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Historique du développement des réseaux d'accès aux abonnés. Accès des abonnés au réseau RNIS. Introduction au RNIS

Réseau d'accès local assure la communication entre l'utilisateur du téléphone et le PBX local. Les abonnés au téléphone ordinaire et au RNIS utilisent deux fils ou une ligne locale ordinaire, mais les clients professionnels peuvent avoir besoin d'une liaison radio par fibre optique ou par micro-ondes, qui ont une capacité plus élevée. De nombreuses technologies différentes sont utilisées dans un réseau d'accès local pour connecter les abonnés à un réseau public de télécommunications. La figure 9.2 illustre la structure d'un réseau d'accès local et montre les plus technologies importantes utilisé. La plupart des connexions des abonnés au PBX utilisent des paires de deux fils de cuivre. Les câbles d'abonné contiennent de nombreuses paires de ce type, qui sont protégées à l'extérieur par un blindage commun constitué d'une feuille d'aluminium et d'une gaine en plastique. En milieu urbain, les câbles sont posés dans le sol et peuvent avoir une capacité très importante, pouvant atteindre des centaines de paires. Les tableaux de distribution, installés à l'extérieur ou à l'intérieur des bâtiments, sont nécessaires pour diviser les gros câbles en câbles plus petits et distribuer les paires d'abonnés dans les bâtiments, comme le montre la Fig. 9.2. Dans les zones suburbaines ou rurales, les câbles montés sur poteaux constituent souvent une solution plus rentable que les câbles souterrains.

Riz. 9.2. Exemple de réseau d'accès local.

La communication optique est utilisée lorsqu'une vitesse de transmission élevée (supérieure à 2 Mbit/s) est requise, ou très bonne qualité transferts. La radio micro-ondes est souvent une solution plus rentable que la fibre optique, en particulier lorsqu'il est nécessaire de remplacer un câble existant par un autre câble de plus grande capacité.

L'installation de câbles optiques ou en cuivre prend plus de temps car elle nécessite l'autorisation des autorités municipales. La pose de câbles coûte très cher, surtout lorsqu’ils doivent être enfouis dans le sol.

L'une des technologies de mise en œuvre des lignes d'abonné est connue sous le nom de accès radio sans fil(WLL). Cette technologie utilise des ondes radio et ne nécessite pas l'installation d'un câble d'abonné ; c'est un moyen rapide et peu coûteux de connecter un nouvel abonné au réseau téléphonique public. Grâce à cette technologie, les nouveaux opérateurs peuvent fournir des services dans les zones où l'ancien opérateur dispose de câbles. L'accès radio sans fil peut également être utilisé pour remplacer les anciennes lignes locales montées sur poteaux dans les zones rurales.

Lorsque la capacité des câbles réseau (en raison du raccordement de nouveaux abonnés) doit être augmentée, il peut être plus économique d'installer moyeux pour les abonnés distants, ou multiplexeurs d'abonnés pour utiliser plus efficacement les câbles existants. Nous utilisons chacun de ces termes pour décrire une seule des options de connectivité des unités de commutation à distance.

Moyeu peut basculer les appels locaux entre plusieurs abonnés qui y sont connectés. Un hub est essentiellement une partie d’un central téléphonique rapproché des abonnés distants. La transmission numérique entre le central téléphonique et le hub améliore considérablement l'utilisation des câbles de connexion, de sorte que parfois un seul câble à deux fils par paire dessert des dizaines d'abonnés.

Multiplexeurs d'abonnés peut connecter chaque abonné à un couloir (canal) individuel dans le temps dans le système PCM. Détaillé Fonctionnalité les systèmes dépendent du fabricant, mais on peut dire que seuls les abonnés qui décrochent souvent le combiné de manière économique utilisent (économisent) le canal vers le central téléphonique local.

Nous avons expliqué les alternatives d'accès aux abonnés illustrées à la Fig. 9.2, principalement du point de vue du service téléphonique fixe, mais ils peuvent également être utilisés pour fournir un accès à Internet.

Central téléphonique local. Les lignes d'abonné relient les abonnés aux centraux téléphoniques locaux, qui occupent le niveau le plus bas dans la hiérarchie des centres de commutation. Les principales missions d'un central téléphonique local numérique :

Détectez le fait qu'un abonné a décroché le téléphone, analysez le numéro composé et déterminez si l'itinéraire est accessible.

Connectez l'abonné à la ligne de connexion menant du PBX au MTS pour les appels téléphoniques longue distance.

Connectez un abonné à un autre abonné du même central téléphonique local.

Déterminez si l'abonné est libre grâce au numéro composé et envoyez-lui un signal d'appel.

Fournissez des mesures de trafic et collectez des données statistiques sur vos abonnés.

Assurer le passage d'une ligne d'abonné à deux fils à une ligne à quatre fils dans un réseau longue distance.

Convertir le signal vocal analogique en signal numérique(dans un système de transmission PCM).

La taille d'un central téléphonique local varie de centaines d'abonnés à

des dizaines de milliers d'abonnés, voire plus. Un petit central téléphonique local, parfois appelé unité de commutation à distance(RSU), remplit les fonctions de commutation et de concentration de la même manière que tous les centraux locaux. Le central téléphonique local réduit la capacité de la ligne de transmission (nombre de canaux vocaux) requise pour les communications externes, généralement d'un facteur de compression de 10 ou plus ; c'est-à-dire que le nombre d'abonnés locaux est environ 10 fois supérieur au nombre de lignes principales (canaux) allant du central téléphonique local aux centraux externes. La figure 9.2 montre quelques-unes des différentes connexions d'abonnés du réseau local et les moyens de les établir physiquement. .

Tableau principal(GShP) - une structure qui contient des équipements d'alimentation et de test pour couper les extrémités des câbles entrants et l'installation des fils conducteurs reliant les circuits externes et internes de la station.

Toutes les lignes d'abonné sont connectées au standard principal - croix, qui est situé à proximité du central téléphonique local, comme le montre la figure 9.3. Il s'agit d'une grande structure avec un grand nombre de connexions filaires. Paires d'abonnés sont connectées au champ de commutation d'un côté et les paires du central téléphonique local de l'autre. Il y a suffisamment d'espace à l'intérieur du champ de commutation pour les connexions croisées. Les câbles et les connecteurs sont généralement placés de manière logique afin que la structure du réseau de paires d'abonnés et le réseau de connexions soient visibles. Cette connexion fixe de câbles reste la même pendant de longues périodes, mais les connexions entre les côtés du champ de commutation changent quotidiennement, par exemple parce que l'abonné a déménagé dans une autre maison à portée du même central.

Connexions croisées dans GSP généralement constitués de paires torsadées, qui permettent des taux de transfert de données allant jusqu'à 2 Mbit/s. Les paires d'abonnés classiques sont utilisées uniquement pour les connexions entre téléphones analogiques, autocommutateurs privés analogiques et numériques, terminaux CSIO et ADSL. Téléphone ADSL, et un téléphone analogique ordinaire utilise une ligne d'abonné à deux fils ordinaire pour se connecter au standard principal. Les données et la voix peuvent être utilisées en même temps, elles sont séparées dans le central téléphonique, où le signal vocal va à une interface de central analogique conventionnelle, et les données vont à Internet, comme le montre la Fig. 9.3.

Central téléphonique numérique peut inclure des interfaces d'abonné analogiques et numériques. Pour les autocommutateurs privés numériques ( système automatique commutation qui dessert l'établissement), des interfaces numériques avec un débit allant jusqu'à 2 Mbit/s sont disponibles.

Si le commutateur local a la capacité de fonctionner avec le RNIS, les interfaces pour les débits de données primaires et principaux lui sont alors disponibles.

Des paires d'abonnés classiques sont utilisées pour connecter le RNIS avec un débit de transmission de base (160 kbit/s dans les deux sens) à un terminal réseau (NT) situé chez le client.

L'interface RNIS pour le débit de données principal (2 Mbit/s) est utilisée

pour connecter un PBX numérique institutionnel (privé). Il nécessite deux paires de fils, une pour chaque sens de transmission, et prend en charge de nombreux appels externes simultanés.

En plus du standard principal, les opérateurs de réseaux peuvent utiliser d'autres standards pour contrôler et entretenir les réseaux de transmission. Le tableau optique (OSCHP) contient deux champs de connecteurs à fibres optiques. Les câbles de réseau optique sont connectés à un champ de connecteurs, à un autre champ sont connectés à lignes optiques appareils terminaux. Les connexions croisées entre deux champs de connecteurs sont créées par des fibres optiques. Cela permet par exemple au personnel de maintenance de remplacer une connexion de câble optique défectueuse par une autre de rechange.

Standard numérique(TSCHP) - un système de connexion croisée auquel les interfaces numériques du système de ligne et du central téléphonique (ou d'autres équipements réseau) sont connectées. En utilisant le DSP pour le débit de transfert de données principal (2 Mbit/s), l'opérateur peut facilement modifier les connexions entre les sections d'entrée et de sortie de l'équipement.

Riz. 9.3. Réseau d'accès aux abonnés et entrées du central téléphonique numérique local .

Le standard numérique peut être conçu comme équipement numérique cross-connection (DCS), à laquelle de nombreux systèmes de transmission de données à haut débit sont connectés. Le DSP est contrôlé à distance via l'interface de gestion de réseau et l'opérateur peut modifier la configuration de connexion croisée à l'aide du système de gestion de réseau. Grâce au système de gestion de réseau, il peut, par exemple, déterminer quelle interface à 2 Mbit/s est connectée à un canal temporel spécifique à 64 kbit/s d'une autre interface à 2 Mbit/s.

Questions de contrôle :

1. Décrivez trois options pour transmettre des données sur des réseaux de télécommunications.

2. Nommer les éléments du réseau de télécommunications de base.

3. Selon quel principe le réseau d'accès (local) des abonnés est-il organisé ?

4. Donnez des exemples de réseaux d'accès aux abonnés.

Concepts de base du réseau d'accès aux abonnés (SAD)

Concepts de base du réseau d'accès aux abonnés

Réseau d'accès aux abonnés (SAD)- est une collection moyens techniques entre les appareils terminaux d'abonné installés chez l'utilisateur et cet équipement de commutation dont le plan de numérotation (ou d'adressage) inclut les terminaux connectés au système de télécommunications.

Un modèle illustrant les principales options pour construire un réseau d'abonnés est présenté à la figure 1.1. Ce modèle est valable aussi bien pour les réseaux téléphoniques urbains (UTN) que pour les réseaux téléphoniques ruraux (RTN). De plus, pour le GTS, le modèle présenté dans la figure 1.1 est invariant par rapport à la structure de communication interstation. Il en est de même pour :

Réseaux non zonés constitués d'un seul central téléphonique ;

Les réseaux régionalisés, constitués de plusieurs centraux téléphoniques automatiques régionaux (RATS), connectés entre eux selon le principe du « chacun à chacun » ;

Réseaux régionalisés construits avec des nœuds de messages entrants (INO) ou avec des nœuds de messages sortants (UIS) et OMS.

Figure 1.1 - Principales options pour construire un réseau d'abonnés

Le modèle présenté à la figure 1.1 peut être considéré comme universel en ce qui concerne le type de poste de commutation. En principe, il en va de même pour un central téléphonique manuel et pour le système de diffusion d'informations numériques le plus moderne. De plus, ce modèle invariant au type de réseau interactif, par exemple téléphonique ou télégraphique.

