه انتقال) SDH-WDM ( 23

24 شكل 8-2 الیه بنديNGN معرفي الیه هاي مختلف شبكه نسل بعد الیه دسترسي o اين اليه دسترسي كاربران مختلف صوت ديتا و چند رسانه اي را باه شابكه انتقاال برقارار ميكند كه از مهم ترين تجهيزات آن مي توان به تجهيزاتIAD,DSLAM,XDSLنام برد. الیه انتقال در اين اليه يك شبكه انتقال بسته اي قرار دارد كه مي تواند مبتني برفناوري هاي- ATM o IPباشد.مهم ترين المان هاي اين اليه سوئيچ هايATM مسير ياب هاايIP و تجهيازات انتقال است.كنترل گيت وي هاي شبكه و پردازش مكالمه دراين اليه انجام ميشود. الیه کنترل o وظيفه اين اليه كنترل و پردازش مكالمه و كنترل گيت وي هاي مختلف شبكه است.از مهم ترين عناصر اين اليه سافت سوئيچ گيت وي هاي سيگنالينگي و گيت وي هااي رساانه را مي توان نام برد كنترل گيت وي هاي شبكه و پردازش مكالمه دراين اليه انجام ميشود. 24

25 الیه مدیریت سرویس و کاربردها o جدا سازي مديريت سرويس از نوع سخت افزار وپردازش سرويس از وظايف اصلي اين اليه است شاخص هاي معماري الیه اي توزیع شده درNGN شبكهNGNبايستي داراي يك ساختار باز و مستقل از تجهيزات انحصاري باشد آخرين استاندارد هاي بين المللي در شبكه استفاده شده باشد. منابع شبكه به صورت اشتراكي بين عناصر شبكه قابل استفاد ه باشد. شبكه بايد از هر نقطه اي)به صورت جهاني(قابل دسترس باشد. شبكه بايد ويژگي هاي يك شبكه Carrierرا Grade دارا باشد و قابليت هاي مديريت و اطمينان را به طور كامل پشتييباني نموده و عملكرد و سرويس خوبي راارائه نمايد اصول شبكهNGN قابليت حمل ترافيك صوت و بهينه نمودن حمل ترافيك ديتا پشتيباني انواع سرويس ها با مشخصه ترافيكي گوناگون جمع آوري دسته بندي و پردازش خودكار اطالعات تامين اينترفيس هاي مطمئن براي third-partyها پشتيباني از تحرک پذيري پايانه تحرک پذيري شخص تحرک پذيري سرويس باه گوناه اي كه مشترک از هر نقطه از شبكه كه بخواهد بتواند وارد شبكه شود و همان سرويس هائي كه در اختيار داشته است در اين محل نيز داشته باشد الیه بنديNGN از دیدITUوچند شرکت سازنده تجهيزاتNGN ) ) ) اليه بنديNGN اليه بنديNGN اليه بنديNGN اليه بنديNGN اليه بنديNGN مدلZTE شكل) مدلITU-T شكل) مدلAlcatel شكل) مدلHuawei شكل) مدلSiemens شكل) ) ) - 25

26 شكل 9-2 الیه بنديNGN مدلITU-T شكل 11-2 الیه بنديNGN مدلAlcatel 26

27 شكل 11-2 الیه بنديNGN مدلHuawei شكل 12-2 الیه بنديNGN مدلSiemens 27

28 3-6-2 معماري ساده سازي شدهNGN شكل 13-2 الیه بنديNGN مدلZTE شكل 14-2 معماري ساده سازي شده NGN 28

29 4-6-2 انواع معماري درشبكه هاي نسل آینده معماري کارکردي معماري فيزیكي شكل 15-2 معماري کارکردي معماري متمركز شكل 16-2 معماري فيزیكي متمرکز 29

30 معماري توزيعي شكل 17-2 معماري فيزیكي توزیعي 30

31 7-2 اصول طراحي درNGN طراحي به روش الیه اي ابتدا سيستم را به روش ماژوالر تعريف مي كنيم زيرا هم عيب يابي و طراحاي سااده تار ماي شاود ولاي يكسري مشكالت داريم كه آن روابط بين اجزاء مي باشد زيرا هر چه تعداد اجزاء بيشتر باشد پيچيدگي روابط و تعامالت بيشتر مي شو د پس: الف-بايد سيستم را تا حد ممكن به اجزاء كوچكتر تقسيم كنيم)تا سادگي طراحي و عيب يابي( ب- سيستم بايد تا حد امكان اجزاء آن كم باشد تا روابط بين اجزاء تا حد ممكن كم و ساده شود. با توجه به اين دو مطلب تعداد ماژول هاي يك سيستم يا شبكه مشخص مي شود.و باز هم باراي كنتارل بيشتر روابط ماژول ها را به صورت اليه اي انجام مي دهيم كه همان مدل اليه اي است در مدل الياه اي هار اليه با اليه هاي مجاورش فقط در ارتباط است تعدادماژول ها حداقل است و اليه هاي هم ارز مي توانند با هم ارتباط داشته باشند. مثال هائي از اين مدل ها TCP/IP,NGN,TMN,SS7 مي 2 الیه استفاده می کنند که در زیر مشخص است: باشد كه معموال" اکثرر ایرن شر که هرا از مردل شکل -1 مثالی از مدل الیه ای 31

32 -7- طراحی شیءگرا) Oriented )Object به طور مختصر به توضیح این روش می پردازم در ابتدا به چند مفهوم اشاره می کنم: مفهوم شیء: ماهیت فیزیکی داشته باشد o رویدادها واتفاقات مجاز روی هر شیء مثال"موس خودش یک شیء وکلیک راست نیز عملی است که روی آن انجام می شود و آن نیز شیء است. o حاالت و خصوصیات می توانند شیء باشند م ثل خ ر ام وش ب ر ود ن ی رک المه ک ر ه خ ر ود ن ی رز ی رک ش ر یء است. هرشی دارای یک سری خصوصیات منحصر به فرد اسرت کره باعرت تمرایز آن شریء از سرایر اشرریاء مرری شررود.دراشرریاء یررک سررری خصوصرریت تعریررف مرری کنرریم کرره یکرری از آنهررا ورا ررت است.خواصی که از رده های باال به ارث می برد. 32

33 فصل سوم اجزایNGN 33

34 1-3 اجزاء والمان هاي شبكه اجزائي که در هر حالت در شبكه NGNوجود دارند الف-مدیریت شبكه( MANAGEMENT (NETWOTK مديريت شبكه با يك كامپيوتر نمايش ميدهند كه يك سري عمليات انجام مي دهد كاه باه FCAPS آن مي گويند. FCAPS )يك سري عمليات مديريتي است( كه عبارتند از: -رفع خرابي و جلوگيري از خرابي= Management -عمليات پيكربندي شبكه= Management Fault Configuration -مديريت حسابرسي-مالي-شارژينگ= management Accounting -مديريت كارائي= Performance management 5 -مديريت امنيت= Security management به عمليات باال O&Mكفته مي شود.در هر شبكه كارO&Mبخواهد انجام شود يا مركزي است يا محلي. مديريت متمركز روي شبكه تلفني به صورت optionalاست)مثال" در زیمنس با اجرایISMN (ولی مدیریت ش که در NGNاج اری است که از طریق Network management انجام می گیرد.به پروتکل مورد استفاده درmanagement Network پروتکل SNMP )که 1 توسطIETFاستاندارد شده و پروتکل شی گراست( CMIP,JAVA,CORBA,DCOMمی باشد. 1 Operation&maintenance 2 Simple Network Management protocol 34

35 ب-برخي اجزاء خدماتي در شبكه IP ANNOUNCEMENT MEDIA GATEWAY SOFT SWITCH ACCESS GATEWAY SIGNALING GATEWAY Application server SERVER Media server Feauture server كه براي نمايش از نمادهاي باال استفاده مي شود. 35

36 پروتكل ارتباطيANNOUNCEMENT IP با اجزاء شبكهMEGACO ياMGCP است و تنها پروتكل ارتباطي آن باSWITCH SOFT مي باشد. وظيفه آن ايجاد يك ارتباط دو طرفه بين مشترک و شبكه NGNاست. 1 ماهيت فيزیكي: الف-بخش پردازشي ب- record Voice =پيام هاي تكه تكه ضبط شده را و بخش پردازشي را به هم مي چسباند. IN SCP SS BICC SIP TDM MEGACO PSTN TDM IP Ip backbone شکل - )ارتباط مدیا گیت وی با سافت سوئیچ( 36

37 2-1-3 اجزائي که فقط در گذر زمان از آنها استفاده مي شود: مانند MEDIA )شكل 2-3 ( GATEWAY وظيفه:تبديل فرمت اطالعات مشتركين از TDM به IPو بالعكس وظيفه قسمت كنتارل Management,callو control ترافياك سانجي ماي باشاد.و وظيفاه اينتارفيس PSTNدر وااقاااع ورودي خروجاااي رابطهااااي E1,STM1 حاااذف اكاااو پر كاااردن لحظاااات ساااكوت CODEC,RTP,RTCPاست.و وظيفهNETWORK IPاتصال INTERFACE خطوط اترنت جهت دسترسي به شبكه IPاست. CONTROL PSTN INTERFACE IP NETWORK INTERFACE شكل 2-3 بالک دیاگرام مدیا گيت وي پروتکلی برای انجامTIME REALصحبت 37

38 در NGNمي توان از تكنولوژي هاي مختلفي جهت آدرس دهي دسترسي روش هاي مالتي پلكسينگ سوئيچينگ انتقال و مديريت استفاده كرد. soft switch که سه نوع عمليات را انجام مي دهد: -كنترل مديا گيت وي MEGACO,MGCO پروتكل هاي MGCبا -انجام CALLيعني SERVER شماره ها از طريق PSTNبه SSارسال مي شود تا به MGجهت مسير يابي گزارش شود.هر سافت سوئيچ مي تواند تعدادمحدودي مديا گيت وي را كنترل كند به همين منظور هنگام پياده سازي تعداد سافت سوئيچ ها كمتر از مديا گيت وي ها است شكل 3-3 برسي وظایف Soft switch 1 MEDIA GATEWAY CONTROL 2 MEDIA GATEWAY CONTROLLER PROTOCOL 38

39 -به عنوان سيگنالينگ گيت وي مي تواند مورد استفاده قرار گيرد..(Signaling Gateway) فانكشن هاي اصلي که درgateway signalingانجام مي شود دو تا است: الف-تبديل ss7 از TDMبه IPوبالعكس ب-عموما"از یکlone STPاز stand a آن استفاده می شود. شكل 4-3 بررسي سيگنالينگ گيت وي 39

40 اگر STPداشته stand a lone باشيم يعني لينك هاي سيگنالينگي شماره آن 2Mb/sاست. ولي زماني كهSTP stand a lone نيست يعني voiceنيز دارد و لينك هاي سيگنالينگي آن 64kb/sاست. شكل 5-3 بررسي سيگنالينگ گيت وي 40

41 در مسير انتقال ازSTPبه سمت سافت سوئيچ ISUPباز نمي شود.و عينا"تحويل مي گردد لذا اين سااختار براي ترافيك كم خوب است ولي اگر ترافيك زيااد شاود سارعت كام شاده و delayايجااد ميشاود لاذا ياك DEVICEبه نام Signalinاضافه Gateway مي كنندتا VOIPبه حد قابل قبول برسد)زماني كه ظرفيت شبكه باال مي رود الزم استSGاضافه كنيم تا پيام SS7 را از TDMبه IP تباديل كنناد كا ه با ه ايان عمال پر و تكال SIGTRANمي گويند كه توسط IETFاستاندارد شده است. شكل - نمايش مراحل سيگنالينگ گيت وي 41

42 3-1-3 اجزائي که فقط در NGNخالص وجود دارند. Application server application server :كه جهت سرويس دادن به مشتري استفاده مي شوند.در واقع سرويس هائي هستند كه جهت مديريت و اجراي enhancedبه service كار ميروند و با واحد call control سافت سوئيچ داراي واسطه سيگنالينگي هستند. نمونه اين سرويس ها عبارتند از: (call forward-conferencing-forward on busy-voice mail-push to call) شكل 7-3 اجزاي معماري قرار گيري soft switch سرویس های پیشرفته 42

43 Applicationاز server دو خانواده SIP و H323 هستند.)پروتكل هاي سيگنالينگي( H323 به تدريج در حال منسوخ شدن است وSIPجايگزين آن خواهد شد زيرا استفاده ازSIPراحت تر و ساده تر است سرويس هاي SIPبه شدت به سرويس هاي مالتي مديا وكنفرانسي و چت نزديك است. SIPيك پروتكل كنترل اليه كاربرد است و دسترسي آن به IPبه صورت زير است: شكل 8-3 دسترسي پروتكلSIPبه اليهIP 1 SESSION INITIATION PROTOCOL 43

