Storia dello sviluppo delle reti di accesso degli abbonati. Accessi degli abbonati nella rete ISDN. Introduzione all'ISDN

Rete di accesso locale fornisce la comunicazione tra l'utente telefonico e il PBX locale. Gli abbonati telefonici regolari e ISDN utilizzano due fili o una normale linea locale, ma i clienti aziendali possono richiedere un collegamento radio in fibra ottica o a microonde, che hanno una capacità maggiore. Molte tecnologie diverse vengono utilizzate in una rete di accesso locale per connettere gli abbonati a una rete di telecomunicazioni pubblica. La Figura 9.2 illustra la struttura di una rete di accesso locale e ne mostra la maggior parte tecnologie importanti in uso. La maggior parte delle connessioni degli utenti al PBX utilizzano coppie di due fili di rame. I cavi d'abbonato contengono molte coppie di questo tipo, che sono protette all'esterno da uno schermo comune di un foglio di alluminio e una guaina di plastica. Negli ambienti urbani, i cavi vengono posati nel terreno e possono avere una capacità molto grande, comprese centinaia di coppie. I quadri di distribuzione, installati all'esterno o all'interno degli edifici, sono necessari per dividere i cavi di grandi dimensioni in cavi più piccoli e distribuire le coppie di abbonati negli edifici, come mostrato in Fig. 9.2. Nelle aree suburbane o rurali, i cavi montati su palo rappresentano spesso una soluzione più economica rispetto ai cavi sotterranei.

Riso. 9.2. Esempio di rete di accesso locale.

La comunicazione ottica viene utilizzata quando è richiesta una velocità di trasmissione elevata (più di 2 Mbit/s) o molto buona qualità trasferimenti. La radio a microonde è spesso una soluzione più economica rispetto alla fibra ottica, soprattutto quando è necessario sostituire un cavo esistente con un altro cavo di capacità maggiore.

L'installazione di cavi ottici o di rame richiede più tempo perché richiede l'autorizzazione delle autorità cittadine. La posa dei cavi è molto costosa, soprattutto nei casi in cui devono essere interrati.

Una delle tecnologie per l'implementazione delle linee degli abbonati è nota come accesso radio senza fili(WLL). Questa tecnologia utilizza le onde radio e non richiede l'installazione di un cavo di abbonato; è un modo veloce ed economico per connettere un nuovo abbonato alla rete telefonica pubblica. Con questa tecnologia, i nuovi operatori possono fornire servizi nelle aree in cui il vecchio operatore dispone di cavi. L'accesso radio wireless può essere utilizzato anche per sostituire le vecchie linee locali su pali nelle zone rurali.

Quando è necessario aumentare la capacità dei cavi di rete (a causa del collegamento di nuovi abbonati), l'installazione potrebbe risultare più economica hub per gli abbonati remoti, o multiplexer di abbonati utilizzare i cavi esistenti in modo più efficiente. Utilizziamo ciascuno di questi termini per descrivere solo una delle opzioni di connettività dell'unità di commutazione remota.

Centro può commutare le chiamate locali tra più abbonati ad esso collegati. Un hub è essenzialmente una parte di una centrale telefonica che viene avvicinata agli abbonati distanti. La trasmissione digitale tra la centrale telefonica e l'hub migliora notevolmente l'utilizzo dei cavi di collegamento, tanto che a volte basta un solo cavo a due fili in una coppia per decine di abbonati.

Multiplexer di abbonato può connettere ogni abbonato a un singolo corridoio (canale) in tempo nel sistema PCM. Dettagliato funzionalità i sistemi dipendono dal produttore, ma si può dire che solo quegli abbonati che spesso prendono in mano il ricevitore in modo economico utilizzano (salvano) il canale sulla centrale telefonica locale.

Abbiamo spiegato le alternative di accesso degli abbonati mostrate in Fig. 9.2, principalmente dal punto di vista del servizio di telefonia fissa, ma possono essere utilizzati anche per fornire l'accesso a Internet.

Centrale telefonica locale. Le linee degli abbonati collegano gli abbonati alle centrali telefoniche locali, che occupano il livello più basso nella gerarchia dei centri di commutazione. I compiti principali di una centrale telefonica locale digitale:

Rileva il fatto che un abbonato ha preso in mano il telefono, analizza il numero composto e determina se il percorso è accessibile.

Collegare l'abbonato alla linea di collegamento che porta dal PBX all'MTS per le chiamate telefoniche a lunga distanza.

Collegare un abbonato ad un altro abbonato della stessa centrale telefonica locale.

Determina se l'abbonato al numero selezionato è libero e inviagli un segnale di chiamata.

Fornisci misurazioni del traffico e raccogli dati statistici sui tuoi iscritti.

Garantire la transizione da una linea di abbonato a due fili a una linea a quattro fili in una rete a lunga distanza.

Converti il ​​segnale vocale analogico in segnale digitale(in un sistema di trasmissione PCM).

La dimensione di una centrale telefonica locale varia da centinaia di abbonati a

decine di migliaia di abbonati o anche di più. Una piccola centrale telefonica locale, a volte chiamata unità di commutazione remota(RSU), svolge le funzioni di commutazione e concentrazione analogamente a tutte le centrali locali. La centrale telefonica locale riduce la capacità della linea di trasmissione (numero di canali vocali) richiesta per le comunicazioni esterne, solitamente di un fattore di compressione pari o superiore a 10; cioè il numero di abbonati locali è circa 10 volte superiore al numero di linee urbane (canali) dalla centrale telefonica locale alle centrali esterne. La Figura 9.2 mostra solo alcune delle diverse connessioni degli abbonati alla centrale locale e le modalità per stabilirle fisicamente .

Centralino principale(GShP) - una struttura che contiene apparecchiature di alimentazione e di prova per il taglio delle estremità dei cavi in ​​ingresso e l'installazione di cavi conduttori che collegano i circuiti esterni ed interni della stazione.

Tutte le linee degli abbonati sono collegate al centralino principale - attraverso, che si trova vicino alla centrale telefonica locale, come mostrato nella Figura 9.3. Questa è una struttura di grandi dimensioni con un numero enorme di connessioni cablate. Coppie di abbonati sono collegati da un lato al campo di commutazione e dall'altro alle coppie della centrale telefonica locale. All'interno del campo di commutazione c'è abbastanza spazio per i collegamenti trasversali. Cavi e connettori vengono solitamente posizionati in modo logico in modo che sia visibile la struttura della rete di coppie di abbonati e della rete di connessioni. Questo collegamento fisso dei cavi rimane lo stesso per lunghi periodi di tempo, ma i collegamenti tra i lati del campo di commutazione cambiano ogni giorno, ad esempio perché l'utente si è trasferito in un'altra casa nel raggio d'azione della stessa centrale.

Collegamenti incrociati nell'SPG solitamente realizzati con doppini intrecciati, che consentono velocità di trasferimento dati fino a 2 Mbit/s. Le normali coppie di abbonati vengono utilizzate solo per i collegamenti tra telefoni analogici, centralini privati ​​analogici e digitali, terminali CSIO e ADSL. Telefono ADSL e un normale telefono analogico utilizza una normale linea di abbonato a due fili per collegarsi al centralino principale. Dati e voce possono essere utilizzati contemporaneamente, sono separati nella centrale telefonica, dove il segnale vocale va all'interfaccia di centrale analogica convenzionale e i dati vanno a Internet, come mostrato in Fig. 9.3.

Centrale telefonica digitale può includere interfacce di abbonato sia analogiche che digitali. Per il centralino digitale privato ( sistema automatico commutazione che serve l’istituzione) sono disponibili interfacce digitali con una velocità di trasmissione fino a 2 Mbit/s.

Se lo switch locale è in grado di funzionare con ISDN, ha a disposizione le interfacce per la velocità dati primaria e principale.

Le normali coppie di utenti collegano l'ISDN con una velocità di trasmissione di base (160 kbit/s in due direzioni) ad un terminale di rete (NT) situato presso il cliente.

Viene utilizzata l'interfaccia ISDN per la velocità dati primaria (2 Mbit/s).

per il collegamento di un PBX istituzionale (privato) digitale. Richiede due coppie di cavi, uno per ciascuna direzione di trasmissione, e supporta numerose chiamate esterne simultanee.

Oltre al quadro principale, gli operatori di rete possono utilizzare altri quadri per il controllo e la manutenzione delle reti di trasmissione. Il centralino ottico (OSCHP) contiene due campi di connettori in fibra ottica. I cavi della rete ottica sono collegati a un campo di connettori, a un altro campo sono collegati linee ottiche dispositivi terminali. I collegamenti trasversali tra due campi di connettori vengono creati mediante fibre ottiche. Ciò consente al personale di manutenzione, ad esempio, di sostituire un collegamento del cavo ottico difettoso con uno di riserva.

Centralino digitale(TSCHP) - un sistema di connessione incrociata a cui sono collegate le interfacce digitali del sistema di linea e della centrale telefonica (o altre apparecchiature di rete). Utilizzando il DSP per la velocità di trasferimento dati primaria (2 Mbit/s), l'operatore può facilmente modificare le connessioni tra le sezioni di ingresso e di uscita dell'apparecchiatura.

Riso. 9.3. Rete di accesso dell'abbonato e ingressi della centrale telefonica digitale locale .

Il centralino digitale può essere progettato come apparecchiature digitali cross-connection (DCS), a cui sono collegati molti sistemi di trasmissione dati ad alta velocità. Il DSP è controllato in remoto tramite l'interfaccia di gestione della rete e l'operatore può modificare la configurazione della connessione incrociata utilizzando il sistema di gestione della rete. Tramite il sistema di gestione della rete è possibile determinare ad es. quale interfaccia da 2 Mbit/s è collegata ad un determinato canale temporale da 64 kbit/s di un'altra interfaccia da 2 Mbit/s.

Domande di controllo:

1. Descrivere tre opzioni per la trasmissione di dati su reti di telecomunicazioni.

2. Identificare gli elementi della rete di telecomunicazioni di base.

3. Secondo quale principio è organizzata la rete di accesso (locale) degli abbonati?

4. Fornire esempi di reti di accesso degli abbonati.

Concetti di base della rete di accesso degli abbonati (SAD)

Concetti di base della rete di accesso degli abbonati

Rete di accesso degli abbonati (SAD)- è una raccolta mezzi tecnici tra i dispositivi terminali di abbonato installati presso la sede dell'utente e le apparecchiature di commutazione il cui piano di numerazione (o indirizzamento) comprende terminali collegati al sistema di telecomunicazioni.

Un modello che illustra le principali opzioni per costruire una rete di abbonati è mostrato nella Figura 1.1. Questo modello è valido sia per le reti telefoniche urbane (UTN) che per le reti telefoniche rurali (RTN). Inoltre, per il GTS, il modello mostrato nella Figura 1.1 è invariante rispetto alla struttura della comunicazione interstazionale. È identico per:

Reti non zonate costituite da una sola centrale telefonica;

Reti regionalizzate, costituite da più centrali telefoniche automatiche regionali (RATS), collegate tra loro secondo il principio “ciascuno a ciascuno”;

Reti regionalizzate costruite con nodi di messaggi in entrata (INO) o con nodi di messaggi in uscita (UIS) e OMS.

