Historia rozwoju abonenckich sieci dostępowych. Cyfrowe linie abonenckie isdn. Dostęp do definicji sieci
Za najbardziej konserwatywny element systemu telekomunikacyjnego uznano sieć abonencką łączącą urządzenia końcowe z rozdzielnią. Pod koniec XX wieku sytuacja uległa dramatycznej zmianie; na sieć abonencką nakładane są nowe wymagania. Spełnienie tych wymagań prowadzi do istotnych zmian zasad budowy i dalszego rozwoju sieci abonenckiej. W swojej nowej pojemności stała się znana jako sieć dostępu abonenckiego.
Procesy modernizacji istniejących serii dostępów abonenckich w niedalekiej przyszłości zmienią ten element systemu telekomunikacyjnego nie do poznania. Operatorzy telekomunikacyjni powinni zwrócić największą uwagę na abonenckie sieci dostępowe. Dotychczas stosowane zasady ich tworzenia i rozwoju mogą stać się poważnym hamulcem dalszej modernizacji całego systemu telekomunikacyjnego. Jedną z głównych przeszkód są problemy istniejącej kablowej sieci szkieletowej.
Problemy szkieletu kablowego istnieją tak długo, jak same szkieletowe sieci kablowe. Dzisiaj jest:
pogorszenie fizyczne;
Zatłoczenie kanałów kablowych i brak wolnych kanałów;
Starzenie się;
Wysokie koszty eksploatacji z tendencją do wzrostu.
Rosnący popyt na nowe usługi, pod warunkiem istnienia wystarczającej liczby konwencjonalnych miedzianych łączy abonenckich, przesądził o rozwoju technologii „cyfrowych łączy abonenckich” (angielski termin to Digital Subscriber Loop). Technologie, nazwane od angielskiego skrótem xDSL, umożliwiły zorganizowanie szybkiej transmisji cyfrowej przez istniejące łącza abonenckie. Tym samym zaczęto świadczyć nowe usługi, które wymagały cyfrowej metody transmisji, wykorzystując istniejącą kablową sieć dystrybucyjną.
Technologie optyczne znalazły również szerokie zastosowanie w abonenckich sieciach dystrybucyjnych. Rozpowszechniły się koncepcje FTTB (Fiber to the Building), FTTZ (Fiber to the Zone) i inne. Ich istota sprowadza się do odrzucenia dalszej budowy miedzianych linii kablowych, zamiast stosowania optycznych. Ta koncepcja była szeroko stosowana i jest wykorzystywana w nowych konstrukcjach, ale nie znalazła szerokiej akceptacji na obszarach o ustalonej infrastrukturze linii miedzianych, gdzie korzystanie z xDSL jest znacznie tańsze.
W obu przypadkach operatorzy byli zainteresowani możliwością świadczenia nowoczesnych usług cyfrowych lub zintegrowanych, a sieć dostępowa została zmodernizowana, aby sprostać temu konkretnemu wyzwaniu.
W krajach rozwijających się, do których (przynajmniej pod względem sieci komunikacyjnej) należy Kazachstan, potrzeby operatorów są inne. Popyt na nowe rodzaje usług, choć rosnący, wciąż wynosi kilka procent, i to już głównie w dużych miastach. Głównym zadaniem rozwoju sieci jest nadal tradycyjna „telefonizacja”, czyli zapewnienie abonentom konwencjonalnej analogowej komunikacji telefonicznej.
W krajach rozwijających się, m.in. w Kazachstanie, również miała miejsce (lub jest w toku) modernizacja głównych linii, następnie stacji tranzytowych, wreszcie wymiany miejsko-wiejskiej. Modernizacja w tym przypadku dotyczy nowego budownictwa ze stopniową likwidacją przestarzałego sprzętu. Jednocześnie przepustowość nowych rozdzielni jest zwykle kilkakrotnie większa niż wymienianych starych. Operator ma więc możliwość świadczenia wysokiej jakości usług telefonii tradycyjnej pod względem możliwości urządzeń przełączających i sieci szkieletowej, ale nie ma lub jest wyraźnie niewystarczająca pod względem przepustowości.
Nowoczesne rozwiązania technologiczne, pierwotnie opracowane do świadczenia usług cyfrowych, zostały z powodzeniem zastosowane do zadań specyficznych dla krajów rozwijających się. Tak więc na bazie rozwiązań xDSL powstała cała gama urządzeń do plombowania łączy abonenckich. Sprzęt ten umożliwia zwiększenie efektywności wykorzystania istniejącego AL o 4,8, a czasami 30, 60 razy.
Podobnie jak w krajach rozwiniętych, operatorzy są zainteresowani jak najefektywniejszym wykorzystaniem istniejącej sieci kablowej, a przy nowych konstrukcjach preferowane jest układanie szerokopasmowych, niezawodnych i łatwych w obsłudze światłowodowych linii komunikacyjnych (FOCL). Stosowanie FOCL w sekcji „ostatniej mili” od dawna stało się normą w krajach Azji Południowo-Wschodniej, Ameryki Południowej i Środkowej itp. Jednocześnie w pierwszym etapie FOCL służy głównie do świadczenia konwencjonalnych usług analogowych, a później, w miarę wzrostu popytu, tymi samymi łączami świadczone są usługi ISDN lub transmisji danych.
Stały dostęp radiowy (angielski termin WLL – Wireless Local Loop) jest nieco inny. Ta metodaŁączenie abonentów w ostatnich latach zaczęło być szeroko stosowane na całym świecie do rozwiązywania problemów, świadczenia tradycyjnych usług telefonii analogowej. Świadczenie usług cyfrowych, zwłaszcza szerokopasmowych, z wykorzystaniem środków dostępu radiowego jest utrudnione przez ograniczony zasób częstotliwości. Do transmisja bezprzewodowa dane są wykorzystywane przez wyspecjalizowane systemy. Z dostępu radiowego korzystają głównie operatorzy alternatywni, którzy nie posiadają własnej kablowej sieci dystrybucyjnej. Jest również skuteczny w trudno dostępnych i słabo zaludnionych obszarach.
Wszystkie te trendy nie powinny omijać Republiki Kazachstanu, która staje się coraz bardziej aktywnym uczestnikiem rodzącej się globalnej społeczności informacyjnej.
Nowoczesny rozwój lokalnych sieci telekomunikacyjnych ukierunkowany jest na dostarczanie najpełniejszego zakresu usług, od standardowej telefonii po nowoczesne usługi multimedialne. Pozwala to na rozważenie elementów sieci nie tylko z punktu widzenia obecności pewnych struktur liniowych i różnych urządzeń, ale także z punktu widzenia ich przeznaczenia funkcjonalnego.
Sieć dostępowa abonencka to zespół środków technicznych pomiędzy końcowymi urządzeniami abonenckimi zainstalowanymi w pomieszczeniach użytkownika a urządzeniami przełączającymi, których plan numeracji (lub adresowania) obejmuje terminale podłączone do systemu telekomunikacyjnego.
Na podstawie ta definicja granice abonenckiej sieci dostępowej są bardzo zróżnicowane w zależności od rodzaju przesyłanych informacji (telefonia analogowa, usługi ISDN, transmisja danych i Internet, radio, telewizja) i obejmują różne fragmenty tradycyjnych przewodowych i sieci bezprzewodowe. W niektórych przypadkach są to tylko łącza abonenckie, w innych są to linie abonenckie, koncentratory abonenckie i łącza miejskie do central centralnych, w niektórych przypadkach są to połączenie sprzętu aktywnego xDSL z miedzianymi lub optycznymi liniami komunikacyjnymi itp.
Również fragmenty sieci telewizji kablowej, sprzęt komunikacji bezprzewodowej mogą być wykorzystywane jako medium przesyłania informacji.
Sieci dostępowe abonenckie działające w oparciu o technologie przewodowe można podzielić na następujące typy:
Analogowe linie abonenckie PBX i cyfrowe systemy multipleksowania linii abonenckich, które umożliwiają zorganizowanie kilku linii telefonicznych za pomocą jednej pary miedzianego kabla;
Sieć cyfrowa usług zintegrowanych (ISDN), która polega na organizacji cyfrowych łączy abonenckich w oparciu o interfejsy podstawowe (BRI) i dostęp podstawowy (PRI). Często oprócz terminali ISDN sieci te zawierają sprzęt do biurowych i biurowo-przemysłowych automatycznych central telefonicznych użytkowników korporacyjnych usług komunikacyjnych;
C) sieć oparta na technologii ADSL (asymetryczna cyfrowa linia abonencka), która umożliwia organizację asymetrycznego kanału transmisji danych jednocześnie z telefonią analogową. Największy rozwój tej technologii wiąże się ze wzrostem zapotrzebowania na dostęp do Internetu. Sieć zapewnia dedykowany kanał dostępu do Internetu po niskich kosztach, działa na istniejących liniach abonenckich i jest wykorzystywana głównie przez indywidualnych klientów sieci telefonicznej;
Sieć dostępowa oparta na technologiach xDSL (oprócz ADSL), zapewniająca różne opcje (szybkość, rodzaj przesyłanych informacji) dostępu do sieci komunikacyjnych. Sieć jest zaprojektowana do łączenia użytkowników korporacyjnych i indywidualnych i może działać po miedzianych i optycznych liniach komunikacyjnych;
Bezprzewodowa sieć dostępu abonenckiego WLL (bezprzewodowa linia abonencka), która polega na stałym umieszczeniu lub ograniczonej mobilności abonenckiego sprzętu radiowego i nie wymaga dużych kosztów budowy konstrukcji kablowych po wdrożeniu. Sieć ta może być zbudowana w oparciu o urządzenia pracujące zgodnie ze standardem DECT.
Technologia przewodowego dostępu abonenckiego dzieli się na pięć głównych grup według kryterium medium transmisyjnego i kategorii użytkowników. Na ryc. 1 pokazuje ich klasyfikację.
LAN (Local Area Network) to grupa technologii, których celem jest zapewnienie użytkownikom korporacyjnym dostępu do zasobów sieci lokalnej oraz wykorzystanie systemów okablowania strukturalnego kategorii 3, 4 i 5, kabla koncentrycznego oraz światłowodu jako medium transmisyjnego.
DSL (Digital Subscriber Line) to grupa technologii przeznaczonych do świadczenia usług multimedialnych użytkownikom PSTN oraz wykorzystania istniejącej infrastruktury PSTN jako medium transmisyjnego.
CATV (telewizja kablowa) to grupa technologii przeznaczonych do świadczenia usług multimedialnych użytkownikom sieci CATV (dzięki organizacji kanału zwrotnego) oraz wykorzystujących jako medium transmisyjne kable światłowodowe i koncentryczne.
OAN (Optical Access Networks) to grupa technologii przeznaczonych do świadczenia użytkownikom usług szerokopasmowych, linii dostępu do usług multimedialnych oraz wykorzystania światłowodu jako medium transmisyjnego.
SKD (Multiple Access Networks) – grupa technologii hybrydowych do organizacji sieci dostępowych w budynkach mieszkalnych; Jako medium transmisyjne wykorzystywana jest istniejąca infrastruktura PSTN, sieci radiofonii i sieci zasilającej.