44 SIPمي تواند جلسات چند رسانه اي نظير تماس هاي تلفني اينترنتي را ايجادكرده اصالح كند ياا خاتماه دهد. همچنينSIPمي تواند شركت كنندگان جديد را به جلساتي كه از قبل تشكيل شده نظير كنفرانس هاي چند رسانه اي دعوت كند مي تواند يك رسانه را به يك جلسه اضافه يا حذف نمايد. را پشتيباني مي كند. SIP بودن( MOBILITY )كاربر SIPسيار يك سيستم مخابراتي مجتماع نيسات بلكه عنصري است كه مي تواند با ساير پروتكل هايIETFبه منظور يك ساختار چند رسانه اي كامل به كار گرفته شود.چونSIPطبق مدل OSIيكlayer Applicationاست لذا مستقل از ساير پروتكل هاي شبكه اسات- x25 ) ( SCTP-UDP-XTCPو مي تواند روي تمام اينها runشود. اجزايSIP : USERكه AGENT خود دو دسته است: o UAC UAS NETWORKكه SERVER شامل: o REGISTER SERVER PROXY SERVER REDIRECT SERVER LOCATION SERVER 1 USER AGENT CLIENT 2 USER AGENT SERVER 44

45 شكل 9-3 اجزاءSIP به آغاز گر مكالمه UACمشترکAگفته مي شود به مشترکUAS Bگفته مي شود. شكل 11-3 بررسي درخواست یکAgent User 45

46 در واقع Registerيك Server سرور دريافت كننده درخواست هاي ثبت نام ياك Userاسات.ياك Agent مشترک در هنگام كار اوليه خود يا وقتي تغيير مكان مي دهد باراي اينكاه شابكه او را بشناساد بايادخود را رجيستر كند آدرس دهيURL SIPاست.ثبت نام كردن يك USERبه اين مفهاوم اسات كاه بايساتي آدرس URLرا همرا پسورد وارد ترمينال كند اگر اين كار را انجام دهدشبكه او را مي شناسدو اگر قرار باشد كسي به او زنگ بزند به او وصل مي شود. در سرورSERVER REDIRECTآخرين آدرس روز مشترکBرا به سمت مشترکAماي فرساتدچرا كاه ممكن است مشترک Bحركت كرده باشد مانند HLRموبايل. در سارورSERVER PROXYتقاضاا هااي USERدريافات AGENT ماي شاودو آنهاا را باه جااي ديگار ارسال( FORWARD )مي شودو يا به آنها پاسخ مي دهد.ضمنا"پشتيباني از سرويسFORKINGبه عهده ايان سرور است. FORKING يعني اينكه يك مشترکB چندين ترمينال داردمثال" تلفن كامپيوتر موبايال و...كاه همگي يك URLدارند.يا بايد به زنگ بخورد يا بايد يكي يكي زنگ بخورداگر يكي وصل شد بقيه وصال نماي شوند. سرورSERVER LOCATIONاطالعات محل مشترکBرا مي دهد. نحوه كار در مورد اجزايSIPبه اين صورت است كه سرور پروكسي پيام ها راAGENT USERدريافت كارده آنها رابه سمت سرور مقصد هدايت مي كند.يك در خواست قبل از رسيدن باه سارور نهاائي ممكان اسات از چندين سرور عبور كند پاسخ هر درخواست نيز از طريق همين مقدار سرور عبور كرده وبه مبداءبرمي گردد. سرورREDIRECTبرخالف سرور پروكسي وقتي پيام كاربر را دريافت كردخودش آن رابه سارور مقصاد نماي فرستد.به جاي آن پاسخي حاويآدرس جديد جهت ارتباط با كاربر مقصد به كاربر برمي گرداندتا كاربر مستقيم خودش با سرور مقصد ارتباط برقرار كند. سرورLOCATIONاطالعات محل قرار گيري كاربر را نگهداري مي كندو سرور رجيستر براي ثبت مشخصاات كاربران استفاده مي شود. =حوزه يا محل كار كاربرUSER =نام يا شماره تلفن كابر( 46

47 جریان یک CALLاز SETUP طریقSIP شكل 11-3 نماي یک call setup فرض مي كنيم مشترک A,Bدر يك Domainهستند. -مشترکAشماره مشترکB رامي گيرد.ارقام به پروكسي دامينAارسال مي شود.فرض مي شود مشترکB در همين دامين رجيستر شده است پس Proxyمي Server داند مشترک Bدر همين دامين است. -پروكسي سروربا مراجعه به رجيستر سرورآدرس IPمشترکBرا مي پرسد. -آدرسIPبراي پروكسي سرور ارسال مي شود. -دعوت مشترک Bبه مكالمه -دعوت به مكالمه از طرف مشترکBقبول مي شود. -قبول دعوت مكالمه به مشترکAارسال مي شود. Estabilish- Multimedia :مسير Channel مكالمه مالتي مديا بسته مي شود. 47

48 )اگر مشترکBدر دامينAنباشد بايد به سراغ Redirectبرود server تا آدرس مشترکB را از آن بپرسد( پروتكل هاي ارتباطي در اجزاءNGN SIP SERVER SIP SERVER CALL SERVER CALL SERVER CALL SERVER CALL SERVER SOFT SWITCH H323 SERVER H323 SIP BIیاSIP CC SIGTRAN INAP SNMAP MEGACOیاMGC SIPیاSIP-IP BICC BICC SIP SERVER SOFT SWITCH SIGNALING GATEWAY IN(SCP) MANAGEMENT MG SOFT SWITCH SIP SERVER SOFT SWITCH Access Server Access Server كار تمركاز بار روي مشاتركين IPرا انجاام ماي دهناد نوع پروتكال ماورد اساتفاده آن ACPاست توسط اين المان ها با بخش هاي APP-SERVERدر ارتباط است. 1 IN APPLICATION PART 2 BARRIER INDEPENDENT CALL CONTROL 48

49 2-3 مزایا ومعایب NGN مزایاي اقتصاديNGN استفاده از سرويس ها و APPLICATIONهاي سود آور به كاهش تعداد اجزاي شبكه درNGN باه دليال اساتفاده از ساوئيچ هاا و گيات وي هاائي باظرفيت باالدر نتيجه در پروسه هاي هزينه بري مانند مسير يابي و طراحي در يك شابكه NGNبسيار كم هزينه تر خواهد بود. CALL بااا نااود هاااي كمتاار هزينااه هااا در تجهياازات سااوئيچ هاااي مركاازي ماننااد PROCESSOR پروسسورSS7 و...كاهش مي يابد و اين تجهيزات قادر به ارائه سرويس باه همه اينترفيس ها هستند. شبكهNGN بار ترافيكي به صورت ديناميكي هدايت ميكند كه نموناه آن CONNECTION LESSمي IP باشد كه قادر است همه نوع ترافيك را هدايت كرده و ضرورت استفاده از الياه مياني شبكه را حذف مي كند)مراكز ترانزيت(. NGNاز ظرفيت شبكه و تجهيزات موجود به صورت بهينه استفاده مي كند و بازده شابكه را باال مي برد.اين شبكه با هدايت درست ترافيك از حجم آن كاسته واز پهناي باند موجود باه صورت بهينه تري استفاده مي كند مشكالت NGN نبود استاندارد مناسب نبود استاندارد مناسب در تعريف اجزاءو پروتكل هاي مورد استفاده دراين شبكه عدم هماهنگي توليدكنندگان مختلف در به كار گيري از اين پروتكل ها عدم استاندارد نهائي بعضي از پروتكل ها از سوي مجامع بين المللي o o o 49

50 مشكالت امنيتي o اشكال عمده شبكه هاي مبتني بر بسته نداشتن امنيت كاافي و دشاواري پيااده ساازي سيستم هاي امنيتي در اين شبكه ها نسبت به شبكه هاي مبتني بر مدار است. o با توجه به نزديكي شبكه هاي بسته اي به شبكه هاي كامپيوتري نرم افزار نقاش بسايار مهمي در اين شبكه ها داردلذا سرقت بسته ها و حمالت ويروساي در شابكه بساته اي بسيار رايج است. مشكالت آموزش NGNداراي o ساختار كامال"جديد با مفاهيم جديد و بعضا" دشوار است لذا پرسنل درگير در بخش هاي مختلف نياز به آموزش بلند مدت خواهند داشت كه طبيعتا" زماان بار و هزينه بر است. ضریب اطمينان شبكه / ضريب اطمينان شبكه هاي TDM درصد تعريف مي شود كه به مقادار علماي o آن بسيار نزديك است. شبكهNGN o هنوز در هيچ شبكه بزرگي به طور كامل پياده سازي نشده است لاذا طارح ضريب باال در آن تنها ادعائي است كه از سوي توليد كنندگان ارائه شده است. عدم توليد انبوه اكثر توليدات شركت هاي مختلف جنبه آزمايشگاهي دارد. توليد انبوه تجهيزات NGNبه طور كامل شروع نشده است. به علت توليد پائين در حال حاضر قيمت تجهيزات بسيار باال است. o o o IP ضرورت بستر پياده سازي NGNمستلزم شبكه IPقوي است. ايجاد بستر IPقوي نيازمند صرف هزينه و دانش فني باالست. o o 50

51 3-3 سرویس هاي NGN شبكه NGNقادر به ارائه سرویس هاي مختلف به شرح زیرمي باشد: سرویس VOICE ON DEMAND امكان داشتن يك آرشيو موضاوعي ازفايلم هااي مختلاف بار روي ياك APPLICATIONو SERVER تماشاي اين فيلم ها از هر نقطه از شبكه توسط اينترفيس هااي مناساب آن و حتاي جلاو و عقاب باردن آن وانتخاب بخش مشخصي از آن سرویس VOICE PORTAL ا مكان آ گاهي از آخرين اط العات بازار باورس صاورت حسااب هاا ي باانكي آخارين وضاعيت را ه هاا ي كشور گوش كردن به اخبار مختلف نظير اخبار پايش بيناي وضاع هاوا و...و از هار مكاان از طرياق تلفان معمولي سرویس INTERACTIVE GAMES امكان قرار دادن بازي هاي چند رسانه اي مختلف بر روي SERVERو انجام بازي بازي توسط دو يا چند نفر كه در نقاط مختلف يك كشور يا جهان قرار دارند و به شبكه NGNوصل هستند سرویس VIDEO TELEPHONY&CONFERENCE امكان برقراري سرويس كنفرانسي تصويري بين چند نفر كه داراي اينترفيس هاي مناساب و حتاي غيار يكسان و هم شكل مي باشند در يك شبكهNGN وجود دارد.بر فرض مثال ياك مشاترک متقاضاي ارتبااط كنففرانسي كه دارايWEBCAMيا تجهيزات نظير آن مي باشد با مشترک ديگري كه داراي تلفن تصويري 51

52 است و مشترک سوم كه از تلويزيون براي اين منظور استفاده مي كناد مي توانناد ارتبااط كنفرانساي برقارار نمايند سرویس UMS زماني كه آمادگي پاسخكوئي به زنگ هااي مشاتركين را ناداريم مي تاوانيم از BOXخاود در ذخيره كردن پيام آنها استفاده كنيم. UMSباراي م فهو م پيا م در ايان سار ويس ماي تواناد پياا م هاا ي صاو تي ياا فاا كس ياا ايميال ياا پياا م هاا ي ماالتي مديا( MM )باشد. در هنگام ست كردن سيستم مي توان به هر مشترک به تناسب حافظاه موجاود و نيااز مشاترک فضااي مشخصي را براي اين منظور اختصاص داد كه اين فضا متناسب با مقدار پيام قابل ضبط و طاول متوساط هار پيام مي تواند باشد.در صورت پر شدن اين فضا سيستم از نقطه ابتدائي شروع به ضبط پيام ها مي كند و پيام هاي قبلي موجود در آنWRITE OVERمي شود.به هنگام ضبط يك پيام مشخص براي ياك مشاترک ماي توان آن پيام را با گرفتن كد خاص به صورت URGENTبه سيستم معرفي كرد در اين صاورت موقاع پخاش پيام هاي ضبط شده پخش آن پيام را درالويت قرار مي دهد سرویس NOTIFICATION اين سرويس در واقع امكان آگاهي از پيام هاي رسيده است و مي تواند به يكي از خاالت زير باشد: امكان ارسالSMSبه شماره تلفن يا موبايلي كه از قبل در سيستم ست كرده ايد. امكان ارسال MAILبه MAILشخص مورد نظرتان امكانSCHEDULE )زمان بندي(كردن ارسال ويا پخش هركدام از موارد فوق. امكان آگاه از پيام هاي رسيده از هر نقطه از شبكه و از هر جائي با گرفتن يك كد خاص. امكان داشتن يكBOXبدون اين كه نياز به داشتن يك شماره PSTNواقعي باشد. 52