Figura 1.1 - Principali opzioni per costruire una rete di abbonati

Il modello mostrato in Figura 1.1 può essere considerato universale per quanto riguarda il tipo di stazione di commutazione. In linea di principio, lo stesso vale sia per una centrale telefonica manuale che per il più moderno sistema di distribuzione digitale delle informazioni. Inoltre, questo modello invariante al tipo di rete interattiva, ad esempio telefonica o telegrafica.

Sezione principale di AL(Area di servizio diretto) - una sezione della linea dell'abbonato dal lato lineare del connettore incrociato o del dispositivo di commutazione di ingresso della stazione locale, hub o altro modulo remoto all'armadio di distribuzione, comprese le aree di comunicazione tra armadi. Il termine “Cavo principale” corrisponde alla sezione principale dell'AL. Anche la sezione della dorsale è considerata una zona di fornitura diretta, all'interno della quale non vengono utilizzati armadi di distribuzione per costruire una rete di abbonati. La zona di fornitura diretta occupa l'area adiacente alla centrale telefonica in un raggio di circa 500 metri.

Sezione distribuzione AL- tratto della linea dell'abbonato dall'armadio dei cavi di distribuzione al punto dell'abbonato. Questa sezione della LA corrisponde, a seconda della struttura della rete di accesso, alle diciture "Cavo di distribuzione primario" e "Cavo di distribuzione secondario". E la parte dell'area occupata dall'area di distribuzione è solitamente chiamata “area di connessione trasversale”.

Cablaggio dell'abbonato- una sezione della linea dell'abbonato dalla scatola di distribuzione alla presa di corrente del dispositivo telefonico dell'abbonato terminale. Nella letteratura tecnica inglese si utilizzano due termini:

- "Ingresso dell'abbonato" - la sezione dalla scatola di distribuzione alla sede dell'abbonato;

- "Linea di servizio dell'abbonato" - la sezione dalla scatola di distribuzione all'apparecchio telefonico.

Croce, VKU- apparecchiature per la giunzione di tratti ferroviari e lineari di linee di abbonato e di collegamento di reti telefoniche urbane, rurali e combinate. Questo elemento della rete di accesso nella letteratura tecnica inglese è chiamato “Main distribution frame”; Viene spesso utilizzata l'abbreviazione MDF.

Armadio di distribuzione cavi (SR)- dispositivo per cavi terminali progettato per l'installazione di cabine di cablaggio (con zoccoli, senza elementi di protezione elettrica), in cui vengono effettuati i collegamenti tra i cavi principali e quelli di distribuzione delle linee di abbonato delle reti telefoniche locali. Il termine "punto di collegamento trasversale" corrisponde all'armadio di distribuzione cavi. Se l'AL passa attraverso due SR, nella letteratura tecnica in lingua inglese - per il secondo gabinetto - viene aggiunto l'aggettivo "secondario". Inoltre, se l'SHR si trova in una stanza appositamente attrezzata, viene denominata "Gabinetto". Nel caso in cui l'SHR si trovi vicino al muro di un edificio o altro luogo simile, viene chiamato “Sottoarmadio” o “Pilastro”. Queste designazioni sono solitamente indicate tra parentesi dopo lo scopo funzionale - "Punto di connessione trasversale". Nella letteratura tecnica vengono utilizzati molti altri termini che corrispondono più o meno a ShR. La parola più comunemente usata è "Curb".

Scatola di distribuzione degli utenti (RK)- un dispositivo via cavo terminale progettato per collegare le coppie di cavi incluse nello zoccolo della scatola di distribuzione con fili a coppia singola del cablaggio dell'abbonato. Punto di distribuzione (DP) è un analogo del termine "scatola di distribuzione dell'abbonato".

Drenaggio dei cavi(Condotto o condotto per cavi) - un insieme di condotte e pozzi sotterranei (dispositivi di ispezione) destinati alla posa, all'installazione e alla manutenzione dei cavi di comunicazione.

Pozzetto (dispositivo di ispezione) per canaline portacavi(Camera di giunzione o tombino di giunzione) è un dispositivo progettato per la posa di cavi in ​​canaline, l'installazione di cavi, il posizionamento delle relative apparecchiature e la manutenzione dei cavi di comunicazione.

Miniera di cavi(Pozzetto di centrale) - una struttura di canalina per cavi situata nel seminterrato di una centrale telefonica, attraverso la quale i cavi vengono introdotti nell'edificio della stazione e in cui, di norma, i cavi lineari multicoppia vengono saldati in cavi della stazione con una capacità di 100 coppie.

Il concetto di linea di abbonato

Linea utente (AL)- una linea della rete telefonica locale che collega il dispositivo telefonico terminale dell'abbonato con il kit di abbonamento (SK) della stazione terminale, concentratore o altro modulo remoto. Nella letteratura tecnica inglese viene utilizzato il termine Subscriber line o semplicemente Line.

AL funziona nel sistema di telecomunicazioni esistente:

Garantire il trasferimento bidirezionale di messaggi nell'area tra il terminale utente e l'apparecchio di abbonato della stazione finale;

Scambio di informazioni di segnalazione necessarie per stabilire e rilasciare connessioni;

Supporto di indicatori specifici di qualità della trasmissione delle informazioni e affidabilità della comunicazione tra il terminale e la stazione finale.

Lo schema a blocchi e i giunti delle apparecchiature della linea di abbonato per GTS e STS sono mostrati nella Figura 1.2.

Per lo schema a blocchi AL (parte superiore della Figura 1.2), vengono presentate tre opzioni per collegare il terminale dell'abbonato alla stazione di commutazione.

Il ramo superiore di questa figura mostra un'opzione promettente per collegare il TA senza l'uso di apparecchiature crossover intermedie. Il cavo viene posato dal collegamento incrociato alla scatola di distribuzione, dove la connessione viene effettuata utilizzando il cablaggio dell'abbonato.

Figura 1.2 - Schema a blocchi e giunzioni degli apparati di linea d'abbonato per GTS e STS

Il ramo centrale della figura mostra una variante del collegamento del TA mediante un sistema ad armadio, quando tra il collegamento trasversale e la scatola di distribuzione sono posizionate apparecchiature intermedie. Nel nostro modello, il ruolo di tali apparecchiature è assegnato al quadro di distribuzione.

In alcuni casi, AL è organizzato utilizzando linee di comunicazione aeree (ACL). Nella Figura 1.2 questa opzione è mostrata nel ramo inferiore. In tale situazione, sul palo sono installati un decoder per cavi (CB) e isolatori di ingresso-uscita. Nella posizione della scatola di distribuzione è montata una stazione di abbonato dispositivo di protezione(AZU), impedendo la possibile influenza di correnti e tensioni pericolose sul TA. Si precisa che è sconsigliabile l'organizzazione della AL o di sue singole tratte mediante la realizzazione di linee di comunicazione aeree; ma in alcuni casi questa è l'unica opzione per organizzare l'accesso degli abbonati.

Concetti di base della rete di accesso degli abbonati multiservizio (MSAD)

Concetti base del MSAD

Per rete di accesso multiservizio (MSN) si intende una rete che supporta la trasmissione di traffico eterogeneo tra gli utenti finali (sistemi) e la rete di trasporto utilizzando un unico architettura di rete, che consente di ridurre la varietà dei tipi di apparecchiature e di applicare norme uniformi.

L'architettura e le funzioni del MSAD devono supportare tre tipologie di servizi forniti:

Trasmissione vocale (audio, comunicazione telefonica, posta vocale, ecc.), - trasmissione dati (Internet, fax, trasferimento file, E-mail, pagamenti elettronici, ecc.);

Trasmissione di informazioni video (video on demand, programmi TV, videoconferenze, ecc.).

Il concetto di sviluppo delle reti di accesso multiservizio comprende principalmente due direzioni:

Intensificazione dell'utilizzo delle linee di abbonamento esistenti;

Realizzazione di reti di accesso mediante l'utilizzo delle nuove tecnologie.

Tecnologie MSAD

Le tecnologie utilizzate in MSAD possono essere classificate diversi modi. Uno di questi modi è dividere le tecnologie in due gruppi a seconda del mezzo di trasmissione:

Cablato;

Senza fili.

1) Quelli cablati utilizzano (in tutto o in parte) circuiti fisici. Potrebbe trattarsi di doppino di rame intrecciato, cavo coassiale, fibra ottica, cablaggio di alimentazione, ecc. Tra questi possiamo distinguere un gruppo di tecnologie che utilizzano doppini di rame, che sono interessanti da almeno due punti di vista. In primo luogo, forniscono supporto per una serie di nuovi servizi di infocomunicazione. In secondo luogo, utilizzando i circuiti fisici tradizionali, queste tecnologie possono ridurre i costi di potenziamento della rete di accesso, anche se la domanda effettiva di nuovi servizi è a un livello basso.

Le tecnologie basate sui media cablati possono essere suddivise nei seguenti gruppi:

Servizi forniti agli abbonati della rete telefonica pubblica (PSTN);

Tecnologie per l'accesso ai servizi della rete digitale di servizi integrati (ISDN);

Tecnologie della linea di abbonato digitale – xDSL (doppino di rame intrecciato – cavo bilanciato);

Tecnologie locali reti di computer LAN (doppino intrecciato, cavo coassiale e cavo in fibra ottica);

Tecnologie di accesso ottico OAN (cavo in fibra ottica);

Tecnologie di rete della televisione via cavo (CTV) (cavi coassiali e in fibra ottica);

Tecnologie delle reti ad accesso multiplo (cablaggio di reti di alimentazione, cablaggio di reti di radiodiffusione);

In questo gruppo è necessario notare anche le tecnologie delle linee di abbonato wireless in combinazione con circuiti fisici (WLLx). In questo caso, la transizione ai circuiti fisici a due fili viene effettuata in un punto “x”. Queste tecnologie sono più spesso utilizzate nelle zone rurali.

La classificazione delle tecnologie in questo gruppo è presentata nella Tabella 2.1.

2) Wireless - basato su comunicazioni radio che completano ed espandono le capacità delle comunicazioni cablate e consentono l'implementazione di una gamma completa di servizi di informazione: trasmissione di messaggi telefonici, scambio di dati, trasmissione di immagini video.

Tecnologie cablate .

Diamo uno sguardo più da vicino alle tecnologie cablate mostrate nella Tabella 2.1.

La rete telefonica pubblica (PSTN) è stata creata per fornire servizi di telefonia. L'accesso degli abbonati a una gamma limitata di servizi PSTN avviene tramite linee di comunicazione basate su doppini di rame che utilizzano apparecchiature (telefoni, fax e modem) che funzionano secondo algoritmi per stabilire connessioni telefoniche.

Rete ISDN (Integrated Services Digital Network) – una rete digitale con integrazione di servizi – una rete di comunicazione digitale con commutazione di circuito. Anche l'accesso alle reti ISDN avviene tramite un cavo di abbonato simmetrico, tuttavia la gamma di servizi forniti è notevolmente più ampia rispetto alla PSTN.

