پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - مختصری در مورد شبکه های کامپیوتری انتقال اطلاعات معمولا از طریق دو سیستم زیر انجام می گیرد: 1-انتقال آنالوگ (Analog) یا پیوسته 2-انتقال دیجیتال (Digital) یا گسسته شکل موج در آنالوگ مثلا بصورت یک تابع سینوسی است اما در سیستم دیجیتال بصورت پالس های 0 و 1 می باشد. ماشین های مرتبط با داده ها را DTE (Data Terminal Equipment) گویند. مثلا ماشین های خود پرداز (ATM) یا یک پایانه فروش در یک فروشگاه (POS) یا یک PC موجود در منزل. جهت انتقال اطلاعات به سه روش است: 1-یک طرفه (Simplex) یا همیشه فرستنده یا همیشه گیرنده مال رادیو و تلویزیون 2-دو طرفه ناقص (Half Duplex) که در این روش DTE ها هم می توانند بفرستند و هم رسیو کنند ولی نه همزمان مثل گیرنده های واکی تاکی (Walky Talky) 3-دو طرفه کامل (Full Duplex)که در هر لحظه می تواند هم دریافت و هم ارسال داشته باشد مثل تلفن پهنای باند B.W. (Band Width) : به محدوده فرکانسی که امواج آنالوگ بدون هیچگونه افتی از سیستم مخابراتی منتقل می کردند گفته می شود. فرکانس های خارج از محدوده پهنای باند انرژی شان محدود بوده و در واقع منتقل نمی شوند البته این از مشخصات کانال انتقال می تواند باشد و یا محدودیتی که عمدا اعمال می شود. مثلا سیستمی که فقط اجازه عبور امواج آنالوگ با فرکانس 88 تا 108 مگا هرتز (محدوده امواج FM) را می دهد دارای پهنای باند 20 مگاهرتز است. نویز (Noise) : به اختلال یا پارازیت در انتقال اطلاعات گویند.میزان بزرگی نویز در مقابل سیگنال داده ها با نسبت سیگنال به نویز (S/N) ارائه می شود که مثلا در مورد امواج TV هر چه این مقدار بیشتر باشد شفافیت تصویر بهتر می شود. نویز معمولا بوسیله میدان های مغناطیسی ناشی از وسایل دیگر در محیط کار و یا دستگاه هایی که دارای موتور الکتریکی و رله هستند تولید می گردد. سرعت انتقال داده ها : سرعت انتقال داده ها در خط انتقال با تعداد بیت های عبوری در واحد زمان تعریف می گردد و واحد آن بیت در ثانیه (bps) می باشد. مهمترین عوامل موثر در یک خط انتقال پهنای باند و میزان نویز است. حداکثر سرعت داده ها در یک خط انتقال از رابطه شانون بدست می آید: H حداکثر تعداد بیت ها در ثانیه : B.W.Log(1+S/N) که البته لگاریتم در مبنای دو دویی می باشد نقش مودم : از آنجا که اطلاعات می توانند از طریق خط تلفن بصورت آنالوگ منتقل شوند نیاز داریم در رایانه ها آنها را به سیگنال های دیجیتالی تبدیل کنیم. لذا در فرستنده (تبدیل دیجیتال به آنالوگ) نیاز به تجهیزات مودولاتور (Modulator) و در گیرنده (آنالوگ به دیجیتال) نیاز یه دمودولاتور (Demodulator) داریم که این کار را در رایانه مودم انجام می دهد. انواع شبکه ها : 1-شبکه های محلی (LAN) : معمولا در ساختمان های اداری و سرعت انتقال داده ها زیاد 1Mbps تا 400Mbps 2-شبکه های گسترده (WAN) : شبکه های بین یک ناحیه وسیع جغرافیایی نظیر کشور قاره و سرعت انتقال کم 9600bps تا 2Mbps 3-شبکه های شهری (MAN) : مثلا دفاتر یک سازمان در نقاط مختلف یک شهر گره یا Node : هر یک از رایانه های متصل به شبکه یک گره می باشند که یا سرویس دهنده (Server) است و یا سرویس گیرنده (Clinet) و یا یک ایستگاه کاری (Work Station) می باشد. شبکه ها به دو نوع اصلی تقسیم می شوند : 1-نظیر به نظیر (Peer-to-Peer) یا گروه های کاری (Work group) که معمولا کمتر از 10 رایانه که هر کدام هم می تواند بصورت سرویس گیرنده و هم بصورت سرویس دهنده عمل کنند در سیستم عامل های Windows 9x و Windows XP نیز این امکان پیش بینی شده است. 2-بر اساس سرویس دهنده (Server – Based) که به مدل استاندارد در شبکه سازی تبدیل شده اند و به نسبت افزایش اندازه و ترافیک شبکه به بیش از یک سرویس دهنده در شبکه نیاز است : مثلا سرویس دهنده فایل (File Server) یا سرویس دهنده چاپ Print Server یا سرویس دهنده کاربردی Application Server یا سرویس دهنده پستی Mail Server مزیت این شبکه ها در متمرکز بودن و امنیت بالای آن است همچنین امکان تهیه نسخه های پشتیبان و افزایش کاربران شبکه نیز به خوبی مهیاست. سیستم عامل ها در این شبکه ها به نحوی طراحی می گردند که از حداکثر توانایی های سخت افزاری سرویس دهنده بهره برداری لازم انجام گیرد مثلا سیستم عامل های Windows NT Server , Novell Netware , Windows 2000 Server , Linux , Unix البته برای کار آیی بهتر گاه از تلفیق دو شبکه فوق (شبکه های ترکیبی) استفاده می شود توپولوژی های استاندارد شبکه : تمام طرح های شبکه از سه توپولوژی پایه زیر بدست می آیند : 1-خطی BUS 2-ستاره ای STAR 3-حلقوی RING اگر رایانه ها در یک ردیف در طول کابل تکی (Segment) متصل باشند آن را "توپولوژی خطی" (BUS) می نامند. چنانچه رایانه ها با کابل تکی از یک نقطه کانون (HUB) انشعاب یافته باشند آن را توپولوژی ستاره ای (STAR) می گویند و بالاخره اگر رایانه ها طوری به کابل متصل باشند که یک حلقه را تشکیل دهند آن را توپولوژی حلقوی گویند. اما اتصال اجزای شبکه به طور فیزیکی از طریق کابل صورت می گیرد. صرف نظر از اینکه شبکه از چه نوع رسانه ای (سیم یا بیسیم) استفاده می کند داده ها باید از رایانه ها وارد و از آن خارج شوند. این کار از طریق کارت شبکه (NIC) انجام می گیرد که رایانه را به کابل یا محیط بیسیم متصل می کند. انواع کابل ها (گروه های عمده) : ·کابل هم محور یا کواکسیال (Coaxial) در دو نوع نازک (Thinnet) و ضخیم (Thicknet) ·زوج به هم تابیده شده (Twisted Pair یا TP) که خود شامل بدون حفاظ (UTP) و حفاظ دار (STP) تقسیم می شوند ·فیبر نوری (Fiber Optic) کابل کواکسیال شامل مغزی ای است که سیگنال های الکترونیکی که داده ها را می سازند را جابجا می کنند. مغزی با یک حفاظ پوشانیده می شود تا از نویز و تداخل مقاوم باشد. کل کابل با پوششی از جنس تفلون یا پلاستیک پوشانده شده است. این کابل ها سیگنال ها را کمتر ضعیف می کنند. به نوع ضخیم این کابل گاهی اترنت (Ethernet) استاندارد گفته می شود. نوع دوم نوع معمولی ( مثلا سیم های تلفن) و ارزان می باشد اما برای تداخل مستعد می باشد در حالیکه نوع اول مقاومت خوبی در مقابل تداخل دارد و فیبر نوری هم مستعد تداخل نمی باشد کابل فیبر نوری : در این کابل سیگنال های داده ای دیجیتال به شکل پالس های نوری منتقل می شوند. این یک روش نسبتا مطمئن برای ارسال داده هاست. زیرا هیچ گونه سیگنال های الکتریکی در کابل فیبر نوری حمل نمی شوند. فیبر های نوری شامل استوانه بسیار نازک شیشه ای به نام مغزی (Core) هستند. نور عبوری در فیبر از داخل مغزی می گذرد. این مغزی گاهی اوقات از پلاستیک ساخته می شود. نصب پلاستیک آسان است ولی نمی تواند امواج نوری را به دوری شیشه حمل کند. مغزی بوسیله لایه متحد المرکز شیشه ای احاطه گردیده است (Cladding) این لایه مخصوص شکست نور در اطراف مغزی است که باعث انعکاس در درون هسته می شود تا امواج نوری در درون فیبر انتقال یابند. برای افزایش حفاظت فیبر نوری در مقابل ضربه لایه ای پلاستیکی رشته های شیشه ای را احاطه می کند (coating). هر رشته شیشه ای سیگنال ها را فقط در یک جهت عبور می دهد به طوری که کابل شامل دو رشته در جلیقه های (coating) مجزا می باشد. یک رشته می قرستد و یکی دریافت می کند. انتقالات کابل فیبر نوری مشکل تداخل الکتریکی و نویز ندارند و در هر محیطی می توانند بکار روند. به علت پهنای باند زیاد سرعت انتقال داده ها بسیار سریع است (انتقال فعلی تقریبا 100Mbps با سرعت های نمایشی تا بیشتر از 1Gbps). آنها می توانند یک سیگنال (امواج نوری) را کیلومتر ها حمل کنند. اندازه فیبر ها معمولا با قطر مغزی پوشش شیشه ای و جلیقه فیبر بر حسب میکرون بیان می شود. مثلا فیبر 50/125/250 بیانگر فیبری با قطر مغزی 50 میکرون و قطر (cladding) 125 میکرون و قطر جلیقه (coating)250 میکرون است. (برگه کاغذ معمولی حدود 25 میکرون ضخامت دارد). ویژگی های دیگر : قیمت این نوع کابل نسبت به دو نوع دیگر متوسط ارزیابی می شود. طول کابل Segment : 2Km (90 km) – سرعت انتقال : 100Mbps یا بیشتر (بیشتر از 1Gbps) – سهولت نصب : نصب دشوار (نیاز به متخصص و تجهیزات مخصوص دارد) – مستعد تداخل نمی باشد – از داده ها صوت و تصویر با ایمنی بالایی پشتیبانی می کند. بهر حال بسته به شرایط می توان از هر یک از سهنوع کابل فوق استفاده نمود شبکه های محلی بدون سیم (Wireless LAN) : فن آوری جدیدی در شبکه محلی است که از فرکانس رادیویی یا امواج مادون قرمز به عنوان سیگنال های ارتباطی و از هوا به عنوان رسانه انتقال استفاده می کند. برای پیاده سازی این شبکه هر ایستگاه دارای یک کارت شبکه بدون سیم (Wireless NIC) می باشد و می تواند با هر ایستگاه دیگری که در محدوده یکدیگر قرار گرفته باشند ارتباط برقرار نمایند. این ارتباط می تواند بصورت نقطه به نقطه توسط دو ایستگاه (Point-to-Point) و یا با پیکر بندی دیگری شامل وسیله ای به نام AP (Access Point) باشد. مفهوم پروتکل های استاندارد شبکه : سیستم عامل شبکه از مجموعه کاملی از روش ها و قوانین مشخصی برای انجام هر کار پیروی می کند. این روش ها را پروتکل (Protocol) یا قانون رفتاری گویند. پروتکل ها راهنمای هر فعالیت برای انجام موفقیت آمیز آن هستند. برای امکان ارتباط سخت افزار ها و نرم افزار های تولید کنندگان مختلف به ایجاد پروتکل های استاندارد نیاز است. دو مجموعه اصلی استاندارد ها عبارتند از : مدل OSI (Open Systems Interconnection) و پروژه 802 مفهوم لایه ها : برای کاهش پیچیدگی طراحی شبکه ها بصورت لایه ها یا سطوح سازمان دهی می شوند. برای برقراری ارتباط بین دو رایانه عملیات پیچیده ای بین آن دو انجام می گیرد. برای سهولت این عملیات به وظایف مجزایی تقسیم می گردد که هر لایه تعدادی از این وظایف را انجام می دهد. هرلایه بر روی لایه دیگر قرار می گیرد. تعداد لایه ها نام هر لایه و عملکرد هر لایه اساس تفاوت بین شبکه هاست.مجموعه ای از لایه ها و قراردادها معماری شبکه نام دارد.مدل OSI معماری است که ارتباطات شبکه ای را به هفت لایه تقسیم می کند : (به ترتیب از سطح پایین تا بالا) لایه های فیزیکی Physical– پیوند داده ها Data Link– شبکه Network– انتقال Transport– جلسه Session– نمایش Presentation- کاربردی Application به استثنای پایین ترین لایه (فیزیکی) هیچ لایه ای نمی تواند اطلاعات را بطور مستقیم به لایه همانند خود در رایانه دیگر بدهد و لایه های دیگر باید اطلاعات را به لایه پایین تر بدهند تا سر انجام از پایین ترین لایه به رایانه دیگر منتقل شود و سپس از پایین ترین لایه آن رایانه به لایه بالایی مورد نظر آن برسد. انواع پروتکل ها : اول سه نکته را باید بگویم : پروتکل های زیادی وجود دارند با وظایف مختلف. برخی پروتکل ها در لایه های متفاوت OSI کار می کنند. چندین پروتکل می توانند با هم کار کنند که به عنوان پشته (Stack) یا رشته پروتکل ها شناخته می شوند انواع پروتکل ها : پروتکل های کاربردی : مدیریت و دسترسی انتقال فایل FTAM – انتقال فایل FTP – انتقال پستی ساده SMTP – مدیریت شبکه ای ساده SNMP – اینترنت برای برقراری ارتباط با میزبان های دور و پردازش محلی داده ها Telnet و پروتکل هسته مرکزی Novell Netware (NCP) پروتکل های انتقال : کنترل انتقال TCP ومبادلات ATP و بقیه مانند SPX – NwLink – NetBEUI پروتکل های شبکه :پروتکل اینترنت IP – تبادل بین شبکه ای بسته ای IPX – حمل داده های Apple Talk (DDP) و بقیه مانند NwLink – NetBEUI دسترسی به خط انتقال : مجموعه قوانینی که تعریف می کنند چگونه داده ها را در کابل شبکه قرار می دهد و آنها را از کابل می گیرد "روش های دسترسی" نامیده می شود و جزو وظایف لایه پیوند داده های مدل OSI است. روش های رایج برای دسترسی به خط انتقال عبارتند از :روش دسترسی چندگانه تشخیص حامل با تشخیص برخورد (CSMA/CD) و روش عبور نشانه (Token Pasing) معماری شبکه : معماری شبکه ترکیب پروتکل ها توپولوژی ها و استاندارد ها برای ایجاد یک شبکه عملیاتی است. در انواع معماری شبکه ها چند استاندارد وجود دارد که فقط آنها را نام می بریم : اترنت Ethernet توسط سه شرکت intel و DEC و Xerox ارائه شد. این طرح اساس مشخصه 802/3 انجمن IEEE (مهندسین برق الکترونیک آمریکا) می باشد و کابل مورد استفاده در این طرح اترنت می باشد. استاندارد های IEEE مانند IEEE 10 Base 2 و 10 Base 5 و 10 base T و 10 base FL و 100base X Token Ring که خود نسخه ای hc استاندارد 802/5 انجمن IEEE است که روش دسترسی به خط انتقال عبور نشانه است. امنیت و کنترل شبکه : پارامتر های امنیتی شبکه را مدیر شبکه (سوپر وایزر) یا راهبر شبکه(Administrator) اعمال می کند. بقیه کاربران می توانند در دسته هایی تقسیم شوند که هر گروه پرامتر های امنیتی بخصوصی را در ورود به شبکه و مجوز های دسترسی خواهند داشت. امنیت در ورود به شبکه : امنیت کلمه عبور – محدودیت زمانی – محدودیت ایستگاه – محدودیت اتصال همزمان و تاریخ انقضا و ... مجوز های دسترسی : خواندن – خواندن و نوشتن – ایجاد و خواندن و نوشتن – جستجو کشو ها – پاک کردن فایل – تغییر دادن مشخصه و ... (مهندس نادری– کنفرانس IT ) شیوه های کنترل شبکه به چند گونه اند : -Audit : بازرسی که شبکه هنگامی که بازرسی می شود همه چیزش درست و خوب کار می کند ولی ممکن است در لحظات دیگر اینطور نباشد -Enforcement : که مشکلات امنیتی به محض وقوع تشخیص داده شده و تصحیح می شوند -وجود بازرس الکترونیکی موارد مهم در سازگاری امنیتی شبکه : اجازه های امنیتی – قابلیت اطمینان – بازرسی و ثبت همه دستیابی های مجاز و غیر مجاز – استاندارد ها و بروز آوری آنها همچنین استفاده از Firewall و ..... سیستم عامل های شبکه : نرم افزار سرویس دهنده قلب یک شبکه بر اساس سرویس دهنده است و خدمات لازم را برای انجام عملیات اساسی شبکه ارائه می دهد به عنوان مثال مدیریت حافظه و نوبت دهی کاربران برای انجام خدمات. برای ایجاد نرم افزار سرویس دهنده دو راه وجود دارد : یا استفاده از سیستم عامل های چند کاره (multi tasking) و یا نرم افزار سرویس دهنده که بر روی سیستم عامل های چند کاره ای چون Unix و OS/2 نوشته می شود.از سیستم عامل های شبکه می توان به novell Netware و Unix وWindows NT اشاره کرد. نگاهی اجمالی به اینترنت : اینترنت از پروژه وزارت آمریکا به نام شبکه آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته (آرپانت) به وجود آمده است.وب جهانی (www یا World wide Web = تار عنکبوتی گسترده جهانی) شامل انواع مستندات متنی فوق متنی است که با استفاده از زبان HTML (Hyper Text Markup Language) نوشته شده است.برای مرور صفحات وب نیاز به یک مرورگر (Browser) دارید که مهمترین آنها Internet explorer یا IE است که محصول مایکروسافت است و مرورگر عمومی است و Opera که از سرعت و امنیت نسبی خوبی برخوردار است و Netscape و ...
