آبجی
14th April 2010, 01:45 AM
سوییچ نرم افزاری چیست ؟چه مزایایی دارد؟ آیا برای کشوری مانند ایران استفاده از سوییچ نرم افزاری مفید است ؟ هزینه فناوری فوق در چه مقیاسی است؟ در این نوشتار کوتاه کوشش بر آن است پاسخ های مختصری به پرسش های بالا داده شود.
سوییچ نرم افزاری فناوریی است که امکان ارایة خدمات مکالمه، خدمات باند وسیع و حتی خدمات بدون سیم را بر روی بستر شبکة IP فراهم می کند. با گسترش شبکه های IP، هزینة ارتباطات داده بر مبنای شبکه‌های IP بسیار کاهش یافته است و این مساله و همچنین مساله هم‌گرایی شبکه های داده و شبکه های تلفنی نگاه‌ها را به سمت امکان ارایه خدمات مکالمه بر مبنای شبکه IP معطوف داشته است. این مساله ابتدا در مخابرات راه دور و بین المللی مطرح شد زیرا مقایسه هزینة بالای این نوع مکالمه با روش‌های قبلی امکان ورود راه حل‌های جدید را فراهم می آورد. استفاده از فناوریVOIP هزینة مکالمات بین المللی را ده‌ها برابر کاهش داده است. فناوری VOIP در طول تکوین خود راه حل‌های مختلفی را آزموده است و فناوری سوییچ نرم افزاری الگوی کاملی از یک سامانه ی کامل VOIP است که تمامی خدمات موجود در شبکه های تلفنی موجود (سوییچ مداری) را فراهم می آورد و امکان ایجاد یک شبکه تلفنی کامل را بر مبنای VOIP فراهم می‌کند. فناوری سوییچ نرم افزاری بعنوان یک جایگزین برای سوئیچ‌هایTDM کلاس 4 و 5 مطرح است و امکان کنترل مکالمه و ارایة خدمات را بر روی شبکة IP فراهم می آورد. اگر چه این فناوری از اواخر دهة نود مطرح بوده است اما ظهور آن در بازار مخابرات و سوئیچینگ در یکی دو سال اخیر صورت گرفته است. مهمترین عاملی که ورود فناوری سوییچ نرم افزاری را به تاخیر انداخته است آنست که این فناوری می بایست از ابتدا تمام شاخصهای فناوری سوییچ بسته ای را که حداقل در طول 25 سال به دست آمده است پشتیبانی می کرد. این مهم در حال حاضر محقق شده است و محصولاتی عرضه شده اند که شاخصهای لازم را برآورده می کنند و علاوه بر آن انواع دیگری از خدمات را فراهم می آورند که در سامانه های قبلی ارایه آنها ممکن نبوده است.
از نظر قابلیت اطمینان مقیاس قابلیت اطمینان در سامانه های مخابراتی استاندارد 99.999% خدمات است. یعنی سامانه تنها در 0.001% از مواقع به خارج از حالت ارائه ی خدمات می رود. دستیابی به این استاندارد در سوئیچ های معمولی چندان کار مشکلی نیست. در حال حاضر بسیاری از محصولات سوییچ نرم افزاری نیز این شاخص را برآورده می کنند.
از نظر کیفیت خدمات نیز توسعة وسیع فناوری IP امکان ارایة‌کیفیت خدمات (QOS) را در حد سوئیچ های کلاس 4و5 فراهم آورده است. از نظر سیگنال دهی نیز فناوری سوییچ نرم افزاری با پشتیبانی پروتکل های متعدد برای اتصال با شبکه تلفنی PSTN مانند پشتیبانی کامل سیگنال دهی SS7 در لایه های مختلف سازگاری کامل با شبکة تلفنی PSTN را فراهم آورده است. از نظر قابلیت توسعه نیز این یکی از مزایای شبکة‌سوییچ نرم افزاری نسبت به شبکة سوییچ مداری است و این فناوری به دلیل مستقل بودن مسیر ترافیک داده و صدا از ترافیک سیگنال دهی و بدلیل ساختار قابل توسعه و انعطاف پذیر یشبکة IP بسیار قابل توسعه است. نکتة قابل توجه در شبکة سوییچ نرم افزاری ایجاد بستر مناسب و انعطاف پذیر برای ارایة انواع خدمات مختلف است لذا شبکة سوییچ نرم افزاری علاوه بر پشتیبانی خدمات سنتی شبکة هوشمند (IN) امکان انواع خدمات جدید را فراهم می آورد. یکی دیگر از مزایای فناوری سوییچ نرم افزاری آنست که نسبت به فناوری سنتی سوییچ مداری در مرحله نگهداری و حتی در بعضی موارد در مرحله ایجاد ارزان‌تر است. فناوری سوییچ نرم افزاری در حال حاضر به یک فناوری بالغ تبدیل شده است و به سرعت در حال رشد و تکوین است. شکل 1 نمودار کلی یک شبکه بر مبنای فناوری سوییچ نرم افزاری را نمایش می دهد.