53 امكان دادن سرويس مربوط به مشتركين به صورت اتوماتيك يافرمان از جانب اپراتور. امكان قرار د ادن پيام خوش آمدگوئي با صداي خودتان ويا انتخاب يكي از پيام هاي ضبط شاده در سيستم با صداي يكي از شخصيت هاي مشهور. امكان خواندن شماره تلفن در سيستم)توسط برنامه ضبط شده درآن(. امكان قراردادن رمز عبور جهت دسترسي به پيام هاي ضبط شده. امكان چك كردن پيام هاي ضبط شده از طريق اينترنت. سرویس هاي دیگر امكان گوش كردن حذف كردن و يا اضافه كردن يك پيام. TTS امكان داشتن سرويس سرويس SUB-ACCOUNT سرويسHOME-OFFICE سرويس MUSIC DOWNLOAD سرويسSHOPING ONLINE سرويسTV INTERNET RADIO&DELAYED سرويسCHAT سرويسGAMING ONLINE 1 TEXT TO SPEECH 53

54 فصل چهارم گذر از TDMبهNGN 54

55 1-4 سناریوهاي گذر بهNGN در ابتدا صرفا" دسترسي از طريق شبكه دسترسي مبتني برTDMانجام مي شودو اگار ارتباطاات داده اي هم باشد از طريق سيستم DIALUPبرقرار شده وسپس از طريق انتقال مبتني بر سوئيچ بسته اي انتقال پيدا مي كند. اين حالت در كشور ما بسيار غالب است.اساسا"در كشور ما هيچ شبكه دسترسي براي كاربران وجود ندارد. در مرحله بعد دسترسي مبتني بر سوئيچينگ بسته اي در كنار دسترسي مبتني برTDMايجاد شده و اين دو مجموعه به صورت دو واحد مستقل از هم عمل مي كنند كاه ايان حالات در كشاور هااي توساعه يافتاه عموميت زيادي دارد. در مرحله بعدي كه آينده نزديك است بخشي از ترافيك صوت بر روي شبكه مبتني بار سوئيچينگ بسته اي انتقال پيدا مي كند ونهايتا" درآينده با گذر كامل به NGN ترافيك صاوت نياز بار روي شبكه مبتني بر سوئيچينگ بسته اي انتقال حمل خواهد شد فاکتور هاي اصلي در تغيير ساختار شبكه به سمت NGN حمل سرويس هاي ديتاي شبكه) FR IP ATM...(ودر يك شبكه يكپارچه امكان تعامل سرويس ها در شبكه هاي مختلف معرفي گره هاي دسترسي چند سرويسي در لبه شبكه جهت حذف پيچيدگي بخش دسترسي و ايجاد انعطاف پذيري در اينترفيس هاي مشتركين براي پشاتيباني هام زماان از فان اوري هااي دسترسي پيشرفته حداكثر استفاده از تجهيزات موجود جهت حفظ سرمايه گذاري استفاده از مديريت يك پارچه بر اساس آخرين استاندارد هاي بين المللي يك پارچه سازي عمليات كنترل شبكه خارج كردن ترافيك اينترنت در اولين نقطه از شبكه PSTN استفاده از سرويس دهنده هاي چند رسانه اي در شبكه 55

56 يك پارچه سازي از OSSهاي موجود در شبكه يك پارچه سازي منابع شبكه پشتيباني از سرويس هاي شبكه IN پشتيباني از تحريك پذيري كامل نكات کليدي در حرکت به سوي NGN حفظ سرمايه گذاري ها كاهش هزينه هاي مربوط به سرمايه گذاري ونگهداري ضريب اعتماد در حد قابليت اندازه گيري اصالح انتخاب توليدات كيفيت سرويس Carrier Grade بحث فني-اقتصادي NGN حداقل چهار فاكتور كليدي فني- اقتصادي در NGNمطرح است: هزينه ها)اصلي و نگهداري( قيمت/اجرا استانداردها سرعت نوآوري و معرفي سرويس ها 56

57 - پياده سازي NGN قبل از پياده سازي NGNباید مالحظات زیر در شبكه در نظر گرفته شود: ميان كاري با تجهيزات و كارير هاي مخابراتي يك پارچه سازي سرويس ها و پروتكل ها پهناي باند و اتصاالت بيروني مورد نياز ابعا د پروژه تجهيزات مورد نياز اينترفيس هاي عملياتي شبكه ي مورد نياز نياز هاي مديريتي مقياس رشد از نظر سرويس و حجم شبكه سروس هائي كه بايد قابل دسترسي باشند براي شروع كار بايد حجم و ظرفيت كلي رااز روي تعداد كاربران سرعت داده ظرفيت سرور و...تعيين نمود. مدل هاي ترافيكي كنترل هاي ترافيكي و روش هاي اندازه گيري ترافيك را برآورد نمود. بايد دقيقا" نوع سرويس هائي كه مي خواهيم ارائه دهيم را مشخص كنيم. الگو هاي استفاده از سرويس بايد مشخص شود. بايد ساختار كلي شبكه در نظر گرفته شود. منطقه مورد نظر به صورت واحد در نظر گرفته شده يا به نواحي جداگانه تقسيم شود. بايد تعداد درگاه هاي 64kb/s بار ترافيكي شبكه و زمان استفاده هر كاربر تعيين تعيين شوند. شرايط قابل اطمينان و دسترسي به طور دقيق در نظر گرفته شوند قبل از به کار گيريNGN باید اقداماتي به شرح ذیل انجام داد: ايجاد قابليت v5.2 در كليه مراكز سوئيچينگ يكپارچه سازي شبكه دسترسي صوت وديتا با استفاده از FTTH,ISDN,XDSL,DSLAM استفاده ازAGWبراي انتقال بخشي ازترافيك هاي سوئيچ كالس به شبكه ديتا 57

58 پياده سازي سافت سوئيچ و استفاده از گيت وي هاي ترانك ودر نهايت ساختن يك شبكه زير ساخت واحد براي حمل انواع ترافيك هاي مختلف و ساختن شبكه اي به منظور ارائه كليه سرويس هاي صوتي ديتا و تصوير بر روي يك بستر واحد چگونگي تعریف توپولوژي براساس موارد ذیل پيشنهاد مي شود: مقدار ترافيكي كه حمل و سوئيچينگ آن از نقاط اتصاليNGN به شبكه PSTNكشور ويژگي اجزاءNGN حجم درگا هها تجهيزات و گره هايNGNمورد نياز ساختار شبكه انتقال فاز بندي اجرائي شبكهPSTNبه شبكهNGN منتقل مي شود. 3-4 فازبندي پيشنهادي مراحل اجرائي -پياده سازي با هدف اصلي آشنائي با سيستم و كسب تجربيات طراحي شبكه -توسعه NGNدر سطحPCها وتوقف توسعهPCدرPSTN -حذف PCها از سوئيچينگ بين شهري و حمل ترافيك هاي مربوط به توسعه شبكهNGN - تعريف آزمايش يك اليه ماتي پلكس نوري - فاكتورهاي اصلي سناريوي حركت به سمت شبكه هاي نسل بعد ايجاد يك شبكه انتقال مبتني بر بسته مناسب مالحظات مالي محدوديت منابع تامين تجهيزات پيش بيني نياز تعريف سرويس هاي جديد بهينه سازي سرويس هاي موجود 58

59 4-4 گذر ازشبكه فعليBased TDM بهNGN در طرح گذر از شبكه فعلي به شبكهNGNدو مسئله مطرح است: سواالت اساسي حجم واندازه شبكه موجود و نحوه پيكربندي آن سياست هاي كالن واستراتژي هاي ما در واگذاري سرويس ها ميزان هزينه براي شبكه)اينكه چقدر بودجه مي توانيم اختصاص دهيم( روش هاي گذر روش جایگزیني( Replacement ) در اين روش تمام المان هاي TDMرابر مي داريم و المان هاي NGNرا وارد شبكه مي كنيم. معایب این روش: الف-صرف نظر كردن از سرمايه گذاري هاي قبلي و هزينه زياد ب-اجزاي شبكه NGNدارای ضريب اطمينان / نيازمند تست هاي بيشتر هستند. مزایاي این روش: درصد است ولي شبكه هاي NGNواجزاء آن هنوز الف-با حداكثر سرعت ممكن مي توان سرويس هاي جديد را به مشتركين ارائه كرد. ب-خريد منطبق با اخرين تكنولوژي هاي روز دنيا است. 59

60 شكل 1-4 روش جایگزیني روش مهاجرت( Migration ) شكل 2-4 روش تكاملي یا مهاجرت 60

61 روش تكاملي یا جزیره اي یک سري مزایا ومعایب داردند که عبارتند از : مزایا: ساختار موجود شبكه دچار تغييرات شديد نخواهد شد از طرفي ممكن است در بعضي از شبكه ها)كه از سوئيچ هاي ديجيتال قديمي تر استفاده مي كنند(ارتقاي سوئيچ هاي موجود هزينه بيشتر يا برابر با روش جايگزيني داشته باشد. با توجه به اين كه ساختاراصلي شبكه دچارتحول زيادي نمي شود لذا ضريب اطمينان شبكه پائين نخواهد آمد. ارائه سرويس VOIPدر شبكه به محض پياده سازي شبكه از طريق روش پله اي معایب: سرمايه گذاري نسبتا" زياد براي ارتقاي تما سوئيچ هايTDM مطمئن نبودن در مورد پايداري و ضريب اطمينان شبكه سوئيچ هايNGSبه دليل استفاده از پروتكل داخلي بين سافت سوئيچ و MGWتوانائي كار با محصوالت شركت هاي مختلف را ندارد لذا سفارش محدود به يك شركت خواهد بود. تعداد مراكز كنترل هم چنان زياد خواهد بود. با توجه به عدم آگاهي از ميزان استقبال مشتركين از سرويس هايNGNسرمايه گذاري زياد نامعقول است. تبديل شبكه به شبكه تمامNGNهزينه زيادي در بر دارد. با توجه به اين كه زير ساخت شبكهIPتقويت نشده است هزينه باالي فوق ممكن است با مشكالتي مواجه شود. تنها سرويسي كه در كنار چنين شبكهاي اجرا مي شود VOIPبا كيفيت باال و سرويس هاي ويدئوئي محدود و با كيفيت پائين است ولي با توجه به اين كه اين مراكز براي توسعه محدوديت نداشته و توسعه مراكز هر ناحيه در يك نقطه به صورت متمركز صوورت مي گيرد بر روش اول ارجحيت دارد. 61

62 حرکت گام به گام ازPSTNبهNGN شكل 3-4 سوئيچ هاي NGNوجایگاه آن در شبكه با استفاده از روش مهاجرت گام اول:دسترسي به اينترنت از گام دوم:تحكيمPSTN طريقPSTN گام سوم:صوت روي بسته با استفاده از سافت سوئيچ كالس گام چهارم:صوت روي بسته با استفاده از سافت سوئيچ كالس گام پنجم:چند رسانه اي گام ششم: NGN كامل 62

63 روش جزیره( overaly ) شكل 4-4 روش جزیره )مرحله اي( اين روش عالوه بر فوائد روش مهاجرت يك سري فوايدديگر زير را دارد: تست تجهيزاتNGN و معرفي قابليت و سرويس هايNGN با شبكه بررسي عملكرد تجهيزات جديدNGN با ساير اجزاء شبكه بررسي تقاضاي سرويس هاي مختلف و ايجادآن در مراحل بعدي پرداخت هزينه ها به صورت تدريجي و تقويت شبكهIPبه موازات آن شكل 5-4 جایگاه تجهيزاتNGN در روش مرحله اي 63

64 تجهيزات مورد نياز ردر روش مرحله اي SG :جهت كنترل شبكهNGN مورد نياز است وكليه پروتكل هاي استاندارد شبكه را پشاتيباني ماي كند و از ويژگي هاي قديمي شبكه سرويس هاي جديد NGN و سرويس هاي چند رسانه اي جدياد پشتيباني مي كند. TGW:MGWكاه دروازه شابكه TDMباراي ورودترافياكPSTN باهIP اسات.ايان MGWترافياك صوت دورنگار مودم ISDNمبتني برIP كليه پروتكل هاي كنترلي را پشتيباني مي كند. سيستم هاي مديريتي :با استفاده از نرم افزار NET MANAGER مدیریت شبكه در روش مرحله اي INMC :مديريت عناصر شبكه كه به صور ت CLIENT/SERVERعمل مي كند وبا راباط گرافيكاي جهت كنترل SGو MGWطراحي رفع عيب و ايجاد يك رابط متن بازCORBAو بر اساس استاندارد جهت ارتباط با سطوح باالتر مديريتي است. IPMC :توسط اين قسمت اپراتور هاي شبكه مي توانند پارامتر هاي بحراني وابسته به شبكه را كنترل و نظارت كنندو خروجي را به صورت گرافيكي MGCP RESP SS7:TRUNKSEISURE SS7:Release(REL) 3 و بال درنگ مشاهده نمايند.از طرفي امكان پرسش و پاسخ از بانك اطالعاتي وجود دارد. ISMC هب: وسيله اين قسمت مي شود سيستم را پيكربندي كرد. ISSC :به مشتركين اجازه اشتراک در ورودي هاي پرتابل وب به صورت SELF-CAREرا مي دهند. 64

65 شكل 6-4 مدیریت شبكه در روش مرحله اي 5-4 بررسي برخي از سناریو هاي ارتباطيNGN سناریوي BASIC SENARIO یا TRUCKING) (IP SOFT SWITCH MG IP BACKBONE MG PSTNI PSTNI شكل