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - تحولات تکنولوژی ارتباطات سيار (موبايل نسل3) با رشد و توسعة فرهنگ استفاده از فناوري اطلاعات (IT)، توقع مشترکان تلفنهاي همراه بالاتر رفته و آنان خواستار استفاده از سرويسهاي جديدي مثل توانايي برقراري ارتباط تلفن همراه با اينترنت با سرعت انتقال ديتاي بالا هستند. اما پايين بودن سرعت انتقال اطلاعات در تلفنهاي همراه نسل دوم (9.6 کيلوبيت بر ثانيه)، به هيچ وجه جوابگوي نياز مشترکان براي اتصال به اينترنت نيست. لذا متخصصان درصدد ايجاد و اراية راهکارهايي جهت افزايش سرعت انتقال اطلاعات برآمدند که در ادامه به دو مورد از مهمترين اين فعاليتها به طور مختصر اشاره ميکنيم: ۱- بهرهگيري از تکنيک "سوييچينگ مداري ديتا با سرعت بالا" (HSCSD ): در اين سيستم با استفاده از سوئيچ مداري، سرعت انتقال اطلاعات تلفن همراه به 58 کيلوبيت بر ثانيه ميرسد . 2- ايجاد سيستمهاي "سرويسهاي راديويي بستهاي عمومي" (GPRS ) و "توسعة GSM براي سرعت انتقال بالاي ديتاي بالا" (EDGE): متخصصان با استفاده از ايدة "سوييچهاي بستهاي" (Packet Switching ) ، به طراحي شبکهاي روي آوردند که نسل 2.5 تلفنهاي همراه نام گرفت. در سيستم GPRS ، سرعت انتقال اطلاعات به لحاظ تئوري تا 171 کيلوبيت بر ثانيه و در عمل به 121 کيلوبيت ميرسد. همچنين در سيستم EDGE که يک نسخه بالاتر از GPRS است، سرعت انتقال اطلاعات به 384 کيلوبيت ميرسد. نسل سوم تلفن همراه: همگام با اين روند، متخصصان با تشکيل گروه کاري تدوين استاندارد نسل سوم (3GPP ) در سال 1998، کار استانداردسازي سيستمي جامع براي مخابرات سيار را آغاز کردند. اين سيستم که نسل سوم سيستمهاي مخابرات سيار نام گرفته است، ميتواند سرويسهاي چندرسانهاي (صدا، ديتا و تصوير) را با سرعت مناسب در اختيار مشترکان قرار دهد و استانداردهاي آن نيز تحت عناوين Release4،Release5 و Release99 منتشر گرديده است. سيستم نسل سوم در اتحاديه جهاني مخابرات (ITU ) به نام IMT- 2000 شناخته ميشود که شامل دو سيستم مطرح اروپايي (UMTS ) و آمريکايي (CDMA2000) است. از مشخصات مهم نسل سوم تلفنهاي همراه ميتوان به موارد زير اشاره کرد: 1- نرخ انتقال داده براي محيطهاي بسته (ساختماني)، حدوداً 2 مگابيت بر ثانيه، براي مشترکان متحرک با سرعت پايين، 384 و براي مشترکان با سرعت تحرک بالا، 144 مگابيت بر ثانيه است. 2- سرويسهاي چندرسانهاي را به صورت همزمان در اختيار مشترک قرار ميدهد. 3- باندهاي فرکانسي درنظر گرفته شده براي نسل سوم تلفنهاي همراه به صورت زير است: 1900تا 1980مگاهرتز، 2110 تا 2170 مگاهرتز، 1710 تا 1885 مگاهرتز، 806 تا 960 مگاهرتز و 2500 تا 2630 مگاهرتز. مزايا و گسترة استفاده از نسل سوم تلفن همراه: با توجه به قابليتهاي بالاي نسل سوم تلفنهاي همراه در انتقال ديتا با سرعت بالا و اراية سرويسهاي مالتيمديا، استفاده از اين تکنولوژي، به گسترش فرهنگ استفاده از IT، عملي شدن ايدههاي تجارت الکترونيکي ( E-Commerce) ، دولت الکترونيکي (E-Government) ، آموزش الکترونيکي (E-Learning) و درنهايت، افزايش کارايي در استفاده از زمان ميگردد. اولين شبکة تجاري نسل سوم را شرکت ژاپني NTTDOCOMO، در اکتبر سال 2001 ميلادي، در ژاپن راهاندازي کرد که هماکنون بالغ بر 3 ميليون مشترک موبايل نسل سوم (UMTS) را در اين کشور تحت پوشش قرار داده است. همچنين، در حال حاضر، بالغ بر 120 مجوز استفاده از طيف فرکانسي نسل سوم در کشورهاي مختلف واگذار گرديده است و اپراتورهاي مختلف، بيش از 120 ميليارد دلار جهت خريد مجوزهاي طيف فرکانسي نسل سوم هزينه کردهاند. از جمله کشورهايي که شبکة موبايل نسل سوم درآنها بهصورت تجاري راهاندازي شده است، ميتوان به انگلستان، اتريش، آلمان، يونان، دانمارک، ايتاليا، هلند، سوئد، استراليا، امارات متحدة عربي، هنگکنگ و اسپانيا اشاره کرد که بيش از 20 شبکه را دربرميگيرند. از طرف ديگر، بالغ بر 20 شبکه موبايل نسل سوم نيز در کشورهاي مختلف جهان در مرحله آمادگي براي بهرهبرداري (Pre- Commercial) است. پيشبيني ميگردد که شبکههاي تجاري موبايل نسل سوم، در فاصله سالهاي 2008 تا 2010 ميلادي به اوج شکوفايي تجاري خود نائل گردند.
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - سويچينگ نوري در شبكههاي كابل زير دريايي بكارگيري تجهيزات سويچينگ نوري Coptical Switchinglدرنسل بعد شبكههاي كابل زيردريايي خلاصه مقاله: ماهنامه دنیای مخابرات و ارتباطات - روند روبه توسعه فناوريهاي DWDM در شبكههاي گسترده فيبرنوري، انتقال ظرفيت فشرده شده را ازطريق شبكههاي كابل زيردريايي ممكن ساخته است. در حال حاضر، سيستمهاي كابل زير دريايي اقيانوس گستر 96WOM با ظرفيت 10GBPSبه بهره برداري رسيده است وسيستم 200WDMاقيانوس گستر با همين ظرفيت مراحل تست آزمايشگاهي خود را ميگذراند. علاوه بر اين، افزايش تعداد زوجهاي فيبر در كابل زير دريايي به 4و12زوج سبب شده است كه ظرفيت اين كابلها به حدود 10ترابيت/ثانيه ارتقاء يابد. اين قابليت نيازفزاينده آتي پهناي باند ترافيك داده بينالمللي را بر آورده ميكند. يكي ديگر از نيازهايي كه نسل بعد كابلهاي زير دريايي بايد بهآن پاسخ دهد، اتصال كابل زير دريايي به خود مراكز مخابراتي به جاي ايستگاههاي زميني (Land Station)ميباشد.اين امر سبب ميشود كه سيستمهاي زميني كلان شهرها، مستقيما به ظرفيت كابل زير دريايي متصل و از مزاياي آن بهرهمند شوند. در اين حالت، در صورتي كه بخواهيم با استفاده از ساختار شبكه حلقهايي مبتني بر SDH، شبكه يكپارچه DWDM زميني وزيردريايي ايجاد كنيم، مشكلاتي از قبيل توسعه ناپذيري شبكه، عدم مديريت و كنترل شبكه وهمچنين محدويت فضا و قيمت بوجود مي آيد. اعتقادبر اين است كه بكارگيري فناوريهاي سوددهي نوري (Optical-Switching)يكي از راه حلهاي اساسي حل چنين مشكلات ميباشد. در اين مقاله، راجع به ساختارهاي شبكه زيردريايي نسل بعد و پاسخ گويي آنها به نيازهاي جديد و پيش رو-مطالبي ذكر خواهد شد. در ساختار پيشنهادي، از طول موجهاي شبكه اتصال متقابل نوري موسوم بهOXC (Optical cross)در گرههاي شبكه هردوايستگاه كابلي (Cable Station)و مركز تلفن كلان شهرها استفاده ميشود. در اين ساختار، شبكههاي مبتني بر OXC، با استفاده از آرايش و همبندي (Topology)شبكه نوري (Mesh Network) سبب سادهتر شدن ساختار شبكه اصلي، قابليت توسعه و كارايي و بهرهبرداري بهتر از پهناي باند ميشوند. شبكههاي حلقهاي زير دريايي مبتني بر SDHشبكههاي حلقهاي زير دريايي اقيانوس گستر، ابتدا در سال 1995 در شبكههاي كابل زير دريايي TAD12و13وTPT-5استفاده شدند. اين شبكهها با استفاده از تجهيزات حلقه تسهيمي و ساز و كار رفع خرابي خود كار عمل و براي پشتيباني شبكه حلقه SDH، به هنگام بروز خرابيها، از پروتكل APSكه استاندارد ITU است، استفاده ميكنند. تجهيزات پشتيباني يا حفاظت شبكه (NPE)، كه شبكه حلقه 4 فيبره را پشتيباني ميكند، به نحوي تعريف شده است كه با Aاستاندارد جي 841 ITUهمخواني داشته باشد. در حال حاضر، اين ساختار عمدتا ًبراي شبكههاي زير دريايي منطقهايي و اقيانوس گستر پذيرفته شده است. NPE،كه در واقع وظيفه پشتيباني شبكه را به عهده دارد، در ايستگاه كابلي نصب ميشود. عمل افزودن يا پيادهسازي ظرفيت NPE را سيستمهاي پشتيباني زميني بر فناوري SONET/SDH در مراكز عمده مخابراتي تبادل ترافيكي، انجام ميدهد. دراين ساختار، هر يك از سيستمها، ساختار مديريتي خاص خود را دارد. مسئله مديريت مختلف از نظر بهرهبرداري، وجود سكوي انحصاري متمركز بهتر است، در مديريتهاي انحصاري و تك قطبي ،سيستمهاي زميني و زير دريايي، مسائلي چون خودكار سازي(Economies of Scale)بايد در نظر گرفته شود. در دهههاي قبل، شبكههاي زيردريايي بر اساس قراردادهاي ساخت ونگهداري، بين كنر سيلي مركب از چندين شركت مخابراتي مجاز انجام ميشده است ولي با جهاني شدن و مقررات زدايي بخش مخابرات ،شركت هاي مخابراتي فرابر جهاني (Globel Carrier) ،تجارت جديدي را آغاز كردهاند به نام تجارت فرابري فرابرهاCarrier`s Carrier) (Business اين شركتها با احداث شبكههاي كابلهاي زيردريايي خصوصي، دسترسي را براي ISPهاي كلان شهرها فراهم كردهاند. همان طور كه گفته شد، در شبكههاي حلقهايي مبتني بر NPE، در زماني كه قاپ STMسيستم SDH ،توسط خود سيستم SDH ، به سرعتهاي پايينتري، پيادهسازي ميشود، براي نصب پشتيباني شبكه (NPE)و تجهيزات شبكه زميني، به ده برابر فضاي بيشتر نياز هست از سوي ديگر وقتي تجهيزات بيشتري مورد استفاده قرار گيرد، مصرف برق نيز بيشتر ميشود. از همين رو، به ناچار براي كاهش اندازه و تعداد تجهيزات، بايد از فناوري بستهاي استفاده كرد. در سيستمهاي زيردريايي DWDM،هزينه عمده، هزينه بخش پايانه (Terminal)است كه هزينه واحدها نيز ممكن است به آن افزوده شود. در اينجا، هزينه تجهيزات پايانه به نسبت تعداد طول موجهاي سيستم، افزايش مييابد. در سيستم ترابيت، در صورتي كه همين ساختار شبكه مورد استفاده قرار گيرد، هزينه تجهيزات پايانه، به طور قابل توجهي افزايش مييابد. بنابراين كاستن از هزينههاي كلي پايانه، اهميت خاصي دارد. شواهد وقرائن فعلي، حكايت از رشد ترافيك دنيا، در مقياسي بيشتر از ترافيك صوتي TDMدارد اخيراً، ترافيك بستههاي IP ، با استفاده از تجهيزات مسيرياب واسطههاي با سرعت بالاي 5/2گيگا هرتز، برقرار شده بر همين اساس ارزش سيستمهاي SONET/SDH به عنوان لايه همتا و مياني كاهش يافته است. بسياري از فروشندگان در صدد شكل دهي و توسعه راه حلي هستند كه بتواندترافيكIP را مستقيما از طريق DWDMحمل كنند. وضعيت فعلي صنعت، استفاده از فناوريهايي است كه طول موجهاي شبكهايي را پشتيباني كنند و بتواند سيگنال نوري را بدون توجه به قالب (Format)اآن حمل كند. تبديل قالب سيگنال، تجمع سيستمهاي فرعي و مسائل مربوط به نگهداري و بهرهبرداري بايد در حاشيه شبكهها قرار گيرند. از آنجايي كه شبكههاي مبتني بر طول موج، قادرند كه قالبهاي مختلف سيگنال را روي سكوي مشترك قرار دهند و هم چنين با توجه به سادهتر شدن ساختار شبكههاي ترابري و به حداقل رسيدن تجهيزات، مديريت چندگانه از بين ميرود. در شبكههاي كابلي زير در يايي مبتني بر طول موج، بخش عمدهايي از تجهيزات فرعي ومواصلاتي SDH/SONNET تحتالشعاع تجهيزات شبكههاي لايهاي نوري قرار مي گيرد. حداقل سازي (كمينه سازي)تجهيزات شبكه سبب كاهش عمده هزينههاي سيستم خواهد شد. شبكه نوري مبتني برOXC پشتيباني و حفاظت سريع، از مقولههاي مهم واصلي شبكههاي زير دريايي فعلي براي جلوگيري از قطع مكالمات صوتي ميباشد. حفاظت سيستمي حلقهاي تسهيمي، از حالت پشتيباني و بازگرداني شبكه نوري، سريعتر است.