backhaul شبکه چیست؟

backhaul شبکه چیست؟ در یک شبکه سلسله مراتبی، backhaul اجزای شبکه را از قسمت بیرونی یک شبکه به قسمت های داخلی آن متصل می نماید. Backhaul ها به طور معمول در شبکه های سلولی جهت اتصال ایستگاه های پایه “base stations” به شبکه مرکزی یا کُر شبکه “Core Network” استفاده می شوند. Backhaul شبکه های “Core” را به زیرشبکه های کوچکتر “subnetworks” در لبه شبکه “Edge” متصل می نماید. هدف نهایی دسترسی و اتصال کاربران به اینترنت می باشد.

فهرست مطالب

1. Backhaul شبکه
   1. تعریف
   2. کاربری
   3. انواع
   4. چالش ها

backhaul شبکه چیست؟

تعریف Backhaul

• Backhaul به عنوان مجموعه‌ای از لینک های مسی، فیبر نوری و یا بی‌سیم “wireless” تعریف می‌شود که شبکه‌های اصلی CORE (یا ستون فقرات) را با زیرشبکه‌های کوچک‌تر به سمت لبه قبل از دسترسی کاربران به اینترنت با دسترسی به زیرشبکه، متصل می نماید.
• نقش آن افزایش وسعت پوشش شبکه است.
• شبکه ای که به صورت سلسله مراتبی ساخته شده است به بخش های جداگانه ای تقسیم می شود. به عنوان مثال، می تواند از شبکه اصلی “Core” و یک شبکه دسترسی “Access” تشکیل شود. Backhaul شبکه دسترسی را به شبکه اصلی یا به ماژول های شبکه اصلی متصل می نماید. فناوری های Backhaul بر اساس نیازهای شبکه متفاوت است. این اصطلاح به خودی خود یک نوع خاص از فناوری را توصیف نمی کند، بلکه به طور کلی به انواع مختلفی از زیرساخت ها اشاره دارد که امکان اتصال بین یک واحد Core در یک شبکه و سایر سیستم ها یا کاربران در شبکه را فراهم می نماید. اتصالات می توانند با سیم (کابل فیبر نوری و یا کابل شبکه مسی) و یا بی سیم باشند.

استفاده از Backhaul

اگرچه از نظر تئوری، backhaul ها ممکن است در همه جا مورد استفاده قرار گیرند، معمولی ترین نوع شبکه ای که در آن مستقر می شوند، شبکه تلفن همراه یا سلولار است. Backhaul ها جهت انتقال داده ها بین ایستگاه های پایه “base stations” و دستگاه های سیار استفاده می شوند. اتصال دکل تلفن همراه به زیرساخت شبکه بر عهده Backhaul شبکه است که به عنوان Backhaul موبایل نیز شناخته می شود. بک هال مبتنی بر فیبر نوری و بک هال نقطه به نقطه بی سیم دو رویکرد اصلی هستند که جهت دستیابی به این هدف مورد استفاده قرار می گیرند.

1. پخش رادیویی و تلویزیونی  “Radio and television broadcasting”
2. ایستگاه های پایه در شبکه های سلولی “Base stations in cellular networks”
3. نقاط دسترسی بی سیم “Wireless access points”

انواع بک هال

Backhaul یک طبقه بندی جامع است و بسیاری از فناوری های اتصال و انتقال مختلف جهت راه اندازی backhaul مورد کاربری قرار گرفته می شوند.

فناوری های انتقال در طول سال ها توسعه یافته اند. هنگامی که فناوری سلولی برای اولین بار معرفی شد، اتصال در یک خط اختصاصی برقرار می گشت. بسته به نوع خط، نرخ انتقال بین 2 تا 34 مگابیت در ثانیه متغیر بود. با توجه به افزایش استانداردهای شبکه سلولی و نیاز به سرعت و پهنای باند انتقال گسترده تر انواع backhaul مورد استفاده قرار گرفت، امروزه از فناوری فیبر نوری برای ایجاد اتصالات استفاده می شود.

فناوری های انتقال زیر را می توان جهت ایجاد بک هال استفاده کرد:

• کابل های مسی
• کابل های فیبر نوری
• فناوری اترنت
• اتصالات رادیویی نقطه به نقطه
• اتصالات ماهواره ای
• شبکه های نوری غیرفعال (PON)
• تکنولوژی مایکروویو
• تکنولوژی xDSL

Backhaul را می توان در انواع مختلف توپولوژی های شبکه پیاده سازی نمود. دو روشی که عمدتا جهت اجرای backhaul سلولی استفاده می شود، backhaul های فیبر نوری و backhaul های بی سیم نقطه به نقطه point-to-point l می باشند. علاوه بر این، توپولوژی های ring و ساختارهای Mesh می توانند به عنوان توپولوژی شبکه بکار گرفته شوند. در حالی که هر یک از اینها به تنهایی راه حل هایی مجزایی می باشند، ارائه دهندگان شبکه سلولی تمایل دارند از ترکیبی از این فناوری ها استفاده نمایند.
 

چالش ها

با توجه به توسعه استانداردهای نوین و قدرتمندتر در شبکه های سلولی، تقاضا برای backhaul ها افزایش یافته است. داده های بیشتری باید با نرخ های بالاتر و با تاخیر کمتر منتقل شوند. در نتیجه، ارائه دهندگان باید اتصالات بک هال مختلفی را فراهم نمایند. به همین دلیل افزایش تقاضا، روند ساخت تعداد بیشتری از base station های سلولی کوچکتر جهت افزایش ظرفیت است. این بدان معناست که اتصالات backhaul هزینه هنگفتی را هنگام ساخت و نگهداری یک شبکه سلولی نشان می دهد. علاوه بر این، یک اتصال بسیار پایدار جهت حفظ پایداری شبکه بالا و نیازهای خدمات پایین مورد نیاز است.

مناطق روستایی برای ایجاد یک شبکه سلولی سریع و قابل اعتماد، مجموعه ای از چالش های خاص خود را دارا می باشند. در مقایسه با مناطق شهری، مناطق روستایی دارای زیرساخت کمتر و مسافت های طولانی تری هستند که باید طی شود. به همین دلیل است که اتصالات بک هال بی سیم اغلب در این مناطق استفاده می شود. ارتباطات رادیویی امکان انتقال تا 100 مگابیت در ثانیه را فراهم می نماید. شبکه سیگنال را از طریق رادیو حمل می کند تا زمانی که به یک نقطه انتقال برسد که به عنوان مثال از طریق فیبر نوری به شبکه متصل می شود.

کابل فیبر نوری

تجهیزات شبکه مسی