66 PSTN MG(I) SOFT SWITCH MG(E) PSTN 11 MGCP RESP MGCP RESP SS7:RELEASE COMPELET شكل 8-4 مراحل یک سناریويBASIC 66

67 شرح مراحل 16-1 به ترتيب زیر است: SS7:TRUNKSEISURE(IAM)- MGCP(CRCX):Create Connection- SS7:TRUNKSEISURE- SS7:TRUNKSEISURE(IAM)- MGCP(CRCX):Create Connection+HIG(I)IP-Address- MGCP RESP + HIG(E)IP-Address - MGCP(MDCX)+HIG(E) IP-Address- SS7:CONTINUTY TEST(COT)- SS7:CONNECT(ACM,ANM)- SS7:CONNECT(ACM,ANM)- 5 RTP Traffic flow- SS7:Release(REL)- SS7:Release(REL)- SS7:Release Complete(RLC)- MGCP(DLCX)- MGCP(DLCX)- سافت سوئيچ وظايف ServerوMG controller Call را انجام مي دهد سناریو با دو سافت سوئيچ BICC) (IP Truking inter working with 67

68 SOFT SWITCH SOFT SWITCH PSTN MG(I) Ip core network MG(I) PSTN شكل 9-4 شكل کلي سناریو با دو سافت سوئيچ - سناريوي ارتباط در شبكه NGNخالص( Call (SIP User TO SIP User - 68

69 SIP PROXY/REDIRECT SERVER SIP SIP CLIENT SIP PHONES IP BACKBONE SIP PHONES SIP CLIENT شكل 11-4 ارتباط در یک شبكهNGNخالص مراحل در این ارتباط به شرح زیر است: SIP INVITE- SIP INVITE- SIP 2000K- SIP 2000K- ACK- ACK- 69

70 4-5-4 سناریوي (FORKING) SIP PROXY A SIP PROXY B موبایل SIP 5 SIP نسل چهارم لپ تاپ IP BACKBONE SIP PHONES SIP CLIENT SIP PHONES SIP CLIENT شكل 11-4 طرح کلي از سناریوي FORKING مراحل به شرح زير است: Invite- 2000K- Search- Request- 2000K- ok- - 5 Invite Multiple Location Entries- Ack- Invite- Ack- 70

71 6-4 خالصه طرح NGNکشور راهبرد استراتژي و اهداف كالن توسعه شبكه هاي مخابراتي كشور در برنامه پنج ساله چهارم رسيدن به ضرائب نفوذ زير است: در بخش تلفن ثابت رسيدن به ضريب نفوذ 5 %)شبكه )PSTN در بخش تلفن همراه رسيدن به ضريب نفوذ 5 %)شبكه )PLMN در بخش دسترسي به اينترنت رسيدن به ضريب نفوذ 5 %)شبكه )PDN در بخش ارتباطات روستائي رسيدن به پوشش 55 %روستاها به منظور نيل به اهداف فوق نيازمند داشتن شبكه اي مبتني برIPهستيم تا بتاوان هماه نيااز هااي فاوق را)سرويس هاي تلفن ثابت سرويس هاي باند پهن چناد رساانه اي و سارويس هااي اختصاصاي موسساات و شركت ها(را تامين نمود استراتژي گذر ازTDMبه NGN - - همان طور كه در زير بخش - توضيح دادم بهترين روش در كشور ما براي رسيدن به NGN روش تكامل تدريجي ياجزيره اي است در اين سناريو ساختارشبكهPSTN حفظ شاده و ضامن بااقي نگاه داشاتن سرويس ها و زير ساخت شبكهPSTN موجود ودر كنار آن ايجاد يك شبكهNGN به صورتOverlay سرويس هاي جديد ارائه شده و در نهايت گذار شبكهPSTN به اين شبكهNGN تكميال كنناده مهااجرت ماورد نظار خواهد بود. به صورت عملياتي و اجرائي در كشور در اين سناريوساختارTX PSTNها حفظ شده وازطريق Signaling GatewayهاوGateway Mediaها بهswitch Packetمتصل مي شوند.و در نقاطي كه هزيناه هااي عمليااتي و نگهداري مراكزLXمشكالتي را ايجاد نماوده مراكزLXباا Gateway) AG(Accessجاايگزين خواهاد شاد.وباه تدريج با جايگزينيLX با( Gateway AG(Access شبكه PSTNحذف NGNجايگزين مي شود. 71

72 3-6-4 مراحل استراتژي گذر ازTDM بهNGN استراتژي گذر ازTDMبهNGNدرقالب 7 مرحله صورت مي پذیرد: مرحله :شروع از تهران )به دليل تجمع ترافيك( ايجاد هسته IP/MPLS PSTN(TDM) PSTN,PDMN,. سایر شبکه ها IP/MPLS شكل 12-4 ایجادهسته IP/MPLS 72

73 مرحله دوم:اتصال TICوTCTبه NGN در اين مرحله هسته IP/MPLSاز طريق AGبه,MG شبكه PSTNزيار سااخت در تهاران متصال ماي شود. SGهاوMGها منابع مشترک شبكه هاي PSTNوNGNباه شامار ماي روناد و توساط Call Server هاا كنترل مي شوند.از طريقMGهستهIP/MPLSبه شبكهPSTNاستان تهاران متصال ماي شاود وتوساط Call Serverهاي مسئول اين استان كنترل مي شوند. مرحله سوم:اضافه كردن مشتركينNGNدر تهران الف-گسترش شبكه IPتاحد مراكز LXمورد نظر TC/T ب-اتصال مشتركين جديد استان تهران از طريق AG بهserver Call هاي محلي ج-برقراري ارتباط مشتركينPSTNاستان تهران با مشتركينNGNاز طريقMGوSG د-تمامي ترافيك خروجي از استان تهران از طريق NGNو با استفاده ازMGوSGهاي شبكه زير ساخت مرحله چهارم:توسعه به ديگر شركت هاي مخابراتي استاني( TC/P ) الف-اتصال شبكه ترانزيت محلي) TC/P (ها باه هساته NGNاز طرياق MG هاا باا كنتارل توساط Call serverهاي محلي مسئول استانها ب-اتصال مشتركين جديد در شركت هاي مخابراتي استاني TC/Pها از طريق AGبه ج-انتقال تمامي ترافيك خارج از استان TCX از طرياق NGNو بوسايلهMG ساخت Callمحلي server و SG شابكه شاركت زيار 1 MEDIA GATEWAY 2 ACCESS GATEWAY 73

74 د-چينش Call server NGN ها براي مسير دهي ترافيك بين استانها و شبكه استان مورد نظر از طرياق شابكه مرحله :دسترسي ديگر شبكه هاي PSTNوPLMN زماني كه استان هاي ديگر به NGNگذر كردند اينترفيس هاي TICبه PSTNباين الملال و PLMN ماي توانند بهNGN گذر نمايند. مرحله :گذر مشتركين سنتي بهNGN دراين مرحله مرحله در خصوص استان هاي كوچكتر كه تاكنون گذر ننموده اند اجرا مي شود. الف-هرگااه شابكه مخاابراتي اساتاني مبتناي بارNGN شاد مي بايسات تمركاز در آن اساتان بار گاذر مشتركينPSTNبه NGNباشد. ب-با انجام روش فوق بار روي شبكه PSTNكاهش يافته و مراكاز TDMاي باراي سارويس هاا آزاد ماي شوند. ج-زماني كه استان كامال"گذر كرد نيازي به MGو SGنبوده وآنها رامي توان آزاد نمود. مرحله :هدف نهائي هدف نهائي زماني به دست مي آيد كه مرحله و تكميل شده و تمامي PSTNها از سرويس دهي خاارج شود.در اين مرحله تجهيزات قديمي و از كار افتاده وداراي OPEXباالاز مدار خارج شده وشابكه هاا باكيفيات باالتر خواهند بود. نهايتا" شبكه مطابق شكل صفحه بعد خواهد بود.: 74

75 OTHER PSTN/PLMN NETWORK MG SG MG SG SC TIC استان ها IP/MPLS CORE هسته AG هسته تجميع شكل 13-4 شبكه NGN 75

76 4-6-4 توپولوژي شبكه NGNکشور از نظر رويكرد افقي شبكه NGNبه صورت زير است: شكل 14-4 رویكرد افقي در شبكهNGN 76

77 7-4 انواع الیه هاي شبكه NGN بر اساس آخرين خروجي هااي مرباوط باه گاروه مطالعااتي NGN Focus علاي الخصاوص ITU-Tو (Service ساارويس Transport )واليااه دو اليااه اصاالي ترانسااپورت( Startum NGNاز Group شاابكه ( Startumتشكيل ميشود الیه ترانسپورت مبناي ترانسپورت درNGN يك شابكهIP اسات كا ه ا مكاناات و مكاانيز م هاا ي خاا ص تضامين كي فيات سرويس( QoS )و امنيت نيز به آن اضافه گرديده اند تا عالوه بر سرويس هاي ديتا قابليت ارائه سارويس هااي صوتي و ويدئو ئي رانيز داشته باشد. اين شبكه همانند تمامي ديگر شبكه هايIP از سه بخش تشكيل شده است: الف-انتقال در اليه )سيم مسي و فيبر نوري( ب-يك مكانيزم ديتالينك اليه به صورت ارجح اترنت Ethernet ج- IP )پروتكل اينترنت (دراليه به عنوان چسب ارتباطي بين سارويس هاا و دو بخاش الاف و ب جهات انتقال ترافيك اين سرويس ها. براي ارائه سرويس هاي مختلف مورد نظرشبكه هايNGN نياز به انتقال ترافيك هاي مختلف با نياز هاي ترافيكي متفاوت از روي بستر IPاست.راه حل اين مسئله استفاده از پروتكل MPLS در هسته اين شابكه هاا مي باشد. MPLS فن آوري قدرتمندي است كه به دليل برخورداري از ويژگي هاائي مانناد انعطااف پاذيري و توسعه پذيري مي تواند مجموعه اي از مشخصه هائي مانند مهندسي ترافيك و كيفيت سرويس بسيار خوب را فراهم آورد كه شبكه هاي منحصرا" م تنی برIP قادر به ارائه آن نمي باشند.با استفاده ازMPLS قابليت هاي شبكهIP در ارائه انواع سرويس ها به كاربران افزايش مي يابد.شبكه هايIP بدون MPLS باراي ارائاه قابليات 77

78 هائي مانند كيفيت سرويس نيازمند راه كارهائي نظير افزايش ظرفيت شابكه باه بيشاتر از مقادار ماورد نيااز معمول هستند)اين روش هنوز هم توسط برخي از شبكه هاي BackboneبزرگIP استفاده مي شود(. با واقعيت هاي اقتصادي جهان امروز فراهم كنندگان شبكه هايIP نيازمند باازنگري در ايان روش هاا و جستجوي راهكارهائي به منظور برقراري تعادل مناسب بين قابليت اعتماد كارائي ورشد اين گوناه شابكه هاا هستند.در شبكه هاي MPLS IP/MPLS تكنولوژي هسته اعطاف پذير و توسعه پذير ي به نظر مي رسد كه مي تواند راه گشاي فراهم كنندگان شبكه باشد. به طورخالصه الیه ترانسپورت شامل سه بخشش Access )دسترسشي( Agregation )تجميشع( و Core )هسته( است: - دسترسي( Access ):بخش دسترسي شبكه كه از يك طارف باا مشاتركين و از طارف ديگار باا - - Aggregationدرارتباط است.اين بخش از شبكه وظيفه ايجادقابليت دسترسي مشتركين به سرويس هاي ارائه شده در NGN را داراست و با انواع تكنولوژي هاي باسيم و بي سيم و ابزار مورد نياز مشتركين شكل مي گيارد.مهمتارين تجهيازي كاه در شابكه هاايNGN در ايان بخاش اساتفاده ماي شاود كيات وي دسترسي( AG )است كه انواع دسترسي هاي مختلف از قبيال)., PSTN,V5.X,XDSL.LAN (را باراي كاربران فراهم كرده وآنها را به نود مبتني برپكت در شبكهNGN متصال ميكناد.از تجهيازات ديگار ايان بخااش مااي تااوان مااودم هاااي XDSL كياات وي هاااي خااانگي (Residential Gateway,Home ( Gateway پايانه هايPHONE POTS IP و...را نام برد. فن آوري هاي باند وسيع در اليه دسترسي( Mile (First فنآوري هاي XDSLنامتقارن ADSL2(G992.4)- ADSL2+(G992.5)- ADSL LITE(G992.2)- ADSL(G992.1)- 1 ACCESS GATEWAY 78

79 شكل 15-4 فن آوري هاي XDSLنامتقارن فن آوري هاي XDSLمتقارن HDSL(G991.1) G.SHDSL(G991.2) o o شكل 16-4 فن آوري XDSLمتقارن 79