Lo sviluppo dell'accesso xDSL riflette lo sviluppo dei metodi di trasmissione del segnale su doppino di rame intrecciato. Queste tecnologie forniscono l'accesso a un'ampia gamma di servizi multimediali. Diverse organizzazioni internazionali (ITU, ANSI, ETSI, DAVIC, ATM Forum, ADSL Forum) si occupano di questioni di standardizzazione e promozione delle tecnologie xDSL sul mercato. Queste tecnologie possono essere suddivise in sottogruppi: accesso xDSL simmetrico e asimmetrico. I primi sono utilizzati principalmente nel settore aziendale, i secondi sono destinati

Tabella 2.1 - Classificazione delle tecnologie cablate

Tecnologie cablate
PSTN	telefono fax modem PD linea affittata
ISDN	ISDN-BRA ISDN-PRA
Tecnologie LAN	Famiglia Ethernet	Ethernet Internet veloce GigabitEthernet
Famiglia Token Ring	Anello di gettone HSTR
Famiglia FDDI	FDDI CDDI SDDI Ethernet su VDSL (EoV)
Tecnologie della famiglia xDSL	Simmetrico	IDSL HDSL SDSL SHDSL MDSL MSDSL VDSL, ecc.
Asimmetrico	ADSL RADSL G.Lite ADSL2 ADSL2+ VDSL, ecc.
Tecnologie di accesso ottico	Reti FTTx attive	FTTH FTTB FTTC FTTCab ecc.
Reti xPON passive	APON EPON BPON GPON ecc.
Tecnologie della TV via cavo	DOCSIS 1.0 DOCSIS 1.1 DOCSIS 2.0 Euro-DOCSIS J.112 IPCable-Com Packet-Cable
Tecnologie di rete ad accesso multiplo	– HPNA 1.x – HPNA 2.0 – HPNA 3.0
Basato sulle reti di alimentazione	Specifiche Home Plug 1.0
Basato su cavo	EFM

chens per fornire servizi principalmente ai singoli utenti.

Il maggior volume di servizi può essere fornito all'utente utilizzando le reti di accesso ottico OAN (Optical Access Networks) - attive (FTTH, FTTB. FTTC, FTTCab) o passive PON (Passive Optical Networks). Il consorzio internazionale FSAN (Full Service Access Network) è impegnato nella creazione e promozione delle più recenti tecnologie di accesso e, in particolare, delle tecnologie ottiche.

Le reti ad accesso multiplo (MAN) sono progettate per organizzare l'accesso a Internet relativamente economico per i singoli utenti che vivono in condomini. L'idea dell'accesso condiviso è quella di utilizzare l'infrastruttura via cavo esistente nelle case (doppino di rame, reti di trasmissione radio, cavi elettrici). Un concentratore di traffico è installato in una casa connessa a Internet. Per connettere un hub a un host di servizi di rete di trasporto, è possibile utilizzare diverse tecnologie(PON, FWA, satellite, ecc.). Pertanto, le reti ad accesso multiplo sono ibride, poiché combinano sia le reti ad accesso multiplo stesse che le reti che forniscono il trasporto del traffico.

Le reti televisive via cavo (CTV) erano originariamente destinate a organizzare la trasmissione di programmi televisivi agli utenti tramite reti di distribuzione basate su cavo coassiale e furono costruite secondo uno schema unidirezionale.

All'inizio degli anni '90 furono fatti numerosi, ma infruttuosi, tentativi di creare e implementare tecnologie per la realizzazione di reti di accesso interattivo a servizi multimediali basate su reti CATV ibride - Hybrid Fiber Coaxis (HFC). L’implementazione di massa delle reti HFC è iniziata dopo l’avvento dello standard DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifiche) nel 1997.

Le tecnologie LAN sono state sviluppate per fornire agli utenti l'accesso alle risorse reti locali. Per l'accesso degli utenti ai servizi da altre risorse (Internet, reti aziendali ecc.) le LAN moderne sono costruite utilizzando la tecnologia ibrida e combinano la LAN stessa e le reti che collegano la LAN alle reti di trasporto.

Reti di accesso degli abbonati ISDN

Nozioni di base sull'ISDN

La rete ISDN (Integrated Services Digital Network - ISDN) è realizzata di norma sulla base di una rete telefonica digitale e garantisce la trasmissione delle informazioni in forma digitale tra i terminali. Allo stesso tempo, agli abbonati viene fornita un'ampia gamma di servizi vocali e non vocali (ad esempio comunicazioni telefoniche di alta qualità e trasmissione di dati ad alta velocità, trasmissione di testo, trasmissione di immagini televisive e video, videoconferenze, ecc. ). L'accesso ai servizi ISDN avviene tramite un insieme specifico di interfacce standardizzate.

Attualmente esistono principalmente due tipi di accesso degli abbonati alle risorse della rete ISDN più diffuse:

Basic (Basic Rate Interface - BRI) con una struttura 2B+D, dove B-64 kbit/s, D=16 kbit/s, la velocità di gruppo sarà 144 kbit/s, se è presente un canale di sincronizzazione, la velocità di trasmissione nella linea può essere pari a 160 kbps o 192 kbps;

Primario (Primary Rate Interface - PRI) con struttura 30B+D, dove B = 64 kbit/s, D = 64 kbit/s, mentre la velocità di trasmissione, tenendo conto dei segnali di sincronizzazione, sarà di 2048 kbit/s.

Accesso ISDN di base. Trasmissione informazioni digitali su una coppia di rame a due fili nella rete ISDN è possibile in condizioni normali una velocità di 160 kbit/s (lunghezza del cavo non superiore a 8 km con un diametro della sezione di 0,6 mm o non superiore a 4,2 km con un diametro della sezione trasversale di 0,6 mm) diametro della sezione trasversale di 0,4 mm). Doppino in rame funzionante in modalità 2B+D (144 kbit/s informazioni utili) con sincronizzazione e supporto dati (160 kbit/s informazioni generali), fa parte dell'interfaccia Uk0. Lato utente il doppino in rame termina con una terminazione di rete (NT). La terminazione di rete converte l'interfaccia Uk0 a due fili (160 kbit/s) in un'interfaccia S0 a quattro fili (192 kbit/s); per il caso 2B+D la terminazione di rete è trasparente in entrambe le direzioni. L'operatore di rete è responsabile del collegamento dalla stazione solo alla terminazione di rete, mentre l'abbonato è responsabile del tratto da NT all'abbonato. L'interfaccia S0 è un bus di collegamento attraverso il quale le apparecchiature compatibili con ISDN possono collegarsi alla stazione ISDN principale tramite un connettore standard (vedere Figura 3.1). Per una stazione privata, l'interfaccia S0 è il punto in cui la stazione privata si collega alla stazione ISDN principale (vedere Figura 3.2). La lunghezza del bus S0 non deve superare il chilometro.

Accesso ISDN primario. Similmente all'accesso primario, i canali B dell'accesso primario vengono utilizzati e commutati individualmente, così come il segnale

Figura 3.1 - Accesso base per singolo utente

Figura 3.2 - Accesso di base per PBX di piccola capacità

Le informazioni finali (messaggi del canale D) vengono trasmesse nel canale D. Ma a differenza dell'accesso di base, qui il canale D viene utilizzato solo per le informazioni di segnalazione, i dati utente orientati ai pacchetti devono essere separati dalle informazioni di segnalazione nella stazione aziendale e trasmessi sui canali B. Il collegamento PCM che funziona come accesso primario con 30 V+D è chiamato interfaccia Uk2pm o interfaccia Uk2m. L'estremità della linea lato utente è concepita come estremità della rete (NT), dove l'interfaccia Uk2m viene trasformata in un'interfaccia S2m. Da NT alla stazione istituzionale la distanza non dovrà superare il chilometro.

La stazione aziendale si collega alla stazione ISDN pubblica tramite un'interfaccia S2pm. Quando si utilizza una stazione aziendale, l'interfaccia S0 funge da bus per il collegamento di apparecchiature terminali (vedere Figura 3.3).

L'abbonato segnala DSS1 in ISDN.

Il sistema di segnalazione sulla sezione abbonati della rete ISDN è stato chiamato EDSS1 (European sistema digitale allarme n. 1) . Questo sistema la segnalazione si applica sia al livello base che a quello primario

Figura 3.3 - Accesso primario per PBX di media e grande capacità

accesso. Con l'aiuto di EDSS1 viene stabilita e interrotta la connessione, gli utenti ordinano i servizi e le informazioni vengono trasferite tra gli abbonati.

La segnalazione utente-rete si trova all'interno dei tre livelli inferiori del BOS e svolge le seguenti funzioni:

- livello dati(livello fisico, livello 1) fornisce la trasmissione sincronizzata della rete di informazioni attraverso i canali simultaneamente in entrambe le direzioni e regola l'accesso simultaneo di più dispositivi terminali a un canale D condiviso;

- Livello di protezione del canale D(livello di collegamento dati, livello 2) fornisce una trasmissione a prova di errore delle informazioni di segnalazione per il livello 3 e la trasmissione di pacchetti di dati trasmessi nel canale D in entrambe le direzioni tra la rete e il dispositivo utente;

- Livello di commutazione del canale D(livello di rete, livello 3) garantisce l'instaurazione e la gestione delle connessioni nella sezione rete utente. Il terzo livello termina con la segnalazione utente-rete.

Il livello 1 è considerato utilizzando l'esempio dell'accesso di base (vedere Figure 3.1, 3.2, 3.3). Il livello 1 tramite le interfacce S0 e Uk0 trasmette la segnalazione tramite il canale D senza controllo della segnalazione.

Il protocollo utilizzato per il livello 2 nel canale D durante l'esecuzione della procedura di creazione della connessione si chiama LAPD (Link Access Procedure sul canale D). Struttura del protocollo ISDN o formato del messaggio del canale D di livello 2, o pacchetto di segnalazione, o unità di segnalazione (vedere Figura 3.4).

Bandiera: ogni unità di segnale inizia e termina con una bandiera, che segna l'inizio e la fine dell'unità di segnale. Il flag è una sequenza di bit: 01111110.

								byte 1 Flag
Indirizzo (primo byte)
Indirizzo (secondo byte)
Campo di controllo
Informazione
FCS	N-2
N-1
								Bandiera N

Figura 3.4 – Formato del messaggio del canale D di livello 2

Indirizzo: il campo dell'indirizzo è composto da due byte. Definisce il ricevitore dell'unità di segnale di controllo e il trasmettitore dell'unità inviata.

Campo di controllo. Il campo di controllo specifica il tipo di messaggio del canale D, che può essere un comando o una risposta a un comando. Il campo di controllo può essere costituito da uno o due byte, la sua dimensione dipende dal formato. Esistono tre tipi di formati dei campi di controllo: trasmissione delle informazioni sul numero di pacchetto (formato I), funzioni di supervisione (formato S), informazioni non numerate e funzioni di controllo (formato U).

Campo informazioni informazioni - potrebbe non essere presente nel pacchetto (in questo caso il pacchetto non trasporta informazioni di terzo livello, ma viene utilizzato dal secondo livello, ad esempio, per controllare il collegamento dati), se è presente, si trova dietro il campo di controllo. La dimensione del campo informazioni può raggiungere 260 byte.