علت اين امر، سادهتر بودن ساختار و استفاده از ظرفيت پشتيباني 1:1 ذخيره (Reserve)ميباشد. شايان ذكر است كه پشتيباني 1+1مطابق با استاندارد پشتيباني 50 ميلي ثانيه ميباشد. در مجموع، شبكه نوري، با توجه به مشخص نبودن ميزان دقيق زمان قطعي، نسبت به شبكه حلقهاي، قابليت انعطافپذيري بيشتري دارد. از سوي ديگر، شبكههاي نوري مجهز به شبكه پشتيباني با كارايي بسيار بالاتري نسبت به شبكههاي حلقهاي هستند. در شبكه پشتيباني نوري، عموما گزينههاي زيادي براي مسير پشتيباني وجود دارد و قابليت حفاظت N+1نيز در اين سيستم گنجانده شده است. به همين دليل، شبكههاي نوري در سناريوهاي خرابي و قطعيهاي مكرر، كارايي بهتر و كاربرد بالاتري دارند. از آن سو، در شبكههاي حلقهاي، حالت پشتيباني N>1 N:1 ،براي هر فيبر به طور جداگانه وجود ندارد. علاوه بر اين در شبكههاي حلقهاي چندگانه، همان طور كه در شكل 3 نشان داده شده است، به ظرفيتهاي بيشتر در پيوندهاي مواصلاتي (Inter Conneching Rinks)نياز هست. در شبكههاي سراسري انتها به انتها، شبكه نوري يكپارچه، مزاياي بسيار زيادي دارند. ارائه بلادرنگ خدمات باند عريض، يكي از ابزارهاي مهم در افزايش تقاضاي ناگهاني پهناي باند به شمار ميآيد. در ساختار حلقه كه ذاتاً چندين حوزه مديريتي دارد، ارائه چنين خدماتي، زمان طولانيتري را به خود اختصاص ميدهد. فناوري شبكه نوري مبتني بر طول موج نوري (Optical Switching)استفاده ميكند، نسل بعد شبكههاي زيردريايي را محقق ميكند. با استفاده از سيستمهاي OXC،قابليتهاي چون افزايش پيادهسازي و اتصال متقابل طول موجهاي مبتني بر كانال، كه كليد كاربري مؤثر شبكه نوري محسوب ميشود، ميسر ميگردد. با استفاده از سيستمهاي OXCو فناوريDWDM،لايه ترابري نوري مبتني بر طول موج تعريف ميشود كه بر اساس آن زير ساخت فيبر به صورتي پويا تسهيم ميشود. در نتيجه اين قابليت به وجود ميآيد كه بتوان به صورت پويا، كانالهاي طول موجي انتها به انتها را واگذار كرد. براي مديريت و كنترل شبكه نوري مبتني برOXCدر مقياس بزرگ، توانايي و اجراي خودكار تشخيص پيونده(Link)و گره الزامي است. براي ايجاد چنين كاركردهايي فناوري MPLSبه اضافه سيستمهاي پايگاه داده، مثل پيونده شبكه و وضعيت گرهها بايد در حوزه نوري مورد استفاده قرار گيرند. شبكه نوري كه توسط سطح كنترلي G-MPLSمديريت ميشود، داراي اين قابليت است كه بلادرنگ خود را بر اساس سطوح سرويس مورد نظر مشتري، آرايش مجدد كند. در اينجا اين خود شبكه است كه در هنگام اضافه شدن گرههاي جديد، مسيرهاي جديد را به طور خود كار شناسايي ميكند. در واقع اين عمل، نوعي شبكه نوري هوشمند را ايجاد ميكند. علاوه بر اين ترافيك IP نيز از طريق صفحه كنترلي مشابه و از طريق واسطههاي UNI،ترابري ميشود. مشخصات اين صفحه كنترلي جديد در ITU، در حال استاندارد شدن است. ارزش شبكههاي جديد زير دريايي يكي از نيازهاي شبكههاي فرابر جهاني و فرابرهايي كه ارائه دهنده ظرفيت به ساير فرابرها ميباشند (Carrier`sCarrier) اتصال دهندگي شهر به شهر در شبكههاي دادههاي جهاني خود ميباشد. آنها بايد داراي اين توانايي باشند كه باند عريض را حداقل در سطح STM16 و به روش مقرون به صرفه و اقتصادي واگذار كنند. هدف اصلي، واگذاري اتصالات طول موجي است كه در كل شبكه يكپارچه زيردريايي و زميني از فناوري لايه نوري استفاده كند. به كارگيري شبكههاي داده براي اتصال مراكز حضور يا POP، در طول شبكههاي زيردريايي جهاني، از نظر دسترسي جهاني به خدمات ISPها و همچنين توسعه تجارت الكترونيك ISPبسيار مهم تلقي ميشوند. اتصال دهندگي مبتني بر طول موج، منجر به ساده شدن ساختار شبكه ميشود. مراكز دنيا، معمولاًدر ناحيه شهري قرار داده ميشود كه از طريق اتصال طول موج مستقيم به ساير مراكز دادهاي متصل مي شود. اين طرح در مقايسه با وضعيتي كه ترافيك داده از طريق تعداد زيادي هاپ و مسيرياب IPو تجهيزات STM/SDHترابري ميشود، خيلي سادهتر است. صرفه اقتصادي، به سبب كم شدن هزينههاي سرمايهگذاري و بهرهبرداري، يكي ديگر از مزاياي اتصال مستقيم ميباشد. از سوي ديگر اتصال انتها به انتها و مستقيم، ارائه سريع پهناي باند را فراهم ميآورد. در واقع واگذاري طول موج انتها به انتها، پهناي باند را تبديل به يك كالا ميكند و ظرفيت بر مبناي در خواست مشتري، به عنوان يك كالا به فروش ميرسد. از همين رو، فروش ظرفيت بر اساس IRU ارزش كمتري خواهد شد. در اتصالات طول موج، تجهيزات مشتري نياز به واسطه ندارد و دسترسي با هزينه كم و آسان، اتصالات اينترنت را امكان پذير ميكند. شبكه مبتني بر طول موج ساز و كارهاي مختلف پشتيباني شبكه را پوشش و خدمات متنوعي را به انضمام مهندسي ترافيك ارائه ميدهد. اعتبار شبكه يكپارچه زميني و زيردريايي مبتني بر OXC براي اعتبار دهي به مفاهيم گفته شده، آزمايشگاه (KDD-SCS)KDDI با همكاري شركت لوسنت تكنولژيا، آزمون شبكهسازي زيردريايي را انجام داده است كه مفهوم تكامل و كاربرد شبكههاي نوري زميني و زير دريايي يكپارچه را ارائه مي دهد. در اين آزمون فناوري زيردريايي KDD-SCS و فناوري ترابري زميني لوسنت تكنولژيا آميخته شده است. مؤلفههاي سختافزاري اصلي اين آزمون عبارتند از: - سيستم KDD-SCS كه شبكهسازي زير دريايي با ظرفيت 10Gbpsبه انضمام ارتقاءكاربرد FECجديد را ارائه ميدهد. - امكانات آزمون براي شبيه سازي تقويت كنندههاي نوري انتقال در عرض اقيانوس DWDM - سيستم نوري OLSموسوم بهWave Streamمتعلق به لوسنت تكنولژيا فراهمكننده انتقال DWDM 10 مگابات ثانيه زميني مسئله اصلي در يكپارچهسازي شبكههاي زيردريايي، تامين تجهيزات تبديل سيگنال دهي و همچنين وفق دادن مشخصات تجهيزات واسطهاي است. ميان كاري بين تجهيزات OXC,SLTEاز جمله تلاشهاي عمدهاي است كه در تامين خدمات جديد مبتني بر طول موج صورت گرفتهاست. در عين حال، اتصال دهندگي شبكه يكپارچه بين تجهيزات زميني وزيردريايي منجر به سيستمهاي مديريتي شبكه يكنواخت جهاني ميشود. نتايج آزمون شبكه سازي حاكي از تامين سريع طول موج انتها به انتها، مسير پشتيباني نوري متشكل از عناصر شبكه زميني و زيردريايي و همچنين ترابري ترافيك IP ازطريق اتصال دهندگي طول موج كانال شبكه زميني ميباشد. الگوهاي شبكه سيستم زير دريايي نسل جديد شبكه مبتني بر OXC به سادگي با قرار دادن OXC در هر گره در شبكه جهاني فرابر خصوصي قابل اجرا واستفاده است. از سوي ديگر، بكارگيري شبكه جهاني OXCدر شبكه زير دريايي مشترك متعلق به كنسرسيومي متشكل از چند فرابر، مقداري پيچيده است چرا كه هر شركت فرابر بايد يحتمل از OXCهاي ساخت شركت خاصي در شبكه زميني خود استفاده وبه همان صورتي كه ساير شركتهاي فرابر اتصال انتها به انتها را بر قرار مي كنند، عمل كنند. يكي از روشها، استفاده ازBGPنظير به نظير حوزههاي شبكههاي مختلف است كه در شكل شماره 7 نشان داده شده است. هر شركت فرابر از طريق تجهيزات موسوم بهNNIو با همبندي نظير به نظيرBGP به شبكه زيردريايي متصل ميشود و به صورت تسهيمي از اين شبكه استفاده ميكند. سهم هر فرابر به منزله شبكه خصوصي VPN آنها ميباشد. روش ديگر، تسهيم شبكه مبتني بر زوجهاي فيبر ميباشد. با بخش كردن شبكه نوري به زوجهاي فيبر، هر شركت فرابر قادر است سهمي از ساختار شبكه زيردريايي را به خود اختصاص دهد. شبكه هر فرابر(Carrier)، يك سيستم OXC است كه ساخت فروشنده خاصي ميباشد كه به ايستگاه زميني متصل شوند. اين مسئله در شكل 8 نشان داده شده است. در اين ساختار، اين شركتها قادرند هر يك بطور مستقل، شبكهاي را شكل دهند و مسائل مربوط به ميان كاري تجهيزات ساخت فروشندههاي مختلف را رفع كنند. نتيجه گيري: در اين مقاله نشان داده است كه ساختار شبكه نوري كه از تجهيزات مبتني بر طول موج و همبندي سوددهي نوري استفاده ميكند. قادر است شبكه زير دريايي نسل جديد را متحقق كند و قابليتهاي زير را ارائه دهد: - يكپارچگي شبكههاي زميني و زير دريايي، ارتقاء مسائل اقتصادي، قابليت توسعه و انعطاف و مديريت شبكه - ترابري كارا و مؤثر ترانك داده و IPجهاني انتها به انتها. منابع: نويسنده:شو يا ما مو تو ماهنامه دنیای مخابرات و ارتباطات THE FIRST IRANIAN TELECOMUNICATIONS MAGAZINE
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - شبكه هاي نسل آينده ان جي ان ngn شبكههاي نسل آينده آميزهاي يكپارچه از شبكه تلفن عمومي (پياستيان) و شبكهي عمومي دادههاي (پي اس دي ان) هستند كه انعطاف پذيري را به گونهاي چشمگير افزايش ميدهند.با توجه به آن كه روند مقرراتزدايي و آزادسازي در بازار مخابرات به رقابت دامنزده است ،قيمتها كاهش يافته است و نوآوريها اوج گرفتهاند. شبكهي نسل آينده نيز يكي از اين نوآوريها است. با همگرايي خدمات صوتي و دادهاي، شبكهي "پي اس تي ان" در معرض دگرگوني شگرفي قرار گرفته است. شبكهي جديدي در حال سر برآوردن است كه خاستگاهاش فناوريها نو، تقاضاهاي نو و شدتگيري رقابت است. اين دگرگوني همسانيهاي بسياري با تحولي داردكه طي دههي گذشته در قلمرو پردازش اطلاعات رخ داد. شبكههاي بزرگ متكي به بزرگ رايانههاي متمركز و گران قيمت و پايانههاي دست و پا گير جاي خود را به شبكههاي گستردهي كنونيداد كه استخوانبنديشان را رايانههاي روميزي ارزان و كوچك و متصل به هم تشكيل ميدهند. به لطف اين تحول بود كه پيوند نزديكتري ميان كاربر نهايي و برنامههاي كاربري برقرار شد، هزينهي كلي كاهش يافت و انعطافپذيري و قابليت كاربرد سامانهها به گونهاي چشمگير افزايش يافت. به بيان ديگر نسل جديد شبكههاي ارزان قابليت آن را دارند كه همان تحول را در بازار خدمات مخابراتي پديد آورند كه رايانهاي شخصي روميزي در بازار خدمات پردازش رايانهاي پديد آوردند سوييچهاي بزرگ و متمركز همچنان نقش مهمي در شبكه خواهند داشت اما سوييچهاي برنامهپذير و توزيع شده نيز در تغيير چشمانداز شبكه نقش مهمي ايفا خواهند كرد. حلقهي گمشده معماري نسل آينده شبكه، نقش بسيار مهمي در شكلگيري اين تحول دارد و در واقع حلقهي گمشدهي بين شبكههاي "پي اس دي ان" است. معماري سويچينگ نسل آينده،رهيافتي كاملاً نو به دست ميدهد كه خدمات زير را فراهم مي آورد: *ارائهي كاركردهاي سوييچي با هزينهاي بسيار كمتر از سوييچهاي متعارف * توزيع كاركرد سوييچي در لبههاي شبكه نه در مركزيت آن * حفظ سرمايه گذاريهاي موجود از طريق پشتيباني از تمام استانداردهاي موجود شبكههاي آنالوگ و ديجيتال، واسطها، خطوط انتقال و عناصر خدمات *كاستن از شمار عناصر شبكه از طريق تركيب مجموعهاي از كاركردهاي تحول خدمات، برنامههاي كاربردي و خدمات تلفن. * فراهم آوردن امكان ايجاد خدمات جديد از طريق واسطهاي برنامهپذير و انعطافپذير. * افزايش چشمگير ميزان پذيري براي آن كه بهرهبرداران شبكه بتوانند شمار مشتركين خود را به سرعت و به گونهاي مقرون به صرفه افزايش دهند. *افزايش گسترش پذيري شبكه از طريق استفاده از معماري باز و در نتيجه برخورداري از مزاياي پيشرفتهاي آينده در قلمرو فناوريها * بازنگري در طراحي شبكه به گونهاي كه قابليت پايداري در برابر ايرادهاي به حداكثر برسد و اوقات از كار افتادگي به صفر برسد. * كاستن از هزينههاي بهرهبرداري با استفاده از قابليتهاي پيشرفتهي نگهداري و عيبيابي از راه دور. * افزايش در آمدها از طريق ارائه هر چه سريع تر خدمات به بازار، كاستن از هزينههاي بالاسري و ارائه ي قابليتهاي مديريت از راه دور. سوييچهاي نسل آينده سوييچهاي نسل آينده انعطاف پذيرترين كار پايههاي (پلاتفورم) موجود هستند. سوييچهاي نسل آينده آميزهاي از ميزانپذيري قوي، محيط باز براي ايجاد خدمات، عيبيابي و مديريت از راه دور و بالاترين دسترسپذيري به دست ميدهند و گذار از معماري امروزي سوييچها به سوي معماري مقرون به صرفهتر و كارآمدتر شبكههاي نسل آينده را ميسر ميكنند. ميزان پذيري قوي: سوييچها نسل آينده به گونهاي ساخته شدهاند كه براي برآورده سازي نياز هر تعداد مشترك ميزان پذيرند. اين سامانهها را به گونهاي طراحي كردهاند كه هزينهي راهاندازي و آغاز به كار با آنها اندك باشد و به مرور و با گسترش كار به تدريج افزايش يابد به اين ترتيب شركتهاي مخابراتي بهتر ميتوانند از سرمايههاي خود استفاده كنندو به ميزاني كه شبكهاشان نياز دارند به خريد ظرفيت اقدام كنند. همين كه به ظرفيت بيشتري نياز افتاد ميتوان كارتهاي بيشتري نصب كرد. محيط ايجاد خدمات: براي عقب نماندن و پيروزي در محيطي رقابتي، شركتها چاره اي ندارند جز ارائهي خدمات پيشرفته و در آمدزا. يكي از مزيتها سوييچهاي نسل آينده همين محيط ايجاد خدمات است. محيط ايجاد خدمات در سوييچهاي نسل آينده به طور معمول به صورت يك واسط كاربري گرافيكي است و شركتهاي مخابراتي ميتوانند همان مقدار كه مشتريانشان نياز دارند خدمات ايجاد كنند و بابت آن پول خرج كنند. شركتهاي مخابراتي ديگر لازم نيست كه چشم به راه ارتقاء نرم افزارها توسط فروشندگان سوييچ بمانند. در عوض ميتوانند به سرعت و به گونهاي مقرون به صرفه به توليد نرمافزارهاي اختصاصي خود بپردازند و در اين راه از