Yeni nesil ağ

Yeni Nesil Şebeke ( NGN olarak da adlandırılır), Yeni Nesil Erişim Ağı ( NGA-Netz'in ), açıklar ağ teknolojisini de telekomünikasyon değiştirir gibi geleneksel devre anahtarlama telekomünikasyon ağları telefon şebekeleri , kablolu televizyon ağları , hücresel ağlar bir üniformayla vb paket anahtarlamalı ağ altyapısı ve mimarisi eskilerin yerini alır ve Telekomünikasyon ağları uyumludur. NGN / NGA adı da (basit bir şekilde) mevcut telekomünikasyon ağlarının İnternet protokol teknolojisine (IP) mevcut dönüşümü için bir slogan olarak kullanılır , çünkü İnternet protokolü, paket anahtarlamalı ağların uygulanması için baskın seçimdir. .

Avantaj yakınsamadır . NGN'nin temel özelliklerinden biri, taşıma, servis ve kontrol işlevi (örneğin, sinyalizasyon) gibi farklı ağ işlevlerinin farklı (mantıksal) ağ seviyelerinde uygulanmasıdır.

Eleştirmenler, NGN'leri ağ tarafsızlığına yönelik bir tehdit olarak görüyor . Özellikle, tanımlanmış uçtan-uca hizmet kalitesinin ( QoS ) planlanan girişine ve bununla bağlantılı kasıtlı olarak "yavaşlama" ve hatta veri akışlarını engelleme olasılığına atıfta bulunulur .

arka fon

motivasyon

Telekomünikasyon pazarındaki artan maliyet baskısı ve ses hizmetlerinin fiyatlarındaki düşüş nedeniyle, hizmet sağlayıcılar ve ağ operatörleri, telekomünikasyon hizmetlerinin ekonomik ve verimli bir şekilde sunulması ve telekomünikasyon ağlarının işletilmesi için yeni yaklaşımlar aramaya zorlanmaktadır. Şimdiye kadar, telekomünikasyon pazarına geleneksel telefon sağlayıcıları hakim olmuştur. Bununla birlikte, hizmetlerin ve ağların artan bir yakınlaşması gözlemlenebilir. Gibi klasik portal sağlayıcıları B. Bu pazardaki Google , Yahoo , MSN veya kablolu ağ operatörleri . IP telefonu (VoIP) kullanan artan telefon hizmetleri yelpazesi sadece bir örnektir. Bu yakınsama sırasında, son müşteri satışlarında şebeke tedarikinin değer katkısı hizmet teklifi lehine azalır; değeri zincirleri telekomünikasyon pazarında değişiyor. Bu nedenle yerleşik ağ operatörleri, potansiyel maliyet tasarrufları aramaya ve iş modellerini yeniden düşünmeye zorlanır. Nedeniyle, dört sanayi yakınsaması T elekomünikasyon, I için belirtilen bilgi, E edia ve e ntertainment kısaltması ortak bir terim olarak ortaya çıkmıştır ZAMAN kurulmuştur.

Geleneksel telekomünikasyon altyapısı heterojen bir şekilde yapılandırılmıştır . Sabit hat telefonculuğu ve veri iletimi farklı teknolojiler kullanılarak gerçekleştirilir. Hizmetler ve kullanılan teknoloji arasında doğrudan bağımlılıklar vardır; bu, donanımı uyarlayarak yeni hizmetlerin sunulmasının çok maliyetli ve uzun bir süreç olduğu anlamına gelir. Tüm hizmetleri sunmak için bir platform olarak kullanılabilecek tek tip bir ağ altyapısı, maliyetlerden ve zamandan tasarruf sağlayacaktır. Ek olarak, tek bir sistem teknolojisiyle sınırlandırılması, bakım, dönüştürme ve satın alma maliyetlerinin yanı sıra teknoloji konumlarında ve alanlarında azalma açısından büyük tasarruf potansiyeli sunmaktadır. Önceki devre anahtarlamalı ağların İnternet Protokolü kullanılarak paket anahtarlamalı ağlara dönüştürülmesi temel bir olasılık olarak görülmektedir.