FCS (bit di controllo del campo - combinazione di controllo). A causa del fatto che durante la trasmissione su una rete, i pacchetti possono essere distorti dal rumore al primo livello, ciascuno di essi contiene un campo Frame Check Sequence: è composto da 16 bit di controllo e viene utilizzato per verificare gli errori nel pacchetto ricevuto. Se un pacchetto viene ricevuto con una sequenza errata di bit di controllo, viene scartato.

Il livello 3 è responsabile della creazione e della gestione della connessione. Prepara i messaggi per la trasmissione del secondo livello; le informazioni preparate vengono inserite nel campo informazioni del messaggio del canale D. I messaggi di livello 3 sono messaggi inviati tra i terminali utente e la stazione e viceversa. Il terzo livello contiene le procedure per la gestione delle chiamate a commutazione di circuito, nonché le procedure per l'utilizzo dell'ISDN per effettuare chiamate a commutazione di pacchetto sul canale D.

tecnologie xDSL

Concetti di base dell'xDSL

xDSL(linea di abbonato digitale, linea di abbonato digitale) - una famiglia di tecnologie che possono aumentare significativamente la capacità della linea di abbonato della rete telefonica pubblica utilizzando codici lineari efficaci e metodi adattivi per correggere la distorsione della linea basati sui moderni progressi nella microelettronica e nel segnale digitale metodi di lavorazione.

Le tecnologie xDSL sono apparse a metà degli anni '90 come alternativa alla terminazione digitale degli abbonati ISDN.

Nell'abbreviazione xDSL il simbolo "X"è usato per denotare il primo carattere nel nome di una particolare tecnologia e DSL denota una linea di abbonato digitale DSL (Digital Subscriber Line; esiste anche un'altra versione del nome - Digital Subscriber Loop). Le tecnologie xDSL consentono di trasferire dati a velocità che superano notevolmente quelle disponibili anche per i migliori modem analogici e digitali. Queste tecnologie supportano voce, dati e video ad alta velocità, creando vantaggi significativi sia per gli abbonati che per i fornitori. Molte tecnologie xDSL consentono di combinare la trasmissione dati ad alta velocità e la trasmissione vocale sullo stesso doppino di rame. Le tecnologie xDSL esistenti si differenziano soprattutto per la forma di modulazione utilizzata e per la velocità di trasferimento dati.

Le tecnologie xDSL possono essere suddivise in:

Simmetrico;

Asimmetrico.

La tecnologia ADSL

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line - linea di abbonato digitale asimmetrica) è una tecnologia modem in cui la larghezza di banda del canale disponibile è distribuita asimmetricamente tra il traffico in uscita e quello in entrata. Poiché per la maggior parte degli utenti il ​​volume del traffico in entrata supera notevolmente il volume del traffico in uscita, la velocità del traffico in uscita è molto inferiore.

La trasmissione dei dati utilizzando la tecnologia ADSL viene effettuata tramite una normale linea telefonica analogica utilizzando un dispositivo dell'abbonato: un modem ADSL e un multiplexer di accesso (Modulo di accesso DSL o Multiplexer, DSLAM), situato sul PBX a cui è collegata la linea telefonica dell'utente, e il DSLAM viene acceso prima dell'apparato del PBX stesso. Di conseguenza, tra loro appare un canale senza limitazioni intrinseche alla rete telefonica. DSLAM multiplexa più linee di abbonati DSL in un'unica rete dorsale ad alta velocità. Lo schema a blocchi di una connessione ADSL è mostrato in Figura 4.1.

Figura 4.1 – Schema a blocchi della connessione ADSL

Possono anche connettersi a una rete ATM tramite collegamenti PVC (circuito virtuale permanente) a fornitori di servizi Internet e altre reti.

Vale la pena notare che due modem ADSL non saranno in grado di connettersi tra loro, a differenza dei normali modem dial-up.

La tecnologia ADSL è una variante della DSL in cui la larghezza di banda del canale disponibile è distribuita asimmetricamente tra il traffico in uscita e quello in entrata: per la maggior parte degli utenti, il traffico in entrata è significativamente più significativo del traffico in uscita, quindi fornire ad esso una maggiore larghezza di banda è del tutto giustificato (peer- il traffico to-peer costituisce un'eccezione alla regola (reti, videochiamate ed e-mail, dove il volume e la velocità del traffico in uscita sono importanti). Una normale linea telefonica utilizza per la trasmissione vocale una banda di frequenza compresa tra 0,3 e 3,4 kHz. Per non interferire con l'utilizzo della rete telefonica per lo scopo previsto, in ADSL il limite inferiore della gamma di frequenza è a 26 kHz. Il limite superiore, basato sui requisiti di velocità di trasferimento dati e sulle capacità del cavo telefonico, è 1,1 MHz. Questa larghezza di banda è divisa in due parti: le frequenze da 26 kHz a 138 kHz sono assegnate al flusso di dati in uscita e le frequenze da 138 kHz a 1,1 MHz sono assegnate al flusso di dati in entrata. La banda di frequenza da 26 kHz a 1,1 MHz non è stata scelta a caso. In questo intervallo il coefficiente di attenuazione è quasi indipendente dalla frequenza.

Questa divisione di frequenza permette di parlare al telefono senza interrompere lo scambio di dati sulla stessa linea. Naturalmente, sono possibili situazioni in cui il segnale ad alta frequenza del modem ADSL influisce negativamente sull'elettronica di un telefono moderno, oppure il telefono, a causa di alcune caratteristiche dei suoi circuiti, introduce rumore estraneo ad alta frequenza nella linea o cambia notevolmente la sua risposta in frequenza nella regione delle alte frequenze; Per contrastare questo problema, nella rete telefonica viene installato un filtro direttamente nell'appartamento dell'abbonato basse frequenze(sdoppiatore di frequenza, English Splitter), che trasmette solo la componente a bassa frequenza del segnale ai comuni telefoni ed elimina la possibile influenza dei telefoni sulla linea. Tali filtri non richiedono alimentazione aggiuntiva, quindi il canale vocale rimane operativo anche quando è spento. rete elettrica e in caso di guasto dell'apparato ADSL.

La trasmissione all'abbonato avviene a velocità fino a 8 Mbit/s, anche se oggi esistono dispositivi che trasmettono dati a velocità fino a 25 Mbit/s (VDSL), ma tale velocità non è definita nello standard. Nei sistemi ADSL, il 25% della velocità totale è destinato alle informazioni di servizio, a differenza di ADSL2, dove il numero di bit di servizio in un frame può variare dal 5,12% al 25%. La velocità massima della linea dipende da una serie di fattori come la lunghezza della linea, la sezione trasversale e resistività cavo. Inoltre, un contributo significativo all'aumento della velocità è dato dal fatto che per una linea ADSL si consiglia di utilizzare doppini intrecciati (non TRP), inoltre schermati, e se si tratta di un cavo multidoppino, quindi in conformità con la direzione e il passo dello strato.

Quando si utilizza ADSL, i dati vengono trasmessi su un comune cavo a doppino intrecciato in forma full duplex. Per separare il flusso di dati trasmesso da quello ricevuto, esistono due metodi: multiplexing a divisione di frequenza (FDM) e cancellazione dell'eco (EC).

Un modem ADSL è un dispositivo costruito sulla base di un processore di segnale digitale (DSP o DSP), simile a quello utilizzato nei modem convenzionali (vedere Figura 4.2).

Standard ADSL:

ITU G.992.3 (noto anche come G.DMT.bis o ADSL2) è uno standard ITU (International Telecommunication Union) che estende la tecnologia ADSL core alle seguenti velocità dati:

1) verso l'abbonato - fino a 12 Mbit/s (tutti i dispositivi ADSL2 devono supportare velocità fino a 8 Mbit/s);

2) nella direzione dell'abbonato - fino a 3,5 Mbit/s (tutti i dispositivi ADSL2 devono supportare velocità fino a 800 kbit/s).

La velocità effettiva può variare a seconda della qualità della linea:

ITU G.992.4 (noto anche come G.lite.bis) è uno standard tecnologico

Figura 4.2 – Schema a blocchi del nodo trasmittente del modem ADSL

ADSL2 senza utilizzare uno splitter. I requisiti di velocità sono 1.536 Mbit/s verso l'abbonato e 512 kbit/s nella direzione opposta.

ITU G.992.5 (noto anche come ADSL2+, ADSL2Plus o G.DMT.bis.plus) è uno standard ITU (International Telecommunications Union) che estende la capacità della tecnologia ADSL core raddoppiando il numero di bit del segnale in ingresso al seguente velocità dati:

1) verso l'abbonato - fino a 24 Mbit/s;

2) nella direzione dell'abbonato - fino a 1,4 Mbit/s.

La velocità effettiva può variare a seconda della qualità della linea e della distanza dal DSLAM all'abitazione del cliente. La norma specifica le velocità per il doppino intrecciato; quando si utilizza una linea di altro tipo la velocità può essere molto inferiore.

ADSL2+ raddoppia la gamma di frequenza rispetto ad ADSL2 da 1,1 MHz a 2,2 MHz, il che comporta un aumento della velocità di trasferimento dati del flusso in entrata del precedente standard ADSL2 da 12 Mbit/s a 24 Mbit/s (vedi Figura 4.3).

Uno dei problemi più importanti delle reti di telecomunicazione continua ad essere il problema dell'accesso degli abbonati ai servizi di rete. La rilevanza di questo problema è determinata principalmente dal rapido sviluppo di Internet, il cui accesso richiede un forte aumento della capacità delle reti di accesso degli abbonati. Il mezzo principale di accesso alla rete, nonostante l'emergere di nuovi metodi senza fili all'avanguardia per l'accesso degli abbonati, rimane la tradizionale coppia di abbonati in rame. La ragione di ciò è la naturale volontà degli operatori di rete di proteggere i propri investimenti. Pertanto, attualmente e nel prossimo futuro, la direzione strategica per aumentare la capacità delle reti di accesso degli abbonati rimarrà la tecnologia ADSL con linea di abbonati digitale asimmetrica, che utilizza una tradizionale coppia di abbonati in rame come mezzo di trasmissione e allo stesso tempo mantiene i servizi già fornito sotto forma di telefono analogico o accesso ISDN di base. L'attuazione di questa direzione strategica nell'evoluzione delle reti di accesso degli abbonati dipende dalle condizioni specifiche della rete di accesso degli abbonati esistente in ciascun paese ed è determinata da ciascun operatore di telecomunicazioni tenendo conto di queste condizioni specifiche. È chiaro che la diversità delle condizioni locali determina un gran numero modi possibili migrazione della rete di accesso degli abbonati esistente alla tecnologia ADSL.

Le tecnologie delle telecomunicazioni migliorano costantemente, adattandosi rapidamente a nuovi requisiti e condizioni. Più recentemente, il principale e unico mezzo di accesso degli abbonati ai servizi di rete - e principalmente ai servizi Internet - è stato un modem analogico. Tuttavia, i modem analogici più avanzati sono un modem che soddisfa i requisiti della raccomandazione ITU-T V.34, con una velocità di trasferimento potenziale fino a 33,6 Kbps, nonché un modem della generazione successiva che soddisfa i requisiti della raccomandazione ITU-T V.90 con una velocità di trasferimento potenziale di 56 Kbit/s praticamente non può essere fornito lavoro efficiente utente su Internet.