Lokalna sieć dostępowa zapewnia komunikację pomiędzy użytkownikiem telefonu a lokalną centralą PBX. Subskrybenci zwykły telefon i ISDN wykorzystują dwa przewody lub zwykłą linię abonencką, ale klienci biznesowi mogą wymagać światłowodu lub łącza radiowego mikrofalowego o większej przepustowości. W lokalnej sieci dostępowej wykorzystuje się wiele różnych technologii do łączenia abonentów z publiczną siecią telekomunikacyjną. Rysunek 9.2 ilustruje strukturę lokalnej sieci dostępowej i pokazuje najważniejsze stosowane technologie. Większość połączeń abonenta z centralą PBX wykorzystuje pary dwóch przewodów miedzianych. Kable abonenckie zawierają wiele takich par, które są chronione od zewnątrz przez wspólny ekran z folii aluminiowej i plastikową osłonę. Na obszarach miejskich kable są układane w ziemi i mogą mieć bardzo dużą pojemność, w tym setki par. Rozdzielnice, które instalowane są na zewnątrz lub wewnątrz budynków, są niezbędne do rozdzielania dużych kabli na mniejsze pod względem przepustowości i rozmieszczania par abonenckich w budynkach, jak pokazano na rys.1. 9.2. Na obszarach podmiejskich lub wiejskich kable podwieszane są często bardziej ekonomicznym rozwiązaniem niż kable podziemne.
Ryż. 9.2. Przykład lokalnej sieci dostępowej.
Komunikacja optyczna jest używana, gdy wymagana jest wysoka (ponad 2 Mb/s) szybkość transmisji lub bardzo dobra jakość przenoszenie. Łącze mikrofalowe jest często bardziej ekonomicznym rozwiązaniem niż światłowód, zwłaszcza gdy istnieje potrzeba wymiany istniejącego kabla na inny kabel o większej przepustowości.
Instalacja kabli optycznych lub miedzianych trwa dłużej, ponieważ wymaga zgody władz miasta. Układanie kabli jest bardzo drogie, zwłaszcza gdy muszą być zakopane w ziemi.
Jedną z technologii wdrażania linii abonenckich jest bezprzewodowy dostęp radiowy(WLL). Technologia ta wykorzystuje fale radiowe i nie wymaga instalacji kabla abonenckiego; to szybki i tani sposób podłączenia nowego abonenta do publicznej sieci telefonicznej. Dzięki tej technologii nowi operatorzy mogą świadczyć usługi na obszarach, w których stary operator ma kable. Bezprzewodowy dostęp radiowy może być również wykorzystany do wymiany starych linii abonenckich na słupach na obszarach wiejskich.
W przypadku konieczności zwiększenia przepustowości kabli sieciowych (ze względu na podłączenie nowych abonentów) instalacja może być bardziej opłacalna koncentratory dla abonentów zdalnych, lub multipleksery abonenckie efektywniejsze wykorzystanie istniejących kabli. Każdego z tych terminów używamy do opisania tylko jednej z opcji łączności dla jednostek zdalnego przełączania.
koncentrator może przełączać połączenia lokalne między wieloma podłączonymi do niego abonentami. Koncentrator jest zasadniczo częścią centrali telefonicznej, która jest przesuwana bliżej odległych abonentów. Transmisja cyfrowa między centralą a koncentratorem znacznie poprawia wykorzystanie kabli połączeniowych, dzięki czemu czasami tylko kabel dwużyłowy jako para obsługuje kilkudziesięciu abonentów.
Multipleksery abonenckie może połączyć każdego abonenta z indywidualnym korytarzem (kanałem) w czasie w systemie PCM. Szczegółowy funkcjonalność systemy są zależne od producenta, ale można powiedzieć, że tylko abonenci, którzy często odbierają słuchawkę, ekonomicznie wykorzystują (oszczędzają) kanał do lokalnej centrali.
Wyjaśniliśmy alternatywy dostępu abonenta pokazane na ryc. 9.2, głównie w zakresie usług telefonii stacjonarnej, ale mogą być również wykorzystywane do zapewnienia dostępu do Internetu.
lokalna centrala telefoniczna. Łącza abonenckie łączą abonentów z lokalnymi centralami telefonicznymi, które zajmują najniższy poziom w hierarchii węzłów komutacyjnych. Główne zadania cyfrowej lokalnej centrali telefonicznej:
Wykryj fakt, że abonent odebrał telefon, przeanalizuj wybrany numer i ustal, czy trasa jest dostępna.
Podłącz abonenta do linii łączącej prowadzącej z centrali PBX do MTS dla połączeń telefonicznych zamiejscowych.
Połącz abonenta z innym abonentem tej samej lokalnej centrali telefonicznej.
Ustal, czy abonent jest wolny przy wybranym numerze i wyślij mu sygnał połączenia.
Zapewnij pomiary ruchu i zbieraj dane statystyczne o swoich subskrybentach.
Zapewnij przejście z dwuprzewodowej linii abonenckiej na czteroprzewodową w sieci dalekosiężnej.
Konwersja analogowego sygnału mowy na sygnał cyfrowy (w systemie transmisji PCM).
Wielkość lokalnej centrali telefonicznej waha się od setek abonentów do
dziesiątki tysięcy subskrybentów, a nawet więcej. Mała lokalna centrala telefoniczna, czasami nazywana jednostka zdalnego przełączania(RSU), realizuje funkcje przełączania i koncentracji w taki sam sposób, jak wszystkie centrale lokalne. Wymiana lokalna zmniejsza przepustowość linii transmisyjnych (liczbę kanałów głosowych) wymaganą do komunikacji zewnętrznej, zwykle o współczynnik kompresji 10 lub więcej; oznacza to, że liczba abonentów lokalnych jest około 10 razy większa niż liczba łączy (kanałów) z lokalnej centrali telefonicznej do central zewnętrznych. Rysunek 9.2 przedstawia tylko niektóre z różnych połączeń abonenckich lokalnej centrali i ścieżki do ich fizycznego ustanowienia. .
Główna tablica rozdzielcza(GSP) - konstrukcja, w której znajdują się urządzenia zasilające i probiercze do odcinania końcówek wchodzących kabli oraz prowadzenia zespołu przewodów łączących obwody zewnętrzne i wewnętrzne stacji.
Wszystkie linie abonenckie są podłączone do głównej osłony - przełajowy, który znajduje się w pobliżu lokalnej centrali telefonicznej, jak pokazano na rysunku 9.3. To duża konstrukcja z ogromną liczbą połączeń przewodowych. Pary subskrybentów są połączone z polem komutacyjnym z jednej strony, a pary z lokalnej centrali telefonicznej z drugiej. Wewnątrz pola łączeniowego pozostaje wystarczająco dużo miejsca na połączenia poprzeczne. Kable i złącza zwykle układa się w logiczny sposób, tak aby widzieć strukturę sieci par abonenckich i sieci połączeń. To stałe połączenie kabli pozostaje takie samo przez długi czas, ale połączenia między bokami pola komutacyjnego zmieniają się codziennie, na przykład dlatego, że abonent przeniósł się do innego domu w zasięgu tej samej centrali.
Połączenia skrośne w GSP zwykle to robię zakręcona para, które umożliwiają przesyłanie danych z szybkością do 2 Mb/s. Zwykłe pary abonenckie są używane tylko do połączeń telefonów analogowych, analogowych i cyfrowych central prywatnych, terminali ISDN i ADSL. Telefon wyposażony w ADSL, a konwencjonalny telefon analogowy wykorzystuje konwencjonalną dwuprzewodową linię abonencką do połączenia z główną tablicą rozdzielczą. Dane i sygnał głosowy mogą być w nim wykorzystywane jednocześnie, są one rozdzielone w centrali telefonicznej, gdzie sygnał głosowy trafia do zwykłego interfejsu centrali analogowej, a dane trafiają do Internetu, jak pokazano na rys. 9.3.
Cyfrowa centrala telefoniczna może obejmować zarówno analogowe, jak i cyfrowe interfejsy abonenckie. Do cyfrowej prywatnej centrali telefonicznej (automatyczny system przełączający obsługujący biuro) dostępne są interfejsy cyfrowe o przepustowości do 2 Mb/s.
Jeśli lokalny przełącznik ma możliwość pracy z ISDN, dostępne są dla niego również interfejsy dla podstawowej i podstawowej szybkości transmisji danych.
Zwykłe pary abonenckie są wykorzystywane do łączenia podstawowej taryfy ISDN (160 kb/s dwukierunkowo) z terminalem sieciowym (PT) znajdującym się w siedzibie klienta.
Używany jest interfejs ISDN dla podstawowej szybkości transmisji (2 Mb/s)
do podłączenia cyfrowej biurowej (prywatnej) centrali PBX. Wymaga dwóch par przewodów, po jednej dla każdego kierunku transmisji i obsługuje wiele jednoczesnych połączeń zewnętrznych.
Oprócz głównej rozdzielnicy operatorzy sieci mogą wykorzystywać inne rozdzielnice do zarządzania i utrzymywania sieci transmisyjnych. Tablica przełączania optycznego (OSCHP) zawiera dwa pola złączy światłowodowych. Kable światłowodowe sieci są połączone jednym polem złączy, a drugie pole jest połączone liniami optycznymi urządzeń końcowych. Połączenia poprzeczne pomiędzy dwoma polami złączy tworzone są przez światłowody. Umożliwia to personelowi konserwacyjnemu na przykład wymianę uszkodzonego połączenia kabla optycznego na zapasowe.
Cyfrowa tablica przełączająca(TSCHP) - system połączeń krzyżowych, do których interfejsy cyfrowe są podłączone z systemu linii i centrali telefonicznej (lub innego sprzętu sieciowego). Dzięki procesorowi DSP dla podstawowej szybkości transmisji danych (2 Mb/s), operator może łatwo zmieniać połączenia między sekcją wejściową i wyjściową urządzenia.
Ryż. 9.3. Dostęp do sieci abonenckiej i wejścia lokalnej wymiany cyfrowej .
Cyfrowa tablica przełączająca może mieć postać cyfrowego sprzętu krosowego (DSP), do którego podłączonych jest wiele systemów szybkiej transmisji danych. Procesor DSP jest sterowany zdalnie przez interfejs zarządzania siecią, a operator może zmienić konfigurację połączeń krzyżowych za pomocą systemu zarządzania siecią. Za pomocą systemu zarządzania siecią można np. określić, do którego z interfejsów 2 Mbit/s jest podłączony określony kanał czasowy 64 Kbit/s innego interfejsu 2 Mbit/s.
Pytania testowe:
1. Opisz trzy opcje transmisji danych w sieciach telekomunikacyjnych.
2. Określ elementy głównej sieci telekomunikacyjnej.
3. Na jakiej podstawie zorganizowana jest abonencka (lokalna) sieć dostępowa?
4. Podaj przykłady sieci dostępowej abonenta.
Sieć dostępu subskrybenta - jest to zespół środków technicznych pomiędzy końcowymi urządzeniami abonenckimi zainstalowanymi w lokalu użytkownika a urządzeniami przełączającymi, których plan numeracji (lub adresowania) obejmuje terminale przyłączone do systemu telekomunikacyjnego.
5.1. Modele sieci dostępu subskrybenta
W nowoczesnym systemie telekomunikacyjnym zmienia się nie tylko rola sieci dostępowej. W większości przypadków rozszerza się również obszar, na którym tworzona jest sieć dostępowa. W celu wyeliminowania występujących we współczesnych publikacjach różnic w interpretacji miejsca i roli sieci dostępowej na ryc. 5.1 przedstawia model obiecującego systemu telekomunikacyjnego.
Rysunek 5.1 - Model systemu telekomunikacyjnego
Pierwszym elementem systemu telekomunikacyjnego jest zestaw urządzeń końcowych i innych, który jest zainstalowany w lokalu abonenta (użytkownika). W anglojęzycznej literaturze technicznej ten element systemu telekomunikacyjnego odpowiada terminowi Customer Premises Equipment (CPE).