Altyapının birdenbire paket anahtarlamaya geçirilemeyeceği, ancak mevcut telefon ağlarının ve karşılık gelen bağlı uç cihazlarla ağ erişiminin yeni ağ yapıları ile daha uzun süre paralel olarak çalıştırılması gerektiği unutulmamalıdır. Bu nedenle sorunsuz bir geçiş süreci garanti edilmelidir. Bu nedenle, yeni ağ altyapısı bir PSTN / ISDN - simülasyon ve - Emülasyon izni olmalıdır.

Bu arka plana karşı, hizmetlerin gereksinimlerine ve kullanıcı sayısına göre ağ kaynaklarının makul bir şekilde kontrol edilebildiği ve yönetilebildiği kontrol mekanizmaları sağlayan kapsamlı bir ağ mimarisi geliştirme ihtiyacı görülmektedir. NGN geliştirmesinin amacı bu gereksinimleri karşılamaktır.

Tarihsel gelişim

Avrupa bölgesi için ilk NGN özellikleri gerçekleşti ETSI Projesi TIPHON ( T elekomünikasyon ve ben Nternet P rotocol H armonization O ver N etworks). ETSI TC SPAN Bu proje birleştirerek ( T eknik Cı ommittee S ervices ve p için rotocols A dvanced N etworks) daha sonra ETSI TC TISPAN oldu ( T elecoms ve I Nternet birleşik G ervices ve P için rotocols A dvanced N etworks) kurulmuş , NGN için standartların ETSI bünyesinde bu güne kadar işlenmesinden sorumludur.

ETSI TC TISPAN'daki çalışma, PSTN / ISDN'den paket anahtarlama ağlarına geçiş için konseptlerin yaratılmasının arka planında gerçekleşir. PSTN ve ISDN'yi açıp değiştirebilen bir NGN belirtildi . Tüm sistem bileşenleri, özellikle bir NGN'de ses iletim hizmetlerini uygulamak için sağlanır. Protokoller ve mekanizmalar, standartlaştırılmış bileşenlere geri dönebilmek için ağ operatörlerinin geçiş stratejileri geliştirmesine yardımcı olmak için TISPAN çalışma grupları tarafından belirlenir.

Ek olarak, UMTS'den bir NGN geliştiren ve böylece mobil şebeke operatörleri tarafından ilerletilen 3. Nesil Ortaklık Projesi (3GPP) var . 3GPP, IP teknolojisine dayalı IP Multimedya Alt Sisteminin (IMS) temel özelliklerini geliştirmiştir . Her iki grup da, ETSI TC TISPAN ve 3GPP, NGN'yi IMS temelinde uygulamayı hedefliyor. ETSI TISPAN ve 3GPP, IMS spesifikasyonlarının farklılaşmasını önlemek için birlikte çalışır.

ITU içinde benzer çalışmalar 1995 yılında Global Bilgi Altyapıları (GII) projesiyle başladı ve bu daha sonra ITU-T-NGN'nin spesifikasyonuna yol açtı. ITU-T yaklaşımı, temel işlevlerin ve mimarinin tanımlanmasına odaklanan paket anahtarlamalı ağlar ile devre anahtarlamalı ağların uzun vadeli ve tam olarak değiştirilmesi için kapsamlı bir modeldir; ETSI'deki çalışma ise daha çok pratik uygulamaların detaylandırılmasına odaklanır. uygulamalar. ETSI TISPAN, ITU-T ile yakın bir değişim yoluyla ITU-T ve kendi yaklaşımının uyumluluğunu sağlamaya çalışır.