خدمات شركتهاي كوچك ثالث استفاده كنند. اين كار يك حسن ديگر هم دارد، هر شركت مخابراتي برنامهي كاربردي خاص خود را دارد بنابر اين توانايي رقبا براي ارئه خدمات مشابه محدود ميشود. مديريت و عيبيابي از راه دور: شركتهاي مخابراتي ميتوانند با استفاده از سوييچهاي نسل آينده شبكهاي گسترده از سوييچهاي هوشمند ايجاد كنند اما در قلمرو مديريت با يك سوييچ مجازي سرو كار داشته باشند. در كنار اين شبكه يك واسط كاربري گرافيكي بسيار كارآمد هم وجود دارد كه به شركتهاي مخابراتي امكان ميدهد شبكهاشان را از راه دور اداره كنند. سوييچهاي نسل آينده به شركتهاي مخابراتي امكان ميدهند از طريق رايانهي ميزبان متصل به شبكهي نسل آينده به منابع روي هر كارت دسترسي يابد. اين قابليت به گونهاي چشمگير هزينههاي بهرهبرداري از شبكه را كاهش ميدهد. بالاترين دسترس پذيري: در سوييچهاي نسل آينده ميزان از كار افتادگي به صفر ميرسد و اين به لطف نرمافزارهايي است كه در برابر بروز ايراد بسيار مقاوماند و در حين كار ميتوان آنها را تنظيم كرد. در اين كارپايه براي ارتقا نرم افزار نيازي به خواباندن سامانه يا قرار دادن آن در حالت كار كرد ساده نيست. يعني در حين كار سوييچ ميتوان به بارگذاري و فعال سازي نرم افزار پرداخت. حتي وقتي كه مكالمهها در حال انجام هستند نيز ميتوان بدون وقفهاي عمل ارتقاء به نرمافزار جديد را انجام داد. شركتهاي مخابراتي با استفاده از سوييچهاي نسل آينده ميتوانند خدمات و قابليتهاي جديد را به صورت بيدرنگ عرضه كنند و نيازي نيست كه منتظر بمانند تا ترافيك شبكه به حداقل برسد. انعطاف پذيري كاركردي سوييچهاي نسل آينده را ميتوان در كاربردهاي شبكهاي گوناگون به كار گرفت كه برخي از آنها عبارتند از: * جانشين سوييچهاي متعارف * به كارگيري در كارپايههاي خدمات پيشرفته * استفاده در سوييچهاي دسترسي محلي بيسيم و كنترل كنندههاي ايستگاه پايه مزيت اقتصادي آشكارترين مزيت سوييچهاي نسل آينده پايين بودن هزينهي آن ها است. در سوييچهاي نسل آينده در مقايسه با سوييچهاي متعارف ميزان سرمايه گذاري اوليهي كمتري لازم است و ميزانپذيري آن ها بسيار كم هزينهتر و بسيار خطيتر است. پيامدهاي اقتصادي اين مزيتهاي هزينهاي آشكار است. حتي شركتهاي مخابراتي كوچك هم ميتوانند با استفاده سوييچهاي نسل آينده وارد بازارشوندوبه به سودآوري برسند. همين كه اين شركتهاي نوپا سهمي از بازار را به دست آوردند ميتوانند به سرعت و به گونهاي مقرون به صرفه خود را با افزايش تقاضا هماهنگ كنند. مزيت خدماتي اما كاهش هزينه فقط بخشي از معادلهي رقابت است. امروزه مشتركين در پي خدماتي ابتكارياند كه به ارزش ارتباطات شخصي آنها بيافزايد. ايجاد و ارائهي خدماتي مشتريپسند و پاسخگوي نيازهاي مشتركين براي دست يافتن به سود و عقب نماندن در گردونهي رقابت ضروري است. برنامهپذيري انعطافپذير يكي از مزيتهاي سوييچهاي نسل آينده است و برنامههاي خدمات پيشرفته نيز درون معماري سوييچ تعبيه شده است. بنابراين در بيشتر موارد نياز به كارپايهي جداگانهاي براي خدمات پيشرفته نيست و اين هزينههاي اوليه را باز هم كاهش ميدهد. باز بودن معماري نرمافزاري امكان ميدهد كه به سرعت بتوان خدمات و امكانات جديد را به اجرا در آورد و از شركتهاي ثالث براي توليد برنامههاي كاربردي بهره گرفت. اين انعطافپذيري در كنار پايين بودن هزينه و ماهيت نامتمركز و گستردهي سوييچهاي نسل سوم به بهره برداران شبكه امكان ميدهد خدماتي مطابق پسند و نياز گروههاي مختلف مشتركين ارائه دهند، حتي اگر شمار مشتركين هر گروه بسيار اندك باشد. از آن جا كه در سوييچهاي نسل آينده، يكپارچهسازي قابليتهاي شبكه بينظير است ميتوان خدمات صوتي، خدمات دادهاي، خدمات اينترنتي، خدمات پيشرفته و غيره را با هم تركيب كرد و در قالب مجموعههايي منحصر به فرد ارائه كرد. در محيطي رقابتي چنين قابليتي براي بهرهبرداران شبكه مزيت چشمگيري به شمار ميآيد.دگرگونيهاي بخش چند ميليارد دلاري مخابرات چنان شتابان است كه دشوار بتوان رويدادها را پيش بيني كرد. در سدهي آينده آن دسته از بهرهبرداران شبكه ميتوانند رقابت كنند و برنده شوند كه آيندهنگرو بسيار انعطاف پذير باشند. شبكههاي پيشرفتهي نسل آينده، مزيتهاي مهمي به دست ميدهند: * كاهش هزينه و پيچيدگي بهرهبرداري شبكه از طريق انتقال كاركردهاي سوييچي به لبهي شبكهها *همگرا كردن صوت و داده و انعطاف پذير كردن بهرهبرداران شبكه براي برخورداري از مزيت استانداردها و فناوريهاي نو * حفظ سرمايهگذاريهاي موجود شبكه و ايجاد قابليت ارائهي مقرون به صرفهي خدمات جديد در بازار هاي جديد براي بهرهبرداران شبكه سوييچهاي نسل آينده راهي براي گذار از شبكههاي امروزي به شبكههاي همگراي آينده به دست ميدهند. اين سوييچها يكپارچهسازي شبكههاي "پي اس تي ان" و پي بسترهاي دادهاي "آي پي" و "اي تي ام" را ميسر ميكنند. برنامهپذيري باز سوييچهاي نسل آينده امكان ميدهد تا بتوان به گروههاي مختلف مشتركين خدمات پيشرفته و مشتريپسند عرضه كرد.
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - تكنولوژيهاي شبكههاي ماهوارهاي(قسمت دوم) امروزه با رشد روز افزون تكنولوژي مخابراتي روشهاي متفاوتي جهت ايجاد شبكههاي ارتباط ماهوارهاي به وجود آمده است. در اين مقاله به معرفي برخي از روشهاي متداول درشبكههاي ماهوارهاي و مشخصات هر كدام خواهيم پرداخت. به طور كلي تصميمگيري براي انتخاب راهحل مناسب, نيازمند بررسي پارامترهاي موثر در امر طراحي شبكه ميباشد, برخي از اين پارامترها عبارتند از : 1- گستردگي شبكه ارتباطي, شامل تعداد لينكهاي ارتباطي مورد نياز در فاز اول و نحوه افزايش آن در فازهاي بعدي 2- نوع كاربردهاي شبكه (اينترانت, ديتا, صوت, ويئو كنفرانس, اينترنت).... 3- توپولوژي يا ساختار شبكه 4- Scalability و نحوه گسترش شبكه 5- Availability يا قابليت اطمينان سيستم 6- سرمايهگذاري اوليه و هزينههاي جاري با توجه به موارد فوق راهحلهاي زير ارائه گرديده و در مورد هر كدام پارامترهاي فوق بررسي ميگردد. - راه حل (Single Channel Per Carrier) SCPC اين روش يك راه حل ايدهآل جهت كاربردهايي است كه در آن حفظ كيفيت ارتباط و داشتن يك پهناي باند ارتباط اختصاصي جزء مهمترين عوامل تصميمگيري ميباشد. راه حل فوق مناسبترين روش جهت راهاندازي يك ارتباط نقطه به نقطه (point-to-point) ميباشد. سهولت راهاندازي, نياز به حداقل تجهيزات و در نتيجه قيمت مناسب از مزيتهاي استفاده از اين روش ميباشد. اين روش با توجه به استفاده از يك پهناي باند ارتباطي اختصاصي راه حل مورد علاقه سرويسدهندگان ارتباطات صوتي در دنيا ميباشد. در صورت نياز به ايجاد يك شبكه ارتباطي چند نقطهاي (Point-to-Multi point) روش فوق كارآيي مناسبي نداشته و افزايش زياد تجهيزات و افزايش هزينه پهناي باند بخش فضايي از دلايل ناكارآمدي روش فوق ميباشد. براي رفع اين موانع راه حلهايي ارائه گرديده است كه يكي از بهترين روشها تكنولوژي SkyPerformer SCPC-ميباشد. مشخصات اصلي اين تكنولوژي- Sky Performer SCPCموارد ذيل ميباشد: - اين روش جهت ايجاد يك شبكه ارتباطي چند نقطهاي كارآيي مناسبي داشته و قابل پيادهسازي به صورتFull Mesh , Distributed Mesh , Star Partial Mesh , ميباشد. - تعداد ريموتهاي قابل پيادهسازي در اين روش در توپولوژي Star تا سيصد و پنجاه نود و در صورت استفاده از توپولوژيMesh Distributed نامحدود ميباشد. - در اين روش لايه دوم شبكه Frame relay بوده و تمامي پروتكلهاي لايه بالاتر همچون TCP/IP را پشتيباني مينمايد. - پهناي باند ارسالي از ريموتها (Inbound) به صورت اختصاصي بوده (SCPC) و پهناي باند ارسالي از سايت مركزي (Outband) با استفاده از تكنولوژي Sky performer براي تمامي ريموتها به صورت مشترك ارسال ميگردد. براي هر يك از ريموت ميتوان به ميزان نياز پهناي باند CIR (گارنتي شده ) و به ميزان بالاتري (Burst) BIR معين نمود. - كاهش تجهيزات سايت مركزي در توپولوژي ستاره و نيز كاهش هزينه پهنايباند بخش فضايي اين روش را به جايگزين مناسبي براي شبكههاي SCPC تبديل نموده است. - تجهيزات سايتهاي مركزي و ريموت در اين تكنولوژي مولتي سرويس بوده و جهت استفاده همزمان ديتا و صوت وتصوير مجتمعسازي شدهاند. - اين روش كاملا" Scalable بوده و شروع و پيادهسازي آن از دو نقطه به صورت Point-to-Point قابل آغاز بوده و افزايش تعداد ريموتها و پيادهسازي روش Point-to-Multi point به تدريج و به سادگي امكانپذير ميباشد. - سيستمهاي نصب شده در سايت مركزي در روش Star به صورت Redundant پيادهسازي ميگردد كه با اين روش Availability سيستم به بالاتر از 5.99% ميرسد. در صورت پيادهسازي روش Mesh بروز اشكال در يك سايت مانع از اثرگذاري بر كل شبكه ارتباطي خواهد گرديد. - در اين روش در دو سمت ارسال و دريافت از سايت مركزي و ريموت امكان استفاده از تكنيكهاي Coding مدرن مانند Turbo Code وجود دارد اين امر باعث صرفهجويي در توان ارسالي ترانسپورت ماهواره شده كه هزينههاي جاري سيستم را كاهش ميدهد. ارسال به روش توربوكد دريافت اطلاعات با Eb/No پايين تر را در سايتهاي ريموت با حفظ BER مناسب امكانپذير مينمايد. - امكان استفاده از Voice با تكنيك (Voice over frame relay ) VOFR در اين روش يك كانال ارتباطي صوت با كيفيت بالا (MOS =4.15) و با استفاده از حداقل پهناي باند (6kb/s) را مهيا مينمايد. راه حل (D-TDMA) Deterministic TDMA اين تكنولوژي راهحل مناسبي جهت شبكه ماهوارهاي مبتني بر پروتكل IP ميباشد در روش D-TDMA, مقدار پهناي باند اختصاص داده شده به هر ايستگاه VSAT بر اساس پارامترهايي نظير اندازه صف اطلاعات در هر ايستگاه, كيفيت سرويسدهي (Quality of Service), ملاحظات اولويتبندي ايستگاهها و برخي پارامترهاي ديگر به صورت پويا ) (Dynamic تعيين ميگردد. روش D-TDMA موجب ايجاد صرفهجويي قابل توجهي از نظر پهناي باند بخش فضائي خواهد شد. به عنوان مثال در مقايسه بين تكنولوژي DVB-RCS و D-TDMA, سيستمهاي DVB-RCS براي انتقال بستههاي اطلاعات IP, آنها را داخل فرمهاي اطلاعاتي MPEG تعبيه مينمايند كه اين امر باعث كاهش كارآيي سيستم ميگردد به طوري كه براي انتقال اطلاعات با پروتكل IP روش D-TDMA نسبت به DVB-RCS بين 10 تا 50 درصد در پهناي باند صرفهجويي به همراه دارد. اهم مشخصات سيستمهاي D-TDMA عبارتند از : - توپولوژي اين سيستمها ستاره (Star) ميباشد. - تعداد ريموتهاي قابل استفاده از لحاظ تئوري نامحدود بوده ولي به طور معمول به دليل محدوديتهاي تكنيكي براي كاربردهاي تا 800 ريموت مناسب ميباشد. - شبكه بر اساس پروتكل IP طراحي گرديده است. - از نظر روش Access Multiple , براي Outband (از هاب به ريموت) روش TDM و Inbound (از ريموت به هاب) D-TDMA ميباشد. - با توجه به IP Base بودن, شبكه براي كاربردهاي Data , Voice (VoIP) و كلا" شبكههايي كه Application هاي تحت IP دارند مناسب ميباشد. - در هر دو سمت ارسال و دريافت از سايت و ريموت امكان استفاده از تكنيكهاي Coding مدرن ماننده Turbo code وجود دارد. راه حل DVB-RCS با افزايش تقاضاي IP broadband service در دنيا روشهاي DVB-RCS از سال 2002 به صورت اجرايي در نقاط مختلف دنيا ارائه گرديد. اين روش راهحل مناسبي جهت ارائه سرويس اينترنت به مشتركين انتهايي در يك شبكه بزرگ ميباشد. مشخصات اصلي اين تكنولوژي عبارتند از: - اين روش شامل يك هاب مركزي بوده كه قابليت پشتيباني از چند صد تا چند هزار كاربر را برحسب نوع سرمايهگذاري امكان پذير مينمايد. - روش ارتباطي ريموتها با مركز در اين روش Star ميباشد. - دراين روش بسترهاي اطلاعات IP به فرمت MPEG-DVB تبديل شده و از هاب مركزي به تمامي ريموتها ارسال ميگردد. هر ريموت بر حسب PID خاص خود (Packet Identifier) سيستم اطلاعات مربوط به خود را جدا مينمايد. ارسال اطلاعات از سايتهاي ريموت به هاب مركزي با تبديل بسترهاي IP به فرمت ATM و ارسال با روش MF-TDMA صورت ميپذيرد انجام اين مراحل باعث ايجاد كمي سربار اضافي (Overhead) در شبكه ارتباطي نيز ميگردد. - اين روش با توجه به نياز به ايجاد يك هاب مركزي و سرمايهگذاري اوليه نسبتا" زياد براي كاربردهايي با تعداد ريموت بالاتر از پانصد عدد قابل توجيه ميباشد. مزيت آن اين است كه با نصب يك هاب مركزي امكان افزايش ريموتها به سادگي امكانپذير ميباشد. كوچك بودن ابعاد تجهيزات ريموت و پايين بودن هزينه هر ريموت از مزيتهاي اصلي اين تكنولوژي ميباشد. - Availability اين سيستمها با توجه به حساسيت زياد هاب مركزي وابسته به نوع طراحي اين سايت ميباشد. عموما" در هاب مركزي از روش Full Redundant براي تمامي تجهيزات استفاده مينمايند تا امكان بروز مشكل را به حداقل برسانند با اتخاذ اين تدابير نرخ Availability هاب مركزي به 9/99% ميرسد. تكنولوژيهايي كه در بالا معرفي مي گرديد به عنوان روشهاي غالب در شبكههاي ماهوارهاي كنوني در نظر گرفته ميشوند. همان طور كه ملاحظه گرديد هر يك از روشهايي كه توضيح داده شد در جاي خود مناسب بوده و انتخاب نهايي يك روش در كاربردهاي چند منظوره و تركيبي نياز به بررسي دقيقتر مهندسان اين فن خواهد داشت
