از مرکز تماس بیشتر بدانیم

 

 فصل دوم – سوئیچینگ

2. 1  مرکز سوئیچینگ

برای انتقال اطلاعات اعم از Data ، صبحت، تصویر و غیره از نقطه ای به نقطه ای دیگر در یک محدوده که شامل تعدادی ترمینال است یک شبکه ارتباطی و یا به عبارت دیگر یک مرکز سویچینگ لازم است. مراکز سویچینگ گره های اتصال دهندۀ خطوط انتقال در شبکه می باشند و اطلاعات دریافتی را در مسیر مطلوب هدایت می کنند. مراکز سویچینگ سیگنال های کنترل را دریافت کرده و مسیر درخواست شده بین مبدا و مقصد ارتباط را جستجو کرده و یک مدار بسته برای عبور اطلاعات فراهم می کنند.

 

2.2  ساختار یک مرکز سوئیچینگ

انواع ترمینال یا پایانه ها

خطوط انتقال

دستگاه های سوئیچ

1. ترمینال ها: که وسیله تبادل اطلاعات به سیگنال های الکتریکی و بالعکس هستند. از ترمینال ها همچنین یک سری پالس های کنترلی ناشی می شوند که بیان کنندۀ مبدا و مقصد و نوع درخواست هستند.

بعنوان مثال دستگاه های کامپیوتر و فاکس و تلفن، ترمینال در سیستم های دیتا و سویچینگ تلفن هستند.

2. خطوط انتقال: مسیر حرکت و محیط جریان اطلاعات را در یک شبکه ارتباطی ایجاد می کنند. خطوط انتقال برای حمل اطلاعات و سیگنال هیا کنترل بین ترمینال ها و مراکز سویچینگ و بین مراکز بکار می روند. محیط انتقال ممکن است خط فیزیکی، مثل سیم های تلفن، کابل کواکسیال و فایرابتیک و یا کانال های بی سیم، مانند کانال های مایکرویو، ماهواره و غیره باشد.

3. دستگاه های سوئیچ: تجهیزاتی هستند که امکان تبادل اطلاعات مختلف بین مبدا و مقصد را در یک مرکز سوئیچینگ فراهم می کنند.

 

2. 3  مفاهیم و تعاریف مختلف در یک دستگاه سوئیچ

نامبرینگ

کلیه اطلاعات مربوط به شماره گذاری مشترکین تلفنی یک مرکز محلی را نامبرینگ گویند.

 

ترانک

به هر یک از خطوط ارتباطی بین مراکز تلفنی ترانک یا خطوط ترانگ گفته می شود.

 

شارژینگ

اطلاعاتی است که به ثبت اطلاعات مکالمه تلفنی لحظه به لحظه مشترکین و اطلاعات کنتور مشترکین مربوط می شود و به وسیله محاسبات آن امکان صدور صورت حساب دوره فراهم می آید.

 

سرویس های ویژه

هر مرکــز تلفن بستـــه به نوع دستگاه سوئیچ مربوطه امکـــان ارائه خدمات خاصی برای بهره گیری بهتر از امکانات مخابراتی را دارد که در مجموع به آن سرویس های ویژه اطلاق می گردد. از جمه این سرویس ها می توان به انتظار مکالمه، کنفرانس سه نفره، انتقال مکالمه و … اشاره کرد.

 

پیش شماره های مراکز محلی

برای شناسایی هر مرکز تلفن بسته به تعداد شماره های تعریفی و طرح نامبرینگ آن مرکز، پیش شماره هایی تعریف می شود که جهت راه یابی و مسیریابی آن مرکز مورد استفاده قرار می گیرد.

 

کدهای بین شهری و موبایل

هر مرکز تلفنی برای اینکه امکام دسترسی به انواع مشترکین با انواع پیش شماره های مختلف برایش فراهم شود لازم است کدهای مختلف را در دیتابیس سوئیچ خود تعریف نماید.

 

مسیرهای ارتباطی routcs

با توجه به طرح یک مرکز به کمک روش های مسیریابی بین مراکز در فصل اول بیان شد هر مرکز با مراکز هم جوار دارای مجموعه ای از مسیرهای ارتباطی از روی خطوط ترانک تعریف شده می باشد. این مسیرها نیز لازم است در زمان راه اندازی مرکز در سوئیچ تعریف و مشخص گردند.