Drugim elementem systemu telekomunikacyjnego jest w istocie sieć dostępowa abonencka. Rolą sieci dostępowej abonenta jest zapewnienie interakcji pomiędzy urządzeniami zainstalowanymi w lokalu abonenta a siecią dosyłową. Zazwyczaj rozdzielnia jest instalowana w miejscu połączenia sieci dostępowej abonenta z siecią tranzytową. Przestrzeń objęta siecią dostępową abonenta leży pomiędzy urządzeniami znajdującymi się w lokalu abonenta a tą centralą.
Sieć dostępowa abonenta jest podzielona na dwie sekcje - dolna płaszczyzna na ryc. 5.1. Łącza abonenckie (sieć pętlowa) można uznać za indywidualny sposób podłączenia urządzeń końcowych. Z reguły ten fragment sieci dostępowej abonenta jest zbiorem SL. Sieć Transferowa służy zwiększeniu wydajności abonenckich urządzeń dostępowych. Ten fragment sieci dostępowej realizowany jest w oparciu o systemy transmisyjne, aw niektórych przypadkach wykorzystywane są również urządzenia koncentracji obciążenia.
Trzecim elementem systemu telekomunikacyjnego jest sieć tranzytowa. Jego funkcje polegają na nawiązywaniu połączeń pomiędzy terminalami należącymi do różnych abonenckich sieci dostępowych lub pomiędzy terminalem a środkami wsparcia dowolnych usług. W rozważanym modelu sieć tranzytowa może obejmować terytorium zarówno w obrębie tego samego miasta lub wsi, jak i pomiędzy sieciami dostępowymi abonenckimi dwóch różnych krajów.
Czwarty element systemu telekomunikacyjnego ilustruje sposoby dostępu do różnych usług telekomunikacyjnych. Na ryc. 5.1, w ostatniej elipsie wskazana jest nazwa w języku oryginalnym (węzły serwisowe), która jest tłumaczona trzema słowami - węzły obsługujące usługi. Przykładem takiego węzła mogą być miejsca pracy operatorów telefonii i serwerów przechowujących dowolne informacje.
Pokazano na ryc. Struktura 5.1 powinna być traktowana jako perspektywiczny model systemu telekomunikacyjnego. Aby rozwiązać problemy terminologiczne, przejdźmy do modelu tkwiącego w abonenckich sieciach dostępowych central analogowych. Taki model pokazano na ryc. 5.2. Biorąc pod uwagę istniejące sieci lokalne, z reguły będziemy posługiwać się dwoma pojęciami - „sieć abonencka” lub „sieć AL”. Słowa „sieć dostępu abonenckiego” są używane, jeśli chodzi o obiecujący system telekomunikacyjny.
Rysunek 5.2 - Model sieci abonenckiej
Ten model dotyczy zarówno HTS, jak i STS. Ponadto dla HTS pokazanego na ryc. 5.2 model jest niezmienny w stosunku do struktury komunikacji międzybiurowej. To samo dotyczy:
sieci nieregionalne, składające się tylko z jednej centrali telefonicznej;
sieci strefowe, które składają się z kilku central regionalnych (RATS), połączonych ze sobą zgodnie z zasadą „każda z każdą”;
zregionalizowane sieci zbudowane z węzłów wiadomości przychodzących (UCN) lub węzłów wiadomości wychodzących (UIN) i UCS.
Dla wszystkich elementów sieci abonenckiej terminy w nawiasach podano w: język angielski. Należy zauważyć, że termin „linia komunikacji międzyszafowej” (kabel Link) nie jest jeszcze używany w terminologii krajowej, ponieważ takie trasy prawie nigdy nie są używane w GTS i STS.
Model ilustrujący główne opcje budowy sieci abonenckiej pokazano na ryc. 5.3. Ta figura przedstawia niektóre fragmenty poprzedniego modelu.
Rysunek 5.3 - Podstawowe opcje konstrukcyjne
sieć abonencka
Na ryc. 5.3 posługuje się szeregiem oznaczeń, które są rzadko spotykane w krajowej literaturze technicznej. Punkt połączenia poprzecznego jest pokazany jako dwa koncentryczne okręgi. Ten symbol jest często używany w dokumentach ITU. Również typowe można uznać za oznaczenie skrzynki rozdzielczej (punktu dystrybucyjnego) za pomocą czarnego kwadratu.
Model przedstawiony na ryc. 5.3 można uznać za uniwersalną w odniesieniu do rodzaju wymiany. W zasadzie to samo dotyczy manualnej centrali telefonicznej, jak i najnowocześniejszego systemu cyfrowej dystrybucji informacji. Co więcej, model ten jest niezmienny w stosunku do rodzaju sieci interaktywnej, takiej jak telefon czy telegraf.
Z kolei dla rozdzielni cyfrowej można zaproponować własny model, który dokładniej odda specyfikę abonenckiej sieci dostępowej. To zadanie jest dość trudne. Problem polega na tym, że proces wprowadzania rozdzielni cyfrowej prowadzi do zmiany struktury lokalnej sieci telefonicznej. W niektórych przypadkach znajduje to zauważalne odzwierciedlenie w strukturze sieci abonenckiej. Typowym przykładem takiej sytuacji jest instalacja rozdzielni cyfrowej, zastępującej kilka starych stacji elektromechanicznych. Sekcja przystacyjna rozdzielni cyfrowej - dzięki tej metodzie modernizacji lokalnej sieci telefonicznej - w rzeczywistości łączy wszystkie terytoria obsługiwane przez zdemontowane wcześniej centrale elektromechaniczne. Ponadto przy wdrażaniu cyfrowej centrali komutacyjnej mogą powstać specyficzne rozwiązania (stałe lub tymczasowe) w przypadku połączenia pewnych grup zdalnych abonentów za pomocą koncentratorów.
Oczywiście takie decyzje muszą być brane pod uwagę na etapie opracowywania ogólnej koncepcji modernizacji lokalnej sieci telefonicznej. Po podjęciu odpowiednich decyzji koncepcyjnych można rozpocząć poszukiwania najlepszych opcji budowy sieci dostępowej abonenckiej. W przypadku hipotetycznej wymiany cyfrowej opcje te pokazano na ryc. 5.4. Ostatnie dwie cyfry (5.3 i 5.4) mają wiele wspólnych cech.
Rysunek 5.4 - Model sieci dostępowej abonenta dla rozdzielni cyfrowej
Po pierwsze, obie struktury implikują obecność tak zwanej „strefy bezpośredniego zasilania” – enklawy, w której AL są bezpośrednio połączone z trasą biegową (bez kabli łączących w szafach rozdzielczych).
Po drugie, za „strefą bezpośredniego zasilania” znajduje się kolejny obszar sieci dostępowej, dla którego wskazane jest stosowanie zdalnych modułów abonenckich (koncentratorów lub multiplekserów) w centrali cyfrowej oraz albo nieuszczelnionych kabli, albo kanałów tworzonych przez systemy transmisyjne do wymiany analogowej.
Po trzecie, należy zauważyć, że struktura sieci abonenckiej – niezależnie od rodzaju centrali – odpowiada grafowi z topologią drzewa. Jest to istotne z punktu widzenia niezawodności komunikacji: zastosowanie technologii przełączania cyfrowego nie tylko nie zwiększa współczynnika dostępności AL, ale w niektórych przypadkach obniża go ze względu na wprowadzenie dodatkowego wyposażenia na odcinku z krzyża ATS do terminala użytkownika.
W celu sporządzenia wykazu pojęć wymaganych dalej, a zwłaszcza ustalenia zgodności pojęć przyjętych w praktyce krajowej z dokumentami ITU, wskazane jest przedstawienie struktury sieci AL, przedstawionej w górnej części ryc. 5.5.
Do Schemat blokowy AL (górna część rys. 5.5) przedstawia trzy możliwości podłączenia terminala abonenckiego do rozdzielni.
Górna gałąź tego rysunku pokazuje obiecującą opcję łączenia SLT bez użycia pośredniego sprzętu do połączeń krzyżowych. Kabel jest układany od krzyża do skrzynki przyłączeniowej, gdzie TA jest podłączony za pomocą okablowania abonenckiego.
Środkowa gałąź rysunku pokazuje wariant podłączenia TA poprzez system szaf, gdy wyposażenie pośrednie jest umieszczone między licznikiem krzyżowym a puszką przyłączeniową. W naszym modelu rolę takiego sprzętu przypisuje się szafie rozdzielczej.
W niektórych przypadkach AL jest zorganizowany za pomocą napowietrznych linii komunikacyjnych (VLAN). Na ryc. 5.5 ta opcja jest pokazana w dolnej gałęzi. W takiej sytuacji na słupie montowana jest puszka kablowa (KJ) oraz izolatory wejścia-wyjścia. W miejscu skrzynki przyłączeniowej zamontowane jest urządzenie zabezpieczające abonenta (AZU), które zapobiega możliwemu wpływowi niebezpiecznych prądów i napięć na TA. Należy zauważyć, że nie zaleca się organizowania AL lub jego poszczególnych odcinków poprzez budowę linii napowietrznej; ale w niektórych przypadkach jest to jedyna opcja organizowania dostępu abonenta.
Rysunek 5.5 - Schemat strukturalny i połączenia urządzeń linii abonenckiej dla UTN i STS
Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza
Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.
Hostowane na http://www.allbest.ru/
Instytucja "Uniwersytet "Turan"
ZATWIERDZONY
na spotkaniu wydziału
Inżynieria radiowa, elektronika i telekomunikacja
Nazwa instytucji „Uniwersytet „Turan”
Protokół nr __ z dnia „___” ______ 2012
Kierownik działu
Verveikina L.S.
KOMPLEKS WYKŁADÓW-TREŚĆ
(TEZY WYKŁADÓW, MATERIAŁY ILUSTRACYJNE I PORADNIKOWE, SPIS ZALECANEJ LITERATURY)
„Systemy dostępu abonenckiego”
Specjalność: 5В071900, Radiotechnika, elektronika i telekomunikacja
Technologia nauczania: zaliczenie
Forma kształcenia: stacjonarne/niestacjonarne
Dział językowy: rosyjski
Ałmaty, 2012
Temat 1. Wprowadzenie. Podstawowe pojęcia dotyczące systemów dostępu abonenckiego
W nowoczesnym systemie telekomunikacyjnym zmienia się nie tylko rola sieci dostępowej. W większości przypadków rozszerza się również obszar, na którym tworzona jest sieć dostępowa. W celu wyeliminowania występujących we współczesnych publikacjach różnic w interpretacji miejsca i roli sieci dostępowej na rysunku 1.1 przedstawiono model obiecującego systemu telekomunikacyjnego. Model ten opiera się na strukturach sieciowych podanych w publikacjach.
1.1 Miejsce abonenckiej sieci dostępowej w systemie telekomunikacyjnym
Rysunek 1.1
Pierwszym elementem systemu telekomunikacyjnego jest zestaw urządzeń końcowych i innych, który jest zainstalowany w lokalu abonenta (użytkownika). W anglojęzycznej literaturze technicznej ten element systemu telekomunikacyjnego odpowiada terminowi Customer Premises Equipment (CPE).
Drugi element systemu telekomunikacyjnego jest w istocie przedmiotem niniejszej monografii. Rolą sieci dostępowej abonenta jest zapewnienie interakcji pomiędzy urządzeniami zainstalowanymi w lokalu abonenta a siecią dosyłową. Zazwyczaj rozdzielnia jest instalowana w miejscu połączenia sieci dostępowej abonenta z siecią tranzytową. Przestrzeń objęta siecią dostępową abonenta leży pomiędzy urządzeniami znajdującymi się w lokalu abonenta a tą centralą.