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - خدمات همزمان صوت و داده در شبكه هاي بي سيم ارايه خدمات همزمان صوت و داده روي شبكه هاي بي سيم در سال هاي اخير، دو فناوري بالنده به نام هاي شبكه ي رايانه اي بي سيم (WLAN) وارتباطات صوتي اينترنتي (VoIP) ظهور كرده اند. منظور از فناوري WLAN ، ايجاد شبكه هاي رايانه اي بي سيم است و فناوري VoIP نيز عبارت است از ارسال داده هاي ديجيتالي تماس هاي تلفني ، به صورت بسته هاي داده با استاندارد IP ، ازطريق شبكه اينترنت. با گسترش دو فناوري فوق، فكر تركيب آن دو مطرح شده كه با نام تركيبي ارتباطات صوتي برشبكه ي رايانه اي بي سيم (VOWLAN) شناخته مي شود. هدف از تركيب دو فناوري، بوجود آوردن امكان برقراري مكالمات تلفني به صورت VoIP ، بر روي شبكه هاي بي سيم WLAN است. معروف ترين استانداردWLAN ، استاندارد IEEE 802.11 است كه بيشتر با نام ديگر آن يعني، استاندارد ,واي- فاي ، شناخته مي شود. به وسيله اين استاندارد، رايانه ها، گوشي هاي تلفن و ساير وسايل مي توانند به صورت بي سيم، به راحتي و بدون اشكال در ارتباط باشند. از طرف ديگر، VoIP در سال هاي گذشته به عنوان يك فناوري موفق و مقرون به صرفه براي برقراري تماس هاي تلفني، در مقايسه با شبكه هاي مبتني بر مدار، مطرح شده است. با فناوري VoIPمي توان داده و صوت رابه طور همزمان در شبكه هاي رايانه اي ، منتقل كرد. تركيب دو فناوري واي – فاي (WLAN) و VoIP با نام هاي مختلفي خوانده مي شود كه مهم ترين آن ها عبارتند از فناوريVOWLAN يا فناوري تلفن واي - فاي. اهميت فناوريVOWLAN در افزايش كارايي حاصل از به كارگيري آن در ادارات ، موسسات و كارخانجات است. به كارگيري فناوريVOWLAN ، با فراهم آوردن امكان جابجايي كاركنان در محيط كار ( به خصوص در كارخانجات)، باعث افزايش توليد و به تبع آن سود حاصله مي شود. مطالعات و تجارب عملي نشان مي دهد كه اين مقدار از افزايش سود ، هزينه لازم براي ايجاد سامانه مبتني بر فناوريVOWLAN را جبران مي كند.فناوري DECT اصلي ترين رقيب فناوريVOWLAN در بازار است و براي ارايه خدمات تماس بي سيم به كار مي رود ولي بر اساس استاندارد اينترنت IP نيست. به همين دليل فناوري DECT مشكلات و كاستي هاي ناشي از به كار بردن استاندارد اينترنت IP را ندارد ولي از سوي ديگر براي قرار گرفتن در شبكه هاي نسل آينده كه به طوركامل مبتني بر IP هستند، مشكل دارد.هدف از اين نوشتار، معرفي دو فناوريVOWLAN و فناوري DECT است. پس از معرفي اجمالي، بازار موجود براي فناوريVOWLAN ، مزاياي آن و چالش هاي موجود بر سر راه توسعه اين فناوري، بررسي مي شود. آن گاه فناوري DECT معرفي مي شود و سپس، فناوريVOWLAN با فناوري DECT مقايسه مي گردد. در نهايت هم نتيجه گيري انجام مي شود. معرفي فناوريVOWLAN دو فناوري WLAN وVoIPازفناوري هاي مهم موجود در بازار هستند. منظور از فناوري WLAN شبكه هاي رايانه اي بي سيم است و فناوري VoIP نيز عبارت است از ارسال داده هاي ديجيتالي تماس تلفني ، به صورت بسته هاي داده با استاندارد IP ، بر شبكه اينترنت. با گسترش دو فناوري فوق، فكر تركيب آن دو فناوري مطرح شده است. هدف از تركيب دو فناوري، برقرار كردن تماس هاي تلفني به صورت VoIP ، بر روي شبكه هاي WLAN است. در اين شبكه ها، افراد با استفاده از گوشي هاي مخصوص ، به صورت بي سيم به شبكه رايانه اي متصل مي شوند و تماس ها به صورت VoIP از طريق شبكه رايانه اي بي سيم بر قرار مي گردد.فناوري WLAN ، يكي از فناوري هاي مهم در زمينه ايجاد امكان جابجايي (Mobility) در شبكه هاي رايانه اي است. استاندارد فناوري WLAN ، با واي – فاي و يا IEEE 802.11 شناخته مي شود. در سال 2002، تعداد آنتن هاي واي – فاي و همچنين وسايلي كه مي توانند با آنتن هاي فوق در ارتباط باشند ( و در حقيقت به شبكه متصل شوند)، نسبت به سال قبل حدود 80% رشد داشته است. همچنين در سال 2003، تعداد 10 ميليون از آنتن هاي واي – فاي در كل دنيا به فروش رفته است. ] مرجع 1[ فناوري VoIP نيز با كاهش سطح تعرفه هاي مكالمات تلفني، هم توسط شركت هاي مخابراتي و هم توسط كاربران به خوبي شناخته شده است. استفاده از اين فناوري باعث كاهش هزينه هاي مكالمات، به خصوص مكالمات راه دور شده است. در ادارات و موسسات بزرگ، صرفه جويي حاصل ازكاهش هزينه ها، سرمايه گذاري براي توسعه سامانه هاي تلفن داخلي مبتني بر فناوري VoIP را در اكثر مواقع توجيه مي كند.] مرجع 1[ تركيب دو فناوري WLAN و VoIP ، ركن اصلي فناوريVOWLAN است. هدف از اين فناوري جديد، به دست آوردن همزمان مزاياي دو فناوري WLAN و VoIP با هدف كاهش هزينه ها و افزايش كارايي در موسسات و كارجانجات بزرگ است. بازار فناوري VOWLAN مانند ساير فناوري ها، در مورد فناوري VOWLAN نيز بازار مهم ترين عامل تعيين كننده است. تحقيقات و تجارب عملي نشان مي دهد كه موسسات و كارخانجات مي توانند با به كارگيري فناوري VOWLAN با كاهش هزينه مكالمات (به خصوص مكالمات راه دور) و افزايش كارايي، هزينه هاي خود را كاهش داده و سود را افزايش دهند. با ايجاد شبكه بي سيم مبتني بر فناوري VOWLAN ، سود شركت ها و موسسات به دو دليل افزايش مي يابد. اولا، به دليل آن كه كارمندان در حال حركت در محوطه، بوسيله گوشي هاي VOWLAN همواره در دسترس هستند، كارايي و بهره وري در محيط كاري افزايش مي يابد كه به نوبه خود موجب افزايش سود خواهد بود. ثانيا، با برقراري مكالمات تلفني بوسيله استاندارد IP، هزينه مكالمات كاهش مي يابد و در نتيجه به افزايش سود، كمك خواهد كرد.] مرجع 2[ با توجه به مطالب فوق، مهم ترين موسسات و كارخانجاتي كه مي توانند از منافع فناوري VOWLAN بهره مند شوند، آنهايي هستند كه كارمندان و يا كارگران آنها معمولا در محل كار جابجا مي شوند و ساعاتي كه پشت ميز خود سپري نمي كنند، در مقايسه با كل ساعت كار، نسبت بزرگي را تشكيل مي دهد. به عنوان مثال مي توان به پرستاران بيمارستان ها، معلمان در محيط مدرسه، فروشندگان مغازه هاي بزرگ، مهندسان اجرا و نظارت در پروژه هاي ساختماني، و كارگران در كارخانجات بزرگ اشاره كرد. هرگاه ارتباط مديران با اين گونه كاركنان همواره برقرار باشد( از طريق محصولات فناوري VOWLAN)، مي توان انتظار داشت كه كارايي و بهره وري به طور قابل ملاحظه ايي افزايش يابد.] مرجع 2[ گذشته از موسساتي كه كاركنان آنها معمولا در محل كار جابجا مي شوند، دو بخش ديگر از بازار، به عنوان بخش هايي وجود دارند كه در آينده مي تواند مورد توجه توليد كنندگان محصولات فناوري VOWLAN قرار گيرد. اولين بازار مربوط به محل هاي عمومي پر رفت و آمد مانند فرودگاه ها، هتل ها، رستوران ها، محل هاي نمايشگاه ها و يا همايش ها، ايستگاه هاي راه آهن و مكان هاي مشابه آن است. دومين بازار نيز مربوط به منازل و شركت هاي كوچك است. با كاهش قيمت محصولات فناوري VOWLAN، اين دو بخش بازار به تدريج مورد توجه قرار خواهند گرفت. ] مرجع 2[ تعداد گوشي هاي تلفن مبتني بر فناوري VOWLAN در سال 2004 برابر 113 هزار بوده، پيش بيني مي شود كه در پايان سال 2005 به دو ميليون عدد افزايش يابد. اين ميزان رشد سريع نشان گر ميزان تقاضا براي بازار و استقبال از فناوري VOWLAN است. ] مرجع 3[ DECT استاندارد(Digital Enhanced Cordless Telecommunications ) DECT براي استفاده در فناوري مخابرات بي سيم طراحي شده است. اين استاندارد در اروپا تدوين شده و استفاده از آن، به طور مداوم، در بازار مخابرات در حال گسترش است. استاندارد DECT مي تواند با بسياري از استاندارد هاي ديگر شبكه مانند GSM ، ISDN و PSTN ارتباط برقرار نمايد. استاندارد DECT در سال 1992 تدوين شده و اولين محصول مطابق با اين استاندارد توسط شركت اوليوتي ارائه شده است. خصوصيات مهم اين فناوري به شرح ذيل است: پايين بودن هزينه هاي ايجاد شبكه DECT نسبت به فناوري هاي مشابه امكان جابجايي آسان براي كاربران بالا بودن كيفيت مكالمات ( قابل مقايسه با شبكه هاي تلفن سيمي ) سطح بالاي امنيت در اين شبكه تراكم كاربران مي تواند بسيار بالا باشد راه اندازي اين شبكه ها سريع و آسان است كاربرد هاي مهمي كه استاندارد DECT در آن استفاده مي شود بسيار گسترده است. دو زمينه ايي كه استاندارد DECT در آن ها پيشرفت خوبي داشته است عبارتند از: شبكه هاي تلفن محلي بي سيم: در اين كاربرد با نصب تعدادي از ايستگاه هايBTS ا، شبكه تلفن محلي ايجاد مي گردد كه افراد در آن مي توانند مانند شبكه هاي تلفن ثابت، ولي از طريق گوشي هاي بي سيم DECT ، تماس هاي معمولي خود را برقرار نمايند. در اين شبكه BTS استاندارد DECT ، به وسيله ارتباطات سيمي، به شبكه PSTN معمولي متصل مي شود.كاربرددر سامانه تلفن داخلي PBX : ادارات و شركت ها مي توانند بوسيله استاندارد DECT ، شبكه هاي تلفن داخلي PBX را به طور بي سيم ايجاد نمايند. گوشي هاي بي سيم اين امكان را ايجاد مي كنند تا افراد در داخل محيط كاري همواره در دسترس باشند. اين امكان،مخصوصا در مورد اداراتي كه كارمندان داراي جابجايي بيشتر هستند، مانند كارخانجات و بيمارستان ها، داراي اهميت بيشتر است. هزينه كمتر ايجاد تلفن داخلي PBX و همچنين افزايش كارايي ادارات و شركت ها در اثر آن، مي تواند توجيه كننده به كارگيري استاندارد DECT باشد. VOWLAN براي ايجاد و به كارگيري شبكه هاي مبتني بر VOWLAN، چالش هاي زير بايستي مورد توجه قرار گيرند: . ] مرجع 4[ تاخير و كيفيت پايين صوت پوشش ناقص و مساله قطع و وصل شدن تماس ها تاخير ايجاد شده در اثر فراگردي(رومينگ) مساله امنيت شبكه مساله ارسال مجدد بسته هاي حذف شده ظرفيت پايين شبكه و تعداد كم تماس هاي همزمان كيفيت خدمات داده و صوت مساله مصرف توان هر كدام از موارد فوق در زير به طور مختصر توضيح داده مي شود: . ] مرجع 4[ در استاندارد TCP/IP حداكثر تاخير مجاز براي بسته هاي داده 120 ثانيه است. در حالي كه، استاندارد ITU G.114 ( كه براي كيفيت صوت تدوين شده)، حداكثر تاخير قابل قبول در كاربرد هاي صوت را برابر 150 ميلي ثانيه تعيين كرده است. از اين رو، تاخير ي كه در انتقال بسته هاي داده در استاندارد TCP/IP ايجاد مي شود، احتمال دارد كه منجر به ايجاد اختلال در برقراري تماس هاي صوتي از طريق شبكه هاي اينترنت گردد. از سوي ديگر، بسته هاي داده مربوط به يك لحظه از مكالمه ممكن است پس از عبور از شبكه مبتني بر استاندارد TCP/IP، با تاخير هاي غير يكسان به سمت گيرنده برسند. اين امر باعث مي شود كه تبديل مجدد بسته هاي داده به صوت، در طرف گيرنده، با مشكل مواجه شود. براي جلوگيري از تاخير هاي نابرابر، از ميانگير هاي مياني استفاده مي شود كه خود اين ميانگير ها، باعث افزايش تاخير كلي در مسير بسته هاي داده خواهد شد.