80 فن آوريXDSLنامتقارن و متقارن پرسرعت VDSL(G.993.1) VDSL2(G.991.2) o o شكل 17-4 فن آوريXDSL متقارن ونامتقارن پرسرعت شبكه هاي دسترسي مبتني بر( FTTX ) شبكه هاي تمام فيبر( (FTTH 1 شبكه هاي ترکيبي( (FTTB 2 -FTTC 3 -FTTcab 4 o o 1 FIBER-TO-THE-HOME 2 Fiber-To-The-Building 3 Fiber-To-The-Curb 4 Fiber-To-The-Cabinet 80

81 شكل 18-4 ساختارFTTX فن آوري به کار رفته درشبكه هاي دسترسي تمام فيبرمي تواند به یكي از حاالت زیر باشد: فن آوري فعال نوري( Network (Active Optical Home Run Fiber o Active Star Ethernet o فن آوري غير فعال نوري( Network (Passive Optical PON o 81

82 شكل 19-4 شبكه فعال نوريFiber Home Run شكل 21-4 شبكه فعال نوري Active Star Ethernet 82

83 شكل 21-4 ساختارشبكه فعال با استفاده از هردو فن آوري شكل 22-4 ساختارشبكه غير فعال 83

84 شبكه هاي دسترسي FTTXاز دو بخش با زیر ساخت هاي متفاوت تشكيل شده است: -بخش فيبر با استفاده از فن آوريPON -بخش مس كه مي تواند از فن آوري هاي زير باشد: ADSL2 ADSL2+ VDSL VDSL2 شكل 23-4 مقایسه فن آوري هايDSLپرسرعت 84

85 شبكه هاي دسترسي بي سيم( LINE (WIRE داليل استفاده از شبكه بي سيم امكان ارائه سرويس به مشتركين در حال حركت امكان راه اندازي شبكه هاي دسترسي با حداقل هزينه اتصال كاربران روستائي ودور افتاده به شبكه مخابراتي انواع شبكه هاي بي سيم بر حسب محدوده تحت پوشش WLAN :كه 1 محدوده تحت پوشش آن مي تواند يك خانه شركت بيمارستان و يا يك ساختمان بزرگ باشد.در اين شبكه ها از تكنولوژيWIFIاستفاده فراواني مي شود. WMAN :شبكه 2 بي سيم شهري كه توانائي برقراري ارتباط بي سيم را در يك منطقه وسيع)مانند يك شهر(را دارد. دراين شبكه ها تكنولوژي Wimaxكاربرد فراواني دارد. شكل 24-4 انواع شبكه هاي بي سيم از نظر محدوده تحت پوشش 1 Wireless Local Area Network 2 Wireless Metropolitan Area Network 85

86 بخش تجميع( Aggregation ) ازنوع شبكه هاي شهري اسات و وظيفاه رسااندن IPتاا بخاش دسترساي و جماع آوري ترافياك بخاش دسترسي براي انتقال به بخش هسته( Core )را بعهده دارد.تكنولوژي مورد استفاده در اين بخش عموما" الياه و ترجيحا" اترنت است كه درموارد خاص مي تواند از تكنولوژي هاي اليه استفاده كند.ايان بخاش در لباه خود با بخش هسته تعامل دارد.تجهيزات NGNاين بخش عبارتند از: DSLAM :جمع كننده ومتمركز كننده ترافيك مودم هاي DSLمي باشد كه از يك طرف با مودم هاي DSLمشتركين و از طرف ديگربا شبكه Aggregationدر ارتباط است. سرويس هاي دسترسي پهن باناد( BRAS ):عملياات مرباوط باه تعياين هويت صادور مجاوز و حسابرساي( AAA )سارويس هااي پهان باناد كااربران را انجاام داده و آنهاا را از ياك ياا چناد DSLAMجمع آوري مي كند. ( MG )مديا گيت وي:اينترفيس بين نودهاي پكتي NGNو نود هاي سوئيچ مداري PSTNاست و هرگونه تبديل مورد نياز ترافيك هاي حامل)تبديل مديا(را انجام مي دهد بخش هسته( Core ) بخااش IPشاابكه عماادتا" در هسااته Core پياااده سااازي مااي شااود و از طريااق ايجاااد نقاااط ارتباطي( Pop )در لبه خود به بخش تجميع متصل مي گردد.تكنولوژي مورد استفاده در آن IP/MPLS استتجهيزات اصلي در بخش هسته روترهاي پر ظرفيتIP با قابليت MPLS مي باشند. 1 Broadband Access Server 86

87 شكل 25-4 تنوع فن اوري ها در الیه ترانسپورت شبكهNGN شكل 26-4 معماري الیه ترانسپورت شبكه 87

88 شكل 27-4 شكل الیه ترانسپورت به تفكيک الیه ها کنترل در جديدترين معماريITU عماكرد هاي كنترلي كه درمدل هاي قبلي به عنوان ياك الياه مجازا وتحات عنوان اليه كنترل در نظر گرفته شده بودند بين دو اليه ترانسپورت و سرويس تقسيم مي شوند بدين صاورت كه عملكردهاي مربوط به كنترل ترانساپورت( Function Transport )در Control الياه ترانساپورت وعملكارد هاي مربوط به كنترل سرويس Function) Service )در Control اليه سرويس قرار مي گيرند. 88

89 شكل 28-4 عملكردهاي کنترل در الیه سرویس و ترانسپورت کنترل سرویس عملكردهاي كنترل سرويس شامل كنترل سرويس هاي نيازمند جلسه( Session ) بدون نياز به جلسه (non ( session رجيستر شدن تائيد هويت و صدور مجوز در سطح سرويس است.ايان عملكردهاا همچناين شاامل توابعي جهت كنترل منابع مديا يعني منابع و گيت وي هاي خاص در سطح سيگنالينگ سرويس مي باشند. شكل -5 هوشمندي رادر بخش كنترل اليه سرويس با تمركز بر اينترفيس هاي بين دو اليه سارويس و ترانسپورت نشان مي دهد.همان طور كه در شكل مشخص شده است هوشمندي در اين اليه به معناي وجاود قابليت هاي تعيين و اهراز هويت كنترل مونيتورينگ حسابرسي و غيره جهت ايجاد و نگهداري سرويس ها مي 89

90 باشد در ضمن اينترفيس هاي الزم جهت استفاده كنترل شده از امكانات اليه ترانسپورت زيرين باراي فاراهم كنندگان سرويس 3thنيز Party ديگر از قابليت هاي فراهم شده دراين بخش مي باشد کنترل ترانسپورت اين كنترل شامل دو عملكرد است كه عبارتند از: شكل 29-4 هوشمندي دربخش کنترل الیه سرویس كنتاارل منااابع و پااذيرش ) RACF ):در معماااري كنتاارلRACF NGN كنتاارل QoSشامل)رزرو منابع كنترل پذيرش كنترل گيت وي( NAPT )ترجمه آدرس پورت و شبكه( و يا عملكردهااي كنتارل پيماايش FW را ر و ي شابك ه هاا ي دسترساي و هسات ه با ه انجاا م ماي رساند.كنترل پذيرش شامل چك كردن اجازه ورود بر اساس پروفايل كاربر قوانين و سياست هاي خاص اپراتور الويت سرويس ودر دسترس بودن مناابع در بخاش هااي دسترساي و هساته ماي باشد.در كنترل NGNنقش RACFميانجيگري در مذاكره برسر منابع وتخصيص آنها بين كنتارل 1 Resourse and Admission Control Function 2 Network and Address Port Translate 3 Firewall 90

91 سرويس و ترانسپورت مي باشد. RACFارتباط متقابلي با ترانسپورت به منظور كنترل موارد زير در اليه ترانسپورت برقرار مي كند)فيلتر كردن پكت ها كالسه بندي عالمت گذاري سياست گذاري و الويت بندي ترافيك رزرو كردن واختصاص دادن پهناي باند ترجمه آدرس پورت وشبكه و فايروال است( RACFبا وارسي كند. عملكردهاي كنترل اتصال به شبكه ارتبااط متقاابلي دارد تاا پروفايال كااربران را عملكرد هاي كنترل اتصال به شبكه ) NACF:(NACF عمليات رجيستر شادن در سطح دسترسي وآغاز عملكرد هاي مربوط به دسترسي كاربرانتهاائي باه سارويس هااي NGNرا فراهم مي كند.اين عملكردها تعيين وتائيد هويت را سطح شبكه مديريت فضاي آدرس IPشابكه دسترسي وتائيد جلسه هاي Sessionدسترسي را به انجام مي رساند. NACFعملكردها و قابليت هاي زير رافراهم مي كند: تدارک ديناميكي آدرس هاي IPوديگر پارامترهاي configتجهيزات كاربر تائيد هويت در دسترسي به شبكه بر مبناي پروفايل هاي كاربران Configشبكه دسترسي بر مبناي پروفايل كاربران مديريت مكان در اليه IP در مجموعNACF و الیه سرویس RACF ارتباط كنترل و اليه ترانسپورت در NGN را فراهم مي كنند. دو وجه مهم و كليدي NGN اوال"جدا سازي كنترل سرويس وتدارک آن از شبكه حامل زيرين و ثانياا" توسعه كنترل سرويس براي تلفن مالتي مديا)چند رسانه اي( مي باشد. 1 Network Attachement Control Function 91

92 سكو هاي ارائه سرويس مورد نياز بايد اينترفيس هاي باز را با استفاده از APIها)مثل آن چاه در Parlay Group (وجود دارد و يا سرويس هاي پروكسي براي استفاده فراهم كنندگان Thirdايجادكنند.سرويس Party هاي نتيجه شده بايد براي كاربران انتهائي كه بين شبكه ها نقل مكان مي كنند( roaming )در دسترس پاذير باشند و طبعا" سرويس هاي انتها به انتها بايد بين كاربران متصل به شبكه هاي مختلف كه از فراهم كنندگان سرويس هاي مختلفي استفاده مي كنند فراهم باشد سكوهاي ارائه سرویس( (SDP 1 از نقطه نظر سكو هاي سرويس NGNموارد زير را در برمي گيرد: تعريف معماري هاي كنترل سرويس كه هم موارد مرباوط باه APIهااي OSA پوشش دهند. Proxyرا و هام بهبود و توسعه مكانيزم هائي كه بتوانند تدارک سرويس ها را روي چند شبكه مختلف پشتيبا ني كنند و roamingو interconectivityسرويس ها رانيز پوشش دهند. پياده سازي مكانيزم هائي كه از كنترل كاربران روي سفارشي كردن سرويس هاا و پروفايال هاا پشتيباني كنند. تاثير قابليت حركت مشتركين روي سكو هاي ارائه سرويس SDPهاي اوليه مدتي است كه توسط اپراتورهاي موبايل پياده سازي و استفاده مي شوند با اين رويكرد كه به فراهم كنندگان محتوا جعبه ابزار( Toolkit )و فن آوري ظهور سارويس در شابكه را ارائاه كنناد.بادين صورت فراهم كنندگان محتوا مي توانند سرويس هاي محتوائي براي شبكه موبايل ايجاد نمايند. اما در حال حاضر صنعت نقش بسيار وسيع تري براي SDPدر نظر گرفته است نقشي كه با همگرائاي IT ودنياي مخابرات عجين شده است.اين نقش جديد SDPها را به قلب كسب وكاريك اپراتور وارد مي كند و قابليت بالقوه آن تغيير مدل تجاري و توان توليد منافع اپراتور مي باشد. 1 Service Delivery Platforms 2 Open Service Access 92

93 اين كه SDPها كجا و چگون پياده سازي مي شوند در واقع تعيين كننده موفقيت ياا شكسات كال ياك زنجيره ارزشي( chain Value )مخابراتي است از اپراتورهاي شبكه گرفته تاا فاراهم كننادگان سارويس و كاربران انتهائي. SDPبخش استراتژيك از فن آوري هاي محيط NGNاست.بزرگترين يكپارچاه ساازهاي سايتم نارم افزاري دنيا مثل Alcatel HP IBMو Ericcsonو توليد كنندگان نرم افزار مثل Oracle Microsoftتاالش مي كنند تا نظراتشان را در باره اينكهSDPچيست و چگونه بايد پيااده ساازي شاود را باه ديگاران القااء كنند.مفهومSDPتخصص هائي در حوزه هاي ويژه مي طلبد از جعبه ابزارهاي ( toolkit ) آداپتورهاي شبكه وگيت وي ها كه سرويس هاي سطح شبكه را براي ايجاد كنندگان سرويس فراهم مي كنند گرفته تااابزار Repositoryتجهيزات download renderingكه تضمين كننده ارائه محتوا با فرمت مناساب باه كااربران انتهائي مي باشند.تمامي اين فن آوري ها نيازمند اتصال به SDPهستند وSDPنياز بايدباه سيساتم هااي تجاري و عملياتي اپراتور متصل شود.توليد كننده نرم افزاري ( vendor )كهSDPياك شاركت مخاابراتي را كنترل مي كندنفوذ عظيمي بر مدل تجاري و OSS/BSSآن در سال هاي آتي خواهد داشت. در محيط نسل جديد سرويس ها ميدان رقابتي هستند كه در آن برسر تصاحب مشاتركين و بودجاه آن رقابت جدي وجود دارد.هرچه سرويس هاي بيشتري ارائه شود منابع بيشتري را نصيب فاراهم كنناده سرويس خواهد كرد.فراهم كنندگان سرويس نيازمند جذب بيشترين تعداد سازندگان سارويس (service SDP يك Developer) مي باشند وبايد باراي آنهاا ايجااد سارويس هااي اباداعي قابال اجارا روي چنادين شابكه مختلف تل فيق سار ويس هاا ي صاو تي ديتا و ويادئوئي و هام چناين اناوا ع سار ويس هاا ي نوظهاور)مثال presenceو سرويس هاي وابسته به مكان location (را ساده كنند. راه حل محيط ايجاد سرويس ) SCE )مي باشد. SCEدر واقع اليه پايش روي ساازندگان سارويس در است كه حاوي جعبه ابزار هاي كليدي و استاندارد ساخت سرويس persentation Deviceوفن آوري هاي اجراي سرويس مي باشد.از مباحث مطرح در اينجا چگونگي تكامل SCEبه سامت اينتارفيس 1 Service Create Environment 93