سیگنالینگ – عبارت است از علائم الکتریکی یا سیگنال هایی که جهت برقراری یک ارتباط از ترمینال مبداء تا مقصد و برعکس در میان تجهیزات مخابراتی درگیر رد و بدل می شود. به عنوان نمونه سیگنـــال هایی که در یک مرکز تلفــن جهت برقراری تماس به آنها می توان اشـــاره کرد به قرار زیـــر است که در فصـــل چهارم به تفصیل راجع به آنها بحث خواهد شد.

 

سیگنال تقاضا یا seize

دو حالت

1ـ سیگنالی که تسط ترمینال تماس گیرنده برای درخــواست ارتباط به مرکز تلفن ارســال می شود. (برداشتن گوشی تلفن)

2ـ سیگنالی که مرکز تلفن برای درخواست ارتباط به ترمینال مقصد ارسال می کند. (سیگنال زنگ)

 

سیگنال قبول تقاضا یا accept

دو حالت

1ـ سیگنالی که مرکز تلفن به ترمینال تماس گیرنده ارسال می نماید و اعلام می کند که درخواست تماس را قبول نموده و آماده پذیرش است. (بوق آزاد)

2ـ سیگنالی که ترمیال مقصد به مرکز تلفـن ارســال می کند و به تقاضــای تمــاس پاسخ می دهد. (برداشتن گوشی مقصد)

سیگنال راهیابی یا routing

این سیگنال شامل اطلاعات کد و شماره تلفن مقصد یا ترمینالی که باید با آن ارتباط برقرار شود می باشد.

 

سیگنال وضعیت یا status

این سیگنال به چه حالت مختلف بوده که توسط مرکز تلــفن برای تماس گیرنده ارســال می شود.

1ـ سیگنال اشغال یا busy tone

2ـ سیگنال زنگ یا ring back tone

3ـ سیگنال عدم دسترسی

 

سیگنال قطع مستقیم یا clear forward

سیگنالی است که توسط ترمینال تماس گیرنده یا مبداء تماس جهت قطع ارتباط به مرکز تلفن ارسال می شود. (گذاشتن گوشی تلفن)

 

سیگنال قطع معکوس یا clear back

سیگنالی است که توسط ترمینال تماس گرفته شده یا مقصد جهت خاتمه تماس به مرکز تلفن ارسال می شود.

 

 

3. 1  انواع سیستم های سویچینگ

بسته به نوع اطلاعاتی که در یک شبکه رد و بدل می شود یکی از سه نوع سیستم سویچینگ که در زیر نام می بریم مورد استفاده قرار می گیرد.

1. سیستم های سویچینگ پیغام Message-Switching System در این سیستم پیام ها بطور کامل در مراکز سویچینگ دریافت شده و در یک لیست نوبت قرار می گیرند تا بموقع به سمت مقصد هدایت شوند.

در این سیستم معمولاعمل جابجائی و سوئیچ کردن پیام ها توسط اپراتورها انجام می شود. بعنوان مثال یک سالن تلگراف در مرکز یک استان که تلگراف ها را از شهرستان های مختلف دریات کرده و به سمت مقصد مطلوب ارسال می کند نمونۀ یک مرکز سویچینگ پیغام است.

این سیستم برای شبکه های تلگرافی مناسب ولی برای شبکه های تلفنی مطلوب نخواهند بود. به این سیستم ها Store and Forward هم گفته می شود.

2. سیستم سویچینگ بسته ای Packet-Switching System که در واقع نوعی سیستم سوچینگ پیغام است با این تفاوت که در این سیستم برای بالا بردن سرعت انتقال، قطعه های کوچکتری از پیغام ها را ارسال می کنند. در این سیستم در واقع هر پیغام به قطعه هائی بنام “بسته” تقسیم شده و هر بسته را با مشخص کردن مبدا و مقصد آن در شبکه هدایت می کنند. در مقصد بسته های مختلف یک پیغام را کنار هم می پذارند تا پیغام ساخته و کامل شود. بعبارت دیگر در اینجا یک پیغام یک جا ارسال نمی شوند. سیستم سویچینگ بسته ها نیز برای ارسال تلگراف و سایر اطلاعاتی که به شکل data هستند مناسب است. شبکه های ارتباط کامپیوترها اغلب از این نوع سویچینگ استفاده می کنند. جدیداً در ارتباط تلفنی برای انتقال اطلاعات سیگنال از آن استفاده میگردد.

3. سیستم سویچینگ مدار Circuit Switching System در این سیستم بین مبدا و مقصد پیام یک مدار بسته بوجود می آید و تا آخر پیام نیز باقی می ماند. بعبارت دیگر از ابتدا تا انتهای پیام یک مسیر مشخص  در اختیار دو ترمینال که با هم در تماس هستند قرار می گیرد.