Section principale de AL(Zone de service direct) - une section de la ligne d'abonné depuis le côté linéaire du connecteur croisé ou du dispositif de commutation d'entrée de la station locale, du hub ou de tout autre module distant jusqu'à l'armoire de distribution, y compris les zones de communication inter-armoires. Le terme « Câble principal » correspond à la section principale de l'AL. La section dorsale est également considérée comme une zone d'alimentation directe, à l'intérieur de laquelle les armoires de distribution ne sont pas utilisées pour construire un réseau d'abonnés. La zone d'alimentation directe occupe la zone adjacente au central téléphonique dans un rayon d'environ 500 mètres.

Section distribution AL- tronçon de la ligne d'abonné depuis l'armoire de distribution jusqu'au point d'abonné. Cette section de l'AL - selon la structure du réseau d'accès - correspond aux termes "Câble de distribution primaire" et "Câble de distribution secondaire". Et la partie de la zone occupée par la zone de distribution est généralement appelée « Zone de interconnexion ».

Câblage d'abonné- un tronçon de ligne d'abonné depuis le coffret de distribution jusqu'à la prise de courant de l'appareil téléphonique terminal de l'abonné. Dans la littérature technique anglaise, deux termes sont utilisés :

- « L'entrée de l'abonné » - le tronçon allant du coffret de distribution aux locaux de l'abonné ;

- "Ligne de service de l'abonné" - la section allant du boîtier de distribution au poste téléphonique.

Croix, VKU- les équipements de jonction des gares et des tronçons linéaires de lignes d'abonné et de raccordement des réseaux téléphoniques urbains, ruraux et combinés. Cet élément du réseau d'accès dans la littérature technique anglaise est appelé « Main distribution frame » ; L'abréviation MDF est souvent utilisée.

Armoire de distribution de câbles (SR)- dispositif de câble terminal conçu pour l'installation de boîtiers de câbles (avec socles, sans éléments de protection électrique), dans lesquels sont établies les connexions entre les câbles principaux et de distribution des lignes d'abonnés des réseaux téléphoniques locaux. Le terme « Point de brassage » correspond à l'armoire de distribution de câbles. Si l'AL passe par deux SR, alors dans la littérature technique anglophone - pour le deuxième cabinet - l'adjectif « secondaire » est ajouté. De plus, si le ShR est situé dans une pièce spécialement équipée, il est alors appelé « Cabinet ». Dans le cas où le ShR est situé à proximité du mur d'un bâtiment ou d'un autre endroit similaire, il est appelé « Sous-armoire » ou « Pilier ». Ces désignations sont généralement indiquées entre parenthèses après la finalité fonctionnelle - "Point de connexion transversale". Dans la littérature technique, plusieurs autres termes sont utilisés qui correspondent plus ou moins à ShR. Le mot le plus couramment utilisé est « Curb ».

Boîte de distribution d'abonnés (RK)- un dispositif de câble terminal conçu pour connecter les paires de câbles incluses dans le socle du boîtier de distribution avec les fils à une paire du câblage de l'abonné. Le point de distribution (DP) est un analogue du terme « boîtier de distribution d'abonné ».

Drainage des câbles(Conduit ou Conduit de câbles) - un ensemble de canalisations et de puits souterrains (dispositifs d'inspection) destinés à la pose, à l'installation et à l'entretien des câbles de communication.

Puits (dispositif d'inspection) pour goulottes de câbles(Chambre de jonction ou trou d'homme de jonction) est un dispositif conçu pour poser des câbles dans des goulottes de câbles, installer des câbles, placer des équipements associés et entretenir des câbles de communication.

Mine de câble(Trou d'égout d'échange) - une structure de goulotte de câbles située au sous-sol d'un central téléphonique, à travers laquelle les câbles sont introduits dans le bâtiment de la gare et dans laquelle, en règle générale, des câbles linéaires multi-paires sont soudés en câbles de station d'une capacité de 100 paires.

Le concept de ligne d'abonné

Ligne d'abonné (AL)- une ligne du réseau téléphonique local reliant l'appareil téléphonique de l'abonné terminal au kit d'abonné (SK) de la station terminale, du concentrateur ou autre module distant. Dans la littérature technique anglaise, le terme Subscriber line ou simplement Line est utilisé.

Fonctions AL dans le système de télécommunication existant :

Assurer le transfert bidirectionnel des messages dans la zone située entre le terminal utilisateur et le poste d'abonné de la station terminale ;

Échange d'informations de signalisation nécessaires à l'établissement et à la libération des connexions ;

Prise en charge d'indicateurs spécifiés de qualité de transmission d'informations et de fiabilité de communication entre le terminal et la station finale.

Le schéma fonctionnel et les joints des équipements de ligne d'abonné pour GTS et STS sont illustrés à la figure 1.2.

Pour le schéma fonctionnel AL (partie supérieure de la figure 1.2), trois options sont présentées pour connecter le terminal d'abonné au poste de commutation.

La branche supérieure de cette figure montre une option prometteuse pour connecter le TA sans utiliser d'équipement de croisement intermédiaire. Le câble est posé depuis le raccordement transversal jusqu'au boîtier de distribution, où la connexion est réalisée à l'aide du câblage d'abonné.

Figure 1.2 - Schéma fonctionnel et joints des équipements de ligne d'abonné pour GTS et STS

La branche médiane de la figure montre une variante de raccordement du TA à l'aide d'un système d'armoire, lorsqu'un équipement intermédiaire est placé entre le répartiteur et le coffret de distribution. Dans notre modèle, le rôle d'un tel équipement est attribué à l'armoire de distribution.

Dans certains cas, AL est organisé à l'aide de lignes aériennes de communication (ACL). Dans la figure 1.2, cette option est représentée sur la branche inférieure. Dans une telle situation, un boîtier de câble (CB) et des isolateurs d'entrée-sortie sont installés sur le poteau. A l'emplacement du boîtier de distribution, un poste d'abonné est monté dispositif de protection(AZU), empêchant l'influence possible de courants et de tensions dangereux sur le TA. Il convient de noter que l'organisation de l'AL ou de ses sections individuelles par la construction de lignes aériennes de communication n'est pas recommandée ; mais dans certains cas, c'est la seule option pour organiser l'accès des abonnés.

Concepts de base du réseau d'accès aux abonnés multiservices (MSAD)

Concepts de base du MSAD

Un réseau d'accès aux abonnés multiservices (MSN) est compris comme un réseau qui prend en charge la transmission de trafic hétérogène entre les utilisateurs finaux (systèmes) et le réseau de transport à l'aide d'un seul réseau. Architecture de réseau, ce qui permet de réduire la variété des types d'équipements et d'appliquer des normes uniformes.

L'architecture et les fonctions du MSAD doivent prendre en charge trois types de services fournis :

Transmission de la parole (son, communication téléphonique, messagerie vocale, etc.), - transmission de données (Internet, fax, transfert de fichiers, E-mail, paiements électroniques, etc.) ;

Transmission d'informations vidéo (vidéo à la demande, programmes TV, vidéoconférences, etc.).

Le concept de développement des réseaux d'accès multiservices comprend principalement deux directions :

Intensification de l'utilisation des lignes d'abonnés existantes ;

Construction de réseaux d'accès utilisant les nouvelles technologies.

Technologies MSAD

Les technologies utilisées dans MSAD peuvent être classées différentes façons. L'une de ces méthodes consiste à diviser les technologies en deux groupes en fonction du support de transmission :

Filaire ;

Sans fil.

1) Les filaires utilisent (en tout ou en partie) des circuits physiques. Il peut s'agir d'une paire de cuivre torsadée, d'un câble coaxial, d'une fibre optique, d'un câblage d'alimentation, etc. Parmi eux, on peut distinguer un groupe de technologies utilisant des paires de cuivre, intéressantes à au moins deux points de vue. Premièrement, ils prennent en charge un certain nombre de nouveaux services d'infocommunication. Deuxièmement, en utilisant des circuits physiques traditionnels, ces technologies peuvent réduire le coût de mise à niveau du réseau d'accès, même si la demande effective de nouveaux services est faible.

Les technologies basées sur les médias filaires peuvent être divisées dans les groupes suivants :

Services fournis aux abonnés du réseau téléphonique public (RTC);

Technologies d'accès aux services de réseau numérique à intégration de services (RNIS);

Technologies de ligne d'abonné numérique – xDSL (paire de cuivre torsadée – câble symétrique) ;

Technologies locales réseaux informatiques LAN (paire torsadée, câble coaxial et câble à fibre optique) ;

Technologies d'accès optique OAN (câble à fibre optique) ;

Technologies de réseau de télévision par câble (CTV) (câbles coaxiaux et à fibres optiques) ;

Technologies des réseaux à accès multiples (câblage des réseaux d'alimentation électrique, câblage des réseaux de diffusion radio) ;

Dans ce groupe, il faut également noter les technologies de lignes d'abonnés sans fil en combinaison avec des circuits physiques (WLLx). Dans ce cas, le passage aux circuits physiques à deux fils s'effectue à un moment donné « x ». Ces technologies sont le plus souvent utilisées dans les zones rurales.

La classification des technologies dans ce groupe est présentée dans le tableau 2.1.

2) Sans fil - basés sur des communications radio qui complètent et étendent les capacités des communications filaires et permettent la mise en œuvre d'une gamme complète de services d'information : transmission de messages téléphoniques, échange de données, transmission d'images vidéo.

Technologies filaires .

Examinons de plus près les technologies filaires présentées dans le tableau 2.1.

Le réseau téléphonique public (PSTN) a été créé pour fournir des services de téléphonie. L'accès des abonnés à une gamme limitée de services PSTN s'effectue via des lignes de communication basées sur des paires de cuivre utilisant des équipements (téléphones, fax et modems) fonctionnant selon des algorithmes d'établissement des connexions téléphoniques.

Réseau RNIS (Integrated Services Digital Network) – un réseau numérique avec intégration de services – un réseau de communication numérique avec commutation de circuits. L'accès aux réseaux RNIS s'effectue également via un câble d'abonné symétrique, cependant, la gamme de services fournis est nettement plus large que celle du PSTN.

Le développement de l'accès xDSL reflète le développement des méthodes de transmission du signal sur paire de cuivre torsadée. Ces technologies donnent accès à une large gamme de services multimédia. Diverses organisations internationales (ITU, ANSI, ETSI, DAVIC, ATM Forum, ADSL Forum) s'occupent des questions de normalisation, ainsi que de promotion des technologies xDSL sur le marché. Ces technologies peuvent être divisées en sous-groupes : accès xDSL symétrique et asymétrique. Les premiers sont utilisés principalement dans le secteur des entreprises, les seconds sont destinés

Tableau 2.1 - Classification des technologies filaires

Technologies filaires
RTC	téléphone fax modem ligne louée PD
RNIS	RNIS-BRA RNIS-PRA
Technologies LAN	Famille Ethernet	Ethernet Ethernet rapide Gigabit Ethernet
Famille de bagues à jetons	Anneau à jeton HSTR
Famille FDDI	FDDI CDDI SDDI Ethernet sur VDSL (EoV)
Technologies de la famille xDSL	Symétrique	IDSL HDSL SDSL SHDSL MDSL MSDSL VDSL, etc.
Asymétrique	ADSL RADSL G.Lite ADSL2 ADSL2+ VDSL, etc.
Technologies d'accès optique	Réseaux FTTx actifs	FTTH FTTB FTTC FTTCabine etc.
Réseaux xPON passifs	APON EPON BPON GPON etc.
Technologies de télévision par câble	DOCSIS 1.0 DOCSIS 1.1 DOCSIS 2.0 Euro-DOCSIS J.112 IPCable-Com Packet-Câble
Technologies de réseaux à accès multiples	– HPNA 1.x – HPNA 2.0 – HPNA 3.0
Basé sur les réseaux d'alimentation électrique	Spécification de la prise domestique 1.0
Basé sur un câble	EFM

chens pour fournir des services principalement aux utilisateurs individuels.