Pertanto, un forte aumento della velocità di accesso ai servizi di rete, e principalmente ai servizi Internet, è di fondamentale importanza. Un metodo per risolvere questo problema consiste nell'utilizzare la famiglia xDSL di tecnologie di linea di abbonato ad alta velocità. Queste tecnologie forniscono reti di accesso degli abbonati ad alta capacità, il cui elemento principale è il doppino di rame intrecciato della rete telefonica dell'abbonato locale. Sebbene ciascuna delle tecnologie xDSL occupi la propria nicchia nella rete di telecomunicazioni, è tuttavia innegabile che le tecnologie della linea di abbonati digitale ad alta velocità asimmetrica ADSL e della linea di abbonati digitale ad altissima velocità VDSL sono di maggiore interesse per i fornitori di servizi di telecomunicazioni. , produttori di apparecchiature e utenti. E questa non è una coincidenza: la tecnologia ADSL è apparsa come un modo per fornire all'utente un'ampia gamma di servizi di telecomunicazione, incluso, prima di tutto, l'accesso ad Internet ad alta velocità. A sua volta, la tecnologia VDSL è in grado di fornire all'utente un'ampia larghezza di banda, che gli consente di accedere a quasi tutti i servizi di rete a banda larga sia nel prossimo che nel lontano futuro, ma non in una rete di accesso puramente in rame, ma in una rete di accesso mista rame-ottico . Entrambe queste tecnologie forniranno quindi un percorso evolutivo per l'introduzione della fibra ottica nella rete di accesso degli abbonati, proteggendo nel modo più efficace gli investimenti passati degli operatori di rete locale. L'ADSL può quindi essere considerata il membro più promettente della famiglia di tecnologie xDSL, a cui succederà la tecnologia VDSL.

Sebbene l’idea chiave nella migrazione delle modalità di fornitura dei servizi di rete tramite tecnologie xDSL sia quella di passare dalla rete telefonica pubblica analogica prima all’ADSL e poi, se necessario, alla VDSL, ciò non esclude il ricorso ad altri passaggi intermedi per lo stesso scopo tipologie di tecnologie xDSL. Ad esempio, le tecnologie IDSL e HDSL possono essere utilizzate per aumentare la capacità di una linea di abbonato.

Dal modem analogico all'ADSL

Lo scenario di migrazione più comune per l'accesso ai servizi Internet è di gran lunga il passaggio da una rete di accesso sorgente che utilizza modem PSTN analogici a una rete di accesso di destinazione che utilizza modem ADSL.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - linea di abbonamento digitale asimmetrica). Questa tecnologiaè asimmetrico. Questa asimmetria, combinata con lo stato di "costantemente connessione stabilita" (quando elimini la necessità di digitare ogni volta numero di telefono e attendere che venga stabilita la connessione), rende la tecnologia ADSL ideale per organizzare l'accesso a Internet, l'accesso alle reti locali (LAN), ecc. Quando si organizzano tali collegamenti, gli utenti di solito ricevono molte più informazioni di quelle che trasmettono. La tecnologia ADSL fornisce velocità downstream che vanno da 1,5 Mbit/s a 8 Mbit/s e velocità upstream da 640 Kbit/s a 1,5 Mbit/s. La tecnologia ADSL consente di mantenere il servizio tradizionale senza costi rilevanti e di fornire servizi aggiuntivi, tra cui:

• § preservazione del servizio telefonico tradizionale,
• § trasferimento dati ad alta velocità con velocità fino a 8 Mbit/s verso l'utente del servizio e fino a 1,5 Mbit/s da lui,
• § accesso a Internet ad alta velocità,
• § trasmissione di un canale televisivo di alta qualità, video on demand,
• § insegnamento a distanza.

Rispetto alle alternative modem via cavo e fibra ottica, il vantaggio principale dell'ADSL è che utilizza il cavo telefonico esistente. Alle estremità della linea telefonica esistente sono installati dei divisori di frequenza (alcuni usano una copia dello splitter inglese): uno presso la centrale telefonica e uno presso l'abbonato. Allo splitter dell’abbonato sono collegati un normale telefono analogico e un modem ADSL che, a seconda del modello, può fungere da router o bridge tra la rete locale dell’abbonato e il router perimetrale del provider. Allo stesso tempo, il funzionamento del modem non interferisce affatto con l'utilizzo normale comunicazione telefonica, che esiste indipendentemente dal funzionamento o meno della linea ADSL.

Attualmente esistono due varianti della tecnologia ADSL: la cosiddetta ADSL su vasta scala, chiamata semplicemente ADSL, e la cosiddetta versione “leggera” dell'ADSL, chiamata “ADSL G. Lite”. Entrambe le versioni di ADSL sono attualmente regolate rispettivamente dalle raccomandazioni ITU-T G.992.1 e G.992.2.

Il concetto di ADSL su vasta scala è nato originariamente come tentativo di risposta competitiva da parte degli operatori di rete telefonica locale agli operatori di televisione via cavo (CTV). Sono trascorsi quasi 7 anni dall'avvento della tecnologia ADSL, ma non ha ancora ricevuto un'attenzione diffusa. applicazione pratica. Già nel processo di sviluppo dell'ADSL su vasta scala e della prima esperienza della sua implementazione, sono diventati chiari una serie di fattori che richiedevano una correzione del concetto iniziale.

I principali di questi fattori sono i seguenti:

• 1. Cambiamento del target principale di utilizzo dell'ADSL: attualmente la principale forma di accesso a banda larga degli abbonati non è più la fornitura di servizi TV via cavo, ma l'organizzazione dell'accesso a Internet a banda larga. Per risolvere questo nuovo problema è sufficiente il 20% della capacità massima dell'ADSL reale, che corrisponde ad una velocità downstream (dalla rete all'abbonato) di 8,192 Mbit/s e una velocità upstream (dall'abbonato alla rete ) di 768 Kbit/s.
• 2. Internet non è pronta per fornire servizi ADSL su vasta scala. Il fatto è che il sistema ADSL stesso è solo una parte della rete di accesso a banda larga ai servizi di rete. Già le prime esperienze di introduzione dell'ADSL nelle reti di accesso reali hanno dimostrato che l'attuale infrastruttura Internet non può supportare velocità di trasmissione superiori a 300-400 Kbps. Anche se la dorsale della rete di accesso a Internet viene solitamente realizzata su un cavo ottico, non è tuttavia questa rete, ma altri elementi della rete di accesso a Internet, come router, server e PC, comprese le caratteristiche del traffico Internet, che determinare il throughput reale di questa rete. Pertanto, l'uso dell'ADSL su vasta scala su una rete esistente praticamente non risolve il problema dell'accesso degli abbonati a banda larga, ma semplicemente lo sposta dalla parte degli abbonati della rete alla rete dorsale, esacerbando i problemi dell'infrastruttura di rete. Pertanto, l'implementazione dell'ADSL su vasta scala richiederà un aumento significativo della capacità della dorsale Internet e, di conseguenza, costi aggiuntivi significativi.
• 3. Costo elevato delle apparecchiature e dei servizi: per una diffusione capillare della tecnologia è necessario che il costo di una linea di abbonamento ADSL non superi i 500 dollari; i prezzi esistenti superano notevolmente questo valore. Per questo motivo vengono effettivamente utilizzati altri prodotti xDSL e soprattutto varianti dell'HDSL (come ad esempio MSDSL multivelocità) con una velocità di trasmissione di 2 Mbit/s su un doppino di rame.
• 4. La necessità di modernizzare l'infrastruttura della rete di accesso esistente: il concetto di ADSL su vasta scala richiede l'uso di speciali filtri di separazione - i cosiddetti splitter, che separano i segnali a bassa frequenza di un telefono analogico o l'accesso ISDN BRI di base e segnali ad alta frequenza di accesso a banda larga sia nei locali del PBX che nei locali dell'utente. Questa operazione richiede costi di manodopera significativi, soprattutto nel PBX cross-country, dove terminano migliaia di linee di abbonati.
• 5. Il problema della compatibilità elettromagnetica, che consiste in una conoscenza insufficiente dell'influenza dell'ADSL su vasta scala su altri sistemi di trasmissione digitale ad alta velocità (compreso il tipo xDSL) operanti in parallelo sullo stesso cavo.
• 6. Elevato consumo energetico e ingombro: i modem ADSL esistenti, oltre al costo elevato, richiedono anche molto spazio e consumano una quantità significativa di energia (fino a 8 W per modem ADSL nello stato attivo). Per rendere la tecnologia ADSL accettabile per l'installazione in un ufficio di commutazione, è necessario ridurre il consumo energetico e aumentare la densità delle porte.
• 7. Modalità di funzionamento asimmetrica dell'ADSL su vasta scala: con una larghezza di banda costante della linea ADSL, costituisce un ostacolo per alcune applicazioni che richiedono una modalità di trasmissione simmetrica, come le videoconferenze, nonché per l'organizzazione del lavoro di alcuni utenti che dispongono di propri server Internet. Serve quindi una ADSL adattiva, in grado di operare sia in modalità asimmetrica che in quella asimmetrica modalità simmetrica.
• 8. È stato dimostrato che lo sono anche l'hardware e il software dei locali dell'utente collo di bottiglia Sistemi ADSL. I test hanno dimostrato, ad esempio, che i programmi più diffusi... Browser Web e piattaforme hardware I PC possono limitare la velocità di trasmissione del PC a 600 Kbps. Pertanto, per utilizzare appieno le connessioni ADSL ad alta velocità, miglioramenti nell'hardware del client e Software utente.

I problemi elencati dell'ADSL su vasta scala hanno dato il via all'emergere della sua versione "leggera", ovvero la già citata ADSL G.Lite. Presentiamo le caratteristiche più significative di questa tecnologia.

Capacità di operare sia in modalità asimmetrica che simmetrica: in modalità asimmetrica con velocità di trasmissione fino a 1536 Kbps nella direzione downstream (dalla rete all'abbonato) e fino a 512 Kbps nella direzione upstream (dall'abbonato alla rete) ; in modalità simmetrica - fino a 256 Kbps in ciascuna direzione di trasmissione. In entrambe le modalità, utilizzando il codice DMT, la velocità di trasmissione viene regolata automaticamente a passi di 32 Kbps in base alla lunghezza della linea e alla potenza di interferenza.

Semplificare il processo di installazione e configurazione dei modem ADSL GLite eliminando l'uso di filtri di separazione (splitter) nei locali dell'utente, consentendo all'utente stesso di eseguire queste procedure. Ciò non richiede la sostituzione del cablaggio interno nella sede dell'utente. Tuttavia, come mostrano i risultati dei test, ciò non è sempre possibile. Una misura efficace per proteggere un canale di trasmissione dati a banda larga dai segnali di selezione a impulsi e dai segnali di chiamata è installare speciali microfiltri direttamente nella presa telefonica.