ساختار شبکه سوییچ نرم افزاری
شبکه سوییچ نرم افزاری مانند شبکة PSTN شامل اجزای اصلی شبکة دسترسی (Access) ، سوئیچ و شبکة ارتباطی است.
1- شبکه دسترسی
- شبکة دسترسی در حقیقت نقطة اتصال کاربران در شبکه است و وسیع ترین و پر هزینه ترین بخش شبکه را در بر می گیرد. این بخش امکان تبدیل فرمت داده (صوت، دورنگار یا داده) و پروتکل های لازم برای اتصال به شبکه را فراهم می آورد. این بخش در شبکة سوییچ نرم افزاری ، درواره‌ی رسانه(MG) نامیده می شود.
معمولا MG بصورت Master/Slave از طریق قسمت دیگری از شبکه به نام کنترل درواره ی رسانه (MGC) کنترل می شود. انواع مختلف MG مثل درواره‌ی رسانه دسترسی (AMG) و درواره‌ی رسانه ترانک (TMG) وجود دارد. AMG برای ارتباط مستقیم با مشترک استفاده شده و معمولا دارای ظرفیتی بین 160 تا بیش از 2000 پورت تلفنی است. TMG برای کاربردهای با ظرفیت بالاتر و یا اتصال به شبکه PSTN بکار می رود.
2- بخش سوئیچینگ
بخش سوئیچینگ در حقیقت بخشی است که واژة سوییچ نرم افزاری به آن اطلاق می شود و تمامی یا بخش عمده ای از هوشمندی شبکه را تشکیل می دهد. سوییچ نرم افزاری عمل کنترل مکالمه را چه بصورت نقطه به نقطه از طریق پروتکل هایی مثل SIP و H.323 و یا از طریق MG فراهم می آورد. بخش سوئیچینگ معمولاعناصر MGCP ، درواره‌ی سیگنال دهی (SG) ، سرویس دهنده ی رسانه (MS) و سرویس دهنده ی کاربرد (AS) را در بر می گیرد.
MGCP در حقیقت بخش اصلی سامانه است که کنترل مکالمه و خدمات را انجام می دهد.. SG المانی از شبکه است که امکان اتصال شبکه سوییچ نرم افزاری را با شبکة SS7 و شبکة IN را فراهم می آورد.
سرویس دهنده ی کاربرد وظیفة ارایة انواع خدمات را مانند خدمات شبکه IN فراهم می آورد. سرویس دهنده ی رسانه وظیفة پخش و ضبط صدا و پیغام و پخشبوق و جمع آوری DTMF را برای ارتباط با کاربر دارد.
3- شبکه ارتباطی
شبکه ارتباطی در فناوری سوییچ نرم افزاری یک شبکة IP است اما برای ایجاد کیفیت خدمات مناسب پروتکلهای مختلفی بکار گرفته می شود. مهمترین پروتکل هایی که به عنوان مبنای دیگر پروتکل ها بکار گرفته می شود پروتکل RTP است. RTP یک پروتکل بر مبنای UDP است که عدم از دست رفتن بسته های داده و ترتیب دریافت انهارا تضمین می کند.
. مدیریت یک شبکة سوییچ نرم افزاری از طریق المانی بنام سامانه ی مدیریت شبکه (NMS) انجام می شود. NMS امکان شکل دهی و پایشگری عناصر شبکه را از طریق شبکه IP فراهم می آورد.