W wielu pracach, na przykład w, sieć dostępowa abonenta jest podzielona na dwie sekcje - dolna płaszczyzna na rysunku 1.1. Łącza abonenckie (sieć pętlowa) można uznać za indywidualny sposób podłączenia urządzeń końcowych. Z reguły ten fragment sieci dostępowej abonenta jest zbiorem SL. Sieć Transferowa służy zwiększeniu wydajności abonenckich urządzeń dostępowych. Ten fragment sieci dostępowej realizowany jest w oparciu o systemy transmisyjne, aw niektórych przypadkach wykorzystywane są również urządzenia koncentracji obciążenia.
Trzecim elementem systemu telekomunikacyjnego jest sieć tranzytowa. Jego funkcje polegają na nawiązywaniu połączeń pomiędzy terminalami należącymi do różnych abonenckich sieci dostępowych lub pomiędzy terminalem a środkami wsparcia dowolnych usług. W rozważanym modelu sieć tranzytowa może obejmować terytorium zarówno w obrębie tego samego miasta lub wsi, jak i pomiędzy sieciami dostępowymi abonenckimi dwóch różnych krajów.
Czwarty element systemu telekomunikacyjnego ilustruje sposoby dostępu do różnych usług telekomunikacyjnych. Na rysunku 1.1 w ostatniej elipsie wskazano nazwę w oryginalnym języku (Service Nodes), która jest tłumaczona trzema słowami - węzły obsługujące usługi. Przykładem takiego węzła mogą być miejsca pracy operatorów telefonii i serwerów przechowujących dowolne informacje.
Strukturę pokazaną na rysunku 1.1 należy uznać za obiecujący model systemu telekomunikacyjnego. Aby rozwiązać problemy terminologiczne, przejdźmy do modelu tkwiącego w abonenckich sieciach dostępowych central analogowych. Taki model pokazano na rysunku 1.2. Biorąc pod uwagę istniejące sieci lokalne, z reguły będziemy posługiwać się dwoma pojęciami - „sieć abonencka” lub „sieć AL”. Słowa „sieć dostępu abonenckiego” są używane, jeśli chodzi o obiecujący system telekomunikacyjny.
1.2 Model sieci abonenckiej
Rysunek 1.2
Ten model dotyczy zarówno HTS, jak i STS. Ponadto dla GTS model przedstawiony na rysunku 1.2 jest niezmienny w stosunku do struktury komunikacji międzyurzędowej. To samo dotyczy:
Sieci nieregionalne, składające się z definicji tylko z jednej centrali telefonicznej;
Sieci strefowe, które składają się z kilku giełd regionalnych (RATS), połączonych ze sobą zgodnie z zasadą „każda z każdą”;
Sieci obszarowe zbudowane z węzłów wiadomości przychodzących (UCN) lub węzłów wiadomości wychodzących (UIN) i UCS.
Dla wszystkich elementów sieci abonenckiej w nawiasach podano terminy w języku angielskim podane w. Należy zauważyć, że termin „linia komunikacji międzyszafowej” (kabel Link) nie jest jeszcze używany w terminologii krajowej, ponieważ takie trasy prawie nigdy nie są używane w GTS i STS.
Model ilustrujący główne opcje budowy sieci abonenckiej pokazano na rysunku 1.3. Ta figura przedstawia niektóre fragmenty poprzedniego modelu.
1.3 Podstawowe opcje budowy sieci abonenckiej
Rysunek 1.3
Rysunek 1.3 wykorzystuje szereg symboli rzadko spotykanych w krajowej literaturze technicznej. Punkt połączenia poprzecznego jest pokazany jako dwa koncentryczne okręgi. Ten symbol jest często używany w dokumentach ITU. Również typowe można uznać za oznaczenie skrzynki rozdzielczej (punktu dystrybucyjnego) za pomocą czarnego kwadratu. Powrócimy do nowych skrótów wprowadzonych na rysunku 1.3 w następnym akapicie.
Model przedstawiony na rysunku 1.3 można uznać za uniwersalny ze względu na rodzaj wymiany. W zasadzie to samo dotyczy manualnej centrali telefonicznej, jak i najnowocześniejszego systemu cyfrowej dystrybucji informacji. Co więcej, model ten jest niezmienny w stosunku do rodzaju sieci interaktywnej, takiej jak telefon czy telegraf.
Z kolei dla rozdzielni cyfrowej można zaproponować własny model, który dokładniej odda specyfikę abonenckiej sieci dostępowej. To zadanie jest dość trudne. Problem polega na tym, że proces wprowadzania rozdzielni cyfrowej prowadzi do zmiany struktury lokalnej sieci telefonicznej. W niektórych przypadkach znajduje to zauważalne odzwierciedlenie w strukturze sieci abonenckiej. Typowym przykładem takiej sytuacji jest instalacja rozdzielni cyfrowej, zastępującej kilka starych stacji elektromechanicznych. Sekcja przystacyjna rozdzielni cyfrowej - dzięki tej metodzie modernizacji lokalnej sieci telefonicznej - w rzeczywistości łączy wszystkie terytoria obsługiwane przez zdemontowane wcześniej centrale elektromechaniczne. Ponadto przy wdrażaniu cyfrowej centrali komutacyjnej mogą powstać specyficzne rozwiązania (stałe lub tymczasowe) w przypadku połączenia pewnych grup zdalnych abonentów za pomocą koncentratorów.
Oczywiście takie decyzje muszą być brane pod uwagę na etapie opracowywania ogólnej koncepcji modernizacji lokalnej sieci telefonicznej. Po podjęciu odpowiednich decyzji koncepcyjnych można rozpocząć poszukiwania najlepszych opcji budowy sieci dostępowej abonenckiej. W przypadku hipotetycznej wymiany cyfrowej opcje te przedstawiono na rysunku 1.4. Dwie ostatnie cyfry (1.3 i 1.4) mają kilka punktów wspólnych.
1.4 Model abonenckiej sieci dostępowej dla centrali cyfrowej
Rysunek 1.4
Po pierwsze, obie struktury implikują obecność tak zwanej „strefy bezpośredniego zasilania” – enklawy, w której AL są bezpośrednio podłączone do cross-connect (bez kabli łączących w szafach rozdzielczych).
Po drugie, za „strefą bezpośredniego zasilania” znajduje się kolejny obszar sieci dostępowej, dla którego wskazane jest stosowanie zdalnych modułów abonenckich (koncentratorów lub multiplekserów) w centrali cyfrowej oraz albo nieuszczelnionych kabli, albo kanałów tworzonych przez systemy transmisyjne do wymiany analogowej.
Po trzecie, należy zauważyć, że struktura sieci abonenckiej – niezależnie od typu rozdzielni – odpowiada grafowi z topologią drzewa. Jest to istotne z punktu widzenia niezawodności komunikacji: zastosowanie technologii przełączania cyfrowego nie tylko nie zwiększa współczynnika dostępności AL, ale w niektórych przypadkach obniża go ze względu na wprowadzenie dodatkowego wyposażenia na odcinku z krzyża ATS do terminala użytkownika.
W celu sporządzenia wykazu pojęć wymaganych dalej, a zwłaszcza ustalenia zgodności pojęć przyjętych w praktyce krajowej z dokumentami ITU, wskazane jest podanie struktury stosowanej sieci AL. Strukturę tę pokazano w górnej części rysunku 1.5, aw jej dolnej płaszczyźnie podobny model pokazano na .
1.5 Schemat konstrukcyjny i połączenia wyposażenia linii abonenckich dla UTN i STS
Rysunek 1.5
Dla schematu blokowego AL (górna część rysunku 1.5) istnieją trzy możliwości podłączenia terminala abonenckiego do rozdzielni.
Górna gałąź tego rysunku pokazuje obiecującą opcję łączenia SLT bez użycia pośredniego sprzętu do połączeń krzyżowych. Kabel jest układany od krzyża do skrzynki przyłączeniowej, gdzie TA jest podłączony za pomocą okablowania abonenckiego.
Środkowa gałąź rysunku pokazuje wariant podłączenia TA poprzez system szaf, gdy wyposażenie pośrednie jest umieszczone między licznikiem krzyżowym a puszką przyłączeniową. W naszym modelu rolę takiego sprzętu przypisuje się szafie rozdzielczej.
W niektórych przypadkach AL jest zorganizowany za pomocą linie napowietrzne komunikacja (VLS). Rysunek 1.5 pokazuje tę opcję w dolnej gałęzi. W takiej sytuacji na słupie montowana jest puszka kablowa (KJ) oraz izolatory wejścia-wyjścia. W miejscu skrzynki przyłączeniowej zamontowane jest urządzenie zabezpieczające abonenta (AZU), które zapobiega możliwemu wpływowi niebezpiecznych prądów i napięć na TA. Należy zauważyć, że nie zaleca się organizowania AL lub jego poszczególnych odcinków poprzez budowę linii napowietrznej; ale w niektórych przypadkach jest to jedyna opcja organizowania dostępu subskrybenta.
1.6 Lista kluczowych terminów
Powyższe liczby i odpowiadające im krótkie komentarze umożliwiają zestawienie następującej listy terminów związanych z siecią dostępową abonenta:
1. Stacja lokalna (MS), do której podłączone są linie abonenckie. W przypadku GTS jest to RATS. W STS abonenci są uwzględniani w stacjach terminalowych (OS), węzłowych (CS) i centralnych (CS). W anglojęzycznej literaturze technicznej, zarówno dla STS, jak i dla GTS, używany jest ogólny termin „lokalna wymiana” – wymiana lokalna (LE). Czasami używany jest inny termin - Central Office (CO), który jest również używany dla CTA i CTC. Z czysto technicznego punktu widzenia w praktyce krajowej wygodnie jest używać jednego terminu – MS.
2. AL - linia lokalnej sieci telefonicznej łącząca abonenckie urządzenie telefoniczne terminala z AK stacji terminalowej, koncentratora lub innego modułu zdalnego. W anglojęzycznej literaturze technicznej używany jest termin Linia abonencka lub po prostu Linia. W definicji przed słowem „urządzenie” znajduje się przymiotnik „telefon”, który podkreśla główne przeznaczenie AL jako elementu PSTN. Obecnie słowa „Terminalne urządzenie telefoniczne” są często zastępowane bardziej ogólnym terminem, niezmiennym w stosunku do typu sieci komutowanej (wtórnej) – „Terminal”.
3. Odcinek stacji AL - odcinek linii abonenckiej od AK stacji lokalnej, koncentratora lub innego modułu zdalnego do strony krzyża stacji. W zagranicznej literaturze technicznej ta sekcja AL nie jest uważana za niezależny element sieci dostępowej abonenta.
4. Odcinek liniowy AL - odcinek linii abonenckiej od strony liniowej krzyża lub urządzenia przełączającego wejścia stacji końcowej, koncentratora lub innego modułu zdalnego do gniazda (lub innego podobnego elementu) terminalowego urządzenia abonenckiego telefonu sieć. W zagranicznej literaturze technicznej ta sekcja AL również nie jest uważana za niezależny element sieci dostępowej abonenta.