94 هاي سطح باال( level high )برنامه نويسي كاربرد هاست كه سبب باز شدن محيط SDPو به تبع آن شبكه هاي مخابراتي به روي صد هزار سازنده وتوليد كننده ITجهاني مي شود.از ديگر مسائل چگونگي عملكارد SCEدريك پارچه سازي مجموعه وسيعي از استاندارد هاي اين حوزه شاامل OMA IMS OSA/Parlay 3GPP IETF جديد در ايجاد سرويس به نام Service SOAP WEBوJ2EEمي باشد.با كماك SCEهام چناين ظهاور ياك عملكارد Serviceيا borkering Serviceرا orchestration ماورد تفحاص و بررساي قاارار داد. اياان عملكاار د ساابب مااي شااو د تااا فااراهم كننااد گان ساار ويس بتواننااد ساار ويس هااا ي چندينthired_partyمختلف را از طرريق كاتالوگ هاي سرويسيSDPبا يك ديگر مرتبط و هماهنگ كرده وبدين صورت سرويس هاي جديد و پيچيده تري ايجاد نمايند الیه مدیریت كليه عمليات مربوط به مديريت انتها به انتهاي شبكه و سرويس ها و اماور مشاتريان و صدورصاورت حساب( NMS/CCBS )در اين اليه انجام مي شود.طراحي و پياده سازي اين اليه باه صاورت ياك پارچاه انجام مي شود به گونه اي كه كاركرد هاي اين سيستم در سطح ملاي و اساتاني قابليات ماديريت وارائاه سرويس داشته باشد. سيستم هاي مديريت شبكه امور مشتريان و صادور صورتحسااب( NMS/CCBS )كاه از بخاش هااي بسيار مهم شبكه هستند به صورت توزيع شده قابل پياده سازي نمي باشند.زيرا پياده سازي پروسه هااي NM/CCBبه صورت يك پارچه در بيش از 5 استان به طور مستقل و مجزا امكان پذير نيست.از ايان رو مديريت انتها به انتهاي شبكه و سرويس ها كه مهمترين عامل در يك پارچه سازي شابكه هاا باوده وباه عنوان مهم ترين دستاورد شبكه هاي نسل جديد در ارائه سرويس به مشتريان قابل مالحظه است صارفا" در قالب طراحي و اجراي يك پارچه ومتمركزNMS/CCBSامكان پذيراست مشروط براين كه اين سيستم ها به صورت اليه اي طراحي شوند.تا استان ها نيز بتوانند مديريت شبكه وسرويس هاي خود را به عناوان زير مجموعه اي از سيستم متمركز انجام دهند بنابراين مديريت NGNبه صورت متمركز توساط شاركت 94

95 ارتباطات زيرساخت ايجاد مي شود.شركت زير ساخت موظف است مراكز عملياتي استاني رانيز ايجاد و راه اندازي نمايد.بدين طريق ساير شركت هاي استاني قادر خواهند بود عمليات خود رامديريت نمايند مزایاي روش متمرکز از خصوصيات و مزاياي روش متمركز مي توان به موارد زير اشاره نمود.: -مديريت شبكه/سرويس به صورت انتها به انتها از مبدا تا مقصد براي شبكه هاي PSTN و NGN -امكان دارا بودن سياست واحد ويكنواخت در طراحي پياده سازي نگهداري و توسعه NM/CCB -پيچيدگي كمتر درپروسه هاي امور سفارشات/امور تداركات سرويس رفع مشكالت وغيره... - جلوگيري از هر گونه اتالف هزيناه ناشاي از عملياات تكراري ساربار مجوزهااي نارم افزاروساخت افزارپرسنل وغيره ونيز كاهش تعداد سيستم ها به عنوان عامل موثر در كاهش هزينه ها -پروسه هاي بسيار ساده تر يك پارچه سازي و كاهش هزينه هاي مربوطه -هم گرائي ساده تر بين سرويس هاي ثابت و سيار -امكان صدور صورت حساب همگرا به صورتي ساده تر 8-4 مدیریت شبكه NGN مباني و اجزاء OSS هر سيستم OSSاز دو عنصر اصلي سيستم هاي مديريت شابكه و سيساتم هااي ماديريت خراباي تشكيل شده است. سيستم ها ي مديريت شبك ه مسئول نظارت كلي بر شابك ه ماي باشاند از جملا ه نظاارت بار ترا فياك شبكه جمع آوري اطالعات آماري عملكرد و كارائي شبكه يافتن خرابي هاي سيستم وعلل آنها 95

96 زماني كه خرابي مشخص شد اطالعات به سيستم مديريت خرابي ارساال ماي شاود تاا باه ثبات آن پرداخته و فر آيند هاي الزم جهت رفع و بررسي خرابي فعال گردد دو مدل اوليه براي مدیریت شبكه وجود دارد: الف-مديريت توزيع شده ب-مديريت متمركز و سلسله مراتبي پنج دسته اصلي وظایف مدیریتي استاندارد OSI مدیریت خرابي FM 1 مدیریت پيكربندي CM 2 مدیریت حسابداري AM 3 مدیریت کارائي یا عملكرد PM 4 مدیریت امنيت SM 5 که به FCAPSمشهور است مدیریت شبكه درشبكه هاي نسل بعد پروتكل هاي مدیریتي پروتكل SNMP پروتكل CMIP استاندارد TMN 1 Fault Management 2 Configuration Management 3 Accounting Management 4 Performance Management 5 Security Management 96

97 پروتكل LNMP پروتكل ANMP سيستم هاي پشتيباني عمليات موثر سيستم هاي پشتيباني عملياتي عبارتند از زير ساخت فن آوري اطالعاتي كاه تواناائي ايجاد باه كاار گيري مديريت و نگهداري سيستم ها ي شبكه اي مثل شارژينگ و هزينه ها مديريت شابكه مديريت سرويس مورد نظر مشتريان وتقاضا ها را به اپراتورها ارائه مي دهد مجموعه ویژگي هاي سيستمOSSدر شبكه NGN ارتباط عملياتي متقابل با محيط ها و سيستم هاي فعليOSS پشتيباني از شبكه هاي ناهمگن حمايت از تجارت الكترونيكي وسرويس هاي همگرا حمايت ساختاري مبتني بروب مقياس پذيري مستقل از سازنده واسطه هاي كاربري باز و مبتني بر client/?server استفاده از پردازش هاي سلسشله مراتبشي تحليلشي AHPبشراي SLAدر OSS AHPابزار تصميم سازي چند پايه اي براي تبديل تصميم هاي كيفي به مقاادير قابال انادازه گياري است. 97

98 حركت به سمت مديريت درمحيط NGN را مي توان به صورت زير مرحله بندي كرد: مديريت محيط شبكه اي برقراري محيط شبكه اي متفاوت اجراي طرح گذر برچيدن محيط شبكه اي قديمي مديريت در حال اجراي محط شبكه اي متفاوت سيستم صورت حساب سيستم هاي صورت حساب گيري شامل المان هاي نرم افزاري و سخت افزاري هستند كه ركوردهاي CDRرا ازالمان هاي مختلف شبكه گرفته تائيد و نرخ گذاري كرده وساپس آنهاا را در ياك ساياهه جمع آوري وبه مشتري ارسال مي كند صدور صورت حساب در شبكه هاي مبتني بر مدار مشتركين نمي توانند ترازهاي صورت حساب خود را قبل از انتهاي يك دوره صاورت گياري كنند. تراز صورت حساب يك مشتري بمحض توليد يك CDRبه هم مي ريزد. فراهم كنندگان سرويس ديگر قادر به آشكار سازي اين كه مشتركين به حد اعتبار رسيده اند يا نه نمي باشند. زياد كردن اعتبار مشتريان در واقع هزينه هاي بدهي شركت را افزايش مي دهد صدور صورت حساب در شبكه هاي مبتني بر بستهNGN صورت حساب گيري در اين شبكه ها بسيارپيچيده تر از شبكه هاي مبتني بر مدار است. در شبكه مبتني بر بسته به جاي CDRاز IPDRاستفاده مي شود. 98

99 در IPDRجزئيات بيشتري وجود دارد تراز صورت حساب يك مشتري به محاض تولياد ياك CDRبه هم مي ريزد. در آينده نياز به يك ساختار صورت حساب گيري چند سرويسه ومبتني بر IPبا شرايط زير داريم: Rating felexibility Real Time Billing Convergent Billing Scalability Costumer Self_Care ملزومات صورت حساب گيري در NGN بايستي مكانيزم هاي باز براي صورت حساب گيري در دسترس باشد. سياست ها و روش هاي مختلف صورت حساب گيري بايد پشتيباني شود. قابليت پردازش تمام تركيبات مختلف بايد فراهم شود پروتكل و اينتر فيس هاي امن و كارا بايستي بين عناصر شبكه و عناصر صورت حساب گيري استفاده شود. عملكرد مديريت براي بهره برداري يك پارچه از عناصر عملياتي صورت حساب گيري مدل شارژینگ در NGN مدت وزمان استفاده حجم ديتاي استفاده شده وب سايت هاي دست يابي شده كيفيت سرويس استفاده شده( CoS ) Per Flow 99

100 Per Event Per Retail Purchase Flat Rate,Duration,Time of Day استاندارد هاي صورت حساب گيري CIBER OSP TAP IPDR 9-4 امنيت در شبكه نسل آتي امنيت يك كاراكتر مهم در همه سرويس ها است و براي حفظ منافع كاربران وفراهم كنندگان سرويس ها ضروري است.از آنجا كه مباحث امنيتي مباحثي كامال" مهم و حياتي درهر شبكه اي است نياز به تعريف ايان ويژگي در ساختار شبكه هاي نسل آتي كاامال"محساوس واجبااري اسات.بناابراين در ايان بخاش باه بياان ساختارهاي امنيتي اليه بندي شده در شبكه هاي نسل آتي مي پردازيم.در ايان بخاش ابتادا ضارورت پيااده سازي امنيت در شبكه هاي نسل آتي مورد بررسي قرار مي گيرد و سپس به تعريف امنيت در ساختار شبكه هاي نسل آتي پرداخته واليه هاي امنيتي و همچنين سطوح امنيتي در شبكه هاي نسل آتي را مورد مطالعاه قرارمي دهيم. امنيت يك كاراكتر مهم در همه سرويس ها است و براي منافع فراهم كنندگان سرويس هاضروري اسات ا و لين چا لشي ك ه فراهم كنند گان سر ويس هاا باا آن ر وبار و هساتند اطمينان از كاارائي پايش بيناي پاذير ي سر ويس در يك ترا فيك بد است ك ه از ن قاط پاياني چناد گانا ه توزيا ع شاد ه در مرزهاا ي شابك ه سار چشامه ميگيرد امروزه اين نوع رفتارها باا رفتارهاائي مثال DDOSو كارم هااي تورباو وSPAMهااي ناماه هااي 1 DISTRIBUTED DENAIL OF SERVICE 100

101 الكترونيكي و Phishingوويروس ها شناسائي شده اند.بخشي از ترافيك توليد شده به خاطر وقاايع و اثارات بعدي است كه مي تواند عمليات عادي شبكه راقطع كنند. وريسك را براي پشتيباني از وساايلي كاه مسائول مسير يابي پايه و سوئيچينگ بسته ها هستند باال مي برد. براي اطمينان از كارائي باالي امنيت شابكه بايد از وضعيت سنتي به يك وضعيت توسعه به منظور كاهش اثرات حمله ها حركت نمود.گرچه به صاورت مختصار مي توان گفت منابع مورد نياز در اين زمينه تخصص ها وسيستم هاي امنيتي به هم وابسته كه ديدگاه هااي فراگير از شبكه هاي كامل ارئه مي دهند هستند اما نبايد از بهبود عملكرد هاي امنيتي نيز غافل شد.به دليال دسترسي آسان وافزايش ابزار هاي حمله پيچيده و روند محرک هاي فزايناده باد ومتناوع امروزه در اينترنات ترافيك بد شايع شده است.بنابراين فراهم كنندگان سرويس ها بايد باه دنباال تعرياف موضاوعاتي در زميناه محافظت سرويس ها و شبكه باشند. امروزه مشتري از فراهم كننده سرويس در باره پياده سازي پيشگيري هاي امنيتي براي شرايط ترافيك بد سوال مي كنند.مشتري به محافظت اتوماتيك و انتها به انتها نياز دارد. درايان مساير راه حال هاائي كاه باه CPEهاي خاص با توسعه زياد و باز نويساي كاالن درتوپولاوژي هااي شابكه نيااز دارد مقارون باه صارفه نيستند.در حالي كه دراينترنت از قابليت اعتمادضمني به سمت بي اعتمادي فراگير در حركت هساتيم امنيت قلب شبكه هاي آينده خواهد بود.امنيت در تجهيزات بحراني قرار داده مي شود تا از مواردي مثل آن چاه در زير آمده است حمايت كند: قابليت دسترسي و اطمينان سرويس استمرار تجاري SLAها توافقات سطح سرويس اعتماد مشتري 1 Customer Premise Equipment 2 Service Level Agreement 101