Tanım ve şartname

ITU'nun tanımı

ITU-T (İngilizce çeviri), aşağıdaki gibi, ITU-T tavsiyesi Y.2001 bir NGN tanımlar:

Genel hareketlilik kavramı, NGN'de temel bir rol oynar ve bu nedenle, ITU-T tavsiyesi Y.2001'de (İngilizce'den çeviri) daha kesin olarak tanımlanmıştır:

Ayrıca, ITU-T tavsiyesi Y.2001, bir telekomünikasyon ağının NGN olarak kabul edilmesi için yerine getirilmesi gereken aşağıdaki on dört temel özelliği listeler:

1. Paket transferi
2. Kontrol fonksiyonlarının iletim özelliklerine, çağrı / bağlantı ve uygulama / hizmet olarak ayrılması
3. Hizmet yelpazesinin ağdan ayrılması ve açık arabirimlerin sağlanması
4. Hizmet yapı bloklarına (hizmet modülleri) dayalı çok çeşitli hizmet, uygulama ve mekanizmaların desteklenmesi (gerçek zamanlı / akış / gerçek zamanlı olmayan hizmetler ve multimedya dahil)
5. Tutarlı hizmet kalitesi ve şeffaflıkla geniş bant yetenekleri
6. Açık arayüzler aracılığıyla mevcut ağlarla işbirliği
7. Genel hareketlilik
8. Kullanıcılar için çeşitli servis sağlayıcılara sınırsız erişim
9. Çeşitli tanımlama şemaları
10. Kullanıcının bakış açısından aynı hizmet için tek tip hizmet özellikleri
11. Hizmetlerin sabit / mobil arasında yakınsaması
12. Hizmetle ilgili işlevlerin temeldeki ulaşım teknolojilerinden bağımsız olması
13. Çeşitli son mil teknolojilerinin desteği
14. Tüm yasal gerekliliklere uygunluk, örn. B. Acil durum iletişimi ve güvenlik / gizlilik vb.

ETSI çalışma grubu TIPHON kavramı

Bu ETSI çalışma grubu 1997'de kuruldu ve bu arada ETSI AG TISPAN lehine bırakıldı. Konsept temelde aşağıdaki bileşenlerden oluşur:

• Bireysel ağları fiziksel olarak birbirine bağlayan ve gerekli format ve veri dönüşümü dahil bilgi aktarımını sağlayan medya ağ geçitleri ve
• Medya ağ geçitlerini kontrol eden ve örneğin tüm ağ sınırlarında bağlantılar kuran ve silen yumuşak anahtarlar .

Bir NGN'deki yeni hizmetlere ayrıca NGS ( Yeni Nesil Hizmetler ) adı verilir. Bu hizmetler, Hizmet Sağlama Platformu (SDP) tarafından sağlanır.

3GPP'nin IMS'si

IMS, mobil iletişim alanındaki operatörler ve üreticiler birliği olan 3GPP tarafından Avrupa'da geliştirilmektedir . "Teknik Öneriler (TR)" Yayın 5 ile "tüm IP" kavramı tanıtıldı.

Konsept üç katmandan oluşur; ITU yaklaşımının "Taşıma Katmanı", "Taşıma Katmanı" ve "IMS Katmanı" na ayrılmıştır. İşlevsellik aşağıdaki gibi dağıtılır:

• Taşıma katmanı ağ geçitleri ihtiva eder ve erişim ağlarını entegre
• IMS katmanı ağ geçitleri için "Çağrı Denetimi" fonksiyonunu (CSCF), hem de kontrol işlevlerini kapsar
• hizmet katmanı içeren HSS (veritabanı) ve AS (uygulama sunucusu)

IP Multimedya Alt Sisteminde ayrıntılı bir açıklama ve kaynaklar bulunabilir .