Le plus grand volume de services peut être fourni à l'utilisateur en utilisant les réseaux d'accès optiques OAN (Optical Access Networks) - actifs (FTTH, FTTB. FTTC, FTTCab) ou passifs PON (Passive Optical Networks). Le consortium international FSAN (Full Service Access Network) est engagé dans la création et la promotion des dernières technologies d'accès et, en particulier, des technologies optiques.

Les réseaux d'accès multiples (MAN) sont conçus pour organiser un accès Internet relativement peu coûteux pour les utilisateurs individuels vivant dans des immeubles à appartements. L'idée de l'accès partagé est d'utiliser l'infrastructure câblée existante dans les foyers (paire de cuivre torsadée, réseaux de diffusion radio, câblage électrique). Un concentrateur de trafic est installé dans une maison connectée à Internet. Pour connecter un hub à un hôte de services de réseau de transport, vous pouvez utiliser différentes technologies(PON, FWA, satellite, etc.). Ainsi, les réseaux à accès multiples sont hybrides, combinant à la fois les réseaux à accès multiples eux-mêmes et les réseaux qui assurent le transport du trafic.

Les réseaux de télévision par câble (CTV) étaient initialement destinés à organiser la transmission des programmes de télévision vers les utilisateurs via des réseaux de distribution basés sur le câble coaxial et ont été construits selon un schéma unidirectionnel.

Au début des années 90, de nombreuses tentatives, mais infructueuses, ont été faites pour créer et mettre en œuvre des technologies permettant de construire des réseaux d'accès interactifs aux services multimédia basés sur des réseaux CATV hybrides - Hybrid Fiber Coaxial (HFC). Le déploiement massif des réseaux HFC a commencé après l’avènement de la norme DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Spécification) en 1997.

Les technologies LAN ont été développées pour permettre aux utilisateurs d'accéder aux ressources réseaux locaux. Pour l'accès des utilisateurs aux services à partir d'autres ressources (Internet, réseaux d'entreprise etc.) les réseaux locaux modernes sont construits à l'aide d'une technologie hybride et combinent le réseau local lui-même et les réseaux qui le connectent aux réseaux de transport.

Réseaux d'accès aux abonnés RNIS

Bases du RNIS

Le réseau RNIS (Integrated Services Digital Network - ISDN) est créé, en règle générale, sur la base d'un réseau téléphonique numérique et assure le transfert d'informations entre les appareils finaux sous forme numérique. Parallèlement, les abonnés bénéficient d'une large gamme de services vocaux et non vocaux (par exemple, communications téléphoniques de haute qualité et transmission de données à haut débit, transmission de textes, transmission d'images télévisées et vidéo, vidéoconférence, etc. ). Les services RNIS sont accessibles via un ensemble spécifique d'interfaces standardisées.

Actuellement, il existe principalement deux types d'accès des abonnés aux ressources du réseau RNIS qui sont les plus répandus :

Basic (Basic Rate Interface - BRI) avec une structure 2B+D, où B-64 kbit/s, D=16 kbit/s, la vitesse de groupe sera de 144 kbit/s, s'il y a un canal de synchronisation, la vitesse de transmission dans la ligne peut être égal à 160 kbps ou 192 kbps ;

Primaire (Primary Rate Interface - PRI) avec une structure 30B+D, où B = 64 kbit/s, D = 64 kbit/s, tandis que la vitesse de transmission, en tenant compte des signaux de synchronisation, sera de 2048 kbit/s.

Accès RNIS de base. Diffuser informations numériques sur une paire de cuivre à deux fils dans le réseau RNIS est possible à une vitesse de 160 kbit/s dans des conditions normales (longueur de câble pas plus de 8 km avec un diamètre de section de 0,6 mm, ou pas plus de 4,2 km avec un diamètre transversal de 0,4 mm). Paire de cuivre fonctionnant en mode 2B+D (informations utiles 144 kbit/s) avec support de synchronisation et de données (160 kbit/s informations générales), fait partie de l'interface Uk0. Côté utilisateur, la paire de cuivre se termine par une terminaison réseau (NT). La terminaison du réseau convertit l'interface Uk0 à deux fils (160 kbit/s) en une interface S0 à quatre fils (192 kbit/s) ; pour le cas 2B+D, la terminaison du réseau est transparente dans les deux sens. L'opérateur du réseau est responsable de la connexion de la station uniquement à la terminaison du réseau, et l'abonné est responsable du tronçon allant de NT à l'abonné. L'interface S0 est un bus de connexion par lequel les équipements compatibles RNIS peuvent se connecter à la station RNIS principale via un connecteur standard (voir Figure 3.1). Pour une station privée, l'interface S0 est le point auquel la station privée se connecte à la station RNIS principale (voir Figure 3.2). La longueur du bus S0 ne doit pas dépasser un kilomètre.

Accès RNIS principal. Semblable à l'accès primaire, les canaux d'accès primaire B sont utilisés et commutés individuellement, et le signal

Figure 3.1 - Accès de base pour un utilisateur individuel

Figure 3.2 - Accès de base pour un PBX de petite capacité

Les informations finales (messages du canal D) sont transmises sur le canal D. Mais contrairement à l'accès de base, le canal D n'est ici utilisé que pour les informations de signalisation, les données utilisateur orientées paquets doivent être séparées des informations de signalisation dans la station d'entreprise et transmises sur les canaux B. La liaison PCM fonctionnant comme accès principal avec 30V+D est appelée interface Uk2pm ou interface Uk2m. L'extrémité de la ligne côté abonné est conçue comme une extrémité de réseau (NT), où l'interface Uk2m est transformée en interface S2m. Du NT à la station institutionnelle, la distance ne doit pas dépasser un kilomètre.

Le poste d'entreprise se connecte au poste RNIS public via une interface S2pm. Lors de l'utilisation d'un poste d'entreprise, l'interface S0 fait office de bus pour connecter les équipements terminaux (voir Figure 3.3).

Signalisation d'abonné DSS1 en RNIS.

Le système de signalisation sur la section d'abonné du réseau RNIS était appelé EDSS1 (European système numérique alarme n°1) . Ce système la signalisation s'applique à la fois aux circuits de base et primaires

Figure 3.3 - Accès principal pour les PBX de moyenne et grande capacité

accéder. Avec l'aide d'EDSS1, une connexion est établie et déconnectée, les services sont commandés par les utilisateurs et les informations sont transférées entre les abonnés.

La signalisation utilisateur-réseau est située dans les trois niveaux inférieurs du BOS et remplit les fonctions suivantes :

- couche de données(couche physique, couche 1) assure une transmission d'informations synchronisée sur le réseau sur plusieurs canaux simultanément dans les deux sens et régule l'accès simultané de plusieurs terminaux à un canal D partagé ;

- Niveau de protection du canal D(niveau liaison de données, niveau 2) assure une transmission sans erreur des informations de signalisation pour le niveau 3 et une transmission des paquets de données transmis dans le canal D dans les deux sens entre le réseau et le périphérique utilisateur ;

- Niveau de commutation du canal D(couche réseau, couche 3) assure l'établissement et la gestion des connexions dans la section utilisateur-réseau. Le troisième niveau se termine par la signalisation utilisateur-réseau.

Le niveau 1 est considéré à l'aide de l'exemple de l'accès de base (voir figures 3.1, 3.2, 3.3). Le niveau 1 via les interfaces S0 et Uk0 transmet la signalisation via le canal D sans contrôle de signalisation.

Le protocole utilisé pour la couche 2 dans le canal D lors de l'exécution de la procédure d'établissement de connexion est appelé LAPD (Link Access Procedure on the D channel). Structure du protocole RNIS ou format de message sur canal D de couche 2, ou paquet de signalisation, ou unité de signalisation (voir Figure 3.4).

Drapeau : Chaque unité de signalisation commence et se termine par un drapeau, qui marque le début de l'unité de signalisation et sa fin. Le flag est une séquence de bits : 01111110.


		octet 1 Indicateur
Adresse (premier octet)
Adresse (deuxième octet)
Champ de contrôle

Information
FCS	N-2
N-1
		Drapeau N

Graphique 3.4 – Format de message du canal D de couche 2

Adresse - Le champ d'adresse se compose de deux octets. Il définit le récepteur de l'unité de signal de commande et l'émetteur de l'unité envoyée.

Champ de contrôle. Le champ de contrôle spécifie le type de message du canal D, qui peut être une commande ou une réponse à une commande. Le champ de contrôle peut être constitué d'un ou deux octets, sa taille dépend du format. Il existe trois types de formats de champ de contrôle : transmission d'informations sur le numéro de paquet (format I), fonctions de supervision (format S), informations non numérotées et fonctions de contrôle (format U).

Champ d'informations d'information - peut ne pas être présent dans le paquet (dans ce cas, le paquet ne transporte pas d'informations de troisième niveau, mais est utilisé par le deuxième niveau, par exemple, pour contrôler la liaison de données), s'il est présent, il est situé derrière le champ de contrôle. La taille du champ d'information peut atteindre 260 octets.

FCS (bits de contrôle de champ - combinaison de contrôle). Du fait que lorsqu'ils sont transmis sur un réseau, les paquets peuvent être déformés par le bruit au premier niveau, chacun d'eux contient un champ Frame Check Sequence : il se compose de 16 bits de contrôle et est utilisé pour vérifier les erreurs dans le paquet reçu. Si un paquet est reçu avec une séquence incorrecte de bits de contrôle, il est rejeté.

La couche 3 est responsable de l'établissement et de la gestion de la connexion. Il prépare les messages pour la transmission par le deuxième niveau ; les informations préparées sont placées dans le champ d'information du message du canal D. Les messages de couche 3 sont des messages envoyés entre les terminaux utilisateurs et la station et vice versa. La troisième couche contient des procédures de gestion des appels à commutation de circuits, ainsi que des procédures d'utilisation du RNIS pour effectuer des appels à commutation de paquets sur le canal D.

technologies xDSL

Concepts de base xDSL

xDSL(ligne d'abonné numérique, ligne d'abonné numérique) - une famille de technologies qui peuvent augmenter considérablement la capacité de la ligne d'abonné du réseau téléphonique public en utilisant des codes linéaires efficaces et des méthodes adaptatives pour corriger la distorsion de ligne basées sur les progrès modernes de la microélectronique et du signal numérique méthodes de traitement.

Les technologies xDSL sont apparues au milieu des années 90 comme alternative à la terminaison d'abonné numérique RNIS.

Dans l'abréviation xDSL, le symbole "X" est utilisé pour désigner le premier caractère du nom d'une technologie particulière, et DSL désigne une ligne d'abonné numérique DSL (Digital Subscriber Line ; il existe également une autre version du nom - Digital Subscriber Loop). Les technologies xDSL vous permettent de transférer des données à des vitesses qui dépassent largement celles disponibles même pour les meilleurs modems analogiques et numériques. Ces technologies prennent en charge la voix, les données à haut débit et la vidéo, créant ainsi des avantages significatifs tant pour les abonnés que pour les fournisseurs. De nombreuses technologies xDSL permettent de combiner la transmission de données à haut débit et la transmission vocale sur la même paire de cuivre. Les types existants de technologies xDSL diffèrent principalement par la forme de modulation utilisée et le débit de transfert de données.