 

3. 12  استفاده از مدولاسیون PCMدر سیستم های سوئیچینگ

در سیستمهای آنالوگ جهت ارتباط دادن ترمینالهای آنالوگ (مثلاً دستگاه تلفن) به مرکز مشکلی خاص وجود ندارد ولی برای ارتباط دادن این ترمینالها به مرکز دیجیتال لازمست از مبدل سیگنالهای آنالوگ به دیجیتال و بلعکس استفاده شود.

لذا سیستمهای سوئیچینگ امروزی مبتنی بر مدولاسیون پالس کد یا PCM می باشند. در این روش سیگنال های صوتی یا هرگونه دیتای آنالوگ ناشی از ارتباط تلفنی مشترکین توسط مبدل A/D به صورت دیجیتال درآمده و عملیات سوئیچینگ بر روی سیکنال های دیجیتال کدبندی شده ای که در قالــب فریمها و شیارهـــای زمانی (TS) مرتب شده اند، صــورت می گیرد. به عنوان نمونه توجه شما را به سیستم PCM-30 که دارای سی و دو شیار زمانی بوده و توانائی ارسال سی کانال صوتر یا دارد جلب می کنیم. در این سیستم از شیار زمانی صفر برای همزمانی و از شیار زمانی شازنده برای سیگنالینگ استفاده می شود. سی کانال دیگر عبارتند از شیارهای زمانی یک تا پانزده و هفده تا سی و یک که حاوی اطلاعات صوتی، دیتا و تصویر ی باشند که بین مبداء و مقصد تبادل می شود.

 

3. 13  عملیات BORSHT

وظایفی را که مدار خط مشترکین یا LC برعهده دارد اصطلاحاً BORSHT گویند که عبارتند از:

B – تغذیه مشترک Bahary Supply

O – حفاظت خطوط در مقابل ولتاژ زیاد Over voltage Protected

R – ارسال جریان زنگ برای مشترک خواسته شده Ringing

S – نظارت روی مشترکین بمنظور تشخیص برداشتن یا گذاشتن گوشی Supervision of loop status

H- تبدیل ارتباط دو سیمه به ارتباط چهار سیمه و بلعکس Hybrid

T – برای آزمایش کردن خطوط مشترکین (برای متصل کردن تجهیزات تست به خط)

Test (connection to test equipment)

 

3. 13  بررسی ساختار یک سوئی دیجیتال پرظرفیت

13-1  سوئیچ EWSD ساخت شرکت زیمنس آلمان

 
اجزای اصلی این سیستم سوئیچ شامل قسمت های زیر است:

·       CP (Central Processor)

·       MT (Message Buffer)

·       CCNC (Common Channel Network Control)

·       LINE (Analog Line Group)

·       LTG (Line Trunk Group)

·       DLU (Digital Line Unit)

·       SN (Switching Network)

 

3. 12. 2  سوئیچ ZTE ساخت شرکت زد ت ای چین

نرم افزار سافت سوئیچ (Soft Switch) :

از نقطه نظر عملکردی، سافت سوئیچ مانند یک مرکز ترانزیت عمل می کند و وظیفه طراحی یک مدیا گیتوی و کنترلر آن با کاربرد ترانکینگ را دارد که بعنوان سوئیچ ترانزیت ترافیک مداری را به ترافیک بسته ای (IP) تبدیل می کند. کاربرد چنین محصولی در حال گذار از شبکه های PSTN فعلی به ساختار شبکه های نسل آینده (NGN) می باشد.

MVTS II نسل جدید سافت سوییچ با قابلیت اداره کردن هوشمندانه ترافیک است. اضافه کردن این عملکرد به MVTS باعث مدیریت آسان ترافیک VoIP در شبکه های گسترده شده و جنبه های اقتصادی را ترقی بخشیده است. معماری ماژولار MVTS باعث تطبیق پذیری راه حلهای MERA با شبکه هایی با گستردگی بالا جهت کم کردن مشکلات مربوط به مدیریت ترافیک شبکه شده است. فراهم کردن تواناییهای پیشرفته برای مسیریابی و ارایه ابزارهای هوشمند نمونه هایی از این راه حلها می باشد. معماری ماژولار راه حلی است که نه تنها باعث افزایش قابلیت اطمینان می شود، بلکه قطعاً قابلیت انعطاف پذیری را افزایش می دهد. توانمندی MVTS II در ارایه کارایی بی همتا و به همراه کیفیت کاملا پایدار باعث می شود که ترافیک به سرعت رشد کند.