102 1-9-4 شرایط الزم امنيتي پارامتر هائي كه براي رسيدن به امنيت بايد رعايت شوند عبارتند از: شناسائي ترمينال و كاربر:بررسي درستي شناسه كاربران و ترمينال ها و بررسي مجوز كاار باراي استفاده از منابع امنيت و مجوزها:تصديق درستي ارتباط با ديگر شبكه هاا و باا فاراهم كننادگان كاربردهاا و باا كاربران سرويس ها و كاربردها: شروط امنيتي شامل: قابليت اعتماد جامعيت داده :ممانعت ازنفوذ اطالعات غير مجاز يا دسترسي غير مجاز :منبع تغيير داده غير مجاز o o عدم رد o :اعمال داده شده نمي توانند رد شوند. دسترسي:قابليت دسترسي به سرويس و داده خصوصي سازي :منع دسترسي به پروفايل به صورت غير مجاز و افشا ساازي و تغييار و o o تبديل خصوصي سازي شبكه:به اپراتورها در شبكه امكان مي دهد تا ديد را نسبت به توپولاوژي شابكه محدود كنند. CLIR/CLIP :امكان شناسائي شروع كننده تماس نشست را فراهم مي كند. 1 Confidentiality 2 Integrity 3 Non Repudiation 4 Calling LineIdentification Restriction/ Calling LineIdentification Persentation 102

103 2-9-4 تهدید هاي وابسته به شبكه نسل آتي سه كالس از تهديد ها در شبكه هاي نسل آتي مطرح است: -تهديد وابسته به پيام -تهديد وابسته به كاربر صفات امنيتي سيستم كه بر تهديد هاي سيتم اثر مي گذارند شامل قابليت اعتماد ايمني داده تصديق وقابليت دسترسي مي باشند.برخي تهديد هائي كه سيتم مواجه با آن است اين ويژگي ها را به خطر مي اندازد.مطاابق با اين اثر ITU-Tپنج مدل از تهديد هاي ممكن را ارئه كرده است كه عبارتند از: -تهديد وابسته به سيستم -تخريب )حمله به قابليت دسترسي(:با حمله به اطالعات و يا منابع شبكه قابليت دسترساي باه خطار ماي افتد. )حمله به ايمني داده(:ورود بدون مجوز ايمني داده را به خطر مي اندازد. )حمله به قابليت دسترسي(:سرقت حذف ويا گم كردن اطالعات و ياا مناابع باه قابليات دسترساي صدمه ميزند. -خطاي ناشي از اختالل -حذف -افشاء )حمله به قابليت اعتماد(:دسترسي بدون مجوز براي رسيدن به چيز باا ارزش اعتمااد باه سيساتم را تهديد مي كند. -قطع كردن )حمله به قابليت دسترسي(:با قطع سزويس ها شبكه خارج از دسترس يا غير قابال دسترساي مي شود. 1 Destruction 2 Corruption 3 Removal 4 Disclosure 103

104 3-9-4 دامنه هاي امنيتي شبكه شكل -5 دامنه هاي امنيتي مختلف را با توجه به آسيب پذيري شبكه نشان مي دهد.اين دامنه هاا مبتناي براستاندارد 805.X ITU-Tهستندو عبارتند از: كنترل دسترسي:محدوديت وكنترل دسترسي به شبكه سرويس ها وكاربردها مثل رمز عباور ACLو ديوار آتش تصديق درستي:تهيه و تدارک شناسائي مثل رمز مشترک PKI امضاي ديجيتالي سند ديجيتالي عدم رد:عملي را كه در شبكه در حال اجراست نمي توان رد كرد مثل عمليت سيستم كه ضبط شده يا امضاي ديجيتالي قابليت اعتماد داده:اطمينان از قابليت اعتماد داده مثل رمز گذاري امنياات ارتباااط: اطمينااان از اياان كاا ه اط العااات تنهااا از مباادا باا ه م قصااد در جريااان اساات مثلL2TP,MPLS,VPN ايمناي داده:اطميناان از دريافات داده اي كاه ارساال شاده ياا بازياابي دادهااي كاه ذخياره شاده مثل MD5 امضاي ديجيتالي نرم افزار آنتي ويروس قابليت دسترسي:اطمينان از دسترساي باه عناصار شبكه سارويس هاا و كااربرد هاا باراي كااربران.BD/DR قانوني مثل IDS/IPS بررسي كد هاي دريافتي براي تشخيص خطاي شبكه و خصوصي سازي :اطمينان از شناسائي و استفاده از شبكه اي كاه خصوصاي نگاه داشاته شاده مثال NATو رمز نگاري. 1 Interruption 2 Applied colored Lable 3 Public Key Infrastructure 4 Message Digest Algorithm 5 Intrusion detection system/intrusion prevention system 6 Business Coninuty/Disaster Recovery 7 Network Address Translation 104

105 شكل 31-4 دامنه هاي امنيتي مبتني برX805 ITU-T الیه هاي امنيتي مفهوم اليه هاي امنيتي همگرائي مرتبه اي در امنيت براي شبكه بيان مي كند.نگاشت نياز هاي شبكه و امكان گروه بندي براي اليه اي امنيتي مي تواند در تعريف اينكه چطور عناصر شبكه در اليه هاي باالئي به حفاظت توسط اليه هاي پائيني تكيه مي كنند سود مند باشند. سه اليه امنيتي به صورت اليه امنيتي پايه اليه امنيتي كاربرد و اليه امنيتي سرويس ها تعريف شده اند.هر اليه تهديد ها و آسيب پذيري خود را دارد.امنيت در اليه امنيت در اليه رافراهم مي كند وامنيت در اليه امنيت در اليه را فراهم مي كند. 105

106 تعریف الیه هاي امنيتي اليه امنيتي پايه:اين اليه بلوک هاي ساختماني از شبكه ها سرويس ها و كاربردهاسات.مثال مساير يااب هاي منحصر به فرد سوئيچ ها سرويس دهنده ها لينك هاي WANلينك هاي نقطاه باه نقطاه لينك هااي اترنت. اليه امنيتي كاربردها:شامل كاربرد هاي مبتني بر شبكه است كاربران انتهائي به آن دسترسي دارناد مثال جستجوگر ووب پست الكترونيكي وتجارت الكترونيكي وفهرست كمكي. الياه امنيتاي سارويس هاا: شاا مل سار ويس هاائي اسات كا ه بارا ي كااربران انتهاائي فاراهم ماي شا و د مثلQoS,VoIP, IP,ATM.WIFIو,IM سرويس هاي محلي و سرويس هاي رايگان کاربرد الیه هاي امنيتي در شبكه هاي IP اليه امنيتي پايه:شامل مسير ياب هاي منحصر به فرد و سرويس دهنده ها اليه امنيتي سرويس ها:شامل اليه حمل IP سارويس هااي پشاتيبانيIP مثالDHCP,DNS,AAA سرويس هاي ارزش افزوده مثل QoS,VoIP,VPN اليه امنيتي كاربرد:شامل كاربرد هاي پايه مانند FTPو دسترسي وب كااربرد هااي سااختار مثال پسات الكترونيكي كاربردهاي پاياني سطح باال مانند تجارت الكترونيكي و آموزش الكترونيكي سطوح امنيتي مفهوم سطوح امنيتي براي اطمينان از اين كه فعاليت هاي شبكه بنيادي به صاورت مساتقل انجاام ماي شود.مفيد است.)مثل توافق امنيتي در سطح امنيتي كاربران انتهائي كه اثري بر روي توابع وابساته باه ساطح 1 Wide Area Network 2 Wireless Fidelity 3 Instant Messege 4 File Transfer Protocol 106

107 امنيتي مديريت ندارد(.در جائي كه فعاليت هاي شبكه به اندازه گيري هاي امنيتي براي محافظات از شابكه وابسته است سطوح امنيتي اجازه شناسائي پتانسيل آسيب پذيري شبكه را مي دهد تعریف سطوح امنيتي سطوح امنيتي نوعي از عمليات را كه در شبكه اتفاق مي افتد نمايش مي دهند.هار ساطح امنيتاي باراي * يك اليه امنيتي به كار مي رود در نتيجه جنبنه امنيتي به صورت سه بعادي داريم هار جنباه امنيتاي آسيب پذيري ها و تهديد هاي منحصر به فرد خود را دارد. سطح امنيتي كاربر انتهائي:در اين سطح دسترسي و استفاده از شبكه به وسيله مشتري با اهداف مختلااف انجااام مااي شااود.مثاال حماال و اتصااال پايه دسترسااي بااه ساارويس هاااي ارزش افزوده) VoIP,VPN ( دسترسي به كاربردهاي پايه شبكه مثل پست الكترونيكي سطح امنيتي سيگنالينگ/كنترل:در اين سطح فعاليت هائي انجام مي شود كه ماي توانناد تواباع شبكه راكارا كنند وارتباط ماشين به ماشين را فراهم كنند. سطح امنيتي مديريت:در اين سطح مديريت و تامين ذخيره عناصار شابكه وپشاتيباني از تواباع FCAPSانجام مي شود. 107

108 فصل پنجم شبیه سازی شبکه NGN با نرم افزارOPNET 108

109 شبيه ساز کامپيوتري براي سرویس هاي دسترسي و مكانيزم هاي ارتجاعي در شبكه هاي نسل اینده انتظار مي رود كه شبيه سازي اتفاق مجزا خواهد بود يك متد مهام از مطالعاه وبررساي سارويس هااي دسترسي وقابليت اطمينان در شبكه هاي نسل بعد.بنابراين كاربرد يك شبيه ساز موثر.كه مي تواند اجازه دهد بتدريج اضافه شود عناصر NGNووظايف آنها براي ارزيابي QOSمي تواند پيشنهاد شود در ايان پاروژه.چناين شبيه ساز مجزا از)منحصر به فرد( است فا د ه مي شاو د در مادل سااز ي و ارزياابي مطا لعا ه قابليات دسترساي و اطمينان در. NGNمراجه بيشتر خواهد بود به عنوان يك شبيه ساز NGN.نتايجي كه اين سند ارائه مي دهد بررس يبيشتر شبيه سازهاي شبكه مخابراتي است نتيجه اين بررس يكمك مي كند تا انتخاب كنيم ابزار شبيه سازي متناسب مورد نيااز در پاژوهش باراي مورد خروجي اندازه گيري موردقابليت دسترسي مدل كشخص مورد انتخاب اجزا شابكه و ماورد ايجااد نمونه اوليه. ابتدا ما ضوابط استفاده شد ه در شبيه ساز انتخاب شده را مورد ارزياابي قارار مياد هايم و ساپس نتاايج بررسي مان را كه اين ضوابط اعمال خواهند شد 1-5 -ضوابط ارزیابي ما فرض مي كنيم زماني كه استفاده مي كنيم از ابزار شبيه سازي مختلف كه مي شود در ارزيابي قابليت دسترسي واطمينان شبكه ngnبكار برد آن مي تواند ويژگي هاي زير را بدست آورد: -قابليت مدل سازي -اعتبار مدل هاي شبيه سازي شده -اعتبار نتايج شبيه سازي -قابليت توسعه 109

110 -قابليت استفاده -هزينه هاي مجوز - قابليت مدل سازي - شبيه ساز NGNما استفاده خواهد شد براي شبيه سازي تكنولوژي هاي شبكه همگرا كه بر پايه, PSTN شبكه اي پي هستند به. NGNبنابراين بايد پشتيباني كناد الماان هااي مختلاف NGNو وظاايف انهاا را. نا همچنين اجازه مي دهد ارزيابي كنيم سارويس قابليات دسترساي VOIPصاوت از طرياق اي پاي را وديگار سرويس هاي چند رسانه اي پيشنهاد شده به وسيله NGNرا.همچنين براي كشف انعطاف پذيري و استراتژي هاي كيفيت سرويس در NGN بنابر اين كاربران بايد قادر باشند ازادانه استفاده كنند از موارد زير: R1 -مدل هاي پروتكل هاي VOIP RSVP, MPLS-TE هاي پروتكل هاي سيگنالينگ R2 -مدل R3 -مدل هاي خرابي هاي نوعي و پروتكل مسير يابي مخلف R4 -مدل هاي اجزا اليه نوري R5 -مدل هاي سناريوهاي ترافيك تلفني مختلف R6 -مدل هاي مكانيزم هاي كيفيت سرويس R7 -مدل هاي معماري هاي شبكه هاي مختلف R8 -تحليل واناليز اندازه گيري كارائي و پرفورمنس -R9 اطالعات ورودي/خروجي در فرمت xml 110