Les technologies xDSL peuvent être divisées en :

Symétrique;

Asymétrique.

Technologie ADSL

ADSL(Asymétrique Digital Subscriber Line - ligne d'abonné numérique asymétrique) est une technologie de modem dans laquelle la bande passante du canal disponible est répartie de manière asymétrique entre le trafic sortant et entrant. Étant donné que pour la plupart des utilisateurs, le volume du trafic entrant dépasse largement le volume du trafic sortant, la vitesse du trafic sortant est bien inférieure.

La transmission de données utilisant la technologie ADSL s'effectue via une ligne téléphonique analogique classique à l'aide d'un appareil d'abonné - un modem ADSL et un multiplexeur d'accès (module d'accès DSL ou multiplexeur, DSLAM), situés sur le PBX auquel la ligne téléphonique de l'utilisateur est connectée, et le DSLAM est allumé avant l'équipement du PBX lui-même. En conséquence, un canal apparaît entre eux sans aucune limitation inhérente au réseau téléphonique. DSLAM multiplexe plusieurs lignes d'abonnés DSL en un seul réseau fédérateur à haut débit. Le schéma fonctionnel d'une connexion ADSL est illustré à la figure 4.1.

Figure 4.1 – Schéma fonctionnel de la connexion ADSL

Ils peuvent également se connecter à un réseau ATM via des liaisons PVC (Permanent Virtual Circuit) vers des fournisseurs de services Internet et d'autres réseaux.

Il convient de noter que deux modems ADSL ne pourront pas se connecter l'un à l'autre, contrairement aux modems commutés classiques.

La technologie ADSL est une variante du DSL dans laquelle la bande passante disponible du canal est répartie de manière asymétrique entre le trafic sortant et entrant - pour la plupart des utilisateurs, le trafic entrant est nettement plus important que le trafic sortant, il est donc tout à fait justifié de lui fournir davantage de bande passante (peer- le trafic to-peer fait exception à la règle (réseaux, appels vidéo et email, où le volume et la vitesse du trafic sortant sont importants). Une ligne téléphonique ordinaire utilise une bande de fréquences de 0,3 à 3,4 kHz pour la transmission vocale. Afin de ne pas gêner l'utilisation du réseau téléphonique aux fins prévues, en ADSL, la limite inférieure de la gamme de fréquences est à 26 kHz. La limite supérieure, basée sur les exigences de vitesse de transfert de données et les capacités du câble téléphonique, est de 1,1 MHz. Cette bande passante est divisée en deux parties : les fréquences de 26 kHz à 138 kHz sont allouées au flux de données sortant, et les fréquences de 138 kHz à 1,1 MHz sont allouées au flux de données entrant. La bande de fréquences de 26 kHz à 1,1 MHz n'a pas été choisie par hasard. Dans cette gamme, le coefficient d’atténuation est quasiment indépendant de la fréquence.

Cette répartition en fréquence permet de parler au téléphone sans interrompre l'échange de données sur la même ligne. Bien entendu, des situations sont possibles lorsque soit le signal haute fréquence du modem ADSL affecte négativement l'électronique d'un téléphone moderne, soit le téléphone, en raison de certaines caractéristiques de ses circuits, introduit du bruit haute fréquence étranger dans la ligne ou change considérablement sa réponse en fréquence dans la région des hautes fréquences ; Pour lutter contre cela, un filtre est installé dans le réseau téléphonique directement dans l’appartement de l’abonné basses fréquences(séparateur de fréquence, English Splitter), qui transmet uniquement la composante basse fréquence du signal aux téléphones ordinaires et élimine l'influence possible des téléphones sur la ligne. De tels filtres ne nécessitent pas de puissance supplémentaire, le canal vocal reste donc opérationnel lorsqu'il est éteint. réseau électrique et en cas de panne de l'équipement ADSL.

La transmission vers l'abonné s'effectue à des vitesses allant jusqu'à 8 Mbit/s, bien qu'il existe aujourd'hui des appareils qui transmettent des données à des vitesses allant jusqu'à 25 Mbit/s (VDSL), mais une telle vitesse n'est pas définie dans la norme. Dans les systèmes ADSL, 25 % du débit total est alloué aux informations de service, contrairement à l'ADSL2, où le nombre de bits de service dans une trame peut varier de 5,12 % à 25 %. La vitesse maximale de la ligne dépend d'un certain nombre de facteurs tels que la longueur de la ligne, sa section et résistivité câble. De plus, une contribution significative à l'augmentation de la vitesse est apportée par le fait que pour une ligne ADSL, il est recommandé d'utiliser une paire torsadée (pas TRP), de plus blindée, et s'il s'agit d'un câble multipaire, alors conforme à la direction et le pas de la couche.

Lors de l'utilisation de l'ADSL, les données sont transmises via un câble à paire torsadée commun sous forme duplex intégral. Afin de séparer le flux de données transmis et reçu, il existe deux méthodes : le multiplexage par répartition en fréquence (FDM) et l'annulation d'écho (EC).

Un modem ADSL est un appareil construit sur la base d'un processeur de signal numérique (DSP ou DSP), similaire à celui utilisé dans les modems classiques (voir Figure 4.2).

Normes ADSL :

ITU G.992.3 (également connu sous le nom de G.DMT.bis ou ADSL2) est une norme de l'UIT (Union internationale des télécommunications) qui étend la technologie ADSL de base aux débits de données suivants :

1) vers l'abonné - jusqu'à 12 Mbit/s (tous les appareils ADSL2 doivent prendre en charge des vitesses allant jusqu'à 8 Mbit/s) ;

2) en direction de l'abonné - jusqu'à 3,5 Mbit/s (tous les appareils ADSL2 doivent prendre en charge des vitesses allant jusqu'à 800 kbit/s).

La vitesse réelle peut varier en fonction de la qualité de la ligne :

ITU G.992.4 (également connu sous le nom de G.lite.bis) est une norme technologique

Figure 4.2 – Schéma fonctionnel du nœud émetteur du modem ADSL

ADSL2 sans utiliser de répartiteur. Les exigences de débit sont de 1,536 Mbit/s vers l'abonné et de 512 kbit/s dans le sens inverse.

ITU G.992.5 (également connu sous le nom d'ADSL2+, ADSL2Plus ou G.DMT.bis.plus) est une norme de l'UIT (Union internationale des télécommunications) qui étend la capacité de la technologie ADSL de base en doublant le nombre de bits du signal entrant comme suit : débits de données :

1) vers l'abonné - jusqu'à 24 Mbit/s ;

2) en direction de l'abonné - jusqu'à 1,4 Mbit/s.

La vitesse réelle peut varier en fonction de la qualité de la ligne et de la distance entre le DSLAM et le domicile du client. La norme précise les vitesses pour les paires torsadées ; lors de l'utilisation d'une ligne d'un autre type, la vitesse peut être bien inférieure.

L'ADSL2+ double la gamme de fréquences par rapport à l'ADSL2 de 1,1 MHz à 2,2 MHz, ce qui entraîne une augmentation du débit de transfert de données du flux entrant de la norme ADSL2 précédente de 12 Mbit/s à 24 Mbit/s (voir Figure 4.3).

L'un des problèmes les plus importants des réseaux de télécommunications reste celui de l'accès des abonnés aux services de réseau. La pertinence de ce problème est déterminée avant tout par le développement rapide d'Internet, dont l'accès nécessite une forte augmentation de la capacité des réseaux d'accès aux abonnés. Le principal moyen du réseau d'accès, malgré l'émergence de nouvelles méthodes sans fil de pointe d'accès des abonnés, reste les paires d'abonnés en cuivre traditionnelles. La raison en est la volonté naturelle des opérateurs de réseaux de protéger leurs investissements. Par conséquent, à l'heure actuelle et dans un avenir prévisible, l'orientation stratégique pour augmenter la capacité des réseaux d'accès aux abonnés restera la technologie ADSL de ligne d'abonné numérique asymétrique, qui utilise une paire d'abonnés en cuivre traditionnelle comme support de transmission et maintient en même temps les services déjà fourni sous la forme d'un téléphone analogique ou d'un accès RNIS de base. La mise en œuvre de cette orientation stratégique dans l'évolution des réseaux d'accès aux abonnés dépend des conditions spécifiques du réseau d'accès aux abonnés existant dans chaque pays et est déterminée par chaque opérateur télécom en tenant compte de ces conditions spécifiques. Il est clair que la diversité des conditions locales détermine un grand nombre moyens possibles migration du réseau d'accès des abonnés existant vers la technologie ADSL.

Les technologies des télécommunications s'améliorent constamment et s'adaptent rapidement aux nouvelles exigences et conditions. Plus récemment, le principal et unique moyen d'accès des abonnés aux services réseau - et principalement aux services Internet - était un modem analogique. Cependant, les modems analogiques les plus avancés sont un modem qui répond aux exigences de la recommandation ITU-T V.34, avec un taux de transfert potentiel allant jusqu'à 33,6 Kbps, ainsi qu'un modem de génération ultérieure qui répond aux exigences de la recommandation ITU-T. V.90, avec un taux de transfert potentiel de 56 Kbit/s, ne peut pratiquement pas être fourni travail efficace utilisateur sur Internet.

Ainsi, une forte augmentation de la vitesse d’accès aux services réseau, et principalement aux services Internet, est d’une importance cruciale. Une méthode pour résoudre ce problème consiste à utiliser la famille xDSL de technologies de lignes d'abonnés à haut débit. Ces technologies fournissent des réseaux d'accès aux abonnés de grande capacité, dont l'élément principal est la paire de cuivre torsadée du réseau téléphonique local d'abonné. Bien que chacune des technologies xDSL occupe sa propre niche dans le réseau de télécommunications, il est néanmoins indéniable que les technologies de ligne d'abonné numérique à haut débit asymétrique ADSL et de ligne d'abonné numérique à très haut débit VDSL intéressent au plus haut point les fournisseurs de services de télécommunications. , les fabricants d'équipements et les utilisateurs. Et ce n'est pas un hasard : la technologie ADSL est apparue comme un moyen de fournir à l'utilisateur une large gamme de services de télécommunications, dont, en premier lieu, l'accès haut débit à Internet. À son tour, la technologie VDSL est capable de fournir à l'utilisateur une large bande passante, ce qui lui permet d'accéder à presque tous les services de réseau à large bande dans un avenir proche et lointain, mais pas dans un réseau d'accès purement en cuivre, mais dans un réseau d'accès mixte cuivre-optique. . Ainsi, ces deux technologies offriront une voie évolutive pour l’introduction de la fibre optique dans le réseau d’accès des abonnés, protégeant de la manière la plus efficace possible les investissements passés des opérateurs de réseaux locaux. L'ADSL peut donc être considéré comme le membre le plus prometteur de la famille des technologies xDSL, à laquelle succédera la technologie VDSL.

Bien que l'idée clé de la migration des services de réseau utilisant les technologies xDSL soit de passer du réseau téléphonique public analogique d'abord à l'ADSL puis, si nécessaire, au VDSL, cela n'exclut pas le recours à d'autres étapes intermédiaires dans le même but. .types de technologies xDSL. Par exemple, les technologies IDSL et HDSL peuvent être utilisées pour augmenter la capacité d'une ligne d'abonné.

Du modem analogique à l'ADSL

Le scénario de migration le plus courant pour l'accès aux services Internet est de loin la transition d'un réseau d'accès source utilisant des modems PSTN analogiques à un réseau d'accès cible utilisant des modems ADSL.

