NGN

NGN (ראשי תיבות של Next Generation Network, בעברית: רשת הדור הבא) הוא כינוי שניתן לרשתות תקשורת מתקדמות, שהחלו להיפרס בסוף העשור הראשון של המאה ה-21, ולרוב באות כשדרוג למערכת תקשורת קיימות. המאפיין העיקרי של רשתות ה-NGN הוא מתן שירותי תקשורת מגוונים ומתקדמים, וגמישות שמאפשרת לשירותי תקשורת עתידיים להתווסף בקלות לרשת ה-NGN.

רקע

השוואה בין שירותים שסופקו באמצעות מערכות נפרדות (משמאל), לשירותים ברשת NGN המסופקים באמצעות תשתיות משותפות(מימין)

בעבר, מערכות התקשורת הנפוצות בעולם היו מערכות טלפוניה פשוטות (Public Switched Telephone Network-PSTN) שכל תפקידן היה להעביר שיחות טלפון בין מנויים שונים. עם התפתחות הטכנולוגיה, התווספו עוד יכולות על גבי מערכות הטלפוניה, כגון פקס, תא קולי, שימוש במודמים ויכולות רבות נוספות. יכולות אלו מדגימות יפה את הצורך בהתפתחות של רשתות התקשורת בעולם:

• קווי הטלפון נוצרו במקור על מנת להעביר שיחות קוליות. הפקס, היווה סוג חדש של שירות (לא שיחה קולית, אלא העברת מסמכים כתובים) שהשתמש בקווי הטלפון הקיימים. מכשיר הפקס הוא אמצעי טכנולוגי שנרכש כדי לאפשר את משלוח המסמכים על גבי רשת הטלפוניה, והוא לא חלק אינטגרלי מרשת זו. כך נוצר מצב שמשתמשים שאין ברשותם מכשיר פקס לא יכולים להשתמש בשירות זה.
• התא הקולי התחיל את דרכו כשירות שניתן על ידי מכשירי קצה, בדומה לפקס, אך עם הזמן, חברות הטלפוניה שדרגו את מערכות התקשורת שלהן, והתא הקולי החל להיות שירות שניתן על ידי מערכת התקשורת, והלקוחות כבר לא נדרשו לרכוש מכשירים ייעודיים.
• המודם הקווי הוא אמצעי שמאפשר למחשב לבצע תקשורת נתונים על-גבי קווי טלפון (ובהמשך גם על קווים מסוגים נוספים). השימוש באמצעי "חכם" כמו מחשב איפשר לראשונה מגוון של שירותים שונים באמצעות אותם קווי התקשורת (שיועדו במקור לשיחות דיבור) ובאמצעות אותה החומרה (המחשב). השימוש במודם, לא רק שהעמיק את ההפרדה בין תשתית התקשורת לבין אופי השימוש בה, אלא איפשר מגוון של שירותים שונים באמצעות אותה החומרה.

יתרונות ה-NGN

מערכות NGN מיועדות לספק שירותי תקשורת למשתמשים, באמצעות תשתיות שלא מגבילות מראש את השירותים שניתנים למשתמש, והן נבנות מראש בצורה "פתוחה" כך שיוכלו לתמוך בשירותים חדשים ועתידיים.

רשתות ה-NGN מפרקות את אותות התקשורת לחבילות מידע קטנות, וכל חבילה נשלחת על-גבי רשת התקשורת באופן נפרד. שיטת פעולה זו, הנקראת מיתוג מנות, מאפשרת לתשתית התקשורת גמישות גדולה יותר, בהשוואה למערכות תקשורת ייעודיות כגון טלפוניה (שפועלת במיתוג מעגלים), או שידורי טלוויזיה ורדיו, אשר משתמשים בתדרים ורוחבי סרט שהותאמו בדיוק לצורכי השידור. הגמישות הזאת מאפשרת לרשתות ה-NGN להעביר מגוון רחב מאוד של שירותים בעלי אופי שונה.

רשתות ה-NGN בנויות מראש כך שיוכלו להתבסס על תשתיות תקשורת מסוגים שונים, ומסוגלות לברור בין העדיפויות של תשדורות שונות. תכונה זו - היכולת לנהל עדיפויות - מאפשרת להעביר סוגים שונים של שירותים, כשכל שירות צורך משאבי רוחב פס שונים וכל שירות יכול להשתמש ברשת באופן שונה (שידור בקצב קבוע, או שידור בקצב משתנה, או שידור וקליטה בו-זמנית, וכו'), על גבי אותה התשתית. כל שירות יקבל את משאבי הרשת הדרושים לו, וכל משתמש יקבל את מאפייני התקשורת על פי חבילת התקשורת שרכש. חבילות תקשורת יכולות לכלול קצבי העלאה והורדה שונים, עדיפות למשתמשים שונים (גופי חירום והצלה לדוגמה) והקצאה חכמה של משאבי התקשורת הקיימים על-מנת להתמודד עם עומסים ברשת. התבססות רשתות ה-NGN על תשתיות תקשורת מסוגים שונים והעברת תשדורות בעדיפויות שונות מהווה נדבך מרכזי בהפרדה בין תשתית התקשורת לבין אופן השימוש והשירותים השונים אשר מופעלים על גביה, ובגמישות הגבוהה של הרשת.