Le lunghezze disponibili delle linee ADSL GLite consentono di fornire un accesso Internet ad alta velocità alla stragrande maggioranza degli utenti domestici. Va notato che molti produttori di apparecchiature ADSL hanno scelto il concetto di apparecchiatura ADSL che supporta sia la modalità operativa ADSL a piena velocità che quella ADSL G.Lite. Si presume che la comparsa delle apparecchiature ADSL G.Lite attiverà in modo drammatico il mercato dei dispositivi di accesso a Internet a banda larga. C'è un'alta probabilità che occuperà la nicchia dell'accesso a banda larga ai servizi di rete per gli utenti del settore domestico.

L'avvento della fase intermedia ADSL sotto forma di ADSL G.Lite crea la possibilità di una transizione graduale dai modem analogici esistenti all'accesso a banda larga: prima a Internet utilizzando G.Lite e poi ai servizi multimediali utilizzando ADSL su vasta scala.

La migrazione da un modem analogico a una qualsiasi delle modifiche ADSL è vantaggiosa per il fornitore di servizi perché le chiamate di maggiore durata, come le chiamate degli utenti a Internet, vengono instradate bypassando la rete telefonica pubblica commutata. Se il fornitore di servizi è un operatore di rete locale tradizionale, questo scenario gli offre un ulteriore vantaggio aggiuntivo (ma non meno importante), poiché elimina la necessità di un costoso aggiornamento del passaggio dalla rete telefonica esistente a uno switch ISDN, che comporterebbe essere necessari per aumentare la velocità di accesso ai servizi Internet in caso di migrazione dai servizi della rete telefonica pubblica ai servizi della rete ISDN. Un investimento aggiuntivo così significativo nel passaggio dalla PSTN analogica all'ISDN si spiega con il fatto che quest'ultima è un concetto di rete con un proprio stack di protocolli multistrato molto potente. Pertanto, questo aggiornamento richiede modifiche significative all'hardware e al software della stazione di commutazione digitale PSTN. Allo stesso tempo, un modem ADSL è semplicemente un modem ad alta velocità che utilizza protocolli di rete dati standard basati sulla trasmissione di pacchetti o celle ATM per supportarlo. Ciò riduce notevolmente la complessità dell'accesso a Internet e quindi l'investimento richiesto.

Inoltre, dal punto di vista degli utenti Internet, degli operatori di rete e dei fornitori di servizi Internet, ha più senso migrare direttamente dal modem PSTN non al modem ISDN, ma direttamente al modem ADSL. Con un throughput massimo dell'ISDN a banda stretta pari a 128 Kbps (che corrisponde alla combinazione di due canali B dell'accesso ISDN principale), il passaggio all'ISDN comporta un aumento della velocità di accesso rispetto alla rete PSTN, potenzialmente poco più di 4 tempi e richiede anche investimenti importanti. Pertanto, la fase intermedia del passaggio da PSTN a ISDN come mezzi efficaci l'accesso a Internet perde praticamente il suo significato. Naturalmente questo non vale per quelle regioni dove l’adozione dell’ISDN è già diffusa. Qui naturalmente il fattore determinante è la protezione degli investimenti effettuati.

Pertanto, i principali incentivi per il metodo di migrazione della rete di accesso considerato sono:

• § Un enorme aumento della velocità di accesso ai servizi Internet.
• § Mantenere il telefono analogico o l'accesso ISDN di base (BRI ISDN).
• § Spostamento del traffico Internet dalla rete PSTN a una rete IP o ATM.
• § Non è necessario aggiornare lo switch PSTN in uno switch ISDN.

Se il driver principale per la migrazione da un modem analogico a un modem ADSL è l'accesso a Internet ad alta velocità, il modo più appropriato per implementare questo servizio sarebbe quello di implementare un terminale remoto ADSL, chiamato ATU-R, sotto forma di carta personal computer(PC). Ciò riduce la complessità complessiva del modem ed elimina i problemi di cablaggio interno (dal modem al PC) nella sede dell'utente. Tuttavia, gli operatori di rete telefonica sono generalmente restii a noleggiare un modem ADSL se si tratta della scheda interna di un PC, perché non vogliono essere responsabili di eventuali danni al PC. Pertanto, i terminali remoti ATU-R sono diventati finora più diffusi sotto forma di un'unità separata chiamata modem ADSL esterno. Il modem ADSL esterno è collegato ad una porta LAN (10BaseT) o ad una porta seriale (serial autobus universale USB) computer. Questo progetto è più complesso perché richiede spazio aggiuntivo e alimentazione separata. Ma un tale modem ADSL può essere acquistato da un abbonato alla rete telefonica locale e messo in funzione autonomamente da un utente di PC. Inoltre, è possibile collegare un modem esterno non a un PC, ma a un hub o router LAN nei casi in cui l'utente dispone di più computer.

E questa situazione è tipica per organizzazioni, centri direzionali e complessi residenziali.

Migrazione ad ADSL se nella rete è presente l'accesso TsSPAL

Lo scenario di migrazione precedente richiede un doppino fisico in rame continuo tra la sede della centrale locale e la sede dell'utente. Questa situazione è più tipica per i paesi in via di sviluppo con una rete di telecomunicazioni relativamente sottosviluppata, tra cui la Russia. Nei paesi con una rete di telecomunicazioni sviluppata sulla rete telefonica dell'abbonato, per aumentare le distanze coperte, sono ampiamente utilizzati i sistemi di trasmissione digitale dell'abbonato (DSTS), utilizzando principalmente l'attrezzatura dei sistemi di trasmissione digitale primaria delle gerarchie plesiocrone (E 1). Ad esempio, negli Stati Uniti all'inizio degli anni '90, circa il 15% di tutte le linee degli abbonati veniva servito utilizzando DSC (negli Stati Uniti si chiamano Digital Local Carrier - DLC), in futuro si prevede che la loro capacità totale aumenterà a 45 % del numero totale di linee utente. Attualmente si stanno costruendo reti di accesso degli abbonati molto affidabili, che utilizzano un mezzo di trasmissione combinato rame-ottico e strutture ad anello sicure utilizzando apparecchiature di gerarchia digitale sincrona SDH.

I moderni DSPAL non solo multiplexano i segnali di un certo numero di abbonati in un flusso digitale trasmesso su due coppie simmetriche, ma possono anche eseguire funzioni di concentrazione del carico (2:1 o più), che riducono il carico sulle stazioni di commutazione. In questo caso, un terminale terminale del TsSPAL si trova nella sede del PBX e l'altro si trova in un punto intermedio tra il PBX e la sede dell'utente. Pertanto, una linea fisica individuale esiste solo tra la sede dell'utente e il terminale TsSPAL remoto. Pertanto, il multiplexor di accesso ADSL (DSLAM - DSL access multiplexor) e il suo componente - il terminale della stazione ADSL ATU-C - devono essere posizionati non sul PBX, ma nel luogo in cui è installato il terminale remoto (RDT). In questo caso, per organizzare i sistemi ADSL vengono utilizzate le seguenti soluzioni tecniche:

• 1. DSLAM remoto, che si trova in un contenitore separato vicino al contenitore RDT ed è progettato per servire un gran numero di utenti (solitamente da 60 a 100 linee ADSL). In questo caso non è richiesto alcun sistema particolare di gestione e manutenzione, poiché viene utilizzato un sistema di controllo per l'impostazione e il monitoraggio dello stato delle linee ADSL di un DSLAM standard installato nei locali del PBX. Un DSLAM di questo tipo può funzionare con quasi tutte le apparecchiature DSPAL, poiché si tratta di un'apparecchiatura autonoma; Il DSLAM separa semplicemente il traffico PSTN dal traffico della linea ADSL stessa e lo trasmette in forma analogica agli apparati DSPAL. Allo stesso tempo, una soluzione del genere è molto costosa: poiché l'apparecchiatura DSLAM è autonoma, sono necessari seri lavori di installazione e installazione, l'organizzazione dell'alimentazione elettrica per l'apparecchiatura e molto altro; pertanto, questa soluzione è appropriata solo se è presente un numero elevato di utenti DSPAL.
• 2. Schede di linea ADSL integrate nell'apparecchiatura TsSPAL. In questo caso vengono utilizzati posti liberi nelle schede apparecchiature TsSPAL poste in un contenitore RDT, con due opzioni possibili:
  • § L'apparato DSPAL è utilizzato esclusivamente per l'alloggiamento e la protezione meccanica delle schede ADSL e tutti i collegamenti vengono effettuati tramite cavo, tipico del DSP tradizionale;
  • § La scheda di linea ADSL fa parte dell'attrezzatura TsSPAL e viene semplicemente integrata in quest'ultima. Questo secondo metodo viene solitamente utilizzato nella nuova generazione di apparecchiature TsSPAL ed elimina la necessità di utilizzarle lavori di installazione nel blocco TsSPAL.
  • § Multiplexor di accesso remoto (RAM - multiplexor di accesso remoto), che svolge le stesse funzioni del DSLAM. Si differenzia da DSLAM in quanto è integrato nell'infrastruttura TsSPAL esistente e non richiede l'aggiornamento dell'infrastruttura di rete di accesso degli abbonati esistente, che è associato a costi significativi. L'uso della RAM è universale perché fornisce la capacità collaborazione con qualsiasi tipo di attrezzatura TsSPAL. In genere, le unità RAM sono di piccole dimensioni e possono essere inserite nei contenitori hardware RDT esistenti. Il problema principale delle RAM attualmente conosciute è la loro mancanza di scalabilità.

Dall'ISDN all'ADSL

Negli anni '90, come un modo per fare di più accesso veloce verso Internet, dove possibile, iniziarono ad essere ampiamente utilizzate le linee ISDN. Nel tempo, quando portata L'ISDN non sarà sufficiente; la soluzione naturale sarebbe “integrare” la linea ISDN con un canale ADSL ad alta velocità. Come per le normali linee analogiche, questo metodo, chiamato "ISDN sotto ADSL", utilizza filtri per separare i segnali ADSL e ISDN.

Questa soluzione è particolarmente interessante perché non pone praticamente alcun problema con il rispetto degli standard ISDN a banda stretta e, quindi, con l'implementazione del percorso di migrazione da ISDN ad ADSL. Ecco perché questo metodo L'evoluzione sarà particolarmente popolare nei paesi in cui l'ISDN a banda stretta è stata ampiamente adottata, con la transizione dall'ISDN all'ADSL su vasta scala che probabilmente dominerà.