ADSL (Asymétrique Digital Subscriber Line - ligne d'abonné numérique asymétrique). Cette technologie est asymétrique. Cette asymétrie, combinée à l'état de « constante connexion établie" (quand vous éliminez le besoin de taper à chaque fois numéro de téléphone et attendre que la connexion soit établie), rend la technologie ADSL idéale pour organiser l'accès à Internet, l'accès aux réseaux locaux (LAN), etc. Lors de l'organisation de telles connexions, les utilisateurs reçoivent généralement beaucoup plus d'informations qu'ils n'en transmettent. La technologie ADSL offre des débits descendants allant de 1,5 Mbit/s à 8 Mbit/s et des débits montants de 640 Kbit/s à 1,5 Mbit/s. La technologie ADSL vous permet de maintenir le service traditionnel sans coûts importants et de fournir des services supplémentaires, notamment :

§ préservation du service téléphonique traditionnel,
§ transfert de données à haut débit jusqu'à 8 Mbit/s vers l'utilisateur du service et jusqu'à 1,5 Mbit/s depuis lui,
§ accès Internet haut débit,
§ transmission d'une chaîne de télévision en haute qualité, vidéo à la demande,
§ Apprentissage à distance.

Par rapport aux alternatives au modem câble et à la fibre optique, le principal avantage de l'ADSL est qu'il utilise votre câble téléphonique existant. Aux extrémités de la ligne téléphonique existante, des répartiteurs de fréquence sont installés (certains utilisent une copie du répartiteur anglais) - un au central téléphonique et un chez l'abonné. Un téléphone analogique ordinaire et un modem ADSL sont connectés au répartiteur d'abonné qui, selon la conception, peut servir de routeur ou de pont entre le réseau local de l'abonné et le routeur périphérique du fournisseur. Dans le même temps, le fonctionnement du modem n'interfère en rien avec l'utilisation normale communication téléphonique, qui existe indépendamment du fait que la ligne ADSL fonctionne ou non.

Actuellement, il existe deux modifications de la technologie ADSL : l'ADSL dit à grande échelle, simplement appelé ADSL, et la version dite « allégée » de l'ADSL, appelée « ADSL G. Lite ». Les deux versions de l'ADSL sont actuellement régies respectivement par les recommandations ITU-T G.992.1 et G.992.2.

Le concept d'ADSL à grande échelle est né à l'origine d'une tentative de réponse concurrentielle des opérateurs de réseaux téléphoniques locaux aux opérateurs de télévision par câble (CTV). Près de 7 ans se sont écoulés depuis l'avènement de la technologie ADSL, mais elle n'a pas encore reçu une grande attention. application pratique. Déjà au cours du processus de développement de l'ADSL à grande échelle et de la première expérience de sa mise en œuvre, un certain nombre de facteurs sont devenus évidents et ont nécessité une correction du concept original.

Les principaux de ces facteurs sont les suivants :

1. Modification de la principale cible d'usage de l'ADSL : actuellement, le principal type d'accès des abonnés au haut débit n'est plus la fourniture de services de télévision par câble, mais l'organisation de l'accès à Internet haut débit. Pour résoudre ce nouveau problème, 20 % de la capacité maximale de l'ADSL grandeur nature suffit, ce qui correspond à un débit descendant (du réseau vers l'abonné) de 8,192 Mbit/s et un débit montant (de l'abonné vers le réseau ) de 768 Kbit/s.
2. Internet n’est pas prêt à fournir des services ADSL à grande échelle. Le fait est que le système ADSL lui-même n'est qu'une partie du réseau d'accès haut débit aux services réseau. Les premières expériences d'introduction de l'ADSL dans des réseaux d'accès réels ont déjà montré que l'infrastructure Internet actuelle ne peut pas supporter des vitesses de transmission supérieures à 300-400 Kbps. Bien que l'épine dorsale du réseau d'accès à Internet soit généralement réalisée sur un câble optique, ce n'est pas ce réseau, mais d'autres éléments du réseau d'accès à Internet - tels que les routeurs, les serveurs et les PC, y compris les caractéristiques du trafic Internet, qui déterminer le débit réel de ce réseau. Par conséquent, l'utilisation de l'ADSL à grande échelle sur un réseau existant ne résout pratiquement pas le problème de l'accès des abonnés au haut débit, mais le déplace simplement de la partie abonné du réseau vers le réseau fédérateur, aggravant les problèmes d'infrastructure réseau. Par conséquent, la mise en œuvre de l’ADSL à grande échelle nécessitera une augmentation significative de la capacité du réseau fédérateur Internet et, par conséquent, des coûts supplémentaires importants.
3. Coût élevé des équipements et des services : pour un déploiement généralisé de la technologie, il est nécessaire que le coût d'une ligne d'abonné ADSL ne dépasse pas 500 $ ; les prix existants dépassent largement cette valeur. Par conséquent, d'autres produits xDSL sont actuellement utilisés, et principalement des modifications du HDSL (comme le MSDSL multi-vitesse) avec un débit de 2 Mbit/s sur une paire de cuivre.
4. La nécessité de moderniser l'infrastructure du réseau d'accès existant : le concept d'un ADSL à grande échelle nécessite l'utilisation de filtres de séparation spéciaux - appelés séparateurs, séparant les signaux basse fréquence d'un téléphone analogique ou d'un accès RNIS BRI de base et signaux haute fréquence d'accès haut débit aussi bien dans les locaux du PBX que dans les locaux de l'utilisateur. Cette opération nécessite des coûts de main d'œuvre importants, notamment dans le PBX cross-country, où se terminent des milliers de lignes d'abonnés.
5. Le problème de la compatibilité électromagnétique, qui consiste en une connaissance insuffisante de l'influence de l'ADSL grandeur nature sur d'autres systèmes de transmission numérique à haut débit (y compris de type xDSL) fonctionnant en parallèle sur le même câble.
6. Consommation d'énergie et encombrement importants : les modems ADSL existants, en plus de leur coût élevé, nécessitent également beaucoup d'espace et consomment une énergie importante (jusqu'à 8 W par modem ADSL à l'état actif). Pour que la technologie ADSL soit acceptable dans un bureau de commutation, il est nécessaire de réduire la consommation d'énergie et d'augmenter la densité des ports.
7. Mode de fonctionnement asymétrique de l'ADSL grandeur nature : avec une bande passante constante de la ligne ADSL, c'est un obstacle pour certaines applications qui nécessitent un mode de transmission symétrique, comme la visioconférence, ainsi que pour organiser le travail de certains utilisateurs. qui disposent de leurs propres serveurs Internet. Il faut donc disposer d'un ADSL adaptatif, capable de fonctionner à la fois en mode asymétrique et mode symétrique.
8. Il a été démontré que le matériel et les logiciels des locaux de l'utilisateur sont également goulot Systèmes ADSL. Des tests ont montré, par exemple, que les programmes populaires -- Navigateurs Web et plateformes matériel Les PC peuvent limiter leur débit à 600 Kbps. Par conséquent, pour utiliser pleinement les connexions ADSL haut débit, des améliorations du matériel client et logiciel utilisateur.

Les problèmes énumérés de l'ADSL à grande échelle ont déclenché l'émergence de sa version « allégée », qui est l'ADSL G.Lite déjà mentionné. Présentons les caractéristiques les plus significatives de cette technologie.

Possibilité de fonctionner en mode asymétrique et symétrique : en mode asymétrique avec des débits de transmission allant jusqu'à 1536 Kbps dans le sens descendant (du réseau vers l'abonné) et jusqu'à 512 Kbps dans le sens montant (de l'abonné vers le réseau) ; en mode symétrique - jusqu'à 256 Kbps dans chaque sens de transmission. Dans les deux modes, à l'aide du code DMT, la vitesse de transmission est automatiquement ajustée par pas de 32 Kbps en fonction de la longueur de la ligne et de la puissance des interférences.

Simplifier le processus d'installation et de configuration des modems ADSL GLite en supprimant l'utilisation de filtres de séparation (splitters) dans les locaux de l'utilisateur, ce qui permet d'effectuer ces démarches par l'utilisateur lui-même. Cela ne nécessite pas le remplacement du câblage interne dans les locaux de l'utilisateur. Cependant, comme le montrent les résultats des tests, cela n’est pas toujours possible. Une mesure efficace pour protéger un canal de transmission de données à large bande contre les signaux de numérotation par impulsions et les signaux de sonnerie consiste à installer des microfiltres spéciaux directement dans la prise téléphonique.

Les longueurs de ligne ADSL GLite disponibles permettent de fournir un accès Internet haut débit à la grande majorité des particuliers. Il est à noter que de nombreux fabricants d'équipements ADSL ont choisi le concept d'équipement ADSL prenant en charge à la fois les modes de fonctionnement ADSL haut débit et ADSL G.Lite. On suppose que l'apparition des équipements ADSL G.Lite activera considérablement le marché des appareils d'accès Internet haut débit. Il est fort probable qu'il occupera le créneau de l'accès haut débit aux services de réseau pour les utilisateurs du secteur domestique.

L'avènement de l'étape intermédiaire ADSL sous la forme de l'ADSL G.Lite crée la possibilité d'une transition en douceur des modems analogiques existants vers l'accès haut débit - d'abord vers Internet via G.Lite, puis vers les services multimédias via l'ADSL à grande échelle.

La migration d'un modem analogique vers l'une des modifications ADSL est bénéfique pour le fournisseur de services car les appels de durée accrue, tels que les appels des utilisateurs vers Internet, sont acheminés en contournant le réseau téléphonique public commuté. Si le fournisseur de services est un opérateur de réseau local traditionnel, ce scénario lui confère un autre avantage supplémentaire (mais non moins important), puisqu'il élimine le besoin d'une mise à niveau coûteuse du commutateur du réseau téléphonique existant vers un commutateur RNIS, ce qui Il serait nécessaire d'augmenter la vitesse d'accès aux services Internet en cas de migration des services du réseau téléphonique public vers les services du réseau RNIS. Un investissement supplémentaire aussi important dans la transition du RTPC analogique au RNIS s'explique par le fait que ce dernier est un concept de réseau doté de sa propre pile de protocoles multicouches très puissante. Par conséquent, cette mise à niveau nécessite des changements importants dans le matériel et les logiciels de la station de commutation numérique PSTN. Dans le même temps, un modem ADSL est simplement un modem haut débit qui utilise des protocoles de réseau de données standard basés sur la transmission de paquets ou de cellules ATM pour le prendre en charge. Cela réduit considérablement la complexité de l’accès à Internet et donc l’investissement requis.

De plus, du point de vue des internautes, des opérateurs de réseaux et des fournisseurs d'accès Internet, il est plus judicieux de migrer directement d'un modem RTC non pas vers un modem RNIS, mais directement vers un modem ADSL. Avec un débit RNIS maximum à bande étroite de 128 Kbps (ce qui correspond à la combinaison de deux canaux B d'accès principal RNIS), le passage au RNIS permet une augmentation du débit d'accès par rapport au réseau RTC, potentiellement un peu plus de 4 fois et nécessite également des investissements importants. Par conséquent, l'étape intermédiaire de la transition du PSTN au RNIS comme recours efficace l'accès à Internet perd pratiquement son sens. Bien entendu, cela ne s'applique pas aux régions où l'adoption du RNIS est déjà largement répandue. Ici, bien entendu, le facteur déterminant est la protection des investissements réalisés.