גורם נוסף בגמישות רשתות ה-NGN הוא ההפרדה בין תשתית הרשת, אשר מספקת את החיבור הפיזי של המשתמשים אל הרשת, לבין השירותים שפועלים על גבי הרשת (טלפוניה, אינטרנט, IPTV-Internet Protocol Television וכו'). שירותים אלו פועלים על-גבי הרשת, במקביל לשירותים אחרים, בין אם הם דומים ומתחרים, ובין אם הם שירותים שונים לגמרי. מרחב פעולה זה מאפשר תחרות גדולה יותר על ליבו וכיסו של הצרכן, ומגוון שירותים רחב יותר.

מהבחינה המסחרית, ההמלצות שעליהן מבוססת בניית רשתות ה-NGN נוסחו כך שתתאפשר תחרות הוגנת בין גורמים שונים, לעודד השקעות פרטיות במערכות התקשורת (הן בתשתיות והן בשירותים), ליצור רשתות שיענו על דרישות רגולטוריות שונות ולאפשר פתיחות גדולה יותר ביכולת של המשתמשים לגשת לרשתות ולקבל שירותי תקשורת שונים.

בנוסף, היות שה-ITU-International Telecommunication Union, הגוף שקובע את ההמלצות לגבי ה-NGN, הוא סוכנות באומות המאוחדות, נקבעו גם מטרות חברתיות ועולמיות לתקני ה-NGN: לאפשר פתח להקמת רשתות NGN בכל העולם ולגשת לשירותים על גבי ה-NGN מכל העולם, לעודד שוויון הזדמנויות לאזרחים, לעודד תכנים מגוונים כולל גיוון תרבותי ולשוני, להכיר בצורך בשיתוף פעולה עולמי ולתת תשומת לב מיוחדת לארצות הפחות מפותחות.

מאפיינים

רשתות NGN נדרשות לתמוך במגוון רחב מאוד של מאפייני תקשורת, על מנת לאפשר הפעלה של שירותים קיימים ושירותים עתידיים על גבי הרשת. חלק ממאפייני התקשורת שבהם נדרשות רשתות NGN לתמוך הם:

• סוגים שונים של מדיה: שמע (דיבור, צליל), וידאו ושילובים שלהם
• שיטות ייצוג וקידוד שונות
• שיטות הפצה שונות, כולל תקשורת חד-כיוונית ותקשורת דו-כיוונית
• תקשורת זמן-אמת (לדוגמה מערכות בקרה קריטיות) או שאינה זמן-אמת (לדוגמה, שליחת קבצים) וכמו כן תקשורת שרגישה לזמני השהיה וכזאת שאינה רגישה להשהיה
• יישומים שדורשים רוחב פס מועט, ועד לרוחבי פס של מאות מגה-בייטים לשנייה
• תעבורה מובטחת, ותעבורה שאינה מובטחת
• הפרדה בין יכולת הרשת לקיים תקשורת בין הצדדים, לבין שירות התקשורת שבו הצדדים משתמשים. ההפרדה נדרשת בשני היבטים:

1. היכולת להציע חיבור אל רשת ה-NGN בנפרד מהיכולת להציע שירותים שמופעלים על גבי ה-NGN (לדוגמה, חיבור לרשת ה-NGN לא יחייב קבלת שירות של קו טלפון)
2. ההפרדה בין הרשת לבין השירותים תאפשר לשדרג ולפתח את הרשת באופן עצמאי, ולשדרג ולפתח את השירותים באופן עצמאי. לדוגמה, ספק של שירותי טלפון על גבי ה-NGN יוכל לשדרג את הציוד שלו, ולתמוך בשיחות וידאו, עוד לפני שחברת ה-NGN תשדרג את הרשת שלה באופן שיתמוך בשיחות הווידאו. אמנם השירות לא יוכל לפעול עד ששני הגורמים יבצעו כל אחד את השדרוג הנדרש בציוד שלו, אך לא תהיה מניעה ליזום את השדרוג על ידי כל-אחד מהגורמים.