 

شبکه های مخابراتی نسل آینده (NGN)

در نظر گرفتن یکپارچگی در زیرساخت و ماجولاریتی در سیستم، در فرآیندهای طراحی بلندمدت شبکه مخابرات، هزینه های ناشی از بهروز شدن شبکه مخابرات در بلندمدت را کاهش داده و به آن قابلیت تطابق بیشتری با روند تغییرات سریع خواهد داد.

همگرایی در زیرساخت، در واقع به نوعی به معنی همگرایی در شبکه های نوری، سیمی و بدون سیم (رادیوئی و ماهواره ای) است.

از سوی دیگر در حال حاضر از نظر دسترسی به منابع زیرساخت، دو نوع سوئیچینگ مداری و پاکتی در شبکه موجود میباشد. همان طور که میدانیم شبکه های تلفنی برای انتقال ترافیک صوتی از سوئیچینگ مداری و برای انتقال ترافیک سیگنالینگ از سوئیچینگ پاکتی بهره می گیرند. شبکه دیتا نیز برای انتقال ترافیک دیتا از سوئیچینگ پاکتی مبتنی بر IP استفاده میکند. از آنجا که سوئیچینگ پاکتی در مقایسه با سوئیچینگ مداری دارای قابلیتهای فراوانی است (به عنوان مثال استفاده بهینه از تمام پهنای باند در دسترس برای انتقال ترافیک)، جهتگیری طراحی شبکه های مخابراتی نسل آینده به گونه ای است که در آن هم برای ارسال ترافیک مدیا (صوت، تصویر، و غیره) و هم سیگنالینگ، از سوئیچینگ پاکتی به طور مشترک استفاده می شود. از اینرو با استفاده از NGN میتوان سرویسهای جدید را با همگرایی مخابرت سیمی و بدون سیم ارائه کرد. علاوه بر آن، این سرویسها در همه جا و در هر زمانی در دسترس هستند. در حقیقت NGN یک شبکه مجتمع مبتنی بر پروتکلهای اینترنت (IP) است که نیازهای رسانه ای امروز و فردا را برآورده می کند. برای عزیمت به چنین منظوری باید تجهیزات جدیدی نصب کرد، تجهیزات فعلی را توسعه داد و قوانین و مقرراتی را برای بهره وری بهینه شبکه های آینده وضع کرد.

شبکه فعلی شامل سه شبکه مجزا به نامهای PSTN، شبکه Wireless(Mobile) ، شبکه دیتا (PSDN) و شبکه هوشمند (IN) می باشد.

NGN شبکه ای مبتنی بر IP و مولتی سرویس است که ساختار مدیریت و کنترل واحد دارد و سه شبکه فوق را در یک ساختار عمومی Packet-base یکپارچه می کند.

در NGN ، شبکه موجود از یک معماری گسترده به شبکه ای با لایه انتقال Packet Base برای صوت و دیتا تبدیل می گردد. تمام ترافیک مخابراتی و ارتباطی نظیر صوت، سرگرمی، آموزش و سرویسهای اطلاعاتی از یک شبکه مجزا حمل خواهند شد.

NGN باعث ایجاد شبکه ای با معماری ساده، هزینه کم و قدرت اجرایی بالا می گردد. هوشمندی و بازدهی بالای NGN قابلیت ارائه تمام سرویسهای موجود در آینده را بصورت Multi Service به شبکه می دهد…

در قرن حاضر حرکت به سمت ارتباطات پرسرعت حائز اهمیت بسیار زیادی می باشد، به همین دلیل است که سخن از (NGN (Next Generation Network) به میان آمده است. نحوه ارتباط مردم در سالهای اخیر بواسطه وجود اینترنت تغییر کرده و مردم خواهان ارتباط Read Time هستند. با وجود اینترنت این ارتباطات بصورت چندگانه در آمده است که همگی باید بصورت واحد، Call، تبدیل شود. رقابت فشرده و افزایش حجم ترافیک دیتا، ارائه دهندگان سرویسهای مخابراتی را ناگزیر به بازنگری شبکه موجود کرده است. راه حل این مسئله پیاده سازی NGN در شبکه تلفنی است. در این میان شبکه ای که بتواند با تولیدات نسل جدید هماهنگ شود یک شبکه پویا نامیده می شود NGN . قابلیت ارائه سرویسهای مختلف به صورت Packet Oriented  و قابلیت کنترل و مدیریت از یک نقطه را دارا است. این تحقیق به معرفی قابلیت های   NGN و دلایل پیاده سازی آن، در شبکه می پردازد.تاکید NGN بر تعیین استراتژی گذر از سیستم فعلی، خصوصاً Circuit Switch، به سمت SoftSwitch می باشد. با توجه به اینکه NGN یک مبحث جدید مخابراتی است، اکثر منابع و مراجع مورد استفاده در این مجموعه از سایت های اینترنتی شرکت های معتبر مخابراتی استخراج شده است. NGN,networking,telecommunication.