Ainsi, les principales incitations pour la méthode de migration du réseau d'accès envisagée sont :

§ Une énorme augmentation de la vitesse d'accès aux services Internet.
§ Conserver le téléphone analogique ou l'accès RNIS de base (BRI ISDN).
§ Déplacement du trafic Internet du réseau PSTN vers un réseau IP ou ATM.
§ Pas besoin de mettre à niveau le commutateur PSTN vers un commutateur RNIS.

Si le principal levier de migration d'un modem analogique vers un modem ADSL est l'accès Internet haut débit, alors la manière la plus appropriée de mettre en œuvre ce service serait de mettre en œuvre un terminal ADSL distant, appelé ATU-R, sous la forme d'un carte ordinateur personnel(ordinateur). Cela réduit la complexité globale du modem et élimine les problèmes de câblage interne (du modem au PC) dans les locaux de l'utilisateur. Cependant, les opérateurs de réseaux téléphoniques sont généralement réticents à louer un modem ADSL s'il s'agit de la carte interne d'un PC, car ils ne veulent pas être responsables d'éventuels dommages sur le PC. Par conséquent, les terminaux distants ATU-R sont jusqu'à présent devenus plus répandus sous la forme d'une unité distincte appelée modem ADSL externe. Le modem ADSL externe est connecté à un port LAN (10BaseT) ou à un port série (série autobus universel USB). Cette conception est plus complexe car elle nécessite un espace supplémentaire et une alimentation séparée. Mais un tel modem ADSL peut être acheté par un abonné au réseau téléphonique local et mis en service par un utilisateur de PC de manière indépendante. De plus, un modem externe peut être connecté non pas à un PC, mais à un hub ou un routeur LAN dans les cas où l'utilisateur dispose de plusieurs ordinateurs.

Et cette situation est typique des organisations, des centres d'affaires et des complexes résidentiels.

Migration vers l'ADSL s'il y a un accès TsSPAL dans le réseau

Le scénario de migration précédent nécessite une paire de cuivre physique continue entre les locaux du central local et les locaux de l'utilisateur. Cette situation est plus typique des pays en développement dotés d'un réseau de télécommunications relativement sous-développé, dont fait partie la Russie. Dans les pays disposant d'un réseau de télécommunications développé sur le réseau téléphonique d'abonné, pour augmenter les distances couvertes, les systèmes de transmission numérique d'abonné (DSTS) sont largement utilisés, utilisant principalement les équipements des systèmes de transmission numérique primaires de hiérarchies plésiochrones (E 1). Par exemple, aux États-Unis, au début des années 90, environ 15 % de toutes les lignes d'abonnés étaient desservies par DSC (aux États-Unis, elles sont appelées Digital Local Carrier - DLC), à l'avenir, on s'attend à ce que leur capacité totale augmente à 45 % du nombre total de lignes d'abonnés. Actuellement, des réseaux d'accès aux abonnés très fiables sont en cours de construction, qui utilisent un support de transmission combiné cuivre-optique et des structures en anneau sécurisées utilisant un équipement de hiérarchie numérique synchrone SDH.

Les DSPAL modernes non seulement multiplexent les signaux d'un certain nombre d'abonnés en un flux numérique transmis sur deux paires symétriques, mais peuvent également remplir des fonctions de concentration de charge (2:1 ou plus), ce qui réduit la charge sur les stations de commutation. Dans ce cas, un terminal d'extrémité du TsSPAL est situé dans les locaux du PBX et l'autre est situé à un point intermédiaire entre le PBX et les locaux de l'utilisateur. Par conséquent, une ligne d’abonné physique individuelle n’existe qu’entre les locaux de l’utilisateur et le terminal TsSPAL distant. Par conséquent, le multiplexeur d'accès ADSL (DSLAM - DSL access multiplexor) et son composant - le terminal de la station ADSL ATU-C - doivent être situés non pas sur le PBX, mais à l'endroit où est installé le terminal distant (RDT). Dans ce cas, les solutions techniques suivantes sont utilisées pour organiser les systèmes ADSL :

1. DSLAM distant, situé dans un conteneur séparé à proximité du conteneur RDT et conçu pour desservir un grand nombre d'utilisateurs (généralement de 60 à 100 lignes ADSL). Dans ce cas, aucun système particulier de gestion et de maintenance n'est requis, puisqu'un système de contrôle de configuration et de surveillance de l'état des lignes ADSL d'un DSLAM standard installé dans les locaux du PBX est utilisé. Un tel DSLAM peut fonctionner avec presque tous les équipements DSPAL, puisqu'il s'agit d'un équipement autonome ; Le DSLAM sépare simplement le trafic PSTN du trafic de la ligne ADSL elle-même et le transmet sous forme analogique aux équipements DSPAL. En même temps, une telle solution est très coûteuse : l'équipement DSLAM étant autonome, de sérieux travaux d'installation et d'installation sont nécessaires, organisant l'alimentation électrique de l'équipement et bien plus encore ; par conséquent, cette solution n'est appropriée que s'il existe un grand nombre d'utilisateurs DSPAL.
2. Cartes de ligne ADSL intégrées aux équipements TsSPAL. Dans ce cas, ils sont utilisés places libres dans des cartes d'équipement TsSPAL placées dans un conteneur RDT, avec deux options possibles :
- § L'équipement DSPAL est utilisé uniquement pour le boîtier et la protection mécanique des cartes ADSL, et toutes les connexions sont réalisées à l'aide de câbles, ce qui est typique du DSP traditionnel ;
- § La carte de ligne ADSL fait partie de l'équipement TsSPAL et est simplement intégrée à ce dernier. Cette deuxième méthode est généralement utilisée dans la nouvelle génération d'équipements TsSPAL et élimine le besoin de tout travaux d'installation dans le bloc TsSPAL.
- § Multiplexeur d'accès à distance (RAM - multiplexeur d'accès à distance), qui remplit les mêmes fonctions que le DSLAM. Il diffère du DSLAM en ce qu'il est intégré à l'infrastructure TsSPAL existante et ne nécessite pas de mise à niveau de l'infrastructure du réseau d'accès aux abonnés existante, ce qui est associé à des coûts importants. L'utilisation de la RAM est universelle car elle offre la possibilité collaboration avec tout type d'équipement TsSPAL. En règle générale, les unités RAM sont de petite taille et peuvent s'adapter aux conteneurs matériels RDT existants. Le principal problème des RAM actuellement connues est leur manque d’évolutivité.

Du RNIS à l'ADSL

Dans les années 90, pour aller plus loin accès rapide Pour accéder à Internet, lorsque cela était possible, les lignes RNIS ont commencé à être largement utilisées. Au fil du temps, quand débit Le RNIS ne suffira pas : une solution naturelle serait de « compléter » la ligne d'abonné RNIS par un canal ADSL à haut débit. Comme pour les lignes analogiques classiques, cette méthode, appelée « RNIS sous ADSL », utilise des filtres pour séparer les signaux ADSL et RNIS.

Cette solution est particulièrement intéressante car elle ne pose pratiquement aucun problème pour répondre aux normes RNIS à bande étroite et, par conséquent, pour mettre en œuvre la voie de migration RNIS vers ADSL. C'est pourquoi cette méthode Cette évolution sera particulièrement populaire dans les pays où le RNIS à bande étroite a été largement adopté, la transition du RNIS vers l'ADSL à grande échelle étant susceptible de dominer.

Du HDSL à l'ADSL

La technologie HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line) est de loin la plus aboutie et la moins coûteuse des technologies xDSL. Il est apparu comme une alternative efficace aux équipements obsolètes des principaux centres de traitement numérique E! pour une utilisation sur les lignes réseau locales, ainsi que pour l'accès principal au RNIS (PRA ISDN). Grâce à l'utilisation généralisée du HDSL dans diverses régions du monde, les procédures de déploiement de tels systèmes, leur maintenance opérationnelle et leurs tests sont bien établies ; bien connu aussi haute qualité paramètres et haute fiabilité des systèmes HDSL. Par conséquent, les opérateurs de télécommunications et les fournisseurs de services réseau utilisent volontiers les équipements HDSL pour accéder à Internet haut débit. Cependant, le plus souvent, l'utilisation du HDSL dans un réseau d'accès aux abonnés nécessite l'utilisation d'au moins deux paires de cuivre, ce qui n'est presque pas toujours possible. L'utilisation d'une seule paire pour organiser une ligne HDSL réduit considérablement les distances qui se chevauchent. De plus, les équipements HDSL ne permettent pas d'organiser un téléphone analogique, ce qui nécessite l'utilisation d'une paire d'abonnés supplémentaire à cet effet. Il existe donc des facteurs importants motivant l’opportunité de passer du HDSL à l’ADSL. Avec une telle migration, le débit du réseau d'accès dans le sens aval (c'est-à-dire du réseau vers l'abonné) augmente fortement : une seule paire suffit et il devient possible d'organiser un téléphone analogique. Cependant, des problèmes peuvent survenir avec ce scénario de migration. Ainsi, la bande passante montante d'un réseau d'accès ADSL (c'est-à-dire depuis l'abonné vers le réseau) est généralement inférieure à la bande passante HDSL correspondante.

De l'IDSL à l'ADSL

L'une des modifications des technologies xDSL est la technologie dite IDSL, qui a une abréviation plus complète « ISDN DSL ». IDSL (Ligne d'abonné numérique RNIS - Ligne d'abonné numérique IDSN). Cette technologie est apparue comme une réponse adéquate de la part des équipementiers et des fournisseurs d'accès Internet aux problèmes liés à la surcharge du réseau RNIS commuté avec le trafic des utilisateurs Internet et au débit d'accès Internet insuffisant pour de nombreux utilisateurs utilisant des modems analogiques.

La technologie IDSL implique simplement la formation d'un chemin numérique point à point d'une capacité de 128 Kbps basé sur le format d'accès de base RNIS BRI en combinant deux canaux B principaux de 64 Kbps chacun ; dans ce cas, le canal D auxiliaire prévu au format RNIS BRI n'est pas utilisé, c'est-à-dire que le chemin IDSL a une structure de type « 128+0 » Kbit/s. L'IDSL utilise des puces de ligne d'abonné numérique RNIS standard (appelées interface U). Cependant, contrairement à l'interface U RNIS, l'équipement IDSL se connecte à Internet non pas via un commutateur PSTN ou RNIS, mais via un routeur. Par conséquent, la technologie IDSL est utilisée uniquement pour la transmission de données et ne peut pas fournir de services vocaux PSTN ou RNIS.

Les propriétés les plus attractives de l'IDSL sont la maturité de la technologie RNIS, le faible coût des puces d'interface RNIS U, la facilité d'installation et de maintenance par rapport à l'installation et maintenance technique RNIS standard (puisque l'IDSL contourne le centre de commutation RNIS), ainsi que la possibilité d'utiliser un équipement de mesure RNIS standard. De plus, les opérateurs télécoms et les fournisseurs d’accès Internet qui déploient le RNIS connaissent généralement très bien ce dernier. Par conséquent, il n'y a aucun problème associé à la planification et à la maintenance des lignes IDSL. La principale motivation pour migrer de l’IDSL vers l’ADSL est de fournir un accès Internet plus rapide qu’un modem analogique. Cependant, gardez à l'esprit que lorsque vous utilisez l'IDSL pour accéder à Internet, une deuxième ligne d'abonné est nécessaire pour accéder au PSTN. Le passage à la technologie ADSL, qui conserve la possibilité d'accès des abonnés au réseau téléphonique commuté (et, le cas échéant, à Internet), permet à l'utilisateur de se limiter à une seule ligne d'abonné, ce qui profite non seulement à ce dernier, mais aussi pour l'opérateur télécom.