. بطور کلی فناوری سوییچ نرم افزاری با امکان ارایه انواع خدماتهای متنوع رفته رفته جایگاه خود را به عنوان نسل بعدی شبکه های تلفنی و داده بدست می آورد و بنظر می رسد در هر حال دیر یا زود حرکت به سمت فناوری سوییچ نرم افزاری گزیرناپذیر است.
درمورد دو سئوال آخر یعنی سطح هزینه فناوری سوییچ نرم افزاری و مناسب بودن یا نبودن آن برای استفاده در ایران باید گفت که این دو مورد مستقل از یکدیگر نیستند و در واقع چون سوییچ نرم افزاری ماهیت نرم افزاری دارد و باید بتواند با سخت افزارهای استاندارد ساخته شده توسط تولیدکنندگان مختلف کار نماید ، از نظرسطح فناوری ساخت برای کشورهایی مثل ایران بسیار مناسب است . از طرف دیگر با فراوان شدن و ارزان شدن فیبرهای نوری امکان ارتباط نوری در شهرها و شهرک ها یتازه تاسیس و یا روستاهایی که تا کنون امکانات مخابراتی نداشته اند، سهل و آسان گردیده است . لذا به نظر می رسد کشور هایی مثل ایران گزینه مناسبی باشند تا با شروع ازنواحی مذکور ، خدمات تلفنی را به صورت VOIP ارائه داد.
این طرح علاوه بر فراهم کردن ارتباطات تلفنی امکان استفاده از شبکه جهانی اینترنت و همینطور کانالهای تلویزیونی کابلی را برای آن ناحیه فراهم می کند .
در ایران شرکت هایی در حد تحقیقات وساخت نمونه اولیه بر روی فناوریسوییچ نرم افزاری کار می کنند.آنچه مهم است همکاری و رقابت سازنده این شرکتها در این زمینه می باشد . به علاوه لازم است بهره بردارهای مختلف به خصوص بهره بردارهای خصوصی ارائه دهنده خدمات تلفنی و شرکتهای سازنده فناوریهای تلفنی در این زمینه همکاری تنگاتنگی داشته باشندو در بکارگیری نمونه های این گونه محصول در شبکه های خود پیشقدم باشند.
تکنولوژی Soft Switch
شهرام وفا -هادی طالبی
شرکت صنایع صف- شرکت کارا تلفن
سوییچ نرم افزاری فناوریی است که امکان ارایة خدمات مکالمه، خدمات باند وسیع و حتی خدمات بدون سیم را بر روی بستر شبکة IP فراهم می کند. با گسترش شبکه های IP، هزینة ارتباطات داده بر مبنای شبکه‌های IP بسیار کاهش یافته است و این مساله و همچنین مساله هم‌گرایی شبکه های داده و شبکه های تلفنی نگاه‌ها را به سمت امکان ارایه خدمات مکالمه بر مبنای شبکه IP معطوف داشته است. این مساله ابتدا در مخابرات راه دور و بین المللی مطرح شد زیرا مقایسه هزینة بالای این نوع مکالمه با روش‌های قبلی امکان ورود راه حل‌های جدید را فراهم می آورد. استفاده از فناوریVOIP هزینة مکالمات بین المللی را ده‌ها برابر کاهش داده است. فناوری VOIP در طول تکوین خود راه حل‌های مختلفی را آزموده است و فناوری سوییچ نرم افزاری الگوی کاملی از یک سامانه ی کامل VOIP است که تمامی خدمات موجود در شبکه های تلفنی موجود (سوییچ مداری) را فراهم می آورد و امکان ایجاد یک شبکه تلفنی کامل را بر مبنای VOIP فراهم می‌کند. فناوری سوییچ نرم افزاری بعنوان یک جایگزین برای سوئیچ‌هایTDM کلاس 4 و 5 مطرح است و امکان کنترل مکالمه و ارایة خدمات را بر روی شبکة IP فراهم می آورد. اگر چه این فناوری از اواخر دهة نود مطرح بوده است اما ظهور آن در بازار مخابرات و سوئیچینگ در یکی دو سال اخیر صورت گرفته است. مهمترین عاملی که ورود فناوری سوییچ نرم افزاری را به تاخیر انداخته است آنست که این فناوری می بایست از ابتدا تمام شاخصهای فناوری سوییچ بسته ای را که حداقل در طول 25 سال به دست آمده است پشتیبانی می کرد. این مهم در حال حاضر محقق شده است و محصولاتی عرضه شده اند که شاخصهای لازم را برآورده می کنند و علاوه بر آن انواع دیگری از خدمات را فراهم می آورند که در سامانه های قبلی ارایه آنها ممکن نبوده است.