• לא תהיה חובה לחבר את המרכיבים שונים של הרשת (בקרה, ניהול שיחות, שירותים, משאבים, אבטחת מידע וכו') בצורה מסוימת (וזה בניגוד למרכזיות, בהן כל הקווים צריכים להתחבר אל המרכזיה)

מרכיבים טכניים

מסמכי ה-ITU שמגדירים את ה-NGN אינם עוסקים בפרטי המימוש ובמיקום היכולות השונות בפריטי ציוד מסוימים, אלא מגדירים את היכולות הנדרשות מרשתות ה-NGN. לחברות התקשורת וליצרני הציוד יש את החופש לממש את היכולות השונות באופן שיראו לנכון. הפרטים הבסיסיים שמוגדרים עבור כל רשתות ה-NGN הם:

• שימוש במיתוג מנות, בין השאר להעברת שירותי טלפוניה, תקשורת נתונים, ומולטימדיה (כולל וידאו).
• התבססות על פרוטוקול ה-IP ויצירה של "All IP network", כלומר רשת תקשורת שכולה מבוססת על פרוטוקול ה-IP. החיבור לרשתות ומערכות שאינן כאלו (כגון GSM, ISDN ו-PSTN) יתבצע באמצעות שערי Gateway.
• אותות הבקרה השולטים על ניתוב התקשורת, ההקמה והקיום של אפיקי תקשורת על גבי הרשת, מופרדים מהשירותים והשימוש ברשת.
• הפרדת הצימוד בין ספקי השירותים לבין ספקי הגישה לרשת, והכנת ממשקים שיאפשרו כניסה של ספקי שירותים נוספים אל הרשת.
• תמיכה בקשת רחבה של שירותים, יישומים, ומנגנוני תקשורת, אשר יורכבו ממספר מאפיינים בסיסיים: תקשורת בזמן אמת, מדיה בהזרמה ("streaming"), תקשורת שאינה בזמן אמת, ושירותי מולטימדיה.
• שירותי פס רחב מקצה לקצה, כולל מתן עדיפויות לתשדורות שונות (QoS).
• קישור לרשתות תקשורת קודמות באמצעות ממשקים "פתוחים" שניתן לשפר ולשדרג בעתיד
• יכולת לתקשר ולהגיע לשירותים שונים, מבלי שאלו יהיו מושפעים מהתנועה או מהמיקום של המכשיר או המשתמש (אך במגבלות הכיסוי ויכולות התשתית שקיימות במקום, וללא הבטחה שהשירות יהיה רציף ושווה בכל נקודה).
• בהינתן שהמשתמש מחובר לרשת מתאימה, לא תהיה מגבלה טכנית שתמנע ממנו את הגישה לשירותים שניתן לקבל בה (עדיין תיתכן מגבלה מסחרית כגון דמי מנוי וכו')
• יכולת זיהוי של המשתמש באמצעות שיטות ומנגנונים שונים, כך שיוכל לגשת ולקבל את אותם השירותים גם אם הוא מחובר דרך מכשירים שונים וכתובות IP שונות.
• מתן שירות דומה למשתמש, גם אם זה מחובר דרך תשתיות שונות (לדוגמה, אותו מספר טלפון גם בנייד, גם בנייח וגם במחשב)
• תמיכה במגוון טכנולוגיות לחיבור משתמשים לרשת (כגון כבלים, ADSL, סלולר וכו')

NGN בעולם

פרק זה טעון עדכון. אנא תרמו לוויקיפדיה ועזרו לעדכן אותו. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.

ישראל

בישראל, רשת ה-NGN של בזק מיועדת להחליף את רשת הטלפוניה ה-"מסורתית" (ה-PSTN). ברשת ה-PSTN, קו הטלפון מחובר באמצעות זוג תיילי נחושת מהשקעים במבנים אל המרכזיה של בזק. בעבר, תקשורת הנתונים בוצעה על גבי קווים אלו באמצעות חיבור Dial-up אשר השתמש בקו הטלפון ותפס אותו. על מנת לאפשר תקשורת נתונים רחבת סרט על תיילי נחושת אלו - מופעלת טכנולוגיית ה-ADSL לקישור לאינטרנט באמצעות DSLAM במקביל לשירות הטלפון.

בזק מספקת מהירויות של 10 מס"ש ומעלה ברשת ה-NGN שלה, כאשר מהירות הרשת ללקוחות פרטיים מגיעה עד 100 מס"ש, וללקוחות עסקיים המהירות מגיעה עד ל-300 מס"ש. בזכות קצבים אלו צפויה יכולת לקבל שירותי IPTV ווידאו על פי דרישה דרך האינטרנט, ובזכות הארכיטקטורה של ה-NGN גם שירותי הטלפון צפויים לעבור שדרוג לטלפוניית IP. ציוד MSAG (Multi Service Access Gateway) נפרס ברחבי הארץ והוא מקשר את קווי הטלפון הרגילים שאצל הלקוחות, ואת שירותי ה-ADSL אל רשת ה-IP של בזק.