111 2-1-5 اعتبار مدل هاي شبيه سازي شده R10 -اعتبار مدل هاي شبيه سازي شده اعتبار نتایج شبيه سازي شده R11 -كيفيت منابع غير مترقبه )غير تصادفي( R12 -اناليز شبيه سازي ديتا خروجي مرتبه اي)افالين/انالين( R13 -همكاري ممكن با اكاروا و كنترل كننده اتوماتيك ترتيبي سبيه ساز در سناريويMRIP قابليت توسعه: یعني اینكه ویژگي جدید به مدل هاي شبيه سازي اضافه شود معقول -R14 قابليت توسعه/ اضافه كردن مدل هاي شبيه سازي جديد از پروتكل ها ومكانيزم ها در يك زمان قابليت استفاده يعني اينكه كاربر بتواند به راحتي با ان كار كند و به هر اينترفيسي وصل شود. R15 -وجود يك محيط گرافيكي خوب كه بتواند به عنوان يك اينترفيس ورودي/خروجي استفاده شود R16 -وجود يك جزوه و راهنما كه طريقه استفاده از شبيه ساز را توضيح دهدو - مجوز هاي هزينه -R17 هزينه يك مجوز بازرگاني كه يك شبيه ساز مي دهد. 111

112 2-5 نرم افزارopnet اين تكنولوژي تعداد زيادي از انواع مختلف شبيه سازي و مدل سازي را با تكنولوژي ها متفاوت پشتيباني مي كند. و با دو نوع اليسنس اكادميك و بازرگاني ارائه مي شود كه ما در اينجا با نوع اصلي ان يعناي opnet modellerورژن استفاده مي كنيم. Opnetكه modeler به opnetمشهور اسات ياك راباط گرافيكاي GUIدارد كاه كااربران زياادي باراي ايجاد مديفاي وتاييد مدل ها براي اجراي شبيه سازي وهمچنين نمايش واناليز شبيه سازي ديتاا ي خروجاي دارد.مدل هاي شبيه سازي ساخته مي شوند در يك مد مرحله اي.مدل ها مي توانناد سااخته شاوند از اجازا موجود يا باال/پايين يا پايين/باالي يك روش هر لول نمايش ميدهاد سااختمان داخلاي ووظاايف لاول بااالتر را. لول زير استفاده شده اند: لول شبكه( level (netwotk مدل سازي توپولوژي هاي شبكه در اين لول مدل سازي قرار دارند.عناصر شبكه نظير لينك هاي ارتباطي و اسباب گره ها استفاده مي شوند براي ساخت مدل.بعالوه پردازش لينك/گره و بازيابي خرابي در اين سطح مدل سازي ميشوند. لول گره( level (node دراين سطح ساختار داخلي اسباب لول شبكه مدوله ميشوند.عناصر استفاده شده مدل سازي شامل:ماژول پردازشگر عمومي ماژول صف فرستنده وگيرنده و وجود دارد اتصاالت داخلي با طيف ها يا سيم هاي اماري لول پردازش( level (proseces وظايف اسباب سطح گره يا نود در اين سطح مدله مي شوند.بوسيله fsm(finite state machines) لولlevel proto c 112

113 c پايين تري سطح مدل سازي لول proto-cاست. level proto-cيك قسمت اضافي از زبان برنامه نويسي يا ++ cاست.تعداد زيادي از توابع كرنل قابل دسترس. و سورس كد همه مدل در اين سطح است. شكل 1-5 ساختار مرحله اي در opnet قابليت مدلينگ R1 -مدل هاي پروتكل 113 voip كتاب خانه opnetشامل modeler مدل هاي sipو,rtp همچنين مدل هايي نظيرmgcpو همچنينh248/megacoنيز مي باشد.اگر چه اپ نت مسئول تصحيح اين پروتكل ها نيست. هاي پروتكل سيگنالينگrsvp,mpls-te R2 -مدل

114 مدلopnet mpls همه جزييات مدل تكنولوژي mplsمربوط به امنيت مهندسي ترافيك را دار است. رب اساس استاندارد هاي اينترنت وكاليبراسيون صنايع تخصصي ويژگي mplsبه شرح زير است: --پيكر بندي استاتيك/ديناميك lsp --محافظت وبازيابي مكانيزم هايي نظيرreroute ast f --سازگاري با اليه vpn --سيگنالينگ مربوط به rsvp-te,ldp R3 -مدل هاي پروتكل هاي مسير یابي و خراب نوعي Opnetبطور modeler كامل پشتيباني مي كند از خرابي نودها و لينكها و بازيابي خراب ها يعني مي شود لينك/گره ها را با خرابي ست كرد وسپس با بازيابي در يك زمان معين شبيه سازي ان را بازيابي كرد. Opnetمدل modeler هاي مختلف پروتكل هاي مسير ريابي را ارائه ميدهد. شامل ospf.is-is,bgp,rip R4 -مدل هاي اجزا الیه نوري Opnetاين modeler قسمت راپشتيباني نمي كند ولي ديگر محصول گروه opnetيعني گروه wdmاز ان پشتيباني ميكند. modeler Opnet فقط يك مدل فيزيكي sonetرا پشتيباني ميكند كه نمي تواند از اليه نوري پشتيباني كند براي همين از گروه wdmاستفاده مي شوداين گروه سرويس ها وساختار sonet/sdhو طول موج هاي ان و همچنين لول هاي فيبر را توليد ميكند.در واقع مي شود يك شبكه پيشرفته با معماري رينگ ومش نوري sonetطراحي كرد. R5 -مدل هاي سناریوهاي ترافيكي مختلف 114

115 Opnetتوليد modeler ميكند تعدادي از مدل ترافيكي كاربردي نظير SIP-Video-HTTP-FTPو بعالوه مي تواند سناريوي كامال"سفارشي از ترافيك را توليد كند كه براحتي توسعه داده مي شود. R6 -مدل هاي مكانيزم کيفيت سرویس مكانيزم هاي كيفيت سرويس تا زماني كه ترافيك يك شبكه در حال انتقال است ارائه مي شود واين توسطmodeler Opnetبه شبكه اعمال مي شود و شامل ويژگي هاي زير است.: ترافيك كالسه بندي شده( CLISSIFICATION (TRAFIC مارک گذاري( MARKING ) نساابت تعهااد دسترسااي/پلاايس ترافيااك Commited Access بازيابي اتفاق تصاادفي زود رس (Random early detection(red or الويت صف( queuing)(pq (priority پوشيدگي پايين صف( queue)(llq (Low latency صف سفارشي( Queuing)(CQ (Custom Weighted Fair Queing(DWFQ-CB-WFQ) Weighted Round Robin(DWRR,MDRR or MWRR) Rate/Policing Trafic wred)) R7 -مدل هاي معماري شبكه هاي مختلف Opnetپشتيباني modeler مي كند از انواع مختلف معماري شبكه انواع پيكر بندي آزادانه اتصاالت داخلي شبكه هاي سلسه مراتبي و غير سلسله مراتبي. 115

116 R8 -آناليز اندازه گيري کارائي شبكه Opnet modeler اندازه گيري مي كند كارائي را با حالت تمام طيف وهمچنين مي تواند نتايج را به صورت آماري ذخيره ويا به صورت فرمت خاص به خروجي بدهد. XML ورودي/خروجي با فرمت R9 -اطالعات Opnetتوليد modeler ميكند ورودي شبكه را از منابع اطالعات خروجي ليست زير منلبع اطالعات كه به عنوان ورودي مي شود استفاده كرد نشان ميدهد: ATM text file VNE Server HP NET WORK Node Manager XML FILES Device Configuration Data اعتبار مدل هاي شبيه سازي 116

117 R10 -اعتبار مدل هاي شبيه سازي Opnetيك modeler سازي مي كند نتایج اعتبار شبيه سازي ابزار شبيه سازي بازرگاني است كه انواع مدل هاي با مسئوليت وبا اعتبار شبيه R11 -كيفيت منابع تصادفي R12 -اناليز شبيه سازي ديتا خروجي مرتبه اي)افالين/انالين( R13 -همكاري ممكن با اكاروا و كنترل كننده اتوماتيك ترتيبي سبيه ساز در سناريويmrip قابليت توسعه -R14 قابليت توسعه/ اضافه كردن مدل هاي شبيه سازي جديد از پروتكل ها ومكانيزم ها در يك زمان معقول قابليت استفاده R15 -وجود يك محيط گرافيكي خوب كه بتواند به عنوان يك اينترفيس ورودي/خروجي استفاده شود R16 -وجود يك جزوه و راهنما كه طريقه استفاده از شبيه ساز را توضيح دهدو هزینه هاي مجوز -R17 هزينه يك مجوز بازرگاني كه يك شبيه ساز مي دهد. 3-5 مطالعه بررسي یک شبيه سازي سناريوي بررسي يك شبيه سازي ساده مرحله دارد: 117

118 ست کردن توپو لوژي شبكه: ابتدا يك شبكه شامل گره ست مي كنيم.شامل روتر هسته)دو تاLER وسه عدد )LSR و ايستگاه كار كاربري.تمامي روتر ها روترهاي ipهستند.لينك based هاي ميان روترهاي هسته DS1(1.544 ( MB/Sولينكهاي ميان ايستگاه هاي كاربر باروتر ها( DS3(44.736Mb/sمي باشد. در واقع در OPNETاين مراحل توسط يك محيط گرافيكي طراحي مي شود مطابق شكل صفحه بعد: شكل 2-5 توپولوژي شبكه 118

119 تعریف ترافيک واضح و آشكار دو ترافيك در شبكه طراحي مي شود: الف- Application HTTPميان كاربر وسرور( Server (http User and ب- Application VOIPميان دو كاربر User2) (Voice User1 and Voice شكل - تعريف ترافيك 119

120 تعریف ترافيک پس زمينه مشخص كردن يك پترن به عنوان ترافيك پس زمينه كه حمل مي كند bit/secondياPacket/second را به مدت يك ساعت تا پايان شبيه سازي شكل - تعريف ترافيك پس زمينه اجراي پروتكل OSPF ابتدا دراين مرحله پروتكلOSPFرا با باالنس بار اجرا مي كنيم و استفاده مي كنيم از سناريوي OSPFبراي اندازه گيري كارائي( PERFORMANCE )لينك ها وروتر ها و مقايسه آن با سناريوي MPLSدر مرحله 120

121 شكل 5-5 پيكربندي OSPF شكل 6-5 نمایش روتر ها براي هر ترافيک 121

122 ست کردنMPLS وپيكر بندي LSP سپس ما ست آپ ميكني تا هر كدام از روتر ها به صورت MPLSعمل كنند با ست كردن FEC بدنه ترافيك و LSPاستاتيك بايد بصورت هاپ به هاپ پيكر بندي شود.ما LSPرا بهدو صورت ست آپ مي كنيم: الف-مسير اوليه:گره 5 و و -مسير كوتاه تر ب-مسير ثانويه:گره 5 و و و -كه به سختي پيدا مي كند پروتكل مسير يابي سنتي را مانندOSPFرا -پيكر بندي خارج شدن/ ورود گره LER شكل 7-5 پيكر بندي FEC 122

123 شكل 8-5 پيكر بندي بدنه ترافيک شكل 9-5 پيكربندي LSPاستاتيک 123

124 پيكر بندي ورودي خروجي گره هاي LER پيكر بندي ورودي و خروجي هاي گره ها براي تقسيم و نگاشت ترافيك هاي مختلف به مسير هاي مختلف مثال" ترافيكVoiceعبور مي كند از مسير اوليه كه با گره هاي 5 و و درگير است و ترافيك HTTPكه عبور مي كند از مسير ثانويه كه عبور مي كند از گره هاي 5 و و و شكل -5 پيكر بنديLER 124

125 شكل 11-5 نمایش مسير هاي ترافيک تعریف حالت یک خرابي در واقع با تعريف خرابي در لينكي كه بين گره 5 وگره شبيه سازي انجام مي دهيم قرار دارد با مدت 55 ثانيه در طي يك ساعت 125

126 شكل 12-5 تعریف اتفاقات خرابي ثبت نتایج و مقایسه با مقادیر کارائي ما انتظار داريم كه نتايج زير ثبت شوند از شبيه سازي شبكه مادر سناريوي MPLS,OSPFاتفاق مي افتد حاالت خرابي لينك/گره زير: Re_convergence Time Each Link Utilization Packet Loss in Failure Results For Voice Packet end_to_end delay and delay variation 126

127 شكل 13-5 ثبت اندازه گيري کارائي 127

128 شكل 14-5 مقایسه با اندازه گيري کارایي)عملكرد( 128