با توجه به اين كه ميزان تاخير در شبكه مبتني بر استاندارد TCP/IP، با پهناي باند نسبت معكوس دارد، براي حل مشكل تاخير،بايستي پهناي باند شبكه به ميزان كافي بالا باشد تا حداكثر تاخير بسته هاي داده از 150 ميلي ثانيه بيشتر نگردد. بنابراين، شبكه هاي مبتني بر VOWLAN بايد داراي پهناي باند بالا باشند تا بتوان از آنها براي برقراري مكالمات، استفاده كرد. تماس ها نواحي تحت پوشش هر آنتن VOWLAN به شكل دايره است. از اين رو، براي تحت پوشش قرار دادن مناطق وسيع تر بايد از چندين آنتن استفاده نمود. در برخي موارد، به دليل طراحي نامناسب و تعيين غلط مكان آنتن ها، مناطقي از اداره و يا شركت تحت پوشش قرار نمي گيرد. در اين نواحي كه تحت پوشش هيچ آنتني قرار ندارد، امكان برقراري تماس با شبكه وجود ندارد. همچنين، ممكن است فردي كه در حال قدم زدن است، مانند آنچه در شبكه تلفن همراه رخ مي دهد، هنگام رد شدن از يكي از نواحي فوق، صدا را به صورت قطع و وصل شونده دريافت كند. همان گونه كه در بخش قبل اشاره شد، براي تحت پوشش قرار دادن ناحيه اي وسيع، بايد از چندين آنتن استفاده كرد. هنگام حركت در محوطه فرد ممكن است به دفعات از ناحيه تحت پوشش يك آنتن به ناحيه تحت پوشش آنتني ديگر عبور كند. هنگام عوض شدن آنتني كه فرد را تحت پوشش قرار مي دهد، بايستي يك رشته عمليات و تبادل داده بين آنتن ها صورت گيرد تا امكان برقراري ارتباط از طريق آنتن جديد، به وجود آيد. انجام اين عمليات و تبادل داده، مستلزم صرف زمان و در نتيجه ايجاد تاخير در ارسال بسته هاي داده است. به اين تاخير،در اصطلاح، تاخير ايجاد شده در اثر دست به دست شدن ( Handover) گفته مي شود. پروتكل امنيتي استاندارد IEEE 802.11 داراي مشكلاتي بوده است. در نسخه جديد استاندارد، پروتكل جديد واي - فايProtected Access(WPA) با عنوان پروتكل امنيتي به كار رفته است. اين پروتكل جديد، روش هاي جديد امنيت شبكه را مورد استفاده قرار داده است. انجام محاسبات لازم پروتكل جديد WPA ، بدليل زياد بودن حجم عمليات ، ممكن است 500 تا 1500 ميلي ثانيه طول بكشد. اين مدت زمان، مستقيما به تاخير بسته ها اضافه مي شود. اضافه شدن تاخير نيز، باعث كاهش كيفيت مكالمات خواهد شد. مساله ارسال مجدد براي بسته هاي حذف شده در استاندارد TCP/IP، بسته هاي داده ايي كه بنا به هر دليلي، به گيرنده نرسيده اند، تشخيص داده شده و توسط فرستنده، دوباره ارسال مي شود. ارسال مجدد بسته هاي مفقود شده، در كاربرد هايي كه هدف برقراري مكالمات است، با عث افزايش تاخير بسته ها مي شود. بنابراين، ارسال مجدد بسته ها، باعث كاهش كيفيت مكالمات خواهد شد. مطابق مطالب فوق، تاخير مهم ترين مشكل برقراري تما س هاي تلفني بر روي شبكه هاي مبتني بر استاندارد TCP/IP است. با توجه به اين كه ميزان تاخير، با پهناي باند نسبت معكوس دارد، براي حل مشكل تاخير، بايستي پهناي باند شبكه به ميزان كافي بالا باشد تا حداكثر تاخير بسته هاي داده از حد مجاز بيشتر نگردد. بنابراين، شبكه هاي مبتني بر VOWLAN بايد داراي پهناي باند بالا باشند تا بتوان از آن ها براي برقراري تماس، استفاده كرد. بنابراين، با در دسترس بودن يك ميزان پهناي باند ثابت، تعداد تماس هايي كه مي تواند به صورت همزمان در شبكه برقرار باشند، محدود است. با توجه به مشخصات ذكر شده در استاندارد IEEE 802.11 ، تعداد تماس همزمان به 5 الي 7 مكالمه محدود مي شود.با توجه به اينكه تاخير بسته ها مي تواند در كاربرد هاي VOWLANكيفيت مكالمات را به شدت كاهش دهد، از اين رو تمهيداتي براي دادن اولويت بالاتر به بسته هاي صوت بايد ايجاد گردد. در اين نوع شبكه ها،با بيشتر شدن تعداد مكالمات، پهناي باندي كه در شبكه مي توان به عبور بسته هاي داده اختصاص داد، كاهش مي يابد. مساله مصرف توان در كاربرد هاي جديد بسيار مهم است. وسايل الكترونيكي مبتني بر VOWLAN براي تبادل داده در شرايط گوناگون، به مصرف توان متفاوتي نياز دارند. در استاندارد VOWLAN ، با كاهش فاصله فرستنده از آنتن، امكان ارسال داده با نرخ بالاتري فراهم مي شود. از اين رو، با كاهش فاصله وسايل الكترونيكي از آنتن ها، نرخ ارسال داده بالاتر خواهد بود كه منجر به كاهش زمان مكالمه مي كردد. از سوي ديگر، به دليل كاهش زمان ارسال داده، مصرف توان كاهش خواهد يافت. DECT و VOWLAN در حال حاضر برآورد مي شود كه در دنيا حدود 80% از تعداد كاركنان، در محيط كار، داراي جابجايي هستند. از اين رو اهميت استفاده از سامانه هاي تلفن داخلي بي سيم ( چه DECT و چه VOWLAN ) مشخص مي شود. در مورد مقايسه اين دو فناوري موارد زير به صورت خلاصه مطرح مي باشند: عليرغم تبليغات فراوان در مورد مزاياي فناوري VOWLAN، قبل از آن كه اين فناوري فراگير شود بايستي بسياري از مشكلات فني ذكر شده در بخش فوق، مرتفع گردد.سامانه هاي DECT مبتني بر شبكه هاي PSTN است ولي سامانه هاي VOWLAN بر استاندارد اينترنت IP است. از اين رو سامانه هاي VOWLAN براي قرار گرفتن در آرايش شبكه نسل بعدي ، داراي قابليت بيشتري است. به دليل آنكه فناوري DECT قبل از فناوري VOWLAN وارد بازار شده، سهم بازار بيشتري را به خود اختصاص داده است كه اين سهم به مرور زمان بين دو فناوري تقسيم خواهد شد. در حال حاضر، بدليل زياد بودن تعداد شركت ها و توليد كنندگان تجهيزات DECT ، هزينه ايجاد و راه اندازي سامانه هاي DECT نسبت به سامانه هاي VOWLAN پايين تر است. منابع: [Ref. 1] Ashley Johnson, “Enabling voice on WLAN: a straightforward development project”. [Ref. 2] Geri Mitchell-Brown, " WLAN,VoIP Technologies Converge To Create واي - فايTelephony ", SpectraLink Corporation, FEBRUARY 2004. [Ref. 3] Joseph Harden, Patrick Fenton, Martin Hehir and Eoin Duggan, “ VoIP and Wireless Networking “, 4BA2 Technology Survey. [Ref. 4] "Voice over WLAN” , white paper, Extricom company.
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - فناوری DSL فناوری DSL و نقش آن در ارتباطات صوتی و داده ای همزمان مقدمه: به دنبال پيشرفت دانش و فناوري اطلاعات و ارتباطات وگسترش شبكههاي اطلاع رساني واينترنت با پهناي باند وسيع ودرنتيجه ي آن بروز وظهور نيازهاي ارتباطي وخدمات مخابراتي در جوامع مختلف نياز به ارسال اخبار، گزارش، ,پيام، منابع اطلاعاتي و....... هر چه بيشتر افزايش يافت. بهطوري كه قرن بيست ويكم قرن اطلاعات نامگذاري شده وفناوري اطلاعات در همه زمينههاي پژوهشي تحقيقاتي و حتي زندگي روزمره انسانها رخنه كرده است بنابر اين با ظهور اينترنت واتصال رايانهها به يكديگر بهصورت يك شبكه جهاني بحث انتقال دادهها بين نقاط مختلف جهان در كمترين زمان ممكن مطرح گرديد. از آنجا كه عموم كاربران خانگي وتجاري بوده واز طرفي توانايي پرداخت هزينههاي سنگين توسط اين گروه ازكاربران وجود نداردشركتهاي بزرگ طراح وسازنده تجهيزات رايانهاي و ارتباطي جهت جذب اين گروه از كاربران همواره به دنبال راه حل هاي اساسي در جهت طراحي ساخت و تأمين تجهيزات و ابزارهاي مناسب و ارزان قيمت بدون ساختهاي ارتباطي قبلي (سيم مسي) بوده و هستند. لذا اينگونه شركتها غالياً به دنبال روشهايي بودهاند تا بتوان با استفاده از تجهيزات وامكانات موجود و قديمي خدمات جديد ارتباطي را فراهم ساخت. بنابراين با توجه به انجام و گسترش كابل كشي تلفن (وجود سيم مسي) از اوايل قرن بيستم تا بهحال كه تقريباً تمامي منازل، ادارات، سازمانها، مراكز اجتماعي داراي آن هستندتحقيقات زيادي به منظور استفاده از زوج سيم كابل مسي جهت رسيدن به سرعتهاي بالاتر انتقال اطلاعات صورت گرفت كه نتيجه آن تحت عنوان فناوري DSL و ADSL مطرح شد. فناوري DSL علاوه بر دسترسي به سرعتهاي بالاتر (بالاتر از سرعت 32KbPS و 56KbPS ) در سيستمهاي تلفن فعلي و استفاده از كابلهاي تلفني معمولي، كاربران را قادر ميسازد تا به طور همزمان در هنگام انتقال دادهها همزمان از ارتباطي تلفن خود استفاده نمايند. فناوري DSL،ADSL : امروزه اينترنت رفته رفته جزء لاینفکی از زندگي انسانها در اين عصر مي شود. بدون شك هر فردي به نقش وسيع اينترنت و شبكههاي اطلاع رساني داده ها و اهميت آن در تجارت الكترونيكي،آموزش الكترونيكی ، دولت الكترونيكی ، پول الكترونيكي وديگر نيازهاي روز پيخواهد برد. اما در اين بين نحوه اتصال وكيفيت اين نوع ارتباط اهميت ويژه ملاحظهاي دارد. فناوري ADSL امكان ارتباط پر سرعت كاربر را با شبكه جهاني اينترنت فراهم ميسازد به طوري كه كاربر با استفاده از خط تلفن موجود درمحل كار و يا منزل بدون اينكه خط اشتغال گردد ميتواند ارتباطي پرسرعت ودايمی را با بهترين كيفيت با شبكه اينترنت و شبكههاي اطلاع رساني را داشته باشد. آشنايي با خطوط معمولي ومشخصات آنها: بي شك اولين سئوالي كه در مورد DSL مطرح ميشود اين است كه چگونه از خط تلفن ميتوانيد بهطور همزمان براي مكالمات تلفني و ارتباط برخط با اينترنت استفاده كنيد؟ همانطوري كه همگي ميدانيد سامانه ي تلفن استاندارد مبتني بر يك زوج سيم مسي است كه مخابرات منطقه آن را در خانه كاربران برقرار ميكند. سيمهاي مسي داراي مقدار زيادي فضا براي حمل اطلاعاتي بيش از مكالمات تلفني هستند، استفاده از بخش بسيار كوچكي از كل عرض باند سيم مسي جنبه تاريخي دارد. همچنين محدود شدن بسامدها از طرف ديگر به سوئيچها، تلفنها و ساير تجهيزات بستگي دارد كه مسئوليت انتقال صوت را بر عهده دارد. اما در سامانه ي DSL مبناي كار كرد بر اساس انتقال ديجيتال اطلاعات و صوت پايه گذاري شده به همين دليل بر محدوديتهاي موجود در سامانه آنالوگ كنوني غلبه كرده است. 2-تجزيه سيگنال: اغلب منازل وكاربران تجاري كوچك به يك خط DSL نامتقارن (ADSL) متصل ميشوند ADSL بسامدهاي موجود در يك خط را بر اساس اين فرض كه اغلب كاربران اينترنت اطلاعات بسيار بيشتري را نسبت به آنچه كه ارسال ميكنند از اينترنت دريافت مينمايند، تقسيم ميكنند. دو استاندارد تقريباً ناسازگار در مورد فناوري ADSL وجوددارد، استاندارد رسمي ANSI كه روش DMT را براي فناوري DSL پايهگذاري كرده كه البته اغلب تجهيزات ADSL امروزي از اين روش استفاده ميكنند و استاندارد قديميتر يا سامانه ي SCAP كه از ان استفاده ميگرديد. در سامانه ADSL به منظوراستفاده بهينه از پهناي باند ، براي انتقال صوت (تلفني) تنها 4 كيلوهرتز پهناي باند كافي است. لذا كانال آخر را براي انتقال دورنگار وتلفن (صوت) استفاده مينمايند و 256 كانال ديگر را بهصورت 64 كانال براي ارسال اطلاعات و 128 كانال براي دريافت اطلاعات (ومابقي 64 كانال ديگر را براي اطلاعات كنترلي) تقسيم بندي مينمايند، بهطوري كه در بهترين صورت وضعيت (با در نظر گرفتن 192 كانال 4Khz ) به سرعتي معادل 9mbps (مگا بيت بر ثانيه) ميرسيم كه البته حداكثر سرعت استفاده در ADSL ها معادل 2/3mbps است. تجهيزات DSL 1 – مودم DSL اغلب مشتركين خانگي به منظور دريافت اطلاعات از اينترنت از اين مودم بهره ميگيرند.شركتي كه خدمات را ارائه ميدهد معمولاً مودم را بهعنوان بخشي از نيازهاي نصب سامانه عرضه مينمايد Splitter-2 همانطوري كه ذكر شد صوت و داده به طور همزمان روي خط مسي در فناوري xdsl فرستاده ميشود به منظور جدا كردن صوت و داده در هر طرف مشترك از splitter بهره ميگيرد تا داده را بسمت رايانه وصوت (تلفن وفاكس)را به سمت تجهيزات مربوطه هدايت كند DSLAM-3 DSLAMخطوط ارتباطي جهت يافته از سوي تعداد زيادي از مشتركين را دريافت نموده و آنها را روي يك خط ارتباطي با ظرفيت بالا به اينترنت منتقل ميكند. DSLAMقادر به پشتيباني چندين نوع DSL يك مركز تلفن واحد وتعداد گوناگوني از پروتكلها وروشهاي مدوله سازي است. بهعلاوه DSLAMميتواند امكاناتي همچون مسير يابي يا تخصيص آدرس ديناميكي IPنيز براي مشتركين فراهم كند. در واقع DSLAM را ميتوان دليل اصلي تفاوت بين سرويسدهي از طريق ADSL وازطريق مودم كابلي به حساب آورد معايب : DSL عيب اصلي سامانه DSL در اين است كه ميزان بهرهگيري از DSL مبتني بر فاصله اي است كه از خدمات ADSL داريم . ADSL خدماتي حساس به فاصله است. طول ارتباط افزايش كه مييابد كيفيت سيگنال كاهش يافته وسرعت ارتباط كم ميشود .