از نظر قابلیت اطمینان مقیاس قابلیت اطمینان در سامانه های مخابراتی استاندارد 99.999% خدمات است. یعنی سامانه تنها در 0.001% از مواقع به خارج از حالت ارائه ی خدمات می رود. دستیابی به این استاندارد در سوئیچ های معمولی چندان کار مشکلی نیست. در حال حاضر بسیاری از محصولات سوییچ نرم افزاری نیز این شاخص را برآورده می کنند.
از نظر کیفیت خدمات نیز توسعة وسیع فناوری IP امکان ارایة‌کیفیت خدمات (QOS) را در حد سوئیچ های کلاس 4و5 فراهم آورده است. از نظر سیگنال دهی نیز فناوری سوییچ نرم افزاری با پشتیبانی پروتکل های متعدد برای اتصال با شبکه تلفنی PSTN مانند پشتیبانی کامل سیگنال دهی SS7 در لایه های مختلف سازگاری کامل با شبکة تلفنی PSTN را فراهم آورده است. از نظر قابلیت توسعه نیز این یکی از مزایای شبکة‌سوییچ نرم افزاری نسبت به شبکة سوییچ مداری است و این فناوری به دلیل مستقل بودن مسیر ترافیک داده و صدا از ترافیک سیگنال دهی و بدلیل ساختار قابل توسعه و انعطاف پذیر یشبکة IP بسیار قابل توسعه است. نکتة قابل توجه در شبکة سوییچ نرم افزاری ایجاد بستر مناسب و انعطاف پذیر برای ارایة انواع خدمات مختلف است لذا شبکة سوییچ نرم افزاری علاوه بر پشتیبانی خدمات سنتی شبکة هوشمند (IN) امکان انواع خدمات جدید را فراهم می آورد. یکی دیگر از مزایای فناوری سوییچ نرم افزاری آنست که نسبت به فناوری سنتی سوییچ مداری در مرحله نگهداری و حتی در بعضی موارد در مرحله ایجاد ارزان‌تر است. فناوری سوییچ نرم افزاری در حال حاضر به یک فناوری بالغ تبدیل شده است و به سرعت در حال رشد و تکوین است. شکل 1 نمودار کلی یک شبکه بر مبنای فناوری سوییچ نرم افزاری را نمایش می دهد.
ساختار شبکه سوییچ نرم افزاری
شبکه سوییچ نرم افزاری مانند شبکة PSTN شامل اجزای اصلی شبکة دسترسی (Access) ، سوئیچ و شبکة ارتباطی است.
1- شبکه دسترسی
- شبکة دسترسی در حقیقت نقطة اتصال کاربران در شبکه است و وسیع ترین و پر هزینه ترین بخش شبکه را در بر می گیرد. این بخش امکان تبدیل فرمت داده (صوت، دورنگار یا داده) و پروتکل های لازم برای اتصال به شبکه را فراهم می آورد. این بخش در شبکة سوییچ نرم افزاری ، درواره‌ی رسانه(MG) نامیده می شود.
معمولا MG بصورت Master/Slave از طریق قسمت دیگری از شبکه به نام کنترل درواره ی رسانه (MGC) کنترل می شود. انواع مختلف MG مثل درواره‌ی رسانه دسترسی (AMG) و درواره‌ی رسانه ترانک (TMG) وجود دارد. AMG برای ارتباط مستقیم با مشترک استفاده شده و معمولا دارای ظرفیتی بین 160 تا بیش از 2000 پورت تلفنی است. TMG برای کاربردهای با ظرفیت بالاتر و یا اتصال به شبکه PSTN بکار می رود.