5. Sekcja magistralna AL - odcinek linii abonenckiej od strony liniowej urządzenia rozdzielczego lub rozdzielczego stacji lokalnej, koncentratora lub innego modułu zdalnego do szafy rozdzielczej, w tym odcinki komunikacji międzyszafowej. Główna sekcja AL odpowiada terminowi „Main cable”. Sekcja główna jest również uważana za strefę bezpośredniego zasilania, w której szafy rozdzielcze nie są wykorzystywane do budowy sieci abonenckiej. Strefa bezpośredniego zasilania zajmuje teren przylegający do centrali telefonicznej w promieniu około 500 metrów. W anglojęzycznej literaturze technicznej do oznaczenia tego odcinka sieci abonenckiej używane są słowa „Obszar obsługi bezpośredniej”.
6. Sekcja rozdzielcza AL - odcinek linii abonenckiej od szafy rozdzielczej do stacji abonenckiej. Ta sekcja AL - w zależności od struktury sieci dostępowej - odpowiada pojęciom „Kabel dystrybucji pierwotnej” i „Kabel dystrybucji wtórnej”. A część obszaru zajmowana przez obszar dystrybucji nazywana jest zwykle „obszarem połączeń krzyżowych”.
7. Okablowanie abonenckie - odcinek linii abonenckiej od skrzynki przyłączeniowej do gniazda do włączania terminala abonenckiego urządzenia telefonicznego. W anglojęzycznej literaturze technicznej używane są dwa terminy:
- „Prowadzenie abonenckie” – odcinek od puszki połączeniowej do lokalu abonenckiego;
- „Linia serwisowa Abonenta” – odcinek od puszki połączeniowej do telefonu.
8. Krzyż, VKU - sprzęt do łączenia odcinków stacyjnych i liniowych linii abonenckich i łączących miejskich, wiejskich i kombinowanych sieci telefonicznych. Ten element sieci dostępowej w anglojęzycznej literaturze technicznej nosi nazwę „Main distribution frame”; często używany jest skrót MDF.
9. Szafa kablowa (SHR) - urządzenie końcowe kablowe przeznaczone do montażu skrzynek kablowych (z cokołami, bez elementów zabezpieczenia elektrycznego), w których podłączane są kable magistralne i dystrybucyjne linii abonenckich lokalnych sieci telefonicznych. Termin „Punkt połączenia poprzecznego” odnosi się do szafy rozdzielczej kabli. Jeśli AL przechodzi przez dwa SR, to w angielskiej literaturze technicznej - dla drugiej szafki - dodaje się przymiotnik „wtórny”. Ponadto, jeśli SR znajduje się w specjalnie wyposażonym pomieszczeniu, jest określany jako „szafka”. W przypadku, gdy SR znajduje się przy ścianie budynku lub innym podobnym miejscu, nazywa się go „podszafką” lub „filarem”. Oznaczenia te są zwykle wskazane w nawiasach po celu funkcjonalnym - „Punkt połączenia poprzecznego”. W literaturze technicznej używa się jeszcze kilku terminów, które mniej więcej odpowiadają SR. Najczęstszym słowem jest „krawężnik”.
10. Skrzynka przyłączeniowa abonencka (RK) - urządzenie zaciskowo-kablowe przeznaczone do łączenia par kabli wchodzących w skład cokołu puszki z jednoparowymi przewodami okablowania abonenckiego. Punkt dystrybucji (DP) - odpowiednik terminu „Skrzynka rozdzielcza abonencka”.
11. Kanał kablowy - zespół podziemnych rurociągów i studni (urządzeń widokowych) przeznaczonych do układania, instalacji i konserwacji kabli komunikacyjnych. Termin „Cable duct” w angielskiej literaturze technicznej jest używany w dwóch wersjach: „Duct” lub „Cable duct”.
12. Studnia (urządzenie podglądowe) koryta kablowego - urządzenie przeznaczone do układania kabli w rurociągach koryt kablowych, układania kabli, rozmieszczania związanego z nimi wyposażenia oraz konserwacji kabli komunikacyjnych. Dwa terminy są odpowiednikami słów „Cable well” w języku angielskim: „Jointing chamber” lub „Jointing manhole”.
13. Szyb kablowy – konstrukcja kanału kablowego zlokalizowanego w podziemiach centrali telefonicznej, przez którą wprowadzane są kable do budynku stacji i w której z reguły wlutowane są kable wieloparowe linii w kable stacyjne o przepustowości 100 pary. Termin ten w języku angielskim jest oznaczony słowami „Wymiana włazu”.
14. Lokalizacja stacji - terytorium, na którym wszystkie linie abonenckie są podłączone do tego MS. W anglojęzycznej literaturze technicznej używany jest termin „lokalny obszar wymiany”.
15. Cyfrowy węzeł krzyżowy (CCU) - sprzęt do selekcji i kombinacji kanały cyfrowe i traktaty. CCU zawiera urządzenie sterujące zdolne do samodzielnego lub pod wpływem poleceń z technicznego centrum operacyjnego (CTE) rekonfiguracji struktury sieci transportowej (pierwotnej). Ten element sieci transportowej odpowiada terminowi „Digital Cross Connect”, który ma kilka skrótów, z których najczęściej używane są DSC i DXC.
16. Multiplekser z przydziałem kanałów (MVK) - sprzęt podobny w funkcjonalności do CCU, ale bez systemu sterowania. W angielskiej literaturze technicznej używany jest termin „Add-Drop Multiplexer” (ADM).
17. Gęstość telefonów – wartość określająca liczbę telefonów na 100 mieszkańców, liczbę rodzin itp. lub na jednostkę powierzchni. W tym ostatnim przypadku wprowadzono przymiotnik wyjaśniający - „Gęstość telefoniczna powierzchni”. Gęstość telefonów w tekstach anglojęzycznych jest określana terminami Gęstość telefonów, Gęstość linii, Przenikanie telefonów.
Czytelnik zapewne zwrócił uwagę na następujący fakt: po zdefiniowaniu szeregu pojęć autor pominął podstawową - jeśli wierzyć tytułowi monografii - definicję. Chodzi oczywiście o frazę „Sieć dostępu abonenta”. Problem polega na tym, że dokładna definicja „sieci dostępu abonenta” nie została jeszcze opracowana. Co więcej, niektóre interpretacje tego terminu zawierają istotne sprzeczności. Wydaje mi się, że celowe jest wprowadzenie dwóch definicji „sieci dostępu abonenckiego”: w zakresie pełnionych funkcji oraz w zakresie topologii systemu telekomunikacyjnego.
Z kolei pierwsza definicja wymaga doprecyzowania pojęcia „dostęp”. To słowo często występuje w telekomunikacji i wielu pokrewnych dyscyplinach. W odniesieniu tylko do telekomunikacji słowo „dostęp” jest używane w kilku aspektach (dostępność systemu komutacyjnego, dostęp do usług dodatkowych itp.). W monografii termin „dostęp” będzie interpretowany tak, jak zdefiniowano go w: „Dostęp (Dostęp) to proces uzyskiwania przez abonenta dostępu do niektórych zasobów systemu, sieci”. W tym kontekście „Sieć Dostępu Abonenta” można uznać za fragment systemu telekomunikacyjnego, który zapewnia abonentowi dostęp do niektórych zasobów ogólnosieciowych.
Taka definicja praktycznie nie daje pojęcia o granicach sieci dostępowej abonenta. W celu wypełnienia tej luki warto rozważyć hipotetyczny model abonenckiej sieci dostępowej przedstawiony na rysunku 1.6. Struktura proponowanego modelu zawiera dwa MS (N1 i N2) oraz jedno centrum przełączania pakietów (PSC).
Temat 2. Podstawowe pojęcia wielousługowej sieci dostępowej abonenta. Systemy transmisji cyfrowej linii abonenckiej
Teraz nie można powiedzieć, że mało uwagi poświęca się kwestiom dostępu wielousługowego. Wręcz przeciwnie, sieci dostępowe stały się jednym z obszarów najaktywniej rozwijanych przez operatorów telekomunikacyjnych i możemy śmiało powiedzieć, że przyszłość operatora w dużej mierze zależy od tego, jakie rozwiązania zostaną wybrane dla jego sieci dostępowej. Większość dotychczasowych sieci dostępowych obsługiwanych przez operatorów była do tej pory kosztowna i nieefektywna. Jeszcze z początkiem konwergencji sieci komunikacyjnych w procesie przejścia na NGN wszystkie nowe rozwiązania dotyczyły głównie sieci transportowej, metod tworzenia usług i urządzeń sterujących. W obliczu konieczności zapewnienia abonentowi pełnego zakresu usług teleinformatycznych, operatorzy doszli do rozważanej tutaj koncepcji dostępu wielousługowego.
Ogólny wymóg dla nowoczesnych technologii dostępu do wielu usług jest łatwy do sformułowania: każdy rodzaj ruchu musi być transmitowany w jednym kanale. Dziś piękniej nazywa się to „potrójnymi odtworzeniami”: wideo, mowa i dane, a przejście na NGN wymaga szerszej interpretacji tych pojęć. Transmisja głosu jest również lokalna komunikacja telefoniczna oraz dostęp do komunikacji międzymiastowej i międzynarodowej (zgodnie z nowymi przepisami dostęp do operator alternatywny) oraz telefonii IP. Podobnie rozwijają się koncepcje usług wideo i danych.
Oczywiście nowe usługi teleinformatyczne będą początkowo poszukiwane przez stosunkowo niewielką grupę abonentów, ale będzie to najbardziej dochodowa kategoria użytkowników w bazie abonenckiej operatora. Rozwarstwienie abonentów według poziomu popytu na nowe rodzaje usług będzie kontynuowane w przyszłości, różnicując w ten sposób generowane dochody. Właściwie dzisiaj zadaniem operatora jest znalezienie rozsądnych rozwiązań przy budowie sieci dostępowej, uwzględniając pojawiające się zróżnicowanie poziomu popytu na usługi pomiędzy poszczególnymi grupami abonentów.
2.2 Nowoczesne sieci dostępowe
2.2.1 Cechy sieci dostępowych w Kazachstanie
Jedną z zalet krajowych sieci dostępowych jest to, że krótsze niż w większości krajów łącza abonenckie pozwalają na stosunkowo łatwe korzystanie ze sprzętu xDSL i innych nowoczesnych środków technicznych. W Rosji technologie DSL są szczególnie interesujące, ponieważ w rosyjskich sieciach dostępowych przeważają wieloparowe kable komunikacyjne z przewodami miedzianymi.
Jednak w praktyce warunki pracy większości kabli abonenckich nie pozwalają na powszechne wprowadzenie nowoczesnych usług komunikacyjnych. Prawie w każdym zastosowaniu urządzeń systemu transmisyjnego (w tym urządzeń typu xDSL) konieczny jest pomiar kabli abonenckich.
2.2.2 Dostęp wielousługowy
Analizując podejścia do budowy sieci dostępowej, operatorzy kierują się kilkoma głównymi celami: utrzymaniem kosztów operacyjnych w rozsądnych granicach, unikaniem budowy wyspecjalizowanych sieci dla każdego rodzaju ruchu oraz zapewnieniem satysfakcjonującej abonentów jakości usług. Pojawia się więc koncepcja wielousługowej sieci dostępowej, której głównym celem jest zapewnienie każdemu użytkownikowi szybkiego, ekonomicznego i wysokiej jakości dostępu do wszystkich usług sieci operatora telekomunikacyjnego.
Na wyposażenie wielousługowej sieci dostępowej składają się przede wszystkim wielousługowe koncentratory abonenckie, bramy dostępowe, bramy telefonii IP (bramy medialne), wielousługowe przełączniki dostępowe itp., a także różne zintegrowane urządzenia dostępowe abonenckie (IAD), które w dużej mierze wpływają na zasady budowania dostęp do sieci.