ETSI çalışma grubu TISPAN kavramı

ETSI TISPAN NGN, Sürüm 2'de belirtilmiştir. Konsept, IMS'yi başlangıç ​​noktası olarak alır ("Çekirdek IMS") ve mobile özgü erişim biçimlerini entegre etmez. Özellikle aşağıdakilerden bahsedilmektedir:

• "Sabit Erişim" ( SIP ve klasik telefon )
• "Kablo Erişimi" ( kablolu televizyon ağlarından erişim )
• "Mobil Erişim" ( hücresel ağ )
• "Geniş Bant Kablosuz Erişim" ( WLAN , WiMAX )

Temel mimari, ETSI spesifikasyonu ES 282 001'de tanımlanmıştır.

ETSI, iki işlevsel grup arasında ayrım yapar:

• Taşıma Katmanı
• Hizmet katmanı

Uygulamalar burada servis katmanında sayılır. (Mantıksal) fonksiyonlardan, teknik olarak gerçekleştirilmelerinin şartnamelerin bir parçası olmadığından bahsediyoruz. Terimlerin OSI modelindeki benzerleriyle hiçbir ilgisi yoktur .

Taşıma katmanı

Taşıma katmanı, "Taşıma işleme fonksiyonları", "Ağ Eklenti Alt Sistemi" (NASS) ve Kaynak ve Kabul Kontrol Alt Sisteminden (RACS) oluşur. Taşıma işleme fonksiyonları (Release 1'de transfer fonksiyonları olarak adlandırılır) hizmet verilecek ağlara NGN sistemini bağlayın. Bu aynı zamanda sinyalizasyon ve medya ağ geçitlerini de içerir. NASS ve RACS taşıma kontrol fonksiyonları ve hizmetleri içeren katmanın . Bu, özellikle IP adresi yönetimini, IP tabanlı erişim denetimini (her ikisi de NASS), kaynak yönetimini ve NAT desteğini (her ikisi de RACS) içerir.

Hizmet katmanı

"Çekirdek" IP Çoklu Ortam Alt Sistem (IMS), yeni nesil servisleri merkez bileşenidir. Tüm SIP multimedya hizmetlerini kontrol etmek için bir SIP IMS anahtarı uygular. IMS tabanlı PSTN / ISDN emülasyon sistemini destekler.

PSTN / ISDN emülasyonu alt (PES) mümkün kılar taklit etmek için PSTN ya da ISDN NGN geleneksel telefon uç cihazları bağlamak için ve böylece hizmet ve. PES, iki yaklaşım arasında ayrım yapmaktadır: yumuşak anahtar tabanlı yaklaşım ve IMS tabanlı yaklaşım.

IPTV alt sistemi entegrasyonunu belirten IPTV yeni nesil şebeke ve benzer hizmetler.

Ortak bileşenler hizmet tabakasının yukarıda belirtilen fonksiyonları için gerekli olan işlevlerin bir serisidir. Bu, özellikle veri tabanı erişimi (Kullanıcı Profili Sunucu İşlevi ve Abonelik Bulucu İşlevi) ve uygulamalara erişim (Uygulama Sunucusu İşlevi (ASF)) için arabirimleri içerir.

Uygulama Sunucusu İşlevi (ASF) için üç arayüz tanımlanmıştır:

• SIP'yi işleyebilen uygulamaları bağlamak için SIP Uygulama Sunucuları (SIP AS)
• CAMEL veya ETSI Core INAP arabirimlerine sahip IN uygulamalarına bağlantı için IM-SSF Uygulama Sunucusu
• OSA / Parlay arayüzlü IN uygulamalarına bağlantı için OSA SCS Uygulama Sunucusu

ETSI TISPAN şu anda herhangi bir uygulama belirtmemektedir. Literatürde uygulama örnekleri verilmiştir.