2- بخش سوئیچینگ
بخش سوئیچینگ در حقیقت بخشی است که واژة سوییچ نرم افزاری به آن اطلاق می شود و تمامی یا بخش عمده ای از هوشمندی شبکه را تشکیل می دهد. سوییچ نرم افزاری عمل کنترل مکالمه را چه بصورت نقطه به نقطه از طریق پروتکل هایی مثل SIP و H.323 و یا از طریق MG فراهم می آورد. بخش سوئیچینگ معمولاعناصر MGCP ، درواره‌ی سیگنال دهی (SG) ، سرویس دهنده ی رسانه (MS) و سرویس دهنده ی کاربرد (AS) را در بر می گیرد.
MGCP در حقیقت بخش اصلی سامانه است که کنترل مکالمه و خدمات را انجام می دهد.. SG المانی از شبکه است که امکان اتصال شبکه سوییچ نرم افزاری را با شبکة SS7 و شبکة IN را فراهم می آورد.
سرویس دهنده ی کاربرد وظیفة ارایة انواع خدمات را مانند خدمات شبکه IN فراهم می آورد. سرویس دهنده ی رسانه وظیفة پخش و ضبط صدا و پیغام و پخشبوق و جمع آوری DTMF را برای ارتباط با کاربر دارد.
3- شبکه ارتباطی
شبکه ارتباطی در فناوری سوییچ نرم افزاری یک شبکة IP است اما برای ایجاد کیفیت خدمات مناسب پروتکلهای مختلفی بکار گرفته می شود. مهمترین پروتکل هایی که به عنوان مبنای دیگر پروتکل ها بکار گرفته می شود پروتکل RTP است. RTP یک پروتکل بر مبنای UDP است که عدم از دست رفتن بسته های داده و ترتیب دریافت انهارا تضمین می کند.
. مدیریت یک شبکة سوییچ نرم افزاری از طریق المانی بنام سامانه ی مدیریت شبکه (NMS) انجام می شود. NMS امکان شکل دهی و پایشگری عناصر شبکه را از طریق شبکه IP فراهم می آورد.
. بطور کلی فناوری سوییچ نرم افزاری با امکان ارایه انواع خدماتهای متنوع رفته رفته جایگاه خود را به عنوان نسل بعدی شبکه های تلفنی و داده بدست می آورد و بنظر می رسد در هر حال دیر یا زود حرکت به سمت فناوری سوییچ نرم افزاری گزیرناپذیر است.
درمورد دو سئوال آخر یعنی سطح هزینه فناوری سوییچ نرم افزاری و مناسب بودن یا نبودن آن برای استفاده در ایران باید گفت که این دو مورد مستقل از یکدیگر نیستند و در واقع چون سوییچ نرم افزاری ماهیت نرم افزاری دارد و باید بتواند با سخت افزارهای استاندارد ساخته شده توسط تولیدکنندگان مختلف کار نماید ، از نظرسطح فناوری ساخت برای کشورهایی مثل ایران بسیار مناسب است . از طرف دیگر با فراوان شدن و ارزان شدن فیبرهای نوری امکان ارتباط نوری در شهرها و شهرک ها یتازه تاسیس و یا روستاهایی که تا کنون امکانات مخابراتی نداشته اند، سهل و آسان گردیده است . لذا به نظر می رسد کشور هایی مثل ایران گزینه مناسبی باشند تا با شروع ازنواحی مذکور ، خدمات تلفنی را به صورت VOIP ارائه داد.
این طرح علاوه بر فراهم کردن ارتباطات تلفنی امکان استفاده از شبکه جهانی اینترنت و همینطور کانالهای تلویزیونی کابلی را برای آن ناحیه فراهم می کند .
در ایران شرکت هایی در حد تحقیقات وساخت نمونه اولیه بر روی فناوریسوییچ نرم افزاری کار می کنند.آنچه مهم است همکاری و رقابت سازنده این شرکتها در این زمینه می باشد . به علاوه لازم است بهره بردارهای مختلف به خصوص بهره بردارهای خصوصی ارائه دهنده خدمات تلفنی و شرکتهای سازنده فناوریهای تلفنی در این زمینه همکاری تنگاتنگی داشته باشندو در بکارگیری نمونه های این گونه محصول در شبکه های خود پیشقدم باشند.
تکنولوژی Soft Switch
شهرام وفا -هادی طالبی
شرکت صنایع صف- شرکت کارا تلفن