עבור הלקוח ברשת ה-NGN שיחת הטלפון מתבצעת כרגיל ואין שינוי באופן השימוש בקו הטלפון. בפועל זוג תילי הנחושת שלו מסתיימים ב-MSAG ומשם הקול מומר ל-VoIP ומקושר באמצעות רשת MPLS למתגי NG Soft Switch מקשרות את שיחת הטלפון מהמנוי המחייג אל המנוי שמקבל את השיחה. מתגים אלו מחליפים את המרכזות "הרגילות" ושונים מהן בכך שהקווים לא מתחברים בקו תקשורת ישיר מהמנוי עד המרכזיה, אלא שגם המנויים וגם המרכזיות פועלים על גבי רשת ה-IP (הפרדה בין תשתית קווי התקשורת לבין האמצעים שמספקים את שירותי התקשורת).

בזק בינלאומי, חברת בת של בזק, משווקת חבילות אינטרנט תחת מותגים כגון private NGN ו-power NGN, כשירותי תקשורת נתונים מתקדמים ומהירים, גם כאשר החיבור מגיע ללקוח דרך רשת התקשורת של HOT ולא באמצעות תשתית ה-NGN של בזק (הקישור אינו פעיל).

סלקום השיקה את שירותי ה-NGN שלה בשנת 2008, וב-2009 הייתה השנייה בגודלה בפריסת שירותי התקשורת הקווית בישראל אחרי בזק^{[דרוש מקור]}. התשתית הפיזית של רשת ה-NGN של סלקום מתבססת על קווים אופטיים הפרוסים לאורך ישראל, העוברים בעיקר באזורי תעשייה ואזורי היי טק גדולים. קווי התקשורת האופטיים מקושרים באמצעות עורקי מיקרוגלים או קווי נחושת אל ה-MSAG וממנו ללקוח הקצה (וכן בתוך בית הלקוח). השירות בעיקרו ניתן לעסקים ויכול להגיע לנפחים של עד 50 מגה ביט לשנייה. השירותים מהם סלקום מאפשרת ליהנות ברשת NGN זו כבר היום (נכון לאוקטובר 2009) הם:

• טלפוניית IP ו-VoIP, כולל שירותי כוכביות, 1-800, 1-700 וכו'
• IpVPN - תקשורת בין סניפים של חברות מסונפות
• שירותי מרכזיה בבית הלקוח - לדוגמה, קווי תקשורת עבור מוקדים טלפונים. קו אחד מאפשר קבלה והוצאה של עד 30 שיחות ברגע נתון
• שירות מרכזיה וירטואלית - בה ניהול המרכזייה מתבצע באמצעות אתר WEB כשתשתית המרכזייה פיזית נמצאת בבזק
• שירותי טלפון ואינטרנט מהירים
• שירות פקס ופקס למייל

בריטניה

בבריטניה, החברה הראשונה שפעלה בתחום ה-NGN הייתה THUS plc שהתחילה לפרוס את הרשת שלה בשנת 1999. הרשת של THUS מכילה 10,600 ק"מ של סיבים אופטיים שמאפשרים לה נוכחות ביותר מ-160 יישובים בבריטניה. רשת הליבה האופטית פועלת בשיטת DWDM ומאפשרת יכולת גידול של רוחב הפס של עד מאות רבות של גיגה-סיביות לשנייה, בהתאם לביקוש על הרשת. רשת הליבה של THUS משתמשת ב-MPLS כדי להביא לביצועים טובים בהעברת כל סוגי התעבורה, ובכללם דיבור, וידאו ונתונים, על גבי תשתית אחת. יכולת זו מאפשרת לארגונים להפחית את עלות התשתיות שלהם ומספקת גמישות ופונקציונליות רבה יותר מבעבר. סוגים שונים של תעבורה ברשת יכולים לקבל 7 רמות שונות של עדיפות, ולהיות מוגדרים מראש על ידי הסכמי שירות שקובעים את העדיפות ואת המהירות שיקבלו הצרכנים מהרשת. 4 מתוך העדיפויות הנ"ל פועלות ע"ב IP-VPN ב-MPLS.

חברת בריטיש טלקום הקימה את רשת ה-NGN שלה תחת הכינוי 21CN כראשי תיבות ל-"21st Century Network" (הרשת של המאה ה-21). הפעילויות הניסיוניות של החברה החלו בשנת 2004 ובמסגרתן עברו יותר מ-80 מיליון שיחות על תשתית ה-NGN הניסיונית. מאז 2006 החברה פרסה והחלה להפעיל רשת NGN במטרה להסב את כל הרשת לתקשורת מבוססת IP. נכון ל-2009 כל ליבת הרשת ותשתיות התקשורת שודרגו (תוך הוצאה משימוש של 1500 מערכות ישנות), ויותר מ-10 מיליון מנויים מקבלים שירותי NGN. (הקישור אינו פעיל)