Uçtan uca hizmet kalitesi

Genel bir sorun, ses ve veri iletimi için aynı ağın eşzamanlı kullanımından kaynaklanmaktadır. Veri trafiğinin artması , konuşma ortakları tarafından rahatsız edici olarak algılanan ses iletiminin gecikmesini artıracaktır . NGN konseptinin tanımına dahil olan kuruluşlar , sabit ağ ile karşılaştırılabilir "birinci hat kalitesine" ulaşması gereken " tanımlanmış uçtan uca hizmet kalitesine (QoS) sahip geniş bant kapasitesine " gerektiği şekilde ulaşmak için önlemler görüyorlar . Bu i.a. İnternet forumlarında tekrar tekrar tartışmaların konusu, çünkü İnternet için tipik olan OSI modeli , veri aktarımı için geleneksel sabit ağdaki ISDN tabanlı analog veya dijital teknolojiden daha karmaşık bir farklı donanım ve yazılım bileşenleri sistemi gerektirir .

IP telefonculuğundaki kalite özelliklerine de bakın

Son kullanıcı için güç gereksinimleri

Yeni Nesil Ağ (NGN) için bir yönlendiriciye sahip bir modemin ve yerleşik bir analog telefon adaptörünün kullanılması, önemli miktarda elektrik çıkışı sağlayabilir. Arcor tarafından satılan üretici Standard Microsystems Corporation'dan (SMC) modemler (Yerleşik Ağ Geçitleri (RGW)) örnek olarak hizmet edecektir: Etikete göre A400 tipi 15 watt, A401 ve A601 tipi 18 watt ile belirtilmiştir. her biri. Şebeke operatöründe bir Erişim Ağ Geçidine (AGW) bağlanan POTS ve ISDN bağlantıları durumunda, son kullanıcının geleneksel telefon bağlantısından farklı herhangi bir güç gereksinimine ihtiyacı yoktur.

işletme maliyeti

Telefon bağdaştırıcısı için gereken kesintisiz çalışma nedeniyle, Arcor / Vodafone yönlendiricilerinin tüketimi ve maliyetleri örnek niteliğindedir.

• 15 watt bağlı yük ile A400: 131,4 kWh / a; 0,28 € / kWh ile, 36,79 € / a işletme maliyeti vardır
• A401, A601, 18 watt bağlı yük ile: 157,7 kWh / a; 0,28 € / kWh ile, 44,16 € / a işletme maliyeti vardır.

Acil aramalar ve acil durum güç kaynağı

NGN bağlantıları , geleneksel sabit hat ağları ile karşılaştırılabilir bir güvenilirlik düzeyi olan birinci hat kalitesine sahiptir . Telefonların güç kaynağı, kamu elektrik şebekesinin arızalanması veya kesintiye uğraması durumunda sorun olmaya devam ediyor. Analog sabit hat veya ISDN bağlantısının aksine, IP üzerinden Ses ile durum böyle değildir. Aksi takdirde, acil aramalar kısıtlama olmaksızın mümkündür. Buna ek olarak, birlikte Kablo üzerinden ses (VoC) , bu yapılandırmalar yok izin herhangi bir teknik acil veya uzaktan güç kaynağı olarak, CMTS sunmuyor klasik bu standart işlevi alışverişi içinde DSL alanında. Ayrıca bir acil durum çağrısı durumunda arayanın yeri belirlenebilir ve konum bilgisi kontrol merkezine iletilebilir . Dolayısıyla tüm NGN bağlantıları, Alman Telekomünikasyon Yasası'nın gerekliliklerine uygundur . Kullanılan teknolojiye bakılmaksızın, ağ tarafındaki darboğazlar durumunda diğer telefon çağrıları pahasına acil çağrılara öncelik verilmeye devam edilecektir.