Ważne jest, aby zwrócić uwagę na niektóre aspekty pracy nowoczesny sprzęt dostęp. Główną technologią transportową sieci wielousługowej jest IP. Dlatego dostęp musi być oparty na protokole IP. Jednak większość rozwiązań dostępu wielousługowego dostępnych obecnie na rynku opiera się na technologii ATM. Ponadto dostęp staje się szerokopasmowy: poziom dostępu nie powinien już być wąskim gardłem w sieci operatora.
Producenci sprzętu zwykle używają terminu „sprzęt dostępowy”, nie próbując powiązać swojego produktu z jakąkolwiek klasyfikacją. Dużo ważniejszy jest zestaw obsługiwanych technologii, które pozwolą operatorowi zapewnić abonentom wymagany zestaw usług. Drugim kluczowym punktem jest wydajność i łatwość wdrożenia sprzętu w sieci dostępowej.
2.3 Technologie dostępu
Jakie więc technologie należy zastosować przy wdrażaniu wielousługowej sieci dostępowej? Obecnie operator ma dostęp do najbardziej różne technologie na modernizację sieci dostępowych. Przed przystąpieniem do analizy spróbujmy rozdzielić wszystkie technologie ze względu na wykorzystywane medium transmisyjne: kabel optyczny, dostęp bezprzewodowy i linie metalowe.
2.3.1 Dostęp optyczny
Istotą technologii PON (Passive Optical Network) jest tworzenie całkowicie pasywnej sieci optycznej pomiędzy węzłem centralnym a zdalnymi węzłami abonenckimi, która ma topologię „drzewa”. Optyka nie jest obecnie najbardziej pożądanym rozwiązaniem w rosyjskich sieciach dostępowych, ale jej perspektywy są na tyle obiecujące, że jasno widać, że w sprzęcie dostępowym wymagany jest interfejs optyczny.
2.3.2 Dostęp bezprzewodowy
Dostęp radiowy abonentów do usług telefonii i transmisji danych organizowany jest z wykorzystaniem technologii WLL. Jedną z pierwszych szeroko stosowanych na rynku technologii WLL jest standard DECT. Ponadto do organizacji bezprzewodowego dostępu abonenckiego wykorzystywane są technologie klasy WPAN (Wireless Personal Area Network), WLAN i WMAN.
Wśród standardów WPAN, które zapewniają bezpośrednie połączenie terminali abonenckich z urządzeniami dostępowymi, najczęściej stosuje się bezprzewodową optyczną IrDA (komunikację IR) oraz Bluetooth. Ich główną różnicą jest ograniczony zasięg (1-10 m) i brak problemów z zakresem częstotliwości.
IEEE 802.11a/b/g (technologia Wi-Fi) jest obecnie najbardziej znanym standardem WLAN na rynku. Europejski odpowiednik standardu (ETSI) nosi nazwę HiperLAN2. Różne wersje standardu nastawione są na pracę w zakresach od 2,4 do 5,8 GHz i zapewniają szybkość transmisji danych od 1 do 54 Mb/s.
Nowe modne słowo w sektorze bezprzewodowych sieci miejskich (Wireless MAN) - WiMAX. Jest to nazwa handlowa grupy standardów IEEE 802.16 utrzymywanych przez grupę branżową, do której należy wiele znanych firm deweloperskich. Ten protokół został opracowany dla organizacji dostęp bezprzewodowy na poziomie metropolitalnym i ma na celu rozwiązanie problemu „ostatniej mili” dla najbardziej wymagających dostawców, a także zmniejszenie kosztów finansowych i czasu poświęcanego na wdrażanie nowych połączeń dzięki ujednoliceniu rozwiązania. Deklarowane wysokie prędkości (do 70 Mb/s) i zasięg komunikacji (do 50 km) powinny zapewnić technologiom WiMAX wspaniałą przyszłość.
2.3.3 Dostęp przewodowy
Wśród technologii dostępu przewodowego ISDN nadal zajmuje pierwsze miejsce. ISDN Basic Access (ISDN BRI) można uznać za przestarzałą technologię, ale dla wielu operatorów i abonentów jest to wciąż bardzo wydajne i wygodne rozwiązanie. ISDN jest całkowicie cyfrową (aż do terminala abonenckiego w krajach, w których rozwój ISDN był najintensywniejszy), ale wciąż publiczną siecią telefoniczną; główne zastosowanie ISDN - dostęp dial-up do zasobów internetowych - w najlepszym wypadku pozwoli uzyskać przepustowość 128 kbit/s. Jeśli połączenie jest nawiązane tylko na jednym kanale B, całkowita przepustowość jest porównywalna z tym, co może zapewnić nowoczesny modem. Masowe wdrażanie usług ISDN wymaga kosztownych aktualizacji PSTN, więc ISDN będzie popularny tylko w krajach, w których takie aktualizacje są finansowane przez rząd (np. Niemcy). Wideokonferencje mogą być kluczową aplikacją ISDN, ale od czasu powstania ISDN, technologia wideokonferencji ewoluowała w oparciu o przełączanie obwodów IP, a nie ISDN.
Obsługiwany zestaw protokołów rodziny xDSL jest prawdopodobnie najważniejszą cechą sprzętu dostępowego, ponieważ wykorzystanie technologii DSL, jak już wspomniano, jest najbardziej istotne w Kazachstanie.
Asymetryczne rozwiązania DSL są wygodne do organizowania szybkiego dostępu do Internetu w domu, na przykład technologia ADSL, która stała się najbardziej powszechna w segmencie użytkowników indywidualnych. Obecnie zapewnia dostęp z szybkością tylko około 64-128 kb/s ze względu na ograniczenia przepustowości w kanałach szkieletowych istniejących dostawców Internetu.
Dostęp symetryczny, taki jak SHDSL (Rec. G.991.2), staje się coraz bardziej popularny i poszukiwany, zwłaszcza wśród użytkowników korporacyjnych. Norma opisuje technologię transmisji danych z tą samą prędkością w kierunku do przodu i do tyłu - do 2,3 i 4,6 Mb/s odpowiednio przez jedną i dwie pary przewodów. Technologia SHDSL pozwala na zastosowanie repeaterów, co pozwala na organizowanie kanałów komunikacyjnych o długości do 18,5 km.
2.4 Interfejsy sieciowe
Do niedawna interfejsy między zdalnymi koncentratorami abonenckimi a modułami do podłączania urządzeń PBX nie podlegały międzynarodowej standaryzacji. Praktycznie wszystkie centrale cyfrowe zainstalowane do tej pory dla tych interfejsów korzystają ze ścieżek cyfrowych 2048 kbit/s i własnych protokołów „wewnętrznych”. Oczywistą wadą tego podejścia jest ograniczona swoboda wyboru operatorów podczas instalowania dodatkowego sprzętu abonenckiego. Dopiero w przypadku budowy sieci operatorskiej w oparciu o sprzęt jednego producenta ten wewnętrzny interfejs przestaje być problemem.
2.4.1 Interfejs V5
W ostatnie czasy W związku z poszerzaniem zakresu obiektów abonenckiej sieci dostępowej, a w szczególności z upowszechnianiem się urządzeń WLL, wzrosło zapotrzebowanie na „uniwersalny” interfejs, który pozwoliłby na łączenie urządzeń różnych producentów w jedną sieć wdrażającą różne rodzaje dostęp (przez linie analogowe, ISDN BRI i PRI). Stworzony w tym celu interfejs V5 spowodował de facto rewolucyjne zmiany w organizacji interakcji pomiędzy urządzeniami sieci dostępowej a węzłami komutacyjnymi.
Interfejs V5 nie wymaga żadnej konkretnej technologii dostępu ani medium transmisyjnego, chociaż jego rozwój był w dużej mierze napędzany przez wprowadzenie optycznych i bezprzewodowych mediów dostępowych.
Cechy narodowe w specyfikacji interfejsu V5 są definiowane dla poszczególnych krajów. Rosyjskie specyfikacje zostały zatwierdzone w 1997 roku przez Ministerstwo Informacji i Komunikacji RF (wówczas - Goskomsvyazi).
Interfejs V5.1 umożliwia podłączenie sprzętu sieci dostępowej do centrali PBX za pomocą cyfrowej ścieżki 2048 kbps. Umożliwia to podłączenie (bez koncentracji obciążenia) do 30 analogowych linii abonenckich lub 15 abonentów ISDN BRI. Informacje sygnalizacyjne przesyłane są kanałem KI16.
Interfejs V5.2 jest zorientowany na grupę od 1 do 16 ścieżek 2048 kb/s i obsługuje koncentrację obciążenia. Każda ścieżka posiada kilka kanałów sygnalizacyjnych (KI16, KI15, KI31). W ten sposób jeden interfejs V5.2 może obsługiwać (w zależności od współczynnika koncentracji) do 2000 portów PSTN lub do 1000 portów ISDN BRI.
W obu przypadkach porty PSTN i ISDN mogą korzystać z tej samej ścieżki interfejsu V5. Interfejs V5.1 umożliwia świadczenie usług dla klientów sieciowych w trybie on-demand, jak również w trybie semi-permanent line (Semi-permanent). V5.2, który przewiduje możliwość koncentracji obciążenia abonentów, zawiera protokół rozmieszczenia kanały nośne dla portów, które są aktywne.
2.4.2 Interfejs ISDN
Czasami operatorowi wygodniej jest wykorzystać zaimplementowany już w sieci ISDN jako interfejs pomiędzy sprzętem dostępowym a siecią. Ten rodzaj dostępu jest powszechnie stosowany w przypadku central PBX, koncentratorów i innych zdalnych modułów w centralach cyfrowych. Oczywiście w takich przypadkach nie ma uniwersalności tkwiącej w V5, znika możliwość świadczenia usług dodatkowych (VAS) centrali, jednak nie wszystkie centrale, do których podłączone są urządzenia dostępowe obsługują V5. W takim przypadku konieczna jest częstsza wymiana wersji, co prowadzi do dodatkowych kosztów.
2.5 Projekt
Konstrukcja urządzeń dostępowych jest bardziej standardowa niż stosowana technologia. Z reguły jest to szafa 19 calowa, która pozwala „odbierać” deski do realizacji usług niezbędnych dla operatora. W niektórych przypadkach płytki są wymienne, tzn. możliwe jest podłączenie abonentów ISDN zamiast niektórych abonentów analogowych (POTS). Najwygodniejsza dla operatorów jest modułowa architektura sprzętu z możliwością rozbudowy.
Rozmieszczenie urządzeń dostępowych może różnić się zarówno pod względem fizycznym, jak i architektonicznym. Przy fizycznym rozmieszczeniu wszystko jest dość znajome - sprzęt dostępowy może znajdować się na terenie stacji referencyjnej i pracować jako rozszerzenie abonenckie lub urządzenie do świadczenia nowych usług, takich jak VoIP (zwłaszcza w wersji bramy medialnej).
Bardziej interesujący jest element architektoniczny. Sprzęt może być część integralna koncepcji sieci, a po złożeniu reprezentują nowy węzeł sieci. Koncentrator wielousługowy może być częścią węzła NGN (Softswitch Class 5), a brama medialna może być częścią rozproszonej centrali IP PBX.