حداكثر فاصله جهت سرويسدهي توسط سامانه ADSL ميتواند به 5460 متر برسد فناوري ADSL ميتواند حداكثر سرعت 8Mbps پايين سو در فاصله حدود 1820 متر و سرعت تا 640 Kbps بالاسورا در اختيار كاربران قرار دهد. البته در عمل حداكثر سرعت مورد استفاده در ADSL ها Mbps 2/3 است. اما چرا فاصله يك محدوديت براي سامانه DSL به شمار ميرود در حالي كه اين محدوديت براي مكالمات تلفني وجود ندارد؟ جواب اين پرسش درتقويت كنندههاي كوچكي به نام سيم پيچ بارگذاري است كه شركت تلفن براي تقويت سيگنالهاي صوتي استفاده ميكند كه اين تقويت كنندهها با سيگنالهاي ADSL سازگاري ندارند . البته پارامترهاي ديگرهمچون پل ها وكابلهاي فيبر نوري نيز ميتوانند تأثير منفي روي تكنولوژي ADSL بگذرند آينده DSL در جهان همانطوري كه در مقدمه ذكر شد روزانه 20000 نفر به علاقهمندان ارتباط از طريق DSL در سطح جهان افزوده ميشود واين به نوبه خود رقابت بين فناوري هاي همچون مودم هاي كابلي واينترنت ماهوارهاي را به خوبي نشان ميدهد .طبق تحقيقات انجام گرفته از طرف شركت IDC تا سال 2003 تعداد مشتركين خانگي استفاده كنند از مودم كابلي فراتر از 898000 بود درحاليكه DSL در سال 2003 بيش از 9300000 مشترك خانگي داشت.در سال هاي اخير كشور كره تنها با داشتن 55 ميليون جمعيت بيشترين مصرف كننده DSL در جهان بوده است به نحويكه سئول به بهشت DSL مبدل شده است و شركتهاي فعال در زمينه شبكه در كره پيشرو اين فناوري در جهان هستند آينده ADSL در ايران: با توجه به نهايي شدن آيين نامه نقطه دسترسي انتهايي(( ندا)) (PAP) بر اساس ماده 124 قانون برنامه پنج ساله سوم توسعه كشور به شركتهاي خصوصي ارائه دهنده شبكههاي انتقال دادهها اجازه داده شد كه با تنظيم روابط و تعاملات متقابل في مابين از سال 1382 با نظارت سازمان تنظيم مقررات و ارتباطات راديويي فعاليت خود را آغاز نمايند. بهطوري كه در حال حاضر چندين شركت ارائه دهنده خدمات دادهها داراي مجوز از سازمان تنظيم مقررات در حال نصب سامانه ADSL و ارائه خدمات در استانهاي كشور هستند. انعطافپذيري اين خدمات و مشاركت بخش خصوصي و قيمتهاي شناور وتقاضاي روز افزون درشهرهاي مختلف آينده خوبي را در گسترش فناوري ADSL در كشور نويد ميدهد. برخي از مزيتهاي قابل ارائه عبارتند از پشتيباني از كليه پروتكلها و خصوصيات چند رسانهاي، مديريت فراگير از درونيترين نقطه شبكه تا نقاط انتهايي آن، قابليت كنترل وتنظيم كيفيت خط ارتباطي، پشتيبانيهاي مختلف همچون نگهداري و گزارشهاي مالي و اداري براي مشتركين، ارائه پهناي باند به ميزان در خواستي از k ps 64 تا Mbps 2/3 ، خدمات صورت حساب گيري براي خدمات اشتراكي، يكپارچگي خدمات صوت وتصوير، دادهها,اينترنت، پشتيباني شبانه روزي در همه روزهاي هفته به صورت كارتهاي اعتباري . پيش بيني ميگردد، در سالهاي آينده تعداد مشتركين ADSL وضريب نقوذ اينترنت در كشور افزايش چشمگيري يابد. امتيازات فناوري ّّ*ارتباط پرسرعت ودائمي (حداقل 15 برابر سرعت اتصال Dial up ) ارتباط دائم بدون نياز به كابل اختصاصي جديد. *ارتباط پر سرعت و دايم حتي در زمان استفاده از خط تلفن بهصورت عادي ارتباط دائم بدون شماره گيري بدون هزينه پالس تلفن *ارتباط پرسرعت جهت استفا ده از امكانات ويديو وصو ت در شبكه اينترنت *عدم وجود هيچگونه تداخل بين تلفن و اينترنت و اتصال دائم به اينترنت *امكان مديريت پهناي باند وبرخورداري از سيستم نقطه به نقطه ارائه قابليت سرويس دهي به: *بانك وموسسات دولتي وغير دولتي *شركتها وكارخانههاي بزرگ با تعداد شعب فراوان *دانشگاهها وموسسات آموزش عالي *ساختمانهاي مسكوني و تجاري
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - بررسي وضعيت شبکة ديتا در کشور در جهان امروز فناوری اطلاعات و ارتباطات چنان روند رو به رشدی پیدا کرده که تمام مسایل فرهنگی، اقتصادی و ---------- را تحت تاثیر خود قرار داده است. با توجه به اینکه این فناوری یک فناوری بنیادی است، توجه به زیرساخت فیزیکی آن (شبکه دیتا) میتواند بسیاری از مسایل مرتبط با اين حوزه را مرتفع سازد. در تحلیل زیر ضمن ارایه آمارهایی در ارتباط با وضعیت شبکه ملی دیتا، به معرفی و شناسایی ساختار این شبکه و بررسی پتانسیلهای موجود در ساختار شبکه ملی دیتا و ضعفهای آن پرداخته شده است: ساختار شبکة ملي ديتا هر شبکة ملي دیتا در عمل از دو شبکه " IP " و "شبکة زيرساخت و دسترسي" تشکيل شده است که در دو لاية متفاوت عمل مينمايند. شبکه " IP " آن قسمتی از زیرساخت است که پروتکل اينترنت ( IP ) را پشتیبانی میکند و شبکة "زيرساخت و دسترسي" یکسری خطوط بدون پروتکل است که وظیفه آن ارتباط گرههای مختلف شبکه و رساندن ترافیک اينترنتي به نقاط انتهایی است. در کشور ما شبکه ديتاي عمومي، تاکنون به بيش از 210 شهر گسترده شده و دارای550 مرکز با ظرفيت 15هزار پورت سرعت بالا است. تاکنون حدود 30 هزار کیلومتر فیبرنوری در کشور کشیده شده که از طريق اين شبکه فيبر نوري، قرار است تمام شهرهاي کشور به شبکه ديتا متصل گردند. از این میزان فیبر نوری، تاکنون تنها بر روی بیش از 12 هزار کیلومتر آن تجهیزات نصب شده است. همچنين، به منظور برقراري ارتباط با شبکه ديتاي جهاني، ارتباط شبکة فيبرنوري کشور از دو مسير با ظرفيت 2× 155 مگابیت بر ثانیه از طریق جاسک- فجیره و یک ارتباط ماهوارهای با ظرفیت 104 مگابیت بر ثانیه از طریق ماهواره برقرار شده است که در کل شبکه ملی دیتای ایران را با ظرفیتی معادل 414 مگابیت بر ثانیه به شبکه دیتای جهانی(شبکه اینترنت) متصل میکند. همچنین از آنجا که یکی از اهداف برنامه چهارم توسعه، تبدیل ایران به HUB (مرکز مبادلات اینترنتی) منطقه­ای است، شرکت دیتا جهت برقراري ارتباط فیبرنوری، در حال مذاکره با چندین کشور مانند افغانستان، پاکستان و ترکمنستان است. اهمیت ایجاد مسیرهای بینالمللی چندگانه ایجاد مسيرهاي چندگانه به منظور جلوگیری از قطع ارتباط خطوط ديتاي کشور با دیتا بسيار ضروری است؛ به عنوان مثال، به دليل بروز زلزله­ای که در سال 1381 در الجزایر به وقوع پيوست، به مدت دو ماه شبکه فيبرنوري کشور ما قطع بود و ارتباط تمامي شرکتهايي که از طريق زيرساخت مخابرات به شبکه جهاني اينترنت متصل بودند، قطع شد. همچنين لازم است که ارتباط بينالملل از چندين ارايهکنندة گوناگون دنيا تامين شود که در صورت بروز مشکل با يکي از ارايهکنندهها، ارتباط به طور کامل قطع نگردد. ظرفیتارتباطات داخل و بین شهری حداکثر ظرفيت لینکهای داخل شهري تهران، 155 مگابیت بر ثانیه است که طبق برنامة سوم توسعه، قرار بوده به 80 گیگابیت بر ثانیه، يعني به بيش از 500 برابر برسد، اما این مسئله هنوز تحقق نیافته است. در شهرهاي اصفهان، شيراز، تبريز و مشهد، ظرفيت لینکهای شهری حداکثر 155 مگابیت بر ثانیه است که تا پایان برنامه سوم قرار بوده این ظرفیت به 40 گیگابیت بر ثانیه افزایش یابد، که این افزایش ظرفیت نيز هنوز صورت نگرفته است. همچنین در انتهاي برنامه سوم، قرار بوده ظرفيت لینکهای ميانشهري، به 2.5 گیگابیت بر ثانیه برسد که در حال حاضر این ارتباطات در حد ( STM - 1155 مگابیت بر ثانیه) است. نکته حايز اهميت در مورد شبکه ملي ديتا اين است که در عين يکپارچه بودن، ميتوان در بطن آن صدها شبکه خصوصي واقعي يا مجازي و کاملاً مستقل از هم ایجاد کرد. بدين ترتيب بانکها، سازمانها و شرکتهاي گوناگون ميتوانند با استفاده از تسهيلات فراهم شده در شبکة ديتا، شبکهای مختص به خود ايجاد نمايند و نيازي به ايجاد شبکه مجزا ندارند. 1) شبکه ( IP Internet Protocol) اين قسمت از زیرساخت شبکه دیتا، پروتکل IP را پشتيباني کرده و در عمل، به دليل مجهز بودن به پروتکل پيشرفته MPLS (پروتکلی که به تجهیزات شبکه که انتقال اطلاعات را به عهده دارند اجازه میدهد برای حرکت بستههای اطلاعاتی اولویت قایل شوند)، امکان ايجاد شبکههاي خصوصی متکي بر(IP IP - VPN) را فراهم ميآورد و این قابلیت را دارد که به دیگر شبکهها که پروتکل اینترنت را پشتیبانی میکنند، متصل گردد (مهمترین این شبکهها شبکه جهانی اینترنت است). استفاده از پروتکل IP در شبکههاي خصوصي ( IP - VPN ) مزاياي بسياري دارد؛ از جمله میتوان به استفاده از نرمافزارهای آماده و وسیع که تحت پروتکل IP کار میکنند، اشاره کرد. ساختار شبکه IP شبکة ملي IP از سه لايه هسته ( Core )، توزيع ( Distribution ) و دسترسي( ( ََAccess تشکيل شده است: لاية هسته: اين لايه از 12 سوييچ پرظرفيت ديتا که در 10 شهر کشور نصب شده است، تشکيل ميشود. ارتباط ميان اين سوييچها، عمدتاً با ظرفيتSTM-1 ( 155 مگا بيت بر ثانيه) برقرار ميشود. در تهران، 3 سوييچ که وظيفة ايجاد ارتباط میان استان تهران و سایر نقاط کشور را بر عهده دارند، نصب شدهاند. اين لايه از شبکه، علاوه بر ايجاد هستة پرظرفيت شبکه، مسيرهاي مجازياي ميان تمام گرههای شبکه ایجاد میکند و یک شبکه VPN به وجود میآورد. با توجه به ماهیت این شبکه، پهنای باند تا هنگامی در اختیار مشترک قرار میگیرد که اطلاعاتی جهت ارسال داشته باشد و در غیر این صورت پهنای باند به مشترک دیگر که درخواست ارسال اطلاعات را دارد واگذار میگردد. از این رو لایه هسته با استفاده از خطوط پرظرفيت VPN جهت استفاده بهينه از پهنای باند و ارایه سرویس با کیفیت مناسب در شبکه عمل ميکند. لايه توزيع: اين لايه از 34 گره در 28 شهر کشور تشکيل ميشود و نقش لاية مياني ميان هستة شبکه و دسترسي شبکه را بازي ميکند. در هر گره شبکه (مجموعة گرهها تقريباً تمام شهرهاي مهم و مراکز استان را شامل ميشود) يک مسيرياب پرظرفيت نصب شدهاست تا بتواند ترافيک خود و ترافيک پراکنده مراکز محلي شبکه دسترسي را جمعآوري کرده و پس از جداسازي ترافيک محلي (ترافیکی که بین مراکز شبکه ملی دیتا در داخل ردوبدل میگردد) و ترافیک خارجی(ترافیکی که به خارج از شبکه ملی دیتا ارسال میگردد)، آنچه را که بايد به نقاط ديگر شبکه منتقلشود از طريق هستة شبکه و مسيريابهاي تعريف شده به مقصد بفرستد (وبالعکس). لاية توزيع، مرز شبکه MPLS بوده و از ديد استفادهکنندگان شبکههاي IP - VPN ، کل اين لايه همانند يک محيط شفاف ( Transparent ) عمل ميکند و با ايجاد ارتباط ميان دفاتر و واحدهاي گوناگون سازمان، يک شبکة WAN درونسازماني را تحقق ميدهد.شرکت ارتباطات دیتا با توجه به امکانات این لایه، در حال حاضر به 28 شرکت ICP (ارایه دهندة خدمات اتصال به اینترنت)، 660 شرکت ISP و 16 شرکت PAP (اینترنت پرسرعت) مجوز ارایه خدمات داده است. لايه دسترسي: اين لايه روي شبکة زيرساخت و شبکة توزيع ايجاد شده و وظيفة آن رساندن ترافيک مشترکان به شبکه است. تعداد گرههاي اين لايه، 550 نقطه است. مشترکین از 550 نقطه میتوانند ترافیک خود را به لایه توزیع و از آنجا به هسته شبکه برسانند که با توجه به مقصد ترافیک ارسالی، به محل مورد نظر میرسد.در نقاط دسترسي، ارتباط فيزيکي با مشترکان از نزديکترين گره دسترسی به آنها با کابل زوج سيم مسي و مودمهايHDSL برقرار ميگردد. 