SDSL (ligne d'abonné numérique symétrique). Tout comme la technologie HDSL, la technologie SDSL permet une transmission symétrique des données à des vitesses correspondant aux vitesses de la ligne T 1/E 1, mais la technologie SDSL présente deux différences importantes. Premièrement, une seule paire de fils torsadés est utilisée et deuxièmement, la distance de transmission maximale est limitée à 3 km. La technologie offre les avantages nécessaires aux représentants d'entreprise : accès Internet haut débit, organisation de la communication téléphonique multicanal (technologie VoDSL), etc. Technologie MSDSL (Multi-speed SDSL), qui permet de modifier la vitesse de transmission pour obtenir une vitesse de transmission optimale. portée et vice versa.

Le SDSL peut être décrit de la même manière que le HDSL. Certes, il permet de parcourir une distance plus courte que le HDSL, mais vous pouvez économiser sur une deuxième paire. Bien souvent, le bureau de l’utilisateur n’est qu’à 3 km du point de présence de l’opérateur, et cette technologie présente alors un net avantage sur le HDSL en termes de rapport prix/qualité de service pour son utilisateur. L'option MSDSL permet, si l'état du câble n'est pas très bon, de parcourir la même distance, mais à un débit inférieur ; de plus, tous les clients n'ont pas besoin du plein 2 Mbit/s et très souvent de 256 voire 128 kbit/s. est suffisant.

Comme autre modification du SDSL, l'équipement HDSL2 est utilisé, qui est une version améliorée du HDSL utilisant un code de transmission linéaire plus efficace.

Possibilités d'évolution de l'ADSL : de l'accès Internet à la fourniture d'une gamme complète de services réseau

Les méthodes envisagées pour la migration de l'accès au haut débit concernent les réseaux inférieurs, niveau physique modèle de télécommunications multi-niveaux, puisque les technologies xDSL elles-mêmes sont essentiellement des technologies de la couche physique. Non moins intéressantes sont les voies de l'évolution de l'ADSL, depuis l'accès à Internet jusqu'à la fourniture d'une gamme complète de services réseau. Par gamme complète de services réseau, nous entendons principalement les services multimédias et la vidéo interactive.

Actuellement, environ 85 % du volume total des services à large bande sont consacrés à l'accès à Internet et 15 % seulement à l'accès aux services multimédias et à la télévision interactive. La première étape de l’accès au haut débit sera donc, dans la grande majorité des cas, l’accès à Internet. La stratégie de fourniture de services à large bande est actuellement entièrement représentée par le concept développé par l'UIT-T d'un réseau à large bande avec intégration de services RNIS, brièvement appelé RNIS-LB. La méthode de transmission asynchrone (ATM) a été choisie comme élément clé du réseau RNIS-LB, basé sur le concept d'utilisation optimale de la bande passante du canal pour transmettre un trafic hétérogène (parole, images et données). Par conséquent, la technologie ATM prétend être un moyen de transport universel et flexible, qui constitue la base de la construction d'autres réseaux.

L'ATM, comme toute technologie révolutionnaire, a été créée sans tenir compte du fait que d'importants investissements ont été réalisés dans les technologies existantes, et personne n'abandonnera les équipements anciens et fonctionnels, même si de nouveaux équipements plus avancés sont apparus. Par conséquent, la méthode ATM est apparue principalement dans les réseaux territoriaux, où le coût des commutateurs ATM par rapport au coût du réseau de transport lui-même est relativement faible. Pour un LAN, le remplacement des commutateurs et des adaptateurs réseau équivaut presque à un remplacement complet des équipements réseau, et la transition vers l'ATM ne peut être provoquée que par des raisons très sérieuses. De toute évidence, le concept d’introduction progressive de l’ATM dans le réseau existant de l’utilisateur semble plus attrayant (et peut-être plus réaliste). En principe, ATM permet de transporter directement des messages de protocole au niveau de l'application, mais est plus souvent utilisé comme transport pour les protocoles des couches liaison et réseau de réseaux qui ne sont pas des réseaux ATM (Ethernet, IP, Frame Relay, etc.).

La technologie ATM est actuellement recommandée à la fois par l'ADSL Forum et par l'UIT-T pour l'équipement de ligne ADSL lui-même (c'est-à-dire le modem du point d'accès ATU-C et le modem des locaux de l'utilisateur distant ATU-R). Cela s'explique principalement par le fait que l'ATM est la norme pour le réseau d'accès à large bande RNIS-LB.

Dans le même temps, la grande majorité des serveurs et des équipements utilisateur sur Internet prennent en charge les protocoles TCP/IP et Ethernet. Par conséquent, lors du passage à la technologie ATM, il est nécessaire d’utiliser au maximum la pile de protocoles TCP/IP existants comme principal outil d’accès haut débit à Internet. Cela s'applique non seulement au transport et couche réseau TCP/IP, mais aussi au niveau du lien. Ce qui précède s'applique principalement au protocole (ou plutôt à la pile de protocoles) PPP (« Point to point protocol »), qui est un protocole de niveau liaison de la pile de protocoles TCP/IP et régule les procédures de transmission de trames d'informations via une liaison série. canaux de communication.

Le protocole PPP est actuellement largement utilisé par les fournisseurs de réseaux pour accéder aux services Internet à l'aide de modems analogiques et offre la possibilité de contrôler les fonctions dites AAA :

§ Authentification (authentification, c'est-à-dire le processus d'identification de l'utilisateur).
§ Autorisation (autorisation, c'est-à-dire droits d'accès à des services spécifiques).
§ Comptabilité (comptabilité des ressources, y compris tarification des services).

Tout en remplissant toutes ces fonctions, le protocole garantit également la protection nécessaire des informations. La capacité de distribuer dynamiquement un nombre limité d'adresses IP entre ses clients est tout aussi importante pour un fournisseur d'accès Internet. Cette fonction est également prise en charge par le protocole PPP. Ainsi, il est très important tant pour le fournisseur d'accès Internet que pour l'utilisateur de conserver le protocole PPP lors de l'accès à Internet haut débit via une ligne ADSL en utilisant la méthode ATM.

Outre la méthode envisagée pour exploiter un réseau ADSL utilisant la technologie ATM, brièvement appelée « PPP over ATM », il en existe plusieurs autres : « Classical IP over ATM » (« Classical IP and ARP over ATM » ou IPOA) , la spécification « Emulation » développée par les réseaux locaux de l'ATM Forum" (émulation LAN ou LANE), la nouvelle spécification de l'ATM Forum "Multiprotocol Over ATM" (ou MPOA).

Bien que la norme ATM soit reconnue comme la norme universelle la plus prometteuse pour la transmission d'informations hétérogènes (parole, vidéo et données), elle n'est pas sans inconvénients, dont le principal reste le processus complexe et long de mise en place d'un réseau virtuel permanent. canal PVC.

Actuellement, le protocole de transfert de données le plus populaire, principalement pour les applications Internet, est la pile de protocoles TCP/IP. En lien avec l’avènement de la technologie ATM, la question se pose : « Faut-il abandonner complètement TCP/IP et adopter uniquement l’ATM ? La vie a montré que la meilleure chose à faire est de combiner les avantages de ces deux technologies. Par conséquent, en tant qu'outil permettant de migrer la technologie ADSL de l'accès Internet à la fourniture d'un ensemble complet de services réseau, l'ADSL Forum considère non seulement la méthode ATM, mais également la norme TCP/IP. Ceci est tout à fait logique et dans l’intérêt tant des opérateurs télécoms que des utilisateurs, compte tenu de la grande diversité des conditions des réseaux d’accès local.

De l'ADSL au VDSL

À mesure que la demande des utilisateurs pour une capacité accrue augmente, les réseaux d'accès aux abonnés en cuivre pur migreront de plus en plus vers des réseaux combinés cuivre-optique, collectivement connus sous le nom de FITL (Fiber In The Loop). À mesure que la fibre optique de ce réseau combiné se rapproche des locaux de l'utilisateur sur sa section de cuivre, la technologie VDSL pourrait être demandée, qui remplacera l'ADSL. VDSL (Ligne d'Abonné Numérique à Très Haut Débit). La technologie VDSL est la technologie xDSL la plus rapide. En version asymétrique, il offre un débit de transfert de données descendant allant de 13 à 52 Mbit/s, et un débit de transfert de données montant allant de 1,6 à 6,4 Mbit/s, en version symétrique - en allant de 13 à 26 Mbit/s. , sur une paire torsadée de fils téléphoniques. La technologie VDSL peut être considérée comme une alternative rentable à la pose de fibre optique. Cable optiqueà l'utilisateur final. Cependant, la distance maximale de transmission des données pour cette technologie varie de 300 m (à une vitesse de 52 Mbit/s) à 1,5 km (à une vitesse allant jusqu'à 13 Mbit/s). La technologie VDSL peut être utilisée aux mêmes fins que l'ADSL ; De plus, il peut être utilisé pour transmettre des signaux de télévision haute définition (HDTV), de vidéo à la demande, etc.

Notre retard dans le développement des réseaux de transmission de données a joué un rôle positif - les opérateurs n'ont pas eu le temps d'investir des fonds importants dans l'équipement des réseaux RNIS commutés à bande étroite, ainsi que dans le développement des sections d'abonnés des réseaux de transmission de données basés sur les équipements HDSL et IDSL. .

De ce qui précède, il ressort clairement que dans les conditions russes, le scénario le plus répandu sera l'évolution des réseaux d'accès filaires aux abonnés du modem analogique à l'ADSL. Aujourd'hui déjà, la demande de services d'accès Internet à haut débit a tellement augmenté qu'il est logique de commencer au moins à étudier les problèmes économiques et techniques du déploiement de réseaux d'accès aux abonnés basés sur les technologies xDSL.

Ainsi, chaque technologie de la famille technologique xDSL résout avec succès le problème pour lequel elle a été développée. Deux d'entre eux, l'ADSL et le VDSL, permettent aux opérateurs téléphoniques de proposer de nouveaux types de services, et le réseau téléphonique existant a de réelles perspectives de devenir un réseau à service complet. Quant aux opérateurs eux-mêmes, il est fort probable qu'au fil du temps, seuls ceux qui seront en mesure de fournir à l'utilisateur la gamme maximale de services resteront.

Connecter les abonnés par fibre optique

Les équipements permettant de connecter les abonnés par câble optique se sont généralisés en Europe et aux États-Unis. Les avantages d'une telle solution sont évidents : fiabilité, qualité de transmission et débit élevés, donc vitesse pratiquement illimitée au niveau de l'interface utilisateur. Malheureusement, cette décision Cela présente également des inconvénients. Premièrement, le temps nécessaire pour poser le câble et obtenir tout permis nécessaires peut être assez important, ce qui réduit le taux de retour sur investissement. Deuxièmement, l'utilisation de la fibre optique ne peut être économiquement justifiée que lors du raccordement d'un grand nombre d'abonnés concentrés en un seul endroit, par exemple dans des zones de développement de masse ou dans des immeubles de bureaux. Dans les zones où la densité d'abonnés est faible, seuls 5 à 10 % des ressources en câbles optiques sont utilisées, il est donc plus économique de densifier le réseau câblé existant ou d'utiliser l'accès radio.