Elektrik kesintisi durumunda telefon etmek sorunludur. Ağ sağlayıcıları, acil durum güç kaynağını sağlamakla yükümlüdür, ancak bu yalnızca kendi ağ altyapıları için geçerlidir. Analog telefonların veya ISDN'nin aksine, tam bir DSL bağlantısıyla artan veri hızları lehine analog bant içi ses kanalını ortadan kaldırarak, geleneksel telefonlar artık ağ tarafında acil durum gücü ile çalıştırılamaz. 2016 yılında Alman Federal Meclisi'ni, yasa koyucu olarak şebeke operatörlerini müşterinin son cihazına acil durum güç beslemesi sağlamaya mecbur etmeye çağıran bir dilekçenin hiçbir etkisi olmadı. Arka planda IP çözümlerine de taşınan analog bağlantılar, bir elektrik kesintisi durumunda birkaç saat boyunca acil durum gücü ile beslenirken, NGN bağlantılarının kullanıcıları kendi acil durum güçlerine, örneğin bir güç şeridine bağımlıdır. acil durum güç sistemi veya bir cep telefonu kullanımı . Her iki durumda da işlem pil gücüyle sınırlıdır. Büyük ölçekli bir elektrik kesintisi durumunda, mobil iletişim için yaklaşık iki saatlik acil durum gücü beklenebilir, ancak yalnızca ağ kapsamını optimize etmeye hizmet eden daha küçük baz istasyonları derhal kapatılır. Ev acil durum çağrı sistemleri , bir acil durum güç kaynağı ve bir "GSM geri dönüşü" olan bir baz istasyonunu içerir; bu, mobil iletişimin, bir acil durumda alternatif bir iletişim aracı olarak kullanılabileceği anlamına gelir.

Kullanılan ağ teknolojisinden bağımsız olarak, kablosuz DECT uç cihazları gibi çoğu uç cihazın harici bir güç kaynağı olmadan çalışmadığı ve ayrıca acil durum gücüne bağlı olduğu dikkate alınmalıdır .

eleştiri

Eleştirmenler, NGN sağlayıcılarının telefon hizmetinin yine geniş bant bağlantısına sıkı sıkıya bağlı olduğundan ve ürünlerini önceki ağdan bağımsız İnternette geliştiren VoIP sağlayıcılarının yeni ağların dışında bırakıldığından şikayet ediyor. Ek olarak, operatör donanımı bağlı telefonların başka bir VoIP sağlayıcısı ile kullanılmasına izin vermediğinden müşteriler büyük ölçüde NGN telefonunu kullanmaya zorlanır.

IP üzerinden Sesin en büyük avantajı, hareket halindeyken kullanılabilmesidir. Seyahat ederken, VoIP müşterilerine dünya çapındaki herhangi bir geniş bant bağlantı üzerinden telefon yazılımı veya yerel numaraları altında VoIP özellikli cep telefonları kullanılarak ulaşılabilir. Bağlantı Almanya'da kayıtlı olduğundan, kendi ülkenize yapılan aramalarda yalnızca Alman tarifesi geçerlidir. Yeni Nesil Ağ, bu kolaylıktan yoksun kalır ve göçebe kullanımı hariç tutar.

Açık standart nedeniyle, VoIP sağlayıcıları tarafından kullanılan SIP protokolü ve olanakları dünya çapında daha da geliştirilmektedir. Ses kalitesi de bundan faydalanır. Geniş bant codec bileşenleri artık hi-fi düzeyinde konuşma kalitesine izin veriyor. Kullanım, alternatif sağlayıcının her müşterisine açıktır. NGN kullanıcıları ise sadece operatör teknolojisine erişebilmekte ve dolayısıyla sabit hat kalitesinde görüşme yapmaya devam edebilmektedir.

Diğer bir kısıtlama, NGN ağlarının yalnızca ses iletimine ve muhtemelen faksa yönelik olmasıdır. Bu, şirketler için kart terminalleri gibi diğer hizmetlerin mümkün olmadığı anlamına gelir. Geleneksel telefon bağlantılarının aksine , güç kaynağı arızalanırsa, acil durum güç kaynağı yoktur (bkz. # Acil aramalar ve acil durum güç kaynağı ).

Ayrıca bakınız

• Yeni Nesil Mobil Ağlar
• IP multimedya alt sistemi

İnternet linkleri

• ITG uzman grubu 5.2.3 "Yeni Nesil Ağlar"
• NGN çevrimiçi öğrenme modülü

Bireysel kanıt