Temat 3. Cyfrowe systemy transmisji dla łączy abonenckich. Sieci dostępowe dla abonentów - ISDN
Jednym z najważniejszych problemów sieci telekomunikacyjnych pozostaje problem dostępu abonenckiego do usług sieciowych. O pilności tego problemu decyduje przede wszystkim szybki rozwój Internetu, do którego dostęp wymaga gwałtownego wzrostu pasmo sieci dostępu abonenckiego. Głównym środkiem sieci dostępowej, pomimo pojawienia się nowych, najnowocześniejszych bezprzewodowych metod dostępu abonenckiego, są tradycyjne miedziane pary abonenckie. Powodem tego jest naturalna chęć operatorów sieci do ochrony poczynionych inwestycji. Dlatego też obecnie i w przewidywalnej przyszłości technologia asymetrycznej cyfrowej linii abonenckiej ADSL pozostanie strategicznym kierunkiem zwiększania przepustowości abonenckich sieci dostępowych, wykorzystując tradycyjną miedzianą parę abonencką jako medium transmisyjne i jednocześnie zachowując już zapewnioną usługi w postaci telefonu analogowego lub podstawowego dostępu do ISDN. Realizacja tego strategicznego kierunku w ewolucji abonenckich sieci dostępowych jest uzależniona od specyficznych uwarunkowań istniejąca sieć dostęp abonencki każdego kraju i jest określany przez każdego operatora telekomunikacyjnego, biorąc pod uwagę te szczególne warunki. Oczywiste jest, że różnorodność warunków lokalnych determinuje dużą liczbę możliwych sposobów migracji istniejącej sieci dostępowej abonenta do technologii ADSL.
Technologie telekomunikacyjne stale się doskonalą, szybko dostosowując się do nowych wymagań i warunków. Do niedawna głównym i jedynym sposobem dostępu abonenckiego do usług sieciowych, a przede wszystkim do usług internetowych, był modem analogowy. Jednak najbardziej zaawansowane modemy analogowe to modem spełniający wymagania rekomendacji ITU-T V.34 z potencjalną szybkością transmisji do 33,6 Kbps, a także modem nowej generacji spełniający wymagania rekomendacji ITU-T V.90, z potencjalną szybkością transmisji 56 kbit/s, praktycznie nie jest w stanie zapewnić efektywnego doświadczenia użytkownika w Internecie.
Dlatego niezwykle ważny jest gwałtowny wzrost szybkości dostępu do usług sieciowych, a przede wszystkim do usług internetowych. Jedną z metod rozwiązania tego problemu jest wykorzystanie rodziny technologii szybkich linii abonenckich xDSL. Technologie te zapewniają wysoką przepustowość abonenckiej sieci dostępowej, której głównym elementem jest skrętka miedziana lokalnej abonenckiej sieci telefonicznej. Chociaż każda z technologii xDSL zajmuje własną niszę w sieci telekomunikacyjnej, nie można zaprzeczyć, że asymetryczna cyfrowa szybka linia abonencka ADSL i ultraszybka cyfrowa linia abonencka VDSL cieszą się największym zainteresowaniem dostawców usług telekomunikacyjnych, producentów sprzętu i użytkowników. I nie jest to przypadek – technologia ADSL pojawiła się jako sposób na zapewnienie użytkownikowi szerokiej gamy usług telekomunikacyjnych, w tym przede wszystkim szybkiego dostępu do Internetu. Z kolei technologia VDSL jest w stanie zapewnić użytkownikowi szerokie pasmo, które pozwala na dostęp do niemal każdej usługi sieci szerokopasmowej zarówno w bliższej jak i dalszej przyszłości, ale nie w czystej miedzianej sieci dostępowej, ale w mieszanej, miedziano-optycznej sieci dostępowej . Obie te technologie zapewnią zatem ewolucyjną ścieżkę wprowadzenia światłowodu do abonenckiej sieci dostępowej, chroniąc w najbardziej efektywny sposób dotychczasowe inwestycje lokalnych operatorów sieci. Tym samym ADSL może być postrzegany jako najbardziej obiecujący członek rodziny technologii xDSL, której następcą zostanie technologia VDSL.
Chociaż kluczową ideą migracji metod dostarczania usług sieciowych z wykorzystaniem technologii xDSL jest przejście z analogowej publicznej sieci telefonicznej najpierw na ADSL, a następnie, w razie potrzeby, na VDSL, nie wyklucza to zastosowania innych etapów pośrednich dla tego samego przeznaczenie, rodzaje technologii xDSL. Na przykład technologie IDSL i HDSL można wykorzystać do zwiększenia przepustowości łącza abonenckiego.
3.1 Od modemu analogowego do ADSL
Najczęstszym scenariuszem migracji dostępu do usług internetowych jest zdecydowanie przejście ze źródłowej sieci dostępowej wykorzystującej modemy analogowe PSTN do docelowej sieci dostępowej wykorzystującej modemy ADSL.
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - asymetryczna cyfrowa linia abonencka). Ta technologia jest asymetryczny. Ta asymetria w połączeniu ze stanem „stale nawiązane połączenie" (gdy nie ma potrzeby wpisywania za każdym razem numer telefonu i czekać na nawiązanie połączenia), sprawia, że ADSL idealnie nadaje się do organizowania dostępu do Internetu, dostępu do sieci lokalnych (LAN) itp. Organizując takie połączenia, użytkownicy zazwyczaj otrzymują znacznie więcej informacji niż przesyłają. Technologia ADSL umożliwia pobieranie danych z szybkością od 1,5 Mb/s do 8 Mb/s oraz przesyłanie danych z szybkością od 640 Kb/s do 1,5 Mb/s. Technologia ADSL umożliwia zachowanie tradycyjnej usługi bez znacznych kosztów i zapewnienie Dodatkowe usługi, pośród których:
Zachowanie tradycyjnej obsługi telefonicznej,
Szybka transmisja danych z prędkością do 8 Mbps do użytkownika usługi i do 1,5 Mbps od niego,
dostęp do szybkiego internetu,
Transmisja jednego kanału telewizyjnego z wysoka jakość, wideo na żądanie,
Nauka na odległość.
W porównaniu z alternatywnymi modemami kablowymi i liniami światłowodowymi, główną zaletą ADSL jest to, że wykorzystuje istniejący kabel telefoniczny. Na końcach istniejącej linii telefonicznej instalowane są separatory częstotliwości (niektóre wykorzystują kalkę z angielskiego splittera), jeden dla centrali, a drugi dla abonenta. Zwykły telefon analogowy i modem ADSL są podłączone do rozgałęźnika abonenta, który w zależności od wersji może pełnić rolę routera lub mostu między siecią lokalną abonenta a routerem granicznym dostawcy. Jednocześnie działanie modemu absolutnie nie zakłóca korzystania z konwencjonalnej komunikacji telefonicznej, która istnieje niezależnie od tego, czy linia ADSL działa, czy nie.
Obecnie istnieją dwie wersje technologii ADSL: tak zwana pełnowymiarowa ADSL, która nazywa się po prostu ADSL, oraz tak zwana „lekka” wersja ADSL, która nazywa się „ADSL G. Lite”. Obie wersje ADSL są obecnie zarządzane odpowiednio przez ITU-T G.992.1 i G.992.2.
Koncepcja ADSL na pełną skalę narodziła się pierwotnie jako próba konkurencyjnej odpowiedzi operatorów lokalnych sieci telefonicznych na operatorów telewizji kablowej (CATV). Od pojawienia się technologii ADSL minęło prawie 7 lat, ale jak dotąd nie zyskała ona masy praktyczne zastosowanie. Już w trakcie tworzenia pełnowymiarowego ADSL i pierwszych doświadczeń z jego implementacją pojawiło się szereg czynników, które wymagały korekty pierwotnej koncepcji.
Główne z tych czynników to:
1) Zmiana głównego docelowego wykorzystania ADSL: obecnie głównym rodzajem szerokopasmowego dostępu abonenckiego nie jest już świadczenie usług telewizji kablowej, ale organizacja szerokopasmowego dostępu do Internetu. Aby sprostać temu nowemu wyzwaniu, wystarczy 20% maksymalnej przepustowości pełnego ADSL, co odpowiada szybkości pobierania (z sieci do abonenta) wynoszącej 8,192 Mb/s i szybkości wysyłania (od abonenta do sieci) wynoszącej 768 Kb/s .
2) Niedostępność Internetu do świadczenia usług ADSL na pełną skalę. Faktem jest, że sam system ADSL jest tylko częścią sieci szerokopasmowego dostępu do usług sieciowych. Już pierwsze doświadczenia z wprowadzaniem ADSL do rzeczywistych sieci dostępowych pokazały, że dzisiejsza infrastruktura internetowa nie może obsługiwać prędkości transmisji powyżej 300 - 400 Kbps. Wprawdzie szkielet sieci dostępowej do Internetu jest zwykle realizowany po kablu optycznym, jednak to nie ta sieć, a inne elementy sieci dostępowej do Internetu – takie jak routery, serwery i komputery PC, w tym charakterystyka ruchu internetowego określić rzeczywistą przepustowość tej sieci. Dlatego wykorzystanie ADSL na pełną skalę w istniejącej sieci praktycznie nie rozwiązuje problemu szerokopasmowego dostępu abonenckiego, ale po prostu przenosi go z części abonenckiej sieci do sieci szkieletowej, zaostrzając problemy infrastruktury sieciowej. Dlatego wprowadzenie ADSL na pełną skalę będzie wymagało znacznego zwiększenia przepustowości szkieletowej części Internetu, a co za tym idzie znacznych dodatkowych kosztów.
3) Wysoki koszt sprzętu i usług: dla szerokiego wdrożenia technologii konieczne jest, aby koszt linii abonenckiej ADSL nie przekraczał 500 USD; istniejące ceny są znacznie wyższe od tej wartości. Dlatego też faktycznie wykorzystywane są inne produkty xDSL, a przede wszystkim modyfikacje HDSL (takie jak multi-rate MSDSL) o przepustowości 2 Mb/s na jednej parze miedzianej.
4) Konieczność modernizacji infrastruktury istniejącej sieci dostępowej: koncepcja pełnoskalowego ADSL wymaga zastosowania specjalnych filtrów zwrotnicowych - tzw. splitterów (splitterów), oddzielających sygnały o niskiej częstotliwości dostęp główny telefoniczny lub BRI ISDN oraz sygnały dostępu szerokopasmowego wysokiej częstotliwości zarówno w siedzibie PBX, jak iw siedzibie użytkownika. Operacja ta jest pracochłonna, zwłaszcza w centrali, w której zakańczane są tysiące linii abonenckich.
5) Problem kompatybilności elektromagnetycznej, polegający na niedostatecznym zbadaniu wpływu pełnoskalowego ADSL na inne szybkie systemy transmisji cyfrowej (w tym typu xDSL) działające równolegle w tym samym kablu.
6) Duże zużycie energii i zajmowane miejsce: Istniejące modemy ADSL, oprócz wysokich kosztów, wymagają dużo miejsca i zużywają znaczną moc (do 8 W na aktywny modem ADSL). Aby technologia ADSL była akceptowalna do wdrożenia w centrali, konieczne jest zmniejszenie zużycia energii i zwiększenie gęstości portów.
Asymetryczny tryb działania pełnoskalowego ADSL: przy stałej przepustowości linii ADSL stanowi przeszkodę dla niektórych aplikacji wymagających symetrycznego trybu transmisji, takich jak wideokonferencje, a także dla organizowania pracy niektórych użytkowników, którzy mają własne serwery internetowe. Dlatego potrzebny jest adaptacyjny ADSL zdolny do działania zarówno w trybie asymetrycznym, jak i symetrycznym.
Sprzęt i oprogramowanie w pomieszczeniach użytkownika zostały również przetestowane jako wąskie gardło systemów ADSL. Testy wykazały na przykład, że popularne programy -- przeglądarki internetowe Platformy sprzętowe PC mogą ograniczać przepustowość PC do 600 Kb/s. Więc dla pełne wykorzystanie Szybkie połączenia ADSL wymagają ulepszenia sprzętu klienckiego i oprogramowania użytkownika.