De nos jours, la fibre optique est largement utilisée à la place des câbles téléphoniques multiconducteurs dans la section entre un central téléphonique (PBX) et un hub distant, auquel, par exemple, sont connectés les téléphones installés dans les appartements d'un immeuble à plusieurs étages ou de plusieurs bâtiments. . Équipement mettant en œuvre le multiplexage/démultiplexage des lignes connexion individuelle abonnés, s’appelait Digital Loop Carrier (DLC), que l’on peut traduire par « système de concentration numérique lignes téléphoniques" De tels systèmes sont produits aux USA, en Europe occidentale, en Asie (AFC, SAT, Siemens, etc.). Plusieurs entreprises se préparent à lancer des DLC en Russie.

De par son architecture, l'équipement DLC est un multiplexeur temporel doté de différentes interfaces utilisateurs et d'une interface ligne pour une connexion directe à la fibre optique. Cela garantit l'intégration de plusieurs lignes d'abonnés en un seul flux numérique à haut débit arrivant au PBX (nœud de réseau) via un câble optique.

Trousse Les interfaces des utilisateurs, en règle générale, comprend une interface analogique à deux fils d'abonné (téléphone ordinaire), une interface analogique avec signalisation E&M, une interface numérique (V.24 ou V.35), une interface RNIS. Les interfaces de station permettent la connexion à des PBX analogiques (via une interface d'abonné à deux fils ou une interface E&M), à des PBX numériques (via l'interface E! avec signalisation V.51 ou l'interface EZ avec signalisation V.52). Bien entendu, une connexion via l'interface RNIS et l'interface numérique V.24/V.35 (pour la connexion à un réseau de données) est également prévue.

Les interfaces linéaires des équipements DLC modernes peuvent être divisées en plusieurs groupes :

§ Une interface optique est nécessaire pour une connexion directe aux fibres optiques (la vitesse de ligne varie généralement de 34 à 155 Mbit/s). Par exemple, dans le système NATEKS 1100E, la vitesse est de 49,152 Mbit/s, la réception et la transmission s'effectuent séparément sur deux fibres, la longueur d'onde de l'émetteur laser est de 1310 nm.
§ Interface électrique - de E! (2 Mbit/s) à EZ (34 Mbit/s) - vous permet de vous connecter à des réseaux à haut débit qui assurent une transmission transparente des flux numériques (par exemple, vers un réseau SDH). L'interface électrique permet également de connecter des équipements via des chemins HDSL ou des lignes micro-ondes, et sur courtes distances(jusqu'à 1 km le long de E!) reliez directement les éléments du système.

Réseau d'accès aux abonnés – il s’agit d’un ensemble de moyens techniques entre les appareils terminaux d’abonnés installés chez l’utilisateur et cet équipement de commutation dont le plan de numérotation (ou d’adressage) inclut les terminaux connectés au système de télécommunication.

5.1. Modèles de réseaux d'accès aux abonnés

Dans un système de télécommunications moderne, le rôle du réseau d'accès n'est pas le seul à changer. Dans la plupart des cas, le territoire à l'intérieur duquel le réseau d'accès est créé s'étend également. Afin d'éliminer les différences d'interprétation de la place et du rôle du réseau d'accès dans les publications modernes, dans la Fig. La figure 5.1 montre un modèle de système de télécommunications prometteur.

Figure 5.1 – Modèle d'un système de télécommunication

Le premier élément du système de télécommunications est un ensemble de terminaux et autres équipements installés dans les locaux de l'abonné (utilisateur). Dans la littérature technique anglaise, cet élément du système de télécommunications correspond au terme Customer Premises Equipment (CPE).

Le deuxième élément du système de télécommunications est en effet le réseau d’accès des abonnés. Le rôle du réseau d'accès des abonnés est d'assurer l'interaction entre les équipements installés chez l'abonné et le réseau de transit. Typiquement, un poste de commutation est installé à l'interface entre le réseau d'accès des abonnés et le réseau de transit. L'espace couvert par le réseau d'accès des abonnés s'étend entre les équipements situés chez l'abonné et ce poste de commutation.

Le réseau d'accès aux abonnés est divisé en deux sections : le plan inférieur de la Fig. 5.1. Les lignes d'abonnés (Loop Network) peuvent être considérées comme des moyens individuels de connexion d'équipements terminaux. En règle générale, ce fragment du réseau d'accès aux abonnés est un ensemble d'AL. Le réseau de transfert sert à améliorer l'efficacité des installations d'accès des abonnés. Ce fragment du réseau d'accès est mis en œuvre sur la base de systèmes de transmission et, dans certains cas, des dispositifs de concentration de charge sont également utilisés.

Le troisième élément du système de télécommunications est le réseau de transit. Ses fonctions sont d'établir des connexions entre des terminaux inclus dans divers réseaux d'accès aux abonnés, ou entre un terminal et des moyens de support de services quelconques. Dans le modèle considéré, le réseau de transit peut couvrir une zone soit à l'intérieur d'une même ville ou d'un même village, soit entre les réseaux d'accès aux abonnés de deux pays différents.

Le quatrième élément du système de télécommunications illustre les moyens d'accès aux différents services de télécommunications. En figue. 5.1, dans la dernière ellipse, le nom est indiqué dans la langue d'origine (Service Nodes), qui est traduit en trois mots - nœuds qui prennent en charge les services. Des exemples d'un tel nœud peuvent être les lieux de travail des opérateurs téléphoniques et des serveurs dans lesquels toutes les informations sont stockées.

Montré sur la Fig. La structure 5.1 doit être considérée comme un modèle prometteur de système de télécommunication. Pour résoudre les problèmes terminologiques, tournons-nous vers le modèle inhérent aux réseaux d'accès aux abonnés des centraux téléphoniques analogiques. Un tel modèle est présenté sur la Fig. 5.2. Lorsque nous examinons les réseaux locaux existants, nous utiliserons généralement deux termes : « réseau d'abonnés » ou « réseau AL ». Les mots « Réseau d'accès aux abonnés » sont utilisés lorsque nous parlons de sur un système de télécommunications prometteur.

Figure 5.2 – Modèle de réseau d'abonnés

Ce modèle est valable pour GTS et STS. De plus, pour le GTS illustré à la Fig. Le modèle 5.2 est invariant par rapport à la structure de la communication interstation. Il en est de même pour :

réseaux non zonés constitués d'un seul central téléphonique ;

les réseaux régionalisés, constitués de plusieurs centraux téléphoniques automatiques régionaux (RATS), connectés entre eux selon le principe du « chacun à chacun » ;

réseaux régionalisés construits avec des nœuds de messages entrants (INO) ou avec des nœuds de messages sortants (UIS) et OMS.

Pour tous les éléments du réseau d'abonnés, les termes en anglais sont indiqués entre parenthèses. Il est à noter que le terme « ligne de communication inter-armoires » (câble Link) n'est pas encore utilisé dans la terminologie nationale, puisque de telles routes ne sont quasiment jamais utilisées dans le GTS et le STS.

Un modèle illustrant les principales options pour construire un réseau d'abonnés est présenté sur la Fig. 5.3. Cette photo détaille certaines parties du modèle précédent.

Figure 5.3 – Principales options de construction

réseau d'abonnés

En figue. 5.3 utilise un certain nombre de notations que l'on trouve rarement dans la littérature technique nationale. Le point de connexion est représenté par deux cercles concentriques. Ce symbole est souvent utilisé dans les documents de l'UIT. La désignation d'un boîtier de distribution (Point de distribution) par un carré noir est également typique.

Le modèle présenté sur la fig. 5.3 peut être considéré comme universel en ce qui concerne le type de poste de commutation. En principe, il en va de même pour un central téléphonique manuel et pour le système de diffusion d'informations numériques le plus moderne. De plus, ce modèle est invariant au type de réseau interactif, tel que le téléphone ou le télégraphe.

D'autre part, une station de commutation numérique peut avoir son propre modèle qui reflétera plus précisément les spécificités du réseau d'accès des abonnés. Cette tâche est assez difficile. Le problème est que le processus d'introduction d'une station de commutation numérique entraîne des changements dans la structure du réseau téléphonique local. Dans certains cas, cela affecte considérablement la structure du réseau d'abonnés. Un exemple typique d'une telle situation est l'installation d'un poste de commutation numérique, remplaçant plusieurs anciens postes électromécaniques. La section gare du poste de commutation numérique - avec ce mode de modernisation du réseau téléphonique local - fédère en réalité tous les territoires desservis par des centraux téléphoniques électromécaniques précédemment démantelés. De plus, lors de la mise en œuvre d'une station de commutation numérique, des solutions spécifiques (permanentes ou temporaires) peuvent survenir lorsque certains groupes d'abonnés distants sont connectés via l'utilisation de concentrateurs.

Bien entendu, de telles décisions doivent être prises en compte au stade de l'élaboration du concept général de modernisation du réseau téléphonique local. Une fois que les décisions conceptuelles appropriées ont été prises, vous pouvez commencer à chercher options optimales construire un réseau d'accès aux abonnés. Pour une station de commutation numérique fictive, ces options sont présentées dans la Fig. 5.4. Les deux derniers chiffres (5,3 et 5,4) présentent un certain nombre de points communs.

Figure 5.4 – Modèle de réseau d'accès aux abonnés pour une station de commutation numérique

Premièrement, les deux structures impliquent la présence d'une « zone d'alimentation directe » - une enclave à l'intérieur de laquelle les lignes électriques sont connectées directement au répartiteur (sans câbles de connexion dans les armoires de distribution).

Deuxièmement, derrière la "zone d'alimentation directe", se trouve la zone suivante du réseau d'accès, pour laquelle dans une station numérique il est conseillé d'utiliser des modules d'abonnés distants (hubs ou multiplexeurs), et pour un PBX analogique - soit des câbles non compressés ou canaux formés par les systèmes de transmission.

Troisièmement, il convient de noter que la structure du réseau d'abonnés - quel que soit le type de poste de commutation - correspond à un graphe à topologie arborescente. Ceci est significatif du point de vue de la fiabilité des communications : l'utilisation de la technologie de commutation numérique non seulement n'augmente pas le facteur de disponibilité AL, mais, dans certains cas, le réduit en raison de l'introduction d'équipements supplémentaires dans la zone du croisement ATS. -pays au terminal utilisateur.

Pour dresser une liste de termes nécessaires plus loin et, surtout, pour établir la correspondance entre les concepts adoptés dans la pratique nationale et les documents de l'UIT, il est conseillé de fournir la structure du réseau AL, présentée en haut de la Fig. 5.5.

Pour le schéma fonctionnel AL (partie supérieure de la Fig. 5.5), trois options sont présentées pour connecter le terminal d'abonné au poste de commutation.

La branche supérieure de cette figure montre une option prometteuse pour connecter le TA sans utiliser d'équipement de croisement intermédiaire. Le câble est posé depuis le raccordement transversal jusqu'au boîtier de distribution, où le téléphone est connecté via le câblage d'abonné.

Dans certains cas, AL est organisé à l'aide de lignes aériennes de communication (ACL). En figue. 5.5, cette option est affichée sur la branche inférieure. Dans une telle situation, un boîtier de câble (CB) et des isolateurs d'entrée-sortie sont installés sur le poteau. A l'emplacement du coffret de distribution, un dispositif de protection d'abonné (APD) est installé, qui empêche l'influence éventuelle de courants et de tensions dangereux sur l'unité. Il convient de noter que l'organisation d'un poste ou de ses sections individuelles par la construction de lignes aériennes n'est pas recommandée ; mais dans certains cas, c'est la seule option pour organiser l'accès des abonnés.