Dall'HDSL all'ADSL

La tecnologia HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line) è di gran lunga la più matura e la meno costosa tra le tecnologie xDSL. Si è rivelato un'efficace alternativa alle obsolete apparecchiature dei primari centri di elaborazione digitale E! per l'utilizzo su trunk di rete locale, nonché per l'accesso primario all'ISDN (PRA ISDN). Grazie alla diffusione dell'HDSL in varie regioni del mondo, le procedure per l'implementazione di tali sistemi, la loro manutenzione operativa e il collaudo sono ben consolidate; anche molto conosciuto alta qualità parametri e alta affidabilità dei sistemi HDSL. Pertanto, gli operatori di telecomunicazioni e i fornitori di servizi di rete utilizzano volentieri apparecchiature HDSL per l'accesso a Internet ad alta velocità. Tuttavia, molto spesso l'uso dell'HDSL nella rete di accesso dell'abbonato richiede l'uso di almeno due doppini di rame, il che quasi non è sempre possibile. Utilizzando un solo doppino per organizzare una linea HDSL si riducono notevolmente le distanze sovrapposte. Inoltre, l'apparecchiatura HDSL non offre la possibilità di organizzare un telefono analogico, che richiede l'utilizzo di una coppia di abbonati aggiuntiva per questo scopo. Esistono quindi fattori significativi che motivano l'opportunità del passaggio da HDSL ad ADSL. Con tale migrazione, il rendimento della rete di accesso nella direzione a valle (cioè dalla rete all'abbonato) aumenta notevolmente; basta una sola coppia e diventa possibile organizzare un telefono analogico. Tuttavia, potrebbero sorgere problemi con questo scenario di migrazione. Pertanto, la larghezza di banda upstream di una rete di accesso ADSL (cioè dall'abbonato alla rete) è tipicamente inferiore alla corrispondente larghezza di banda HDSL.

Dall'IDSL all'ADSL

Una delle modifiche delle tecnologie xDSL è la cosiddetta tecnologia IDSL, che ha un'abbreviazione più completa "ISDN DSL". IDSL (linea di abbonato digitale ISDN - linea di abbonato digitale IDSN). Questa tecnologia è apparsa come una risposta adeguata da parte dei produttori di apparecchiature e dei fornitori di Internet ai problemi associati al sovraccarico della rete ISDN commutata con il traffico degli utenti di Internet e all'insufficiente velocità di accesso a Internet per molti utenti che utilizzano modem analogici.

La tecnologia IDSL prevede semplicemente la realizzazione di un percorso digitale punto-punto con capacità di 128 Kbps basato sul formato di accesso base BRI ISDN combinando due canali B principali da 64 Kbps ciascuno; in questo caso il canale D ausiliario previsto nel formato BRI ISDN non viene utilizzato, ovvero il percorso IDSL ha una struttura di tipo “128+0” Kbit/s. IDSL utilizza chip di linea di abbonato digitale ISDN standard (chiamati interfaccia U). Tuttavia, a differenza dell'interfaccia U ISDN, le apparecchiature IDSL si collegano a Internet non tramite uno switch PSTN o ISDN, ma tramite un router. Pertanto, la tecnologia IDSL viene utilizzata solo per la trasmissione dei dati e non può fornire servizi vocali PSTN o ISDN.

Le proprietà più interessanti dell'IDSL sono la maturità della tecnologia ISDN, il basso costo dei chip di interfaccia ISDN U, la facilità di installazione e manutenzione rispetto all'installazione e manutenzione tecnica ISDN standard (poiché IDSL bypassa l'ufficio di commutazione ISDN), nonché la possibilità di utilizzare apparecchiature di misurazione ISDN standard. Inoltre, gli operatori di telecomunicazioni e i fornitori di servizi Internet che utilizzano ISDN hanno solitamente molta familiarità con quest'ultima. Non ci sono quindi problemi legati alla pianificazione e alla manutenzione delle linee IDSL. Il principale incentivo a migrare da IDSL ad ADSL è fornire un accesso a Internet più veloce rispetto a un modem analogico. Tuttavia, tieni presente che quando si utilizza IDSL per accedere a Internet, per accedere alla PSTN è necessaria una seconda linea di abbonato. Il passaggio alla tecnologia ADSL, che conserva la possibilità di accesso dell'abbonato alla rete telefonica commutata (e, se necessario, a Internet), consente all'utente di limitarsi ad una sola linea di abbonato, il che è vantaggioso non solo per quest'ultimo, ma anche per l'operatore di telecomunicazioni.

SDSL (linea di abbonamento digitale simmetrica). Proprio come la tecnologia HDSL, la tecnologia SDSL fornisce una trasmissione dati simmetrica a velocità corrispondenti alle velocità della linea T 1 / E 1, ma la tecnologia SDSL presenta due importanti differenze. In primo luogo, viene utilizzata solo una coppia di cavi intrecciati e, in secondo luogo, la distanza massima di trasmissione è limitata a 3 km. La tecnologia offre i vantaggi necessari ai rappresentanti aziendali: accesso a Internet ad alta velocità, organizzazione della comunicazione telefonica multicanale (tecnologia VoDSL), ecc. Tecnologia MSDSL (Multi-speed SDSL), che consente di modificare la velocità di trasmissione per ottenere risultati ottimali gamma e viceversa.

SDSL può essere descritto allo stesso modo di HDSL. È vero, ti consente di percorrere una distanza inferiore rispetto all'HDSL, ma puoi risparmiare su una seconda coppia. Molto spesso l’ufficio dell’utente si trova a non più di 3 km dal punto di presenza dell’operatore e quindi questa tecnologia presenta un chiaro vantaggio rispetto all’HDSL in termini di prezzo/qualità del servizio per il suo utente. L'opzione MSDSL permette, se lo stato del cavo non è molto buono, di coprire la stessa distanza, ma ad una velocità inferiore; inoltre non tutti i client necessitano dei 2 Mbit/s completi e molto spesso di 256 o anche 128 kbit/s è sufficiente.

Come ulteriore modifica dell'SDSL, viene utilizzata l'apparecchiatura HDSL2, che è una versione migliorata dell'HDSL che utilizza un codice di trasmissione lineare più efficiente.

Possibilità dell'evoluzione propria dell'ADSL: dall'accesso a Internet alla fornitura di una gamma completa di servizi di rete

Le modalità considerate di migrazione dell’accesso a banda larga riguardano i livelli più bassi, livello fisico modello di telecomunicazioni multilivello, poiché le stesse tecnologie xDSL sono essenzialmente tecnologie del livello fisico. Non meno interessanti sono i percorsi dell'evoluzione stessa dell'ADSL dall'accesso a Internet alla fornitura di una gamma completa di servizi di rete. Per gamma completa di servizi di rete intendiamo principalmente servizi multimediali e video interattivi.

Attualmente, circa l'85% del volume totale dei servizi a banda larga è costituito dall'accesso a Internet e solo il 15% è costituito dall'accesso ai servizi multimediali e alla televisione interattiva. Pertanto, nella stragrande maggioranza dei casi, la prima fase dell'accesso alla banda larga sarà l'accesso a Internet. La strategia per la fornitura di servizi a banda larga è attualmente rappresentata in modo abbastanza completo dal concetto ITU-T sviluppato di una rete a banda larga con integrazione di servizi ISDN, brevemente chiamata B-ISDN. Come elemento chiave della rete B-ISDN è stato scelto il metodo di trasmissione asincrono (ATM), che si basa sul concetto di utilizzo ottimale della larghezza di banda del canale per la trasmissione di traffico eterogeneo (voce, immagini e dati). Pertanto, la tecnologia ATM afferma di essere un trasporto universale e flessibile, che costituisce la base per la costruzione di altre reti.

L'ATM, come ogni tecnologia rivoluzionaria, è stata creata senza tenere conto del fatto che sono stati fatti grandi investimenti nelle tecnologie esistenti e nessuno abbandonerà apparecchiature vecchie e ben funzionanti, anche se sono apparse apparecchiature nuove e più avanzate. Pertanto, il metodo ATM è apparso principalmente nelle reti territoriali, dove il costo dei commutatori ATM rispetto al costo della rete di trasporto stessa è relativamente basso. Per una LAN, la sostituzione di switch e adattatori di rete equivale quasi a una sostituzione completa delle apparecchiature di rete e il passaggio ad ATM può essere causato solo da motivi molto seri. Ovviamente, il concetto di introduzione graduale dell’ATM nella rete esistente dell’utente sembra più attraente (e, forse, più realistico). In linea di principio, ATM consente di trasportare direttamente messaggi di protocollo a livello di applicazione, ma è più spesso utilizzato come trasporto per protocolli dei livelli di collegamento e di rete di reti che non sono reti ATM (Ethernet, IP, Frame Relay, ecc.).

La tecnologia ATM è attualmente raccomandata sia dal Forum ADSL che dall'ITU-T per le stesse apparecchiature della linea ADSL (ovvero il modem del punto di accesso ATU-C e il modem delle sedi utente remote ATU-R). Ciò si spiega innanzitutto con il fatto che ATM è lo standard per la rete di accesso a banda larga B-ISDN.

Allo stesso tempo, la stragrande maggioranza dei server e delle apparecchiature utente su Internet supporta i protocolli TCP/IP ed Ethernet. Pertanto, quando si passa alla tecnologia ATM, è necessario sfruttare al massimo l'insieme dei protocolli TCP/IP esistenti come strumento principale per l'accesso a banda larga a Internet. Questo vale non solo per i trasporti e livello di rete TCP/IP, ma anche a livello di collegamento. Quanto sopra vale soprattutto per il protocollo (o meglio, lo stack di protocolli) PPP ("protocollo punto a punto"), che è un protocollo a livello di collegamento dello stack di protocolli TCP/IP e regola le procedure per la trasmissione di frame di informazioni su porta seriale canali di comunicazione.

Il protocollo PPP è attualmente ampiamente utilizzato dai provider di rete per accedere ai servizi Internet utilizzando modem analogici e offre la possibilità di controllare le cosiddette funzioni AAA:

• § Authentication (autenticazione, ovvero il processo di identificazione dell'utente).
• § Autorizzazione (autorizzazione, ovvero diritti di accesso a servizi specifici).
• § Contabilità (contabilità delle risorse, compresa la tariffazione dei servizi).

Pur svolgendo tutte queste funzioni, il protocollo garantisce anche la necessaria protezione delle informazioni. Altrettanto importante per un provider Internet è la capacità di distribuire dinamicamente un numero limitato di indirizzi IP tra i propri clienti. Questa funzione è supportata anche dal protocollo PPP. Pertanto, è molto importante sia per il provider Internet che per l'utente preservare il protocollo PPP quando si accede a Internet a banda larga tramite una linea ADSL utilizzando il metodo ATM.

Oltre al metodo considerato per gestire una rete ADSL utilizzando la tecnologia ATM, che viene brevemente chiamato "PPP over ATM", ce ne sono molti altri: "IP classico su ATM" ("IP classico e ARP su ATM" o IPOA) , la specifica “Emulazione” sviluppata dalle reti locali del Forum ATM” (emulazione LAN o LANE), la nuova specifica del Forum ATM “Multiprotocol Over ATM” (o MPOA).

Sebbene lo standard ATM sia riconosciuto come lo standard universale più promettente per la trasmissione di informazioni eterogenee (parlato, video e dati), non è esente da inconvenienti, il principale dei quali è ancora il lungo e complesso processo di creazione di una rete virtuale permanente canale in PVC.