2) شبكه زيرساخت و دسترسي اين شبكه وظيفة رساندن ترافيك شبكه IP به نقاط انتهایي مانند دفاتر و مشترکین را به عهده دارد و همچنين امكان ايجاد ارتباط نقطه به نقطه و نقطه به چند نقطه را بر عهده دارد. در واقع اين شبكه لايههاي اول (فيزيكي) و دوم (ديتا لينک) شبكه را پشتيباني ميكند. حدود 6هزار پورت IP (خطوطی که به این پورتها متصل میگردند پروتکل IP را پشتیبانی مینمایند) و 7هزار پورت TDM (خطوطی که از این پورتها در اختیار مشترکین قرار میگیرد، بدون پروتکل است و کاربر به دلخواه خود از آن برای ایجاد شبکههای مختلف با پروتکلهای مربوطه استفاده کند)، توسط شركت مخابرات در اختيار مشتركين قرار ميگيرد. ارتباط ميان 34 نقطة كشور (لاية توزيع شبكه ملي IP ) به دو بخش تقسيم ميشود. اول ترافيك IP كه از لينكهاي مستقل شبكه ملي IP منتقل ميشوند و دوم ترافيك خطوط نقطه به نقطه TDM كه از لينكهاي "شبكه زيرساخت و دسترسي" عبور ميكنند. تعداد گرههاي اين شبكه 550 نقطه (در 210 شهر) است و تجهيزات بهكار رفته در آن شامل تجهزات TDM و مودمهاي XDSL است. اين شبكه قابليت مديريت واحد از يك مركز مديريتي را داشته و كليه مسيرهاي تعريف شده در آن از طريق يك مركز، معين و كنترل ميگردد. تحلیل وضعیت کنونی ساختار شبکة ملي ديتا وضعیت کنونی ساختار شبکة ملي ديتا از دو دیدگاه قابل بررسی است که در این مقاله به پاره ای از این موارد اشاره میکنیم: 1- دیدگاه فنی: 1-1) ظرفیت اتصال شبکه ملی دیتا به اینترنت که در حدود 414 مگابیت بر ثانیه است، به هیچ عنوان جوابگوی میزان پهنای باند درخواستی کاربران نیست. طبق آماری که متخصصین در این رابطه ارایه میدهند، میزان ظرفیت خط ارتباطی شبکه ملی دیتای ایران به اینترنت، باید در حدود 1.5 گیگابیت بر ثانیه باشد تا بتواند تا حدودی پاسخگوی نیاز فعلی باشد. حال با توجه به اینکه شرکت دیتا در حال قانونمند کردن و دادن مجوز به ICPها است و همهICP ها باید از شرکت دیتا خط اجاره نمایند، معلوم نیست با این کمبود پهنای باند، شرکت دیتا چگونه میتواند سرویس لازم را بدهد. 1-2) با نظر به اینکه در برنامه چهارم این مسئله دیده شده که ایران تبدیل به HUB منطقهای شود، کمبود پهنای باند خط ارتباطی دیتا با شبکه اینترنت، تحقق این مسئله را در هالهای از ابهام فرو برده است. 1-3) توسعه ظرفیت داخل شهری در اکثر شهرهای ایران که در برنامه سوم توسعه در نظر گرفته شده بود، متوقف شده و اگر هم فعالیتی در این زمینه صورت گرفته، به صورت کامل نبوده و شبکه هنوز زیر بار نرفته است. به عنوان مثال در شهر تهران پروژه ارتباط داخل شهری که ظرفیت ارتباط داخل شهری را تا 80 گیگابیت در ثانیه افزایش میداد، متوقف شده است.این مسئله در مورد ارتباط بین شهری نیز صادق است. 2- دیدگاه مدیریت زیرساخت: 2-1) متاسفانه به دلیل تغییرات متعددی که در ساختار مدیریتی در شرکت دیتا صورت میگیرد، انجام پروژهها با مشکل جدی مواجه شده و شرکتهایی که در مناقصات شرکت دیتا فعالیت دارند و مشغول انجام پروژههایی هستند، با سلایق گوناگون مدیران مواجه هستند و اکثر این پروژهها یا با کندی پیش میرود و یا متوقف شده است. 2-2) در حال حاظر شرکت دیتا در حال خصوصی شدن میباشد، لذا ساختار خود دیتا در حال تغییر و تحول است. متاسفانه روند این تغییرات به صورتی کاملا فرسایشی صورت میگیرد و به دلیل نبود ساختاری مشخص، برای بسیاری از تصمیمات مرجع قانونی مناسبی وجود ندارد. منتشر شده در تاریخ: 25 آذر ماه ، 1387
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - BTSچیست؟ در شبکه موبایل اولین بخشی که مستقیما با گوشی موبایل در ارتباط است به لفظ عوام آنتن موبایل و به تعبیر تخصصی BTS که مخفف Base Tranceiver Station است، می باشد . هدف از راه اندازی ایستگاههای بی تی اس دو مورد است: 1.تامین پوشش رادیوپی(بیشتر در جاده ها و یا نقاطی که سیگنال ضعیف هست) 2.تامین نیاز های ترافیکی برد هرآنتن در مناطق صاف و کاملا هموار حداکثر حدود 30 تا 35 کیلومتر می باشد ولی برد مفید 20 کیلومتر است. زمانی که سیگنال رسیده از ایستگاه مقابل از سیگنال دریافتی ار سیگنال پشت سر قوی تر باشه قسمت گیرنده موبایل شما بروی فرکانس سیگنال قوی تر یا قوی ترین(در حالتی که از چند ایستگاه سیگنال دریافت می شه مثل داخل شهر ها) سوئیچ خواهد کرد به این عمل handover می گویند و در چند نانو ثانیه رخ می دهد و برای انسان قابل تشخیص نیست. 2- تعداد مشترکین زیاد در محدوده BTS مذکور: اگر قرار باشد BTS مذکور برد زیادی در سطح شهر داشته باشد از شمال تا جنوب شهر باید مشترک بپذیرد واین ممکن نیست .عملا ظرفیت هر BTS با توجه به مشترکین آن منطقه تعیین می شود در نتیجه باید از تشعشع بیخودی آنتن در دیگر مناطق جلوگیری کرد ( با کاهش ارتفاع و افزایش تیلت آنتها به سمت زمین). هر سلول 3 سکتور دارد که در هر سکتور حداکثر چهار TRX فعال می شود به ازای هر TRX هشت مشترک می توانند همزمان صحبت کنند پس هر ایستگاه حداکثر 96 مشترک را برای مکالمه پشتیبانی می کند. TRX مخفف transciever یعنی مجموع فرستنده و گیرنده میباشد. (transmitter & receiver) و به واحدی اطلاق میشود که وظیفه ارسال و دریافت اطلاعات را به عهده دارد. هر BTS شامل 2 یا ۴ TRX (بسته به آرایش و ظرفیت مورد نیاز) است و هر یک شامل 8 کانال می باشد که می تواند هر 8 کانال جهت برقراری مکالمه اختصاص داده شود. البته بعضی TRX ها شامل کانالهایی برای ارسال اطلاعات عمومی به مشترکین و یا حمل اطلاعات سیگنالینگی می باشد. در شکل زیر BTS نشان داده شده است . البته شما آن را بر فراز مراکز مخابراتی و یا پشت بامها دیده اید!! در تصویر زیر پنل آنتن نمایش داده شده است البته شما ممکن است در بعضی نقاط ترکیب این پنل ها را متفاوت با تصویر ببینید . این تفاوت در تعداد هر کدام از این پنل ها در یک جهت می باشد در شکل زیر در هر جهت یک پنل دیده می شود در ایران شما ممکن است در هر جهت دو یا سه پنل ببینید این تفاوت صرفا به خاطر نوع سیستم (دستگاه) استفاده شده است و هیچ ربطی به ظرفیت آنتن ندارد این پنلها توسط کابلهای ضخیم سیاه رنگی که به آن فیدر -FEEDER - می گویند به دستگاه BTS متصل است .فیدرها نوعی کابل درون تهی هستند و در آن یک لوله مسی قرار گرفته و موج بر می باشد . همانطور که می دانید در فرکانسهای بالا الکترونها از پوسته عبور می کنند برای همین برای انتقال از موج بر استفاده می شود نه سیم. در شکل زیر دستگاه BTS درون کانکس قرار گرفته است. در شکل زیر دستگاه BTS نشان داده شده است این مدل یکی از مدلهای زیمنس آلمان است که در ایران از آن زیاد استفاده شده است. در نهایت توسط خطوط انتقال این دستگاه به دستگاه دیگری به نام BSC که وظیفه مدیریت بین چند BTS را دارد متصل می شود. ALKATEL -فرانسه NOKIA-فنلند SIEMENS-المان ERICSSON-سویدن وظایف یک BTS بطور مختصر در زیر آمده است که بعدا شرح آنها خواهد آمد Base Transceiver Station (BTS Encodes encrypts multiplexes modulates and feeds the RF signals to the antenna.Frequency hopping Communicates with Mobile station and BSC Consists of Transceivers (TRX) units 1-رمزنگاری-پنهان نمودن-مالتی پلکس-مدولاسیون سیکنالهای ارسالی و دریافتی 2-تهیه سیگنال RF برای آنتن 3-همزمانی سیگنال و زمان به MS 4-تخصیص فرکانس به موبایل (downlink and uplink) 5-کنترل پارامترهای handover بین MS و BTS که از طرف BSC تعیین میشود 6-آنالایز و اندازه گیری سیگنال های دریافتی از MS 7-معرفی و تعیین BTS های همسایه به MS برای تصمیم گیری MS به handover 8-تخصیص کانالهای ترافیکی و سیگنالینگ به MS به دو صورت Fullrate and Halfrate 9-ارسال فرکانس به صورت Hopping اگر این پارامتر فعال باشد 10-کنترل و تعیین Timing Advance به MS
پاسخ : شبکه و سیستمهای مخابراتی - BTSچیست؟ در شبکه موبایل اولین بخشی که مستقیما با گوشی موبایل در ارتباط است به لفظ عوام آنتن موبایل و به تعبیر تخصصی BTS که مخفف Base Tranceiver Station است، می باشد . هدف از راه اندازی ایستگاههای بی تی اس دو مورد است: 1.تامین پوشش رادیوپی(بیشتر در جاده ها و یا نقاطی که سیگنال ضعیف هست) 2.تامین نیاز های ترافیکی برد هرآنتن در مناطق صاف و کاملا هموار حداکثر حدود 30 تا 35 کیلومتر می باشد ولی برد مفید 20 کیلومتر است. زمانی که سیگنال رسیده از ایستگاه مقابل از سیگنال دریافتی ار سیگنال پشت سر قوی تر باشه قسمت گیرنده موبایل شما بروی فرکانس سیگنال قوی تر یا قوی ترین(در حالتی که از چند ایستگاه سیگنال دریافت می شه مثل داخل شهر ها) سوئیچ خواهد کرد به این عمل handover می گویند و در چند نانو ثانیه رخ می دهد و برای انسان قابل تشخیص نیست. 2- تعداد مشترکین زیاد در محدوده BTS مذکور: اگر قرار باشد BTS مذکور برد زیادی در سطح شهر داشته باشد از شمال تا جنوب شهر باید مشترک بپذیرد واین ممکن نیست .عملا ظرفیت هر BTS با توجه به مشترکین آن منطقه تعیین می شود در نتیجه باید از تشعشع بیخودی آنتن در دیگر مناطق جلوگیری کرد ( با کاهش ارتفاع و افزایش تیلت آنتها به سمت زمین). هر سلول 3 سکتور دارد که در هر سکتور حداکثر چهار TRX فعال می شود به ازای هر TRX هشت مشترک می توانند همزمان صحبت کنند پس هر ایستگاه حداکثر 96 مشترک را برای مکالمه پشتیبانی می کند. TRX مخفف transciever یعنی مجموع فرستنده و گیرنده میباشد. (transmitter & receiver) و به واحدی اطلاق میشود که وظیفه ارسال و دریافت اطلاعات را به عهده دارد. هر BTS شامل 2 یا ۴ TRX (بسته به آرایش و ظرفیت مورد نیاز) است و هر یک شامل 8 کانال می باشد که می تواند هر 8 کانال جهت برقراری مکالمه اختصاص داده شود. البته بعضی TRX ها شامل کانالهایی برای ارسال اطلاعات عمومی به مشترکین و یا حمل اطلاعات سیگنالینگی می باشد. در شکل زیر BTS نشان داده شده است . البته شما آن را بر فراز مراکز مخابراتی و یا پشت بامها دیده اید!! در تصویر زیر پنل آنتن نمایش داده شده است البته شما ممکن است در بعضی نقاط ترکیب این پنل ها را متفاوت با تصویر ببینید . این تفاوت در تعداد هر کدام از این پنل ها در یک جهت می باشد در شکل زیر در هر جهت یک پنل دیده می شود در ایران شما ممکن است در هر جهت دو یا سه پنل ببینید این تفاوت صرفا به خاطر نوع سیستم (دستگاه) استفاده شده است و هیچ ربطی به ظرفیت آنتن ندارد این پنلها توسط کابلهای ضخیم سیاه رنگی که به آن فیدر -FEEDER - می گویند به دستگاه BTS متصل است .فیدرها نوعی کابل درون تهی هستند و در آن یک لوله مسی قرار گرفته و موج بر می باشد . همانطور که می دانید در فرکانسهای بالا الکترونها از پوسته عبور می کنند برای همین برای انتقال از موج بر استفاده می شود نه سیم. در شکل زیر دستگاه BTS درون کانکس قرار گرفته است. در شکل زیر دستگاه BTS نشان داده شده است این مدل یکی از مدلهای زیمنس آلمان است که در ایران از آن زیاد استفاده شده است. در نهایت توسط خطوط انتقال این دستگاه به دستگاه دیگری به نام BSC که وظیفه مدیریت بین چند BTS را دارد متصل می شود. ALKATEL -فرانسه NOKIA-فنلند SIEMENS-المان ERICSSON-سویدن وظایف یک BTS بطور مختصر در زیر آمده است که بعدا شرح آنها خواهد آمد Base Transceiver Station (BTS Encodes encrypts multiplexes modulates and feeds the RF signals to the antenna.Frequency hopping Communicates with Mobile station and BSC Consists of Transceivers (TRX) units 1-رمزنگاری-پنهان نمودن-مالتی پلکس-مدولاسیون سیکنالهای ارسالی و دریافتی 2-تهیه سیگنال RF برای آنتن 3-همزمانی سیگنال و زمان به MS 4-تخصیص فرکانس به موبایل (downlink and uplink) 5-کنترل پارامترهای handover بین MS و BTS که از طرف BSC تعیین میشود 6-آنالایز و اندازه گیری سیگنال های دریافتی از MS 7-معرفی و تعیین BTS های همسایه به MS برای تصمیم گیری MS به handover 8-تخصیص کانالهای ترافیکی و سیگنالینگ به MS به دو صورت Fullrate and Halfrate 9-ارسال فرکانس به صورت Hopping اگر این پارامتر فعال باشد 10-کنترل و تعیین Timing Advance به MS