Te problemy pełnowymiarowego ADSL zapoczątkowały pojawienie się jego „lekkiej” wersji, jaką jest wspomniany już ADSL G.Lite. Oto najważniejsze cechy tej technologii.
Możliwość pracy zarówno w trybie asymetrycznym jak i symetrycznym: w trybie asymetrycznym z prędkością transmisji do 1536 Kbps w kierunku downstream (od sieci do abonenta) oraz do 512 Kbps w kierunku upstream (od abonenta do sieci ); w trybie symetrycznym - do 256 Kbps w każdym kierunku transmisji. Oba tryby wykorzystują kod DMT do automatycznej regulacji szybkości transmisji w krokach co 32 Kbps w zależności od długości linii i mocy zakłóceń.
Uproszczenie procesu instalacji i konfiguracji modemów ADSL GLite poprzez wyeliminowanie stosowania filtrów krzyżowych (splitterów) w lokalu użytkownika, co pozwala użytkownikowi na samodzielne wykonanie tych procedur. Nie wymaga wymiany okablowania wewnętrznego w pomieszczeniach użytkownika. Jednak, jak pokazują wyniki testów, nie zawsze da się to zrobić. Skutecznym środkiem ochrony szerokopasmowego kanału transmisji danych przed impulsowymi sygnałami wybierania i sygnałami dzwonka jest zainstalowanie specjalnych mikrofiltrów bezpośrednio w gnieździe telefonicznym.
Możliwe do zrealizowania długości linii ADSL GLite umożliwiają zapewnienie ogromnej większości użytkowników domowych szybkiego dostępu do Internetu. Należy zauważyć, że wielu producentów sprzętu ADSL wybrało koncepcję sprzętu ADSL obsługującego zarówno tryby Full Rate ADSL, jak i ADSL G.Lite. Zakłada się, że pojawienie się sprzętu ADSL G.Lite gwałtownie aktywuje rynek urządzeń szerokopasmowego dostępu do Internetu. Jest wysoce prawdopodobne, że zajmie niszę szerokopasmowego dostępu do usług sieciowych dla użytkowników domowych.
Pojawienie się pośredniego etapu ADSL w postaci ADSL G.Lite stwarza możliwość płynnego przejścia od istniejących modemów analogowych do dostępu szerokopasmowego - najpierw do Internetu za pomocą G.Lite, a następnie do usług multimedialnych za pomocą pełnego ADSL.
Migracja z modemu analogowego do dowolnej modyfikacji ADSL jest korzystna dla usługodawcy, ponieważ połączenia o dłuższym czasie trwania, takie jak połączenia użytkowników do Internetu, są kierowane z pominięciem publicznej komutowanej sieci telefonicznej. Jeśli usługodawcą jest tradycyjny operator sieci lokalnej, to taki scenariusz daje mu kolejną dodatkową (ale nie mniej ważną) korzyść, ponieważ nie ma potrzeby kosztownej modernizacji istniejącej centrali telefonicznej do centrali ISDN, która byłaby potrzebna zwiększenie szybkości dostępu do usług internetowych z możliwością migracji z usług publicznej sieci telefonicznej do usług sieci ISDN. Istotna dodatkowa inwestycja w migrację z analogowej sieci PSTN do ISDN wynika z tego, że ta ostatnia jest koncepcją sieciową z własnym bardzo potężnym warstwowym stosem protokołów. Dlatego aktualizacja ta wymaga znacznych zmian w sprzęcie i oprogramowaniu cyfrowej rozdzielni PSTN. Jednocześnie modem ADSL to po prostu szybki modem, który wykorzystuje standardowe protokoły sieci danych oparte na pakietach lub komórkach ATM. To znacznie zmniejsza trudność dostępu do Internetu, a tym samym wymaganą inwestycję.
Również z punktu widzenia użytkowników Internetu, operatorów sieci i dostawców usług internetowych bardziej sensowne jest przejście bezpośrednio z modemu PSTN nie na modem ISDN, ale bezpośrednio na modem ADSL. Przy maksymalnej przepustowości wąskopasmowego ISDN 128 Kbps (co odpowiada połączeniu dwóch kanałów B głównego dostępu ISDN), przejście na ISDN daje wzrost szybkości dostępu w porównaniu do sieci PSTN o potencjalnie nieco ponad 4 razy i wymaga dodatkowo znacznych inwestycji. Dlatego pośredni etap przejścia z PSTN na ISDN as skuteczny środek dostęp do Internetu jest praktycznie bez znaczenia. Oczywiście nie dotyczy to tych regionów, w których ISDN jest już szeroko rozpowszechnione. Tutaj oczywiście decydującym czynnikiem jest ochrona poczynionych inwestycji.
Zatem głównymi zachętami dla rozważanej metody migracji sieci dostępowej są:
Ogromny wzrost szybkości dostępu do usług internetowych.
Zachowanie telefonu analogowego lub podstawowego dostępu do ISDN (BRI ISDN).
Przenoszenie ruchu internetowego z sieci PSTN do sieci IP lub ATM.
Nie ma potrzeby uaktualniania przełącznika PSTN do przełącznika ISDN.
Jeżeli główną zachętą do przejścia z modemu analogowego na modem ADSL jest szybki dostęp do Internetu, to najwłaściwszym sposobem wdrożenia tej usługi należy rozważyć wdrożenie zdalnego terminala ADSL, zwanego ATU-R, w forma karty komputera osobistego (PC). Zmniejsza to ogólną złożoność modemu i eliminuje problemy z okablowaniem wewnętrznym (od modemu do komputera) w pomieszczeniach użytkownika. Jednak operatorzy sieci telefonicznych generalnie niechętnie wynajmują modem ADSL, jeśli jest to wewnętrzna karta PC, ponieważ nie chcą być odpowiedzialni za możliwe uszkodzenie PC. Dlatego też zdalne terminale ATU-R stały się do tej pory coraz bardziej rozpowszechnione w postaci oddzielnej jednostki, zwanej zewnętrznym modemem ADSL. Zewnętrzny modem ADSL jest podłączony do portu LAN (10BaseT) lub portu szeregowego (magistrala szeregowa USB) komputera. Ta konstrukcja jest bardziej złożona, ponieważ wymaga dodatkowej przestrzeni i osobnego zasilacza. Ale taki modem ADSL może kupić abonent lokalnej sieci telefonicznej i uruchomić samodzielnie przez użytkownika komputera. Ponadto modem zewnętrzny można podłączyć nie do komputera, ale do koncentratora sieci LAN lub routera w przypadku, gdy użytkownik ma kilka komputerów.
A taka sytuacja jest typowa dla organizacji, centrów biznesowych i osiedli mieszkaniowych.
3.2 Migracja do ADSL w obecności dostępu DSLAN w sieci
Poprzedni scenariusz migracji wymaga ciągłej fizycznej pary miedzianej między lokalną siedzibą PBX a lokalem klienta. Taka sytuacja jest bardziej typowa dla krajów rozwijających się o stosunkowo słabo rozwiniętej sieci telekomunikacyjnej, do których należy Kazachstan. W krajach o rozwiniętej sieci telekomunikacyjnej w abonenckiej sieci telefonicznej szeroko stosowane są cyfrowe systemy transmisji abonenckiej (DSLTS) do zwiększania nakładających się odległości, głównie z wykorzystaniem wyposażenia pierwotnych cyfrowych systemów transmisyjnych hierarchii plezjochronicznej (E1). Na przykład w Stanach Zjednoczonych na początku lat 90. około 15% wszystkich łączy abonenckich było obsługiwanych za pomocą DSLSL (w Stanach Zjednoczonych nazywa się je Digital Local Carrier – DLC), w przyszłości oczekuje się, że ich łączna przepustowość wzrośnie do 45% całkowitej liczby łączy abonenckich. Obecnie budowane są bardzo niezawodne abonenckie sieci dostępowe, które wykorzystują połączone miedziano-optyczne medium transmisyjne i bezpieczne struktury pierścieniowe z wykorzystaniem urządzeń synchronicznej cyfrowej hierarchii SDH.
Podobne dokumenty
Rozwój składu subskrybentów. Określanie pojemności szafy rozdzielczej. Obliczanie obciążenia wielousługowej sieci dostępowej abonenckiej z topologią pierścienia i liczbą strumieni cyfrowych. Szerokopasmowy optyczny system dostępu BroadAccess.
praca semestralna, dodano 14.01.2016
Przegląd sieci transmisji danych. Narzędzia i metody stosowane do projektowania sieci. Opracowanie projektu szybkiej abonenckiej sieci dostępowej opartej na światłowodowych technologiach komunikacyjnych z wykorzystaniem narzędzi komputerowego wspomagania projektowania.
praca dyplomowa, dodana 04.06.2015
Główne etapy rozwoju abonenckich sieci dostępowych. Studium sposobów organizacji szerokopasmowego dostępu abonenckiego z wykorzystaniem technologii PON, praktyczne schematy jego realizacji. Cechy medium transmisyjnego. Obliczanie tłumienia odcinka trasy.
praca dyplomowa, dodana 12.02.2013 r.
Cechy budowy cyfrowej sieci Kolei Rosyjskich z wykorzystaniem światłowodowych linii komunikacyjnych. Wybór technologii dostępu szerokopasmowego. Algorytm kodowania linii w systemach ADSL. Obliczanie przepustowości dla projektowanej sieci dostępowej.
praca dyplomowa, dodana 30.08.2010
Projektowanie pasywnej sieci optycznej. Opcje podłączenia sieci dostępowej abonenta za pomocą technologii DSL, PON, FTTx. Obliczanie długości linii abonenckiej w technologii PON (na przykładzie tłumienia). Analiza i dobór modeli aparatury odbiorczej-nadawczej.
praca dyplomowa, dodana 18.10.2013
Organizacja sieci dostępowej w oparciu o technologię transmisji światłowodowej. instalacja sieć komputerowa. Konfigurowanie usług zarządzania prawami w usłudze Active Directory. Pracować z protokoły sieciowe. Ustawienie połączenie bezprzewodowe. Fizyczna topologia sieci.
raport z praktyki, dodany 18.01.2015
Opisuje, jak używać LabView do testowania sygnalizacji sieci dostępu abonenta. Analiza kontroli jakości połączeń i wykrywanie nieautoryzowanego dostępu. Badanie efektów techniczno-ekonomicznych rozwoju podsystemu zarządzania dokumentami.
praca dyplomowa, dodana 28.06.2011
Obliczanie urządzeń dostępowych abonenckich. Wyznaczanie natężenia lokalnych i dalekobieżnych wychodzących i przychodzących obciążeń telefonicznych oraz ich rozmieszczenie w sieci. Specyfikacja modułów i stojaków projektowanych OTS. Zaplanuj rozmieszczenie sprzętu w hali samochodowej.
praca semestralna, dodana 18.12.2012
Przegląd aktualnego stanu sieci telekomunikacyjnej w Kokshetau. Organizacja cyfrowej sieci dostępowej. Obliczanie charakterystyk sieci dostępowej abonenta. Charakterystyka kabla układanego w domach. Obliczanie tłumienia linii dla najdalszego abonenta.
praca dyplomowa, dodana 27.05.2015 r.
Analiza technologii dostępu szerokopasmowego w oparciu o FOCL spełniającej wymagania abonentów. Dobór sprzętu telekomunikacyjnego (stacyjnego i abonenckiego), szkieletowego i wewnątrzobiektowego kabel optyczny i jego schemat połączeń.