 

خصوصیات اصلی NGN عبارتند از:

·       جدا کردن لایه های انتقال، کنترل، سرویس و دسترسی از یکدیگر.

·       قابلیت همکاری با لایه های مختلف و شبکه های دیگر از طریق اینترفیس های باز (Open Interface)

·       کنترل یکپارچه تکنولوژی های مختلف انتقال نظیر ATM، IP ، TDM ، Frame Relay و …

·       استفاده از عناصر استاندارد شبکه نظیر Gateway ، Soft Switch و Application Server .

لازم به ذکر است ایجاد شبکه NGN برای شبکه هیا مختلف دارای راهکار ثابتی نمی باشد و برای هر شبکه متناسب با ساختار آن شبکه، نیاز به پیاده سازی یک روش و یا تلفیق چند روش است.

دلایل پیاده سازی NGN  

اصولاً شبکه های موجود به دلایل زیادی ملزم به اجرای شبکه NGN می باشند.

این دلایل عبارتند از:

1- کاهش مشکلات شبکه

مشکلات فعلی شبکه نظیر ترافیک بالای شبکه، پهنای باند کم، عدم امکان سرویس دهی مناسب به مشترکین جدید و … با استفاده از شبکۀ IP-Based به حداقل خواهد رسید.

 

2- افزایش تصاعدی ترافیک دیتا نسبت به صوت

ترافیک دیتا و صوت چنان افزایش یافته که از حالت نرمال خارج گردیده است. افزایش ترافیک دیتا نسبت به صوت دارای رشد بیشتری است که در این میان شبکه موجود باید قادر به هدایت این بار ترافیکی یا Off Load کردن آن از شبکه باشد. شبکه فعلی بر اساس الگوهای ترافیکی ایستا و قابل پیش بینی طراحی شده است که این الگو جهت شبکه صوت مطلوب بوده و با آمدن ترافیک دیتا نیاز به تکنولوژی با انعطاف پذیری بیشتر می باشد که به سرعت قابل تغییر و توسعه باشد، از آنجا که تکنولوژیهای قدیم دارای انعطاف و مقیاس پذیری محدودی هستند درنتیجه در محیط جدید دچار مشکل خواهند گردید. این مشکل در NGN حل شده است.

 

3- عدم یکپارچگی شبکه

شبکه فعلی به علت وجود شبکه های مختلف مانند موبایل، دیتا، IN و … متمرکز نمی باشد اما در NGN دارای شبکۀ یکپارچه و متمرکز خواهیم بود.

4- مدیریت شبکه

شبکه موجود دارای تعداد زیادی سوئیچ با ظرفیت هیا پایین استف زیاد بودن عناصر Elementها در شبکه کنترل و مدیریت شبکه را مشکل می سازد.

 

5- تمام ظرفیت شبکه موجود

ظرفیت شبکه موجود بدلیل محدودیت در سقف ظرفیت سوئیچ های PSIN به سرعت رو به اتمام است و شبکه موجود از ارائه سرویس به مشترکین ناتوان گشته است.

 

6- افزایش سوددهی شرکتها

چالشهای جدید در شبکه موقعیتها و راه کارهای جدیدی را می طلبد به این معنی که اگر شرکتها بتوانند خود را با تکنولوژی روز هماهنگ کنند قادر خواهند بود سود سرشاری از سرویسها و Applicationهای جدید نصب خود کنند.

 

7- پیاده سازی پروتکلهای استاندارد

از آنجاییکه عناصر مختف در شبکه از تولیدکنندگان مختلف هستند در NGN پروتکلهای استاندارد به منظور تبادل اطلاعاتی بین عناصر شبکه پیاده می شود.

 

8- افزایش پهنای باند و ارائه سرویسهای سریعتر

یکی از مشکلات مشترکین تلفنی که خواهان استفاده از اینترنت هستند (Dialup Users) پهنای باند محدود این شبکه است که می توان با افزایش پهنای باند علاوه بر