Attualmente, il protocollo di trasferimento dati più diffuso, principalmente per le applicazioni Internet, è lo stack di protocolli TCP/IP. In connessione con l’avvento della tecnologia ATM, sorge la domanda: “Dovremmo abbandonare completamente TCP/IP e adottare solo ATM?” La vita ha dimostrato che la cosa migliore da fare è combinare i vantaggi di queste due tecnologie. Pertanto, come strumento per migrare la tecnologia ADSL dall'accesso a Internet alla fornitura di una serie completa di servizi di rete, il Forum ADSL considera non solo il metodo ATM, ma anche lo standard TCP/IP. Ciò è abbastanza logico e nell'interesse sia degli operatori delle telecomunicazioni che degli utenti, data l'ampia varietà delle condizioni della rete di accesso locale.

Dall'ADSL alla VDSL

Con l’aumento della domanda da parte degli utenti per una maggiore capacità, le reti di accesso degli abbonati in rame puro migreranno sempre più verso reti combinate in rame-ottico, note collettivamente come FITL (Fiber In The Loop). Poiché la fibra ottica di questa rete combinata si avvicina alla sede dell'utente sulla sua sezione in rame, potrebbe essere richiesta la tecnologia VDSL, che sostituirà l'ADSL. VDSL (linea di abbonamento digitale a bit rate molto elevato). La tecnologia VDSL è la tecnologia xDSL con la velocità più elevata. Nella versione asimmetrica fornisce una velocità di trasferimento dati downstream da 13 a 52 Mbit/s e una velocità di trasferimento dati upstream da 1,6 a 6,4 Mbit/s, nella versione simmetrica da 13 a 26 Mbit/s , su una coppia intrecciata di cavi telefonici. La tecnologia VDSL può essere considerata un'alternativa economica alla posa della fibra cavo ottico all'utente finale. Tuttavia, la distanza massima di trasmissione dati per questa tecnologia varia da 300 m (con una velocità di 52 Mbit/s) a 1,5 km (con una velocità fino a 13 Mbit/s). La tecnologia VDSL può essere utilizzata per gli stessi scopi dell'ADSL; Inoltre, può essere utilizzato per trasmettere segnali televisivi ad alta definizione (HDTV), video-on-demand, ecc.

Il nostro ritardo nello sviluppo delle reti di trasmissione dati ha avuto un ruolo positivo: gli operatori non hanno avuto il tempo di investire fondi significativi in ​​apparecchiature per reti ISDN commutate a banda stretta, nonché nello sviluppo di sezioni di abbonati di reti di trasmissione dati basate su apparecchiature HDSL e IDSL .

Da quanto sopra è chiaro che nel contesto russo lo scenario più diffuso sarà l'evoluzione delle reti di accesso cablate degli abbonati da un modem analogico ad ADSL. Già oggi, la domanda di servizi di accesso a Internet ad alta velocità è cresciuta così tanto che ha senso iniziare almeno a studiare le questioni economiche e tecniche legate all'implementazione delle reti di accesso degli abbonati basate sulle tecnologie xDSL.

Pertanto ogni tecnologia della famiglia xDSL risolve con successo il problema per il quale è stata sviluppata. Due di essi - ADSL e VDSL - consentono agli operatori telefonici di fornire nuovi tipi di servizi e la rete telefonica esistente ha reali prospettive di diventare una rete a servizio completo. Per quanto riguarda gli operatori stessi, molto probabilmente, nel tempo rimarranno solo quelli in grado di fornire all'utente la massima gamma di servizi.

Collegamento degli abbonati tramite fibra ottica

Le apparecchiature per il collegamento degli abbonati tramite cavo ottico si sono diffuse in Europa e negli Stati Uniti. I vantaggi di una tale soluzione sono evidenti: elevata affidabilità, qualità di trasmissione e throughput, quindi velocità praticamente illimitata sull'interfaccia utente. Purtroppo, questa decisione Ha anche degli svantaggi. Innanzitutto il tempo necessario per stendere il cavo e ottenere tutto permessi necessari può essere piuttosto significativo, il che riduce il tasso di ritorno sull’investimento. In secondo luogo, l'uso della fibra ottica può essere economicamente giustificato solo quando si collega un gran numero di abbonati concentrati in un unico luogo, ad esempio nelle aree di sviluppo di massa o negli edifici adibiti ad uffici. Nelle aree in cui la densità degli abbonati è bassa, viene utilizzato solo il 5-10% delle risorse del cavo ottico, quindi è più economico densificare la rete via cavo esistente o utilizzare l'accesso radio.

Al giorno d'oggi, la fibra ottica è ampiamente utilizzata al posto dei cavi telefonici multi-core nel tratto tra una centrale telefonica (PBX) e un hub remoto, al quale sono collegati, ad esempio, i telefoni installati negli appartamenti di un edificio a più piani o in più edifici . Apparecchiatura che implementa il multiplexing/demultiplexing delle linee connessione individuale abbonati, è stato chiamato Digital Loop Carrier (DLC), che può essere tradotto come “sistema di concentrazione digitale”. linee telefoniche" Tali sistemi sono prodotti negli Stati Uniti, in Europa occidentale, in Asia (AFC, SAT, Siemens, ecc.). Diverse aziende si stanno preparando a rilasciare DLC in Russia.

Per la sua architettura, l'apparecchiatura DLC è un multiplexer a divisione di tempo con diverse interfacce utente e un'interfaccia di linea per il collegamento diretto alla fibra ottica. Ciò garantisce l'integrazione di più linee di abbonati in un unico flusso digitale ad alta velocità che arriva al PBX (nodo di rete) tramite un cavo ottico.

Kit interfacce utente, di norma, include un'interfaccia analogica a due fili dell'abbonato (telefono normale), un'interfaccia analogica con segnalazione E&M, un'interfaccia digitale (V.24 o V.35), un'interfaccia ISDN. Le interfacce della stazione consentono il collegamento a PBX analogici (tramite un'interfaccia a due fili di utente o interfaccia E&M), PBX digitali (tramite l'interfaccia E! con segnalazione V.51 o l'interfaccia EZ con segnalazione V.52). Naturalmente è previsto anche il collegamento tramite l'interfaccia ISDN e l'interfaccia digitale V.24/V.35 (per il collegamento ad una rete dati).

Le interfacce lineari delle moderne apparecchiature DLC possono essere suddivise in diversi gruppi:

• § Per il collegamento diretto alla fibra ottica è necessaria un'interfaccia ottica (la velocità della linea è solitamente compresa tra 34 e 155 Mbit/s). Ad esempio, nel sistema NATEKS 1100E la velocità è di 49,152 Mbit/s, la ricezione e la trasmissione avvengono separatamente su due fibre, la lunghezza d'onda dell'emettitore laser è di 1310 nm.
• § Interfaccia elettrica - da E! (2 Mbit/s) a EZ (34 Mbit/s) - consente di connettersi a reti ad alta velocità che forniscono una trasmissione trasparente di flussi digitali (ad esempio, a una rete SDH). L'interfaccia elettrica consente inoltre di collegare apparecchiature tramite percorsi HDSL o linee a microonde, e così via brevi distanze(fino a 1 km lungo E!) collegare direttamente gli elementi del sistema.

Rete di accesso degli abbonati – si tratta di un insieme di mezzi tecnici tra i dispositivi terminali di abbonato installati nei locali dell'utente e le apparecchiature di commutazione, il cui piano di numerazione (o indirizzamento) comprende i terminali collegati al sistema di telecomunicazioni.

5.1. Modelli di rete di accesso degli abbonati

In un moderno sistema di telecomunicazioni non cambia solo il ruolo della rete di accesso. Nella maggior parte dei casi si espande anche il territorio entro i cui confini viene creata la rete di accesso. Al fine di eliminare le differenze nell'interpretazione del luogo e del ruolo della rete di accesso nelle pubblicazioni moderne, in Fig. La Figura 5.1 mostra un modello di un promettente sistema di telecomunicazioni.

Figura 5.1 – Modello di un sistema di telecomunicazioni

Il primo elemento del sistema di telecomunicazioni è un insieme di terminali e altre apparecchiature installate nei locali dell'abbonato (utente). Nella letteratura tecnica inglese questo elemento del sistema di telecomunicazioni corrisponde al termine Customer Premises Equipment (CPE).

Il secondo elemento del sistema di telecomunicazioni è infatti la rete di accesso degli abbonati. Il ruolo della rete di accesso dell'abbonato è quello di garantire l'interazione tra le apparecchiature installate presso la sede dell'abbonato e la rete di transito. Tipicamente, una stazione di commutazione è installata all'interfaccia tra la rete di accesso dell'abbonato e la rete di transito. Lo spazio coperto dalla rete di accesso dell'abbonato si trova tra le apparecchiature situate nei locali dell'abbonato e questa stazione di commutazione.

La rete di accesso degli abbonati è divisa in due sezioni: il piano inferiore di Fig. 5.1. Le linee d'utente (Loop Network) possono essere considerate come mezzi individuali per collegare apparecchiature terminali. Di norma, questo frammento della rete di accesso dell'abbonato è una raccolta di AL. La rete di trasferimento serve a migliorare l'efficienza delle strutture di accesso degli abbonati. Questo frammento della rete di accesso è realizzato sulla base di sistemi di trasmissione e in alcuni casi vengono utilizzati anche dispositivi di concentrazione del carico.

Il terzo elemento del sistema delle telecomunicazioni è la rete di transito. Le sue funzioni sono quelle di stabilire connessioni tra terminali inclusi in varie reti di accesso degli abbonati, o tra un terminale e mezzi di supporto di eventuali servizi. Nel modello in esame, la rete di transito può coprire un'area all'interno della stessa città o villaggio, oppure tra le reti di accesso degli abbonati di due paesi diversi.

Il quarto elemento del sistema di telecomunicazioni illustra le modalità di accesso ai diversi servizi di telecomunicazione. Nella fig. 5.1, nell'ultima ellisse, il nome è indicato nella lingua originale (Nodi di servizio), che si traduce in tre parole: nodi che supportano i servizi. Esempi di tale nodo possono essere i luoghi di lavoro degli operatori telefonici e dei server in cui sono archiviate tutte le informazioni.

Mostrato nella fig. 5.1 dovrebbe essere considerata un modello promettente di un sistema di telecomunicazioni. Per risolvere i problemi terminologici, passiamo al modello inerente alle reti di accesso degli abbonati delle centrali telefoniche analogiche. Un tale modello è mostrato in Fig. 5.2. Quando consideriamo le reti locali esistenti, di norma utilizzeremo due termini: "rete di abbonati" o "rete AL". Le parole "Rete di accesso degli abbonati" vengono utilizzate quando stiamo parlando su un promettente sistema di telecomunicazioni.

Figura 5.2 – Modello di rete di abbonati

Questo modello è valido sia per GTS che per STS. Inoltre, per il GTS mostrato in Fig. Il modello 5.2 è invariante rispetto alla struttura della comunicazione tra stazioni. È identico per:

reti non zonizzate costituite da una sola centrale telefonica;

reti regionalizzate, costituite da più centrali telefoniche automatiche regionali (RATS), collegate tra loro secondo il principio “ciascuno a ciascuno”;

reti regionalizzate costruite con nodi di messaggi in entrata (INO) o con nodi di messaggi in uscita (UIS) e OMS.

Per tutti gli elementi della rete di abbonati, i termini in inglese sono indicati tra parentesi. Va notato che il termine "linea di comunicazione tra armadi" (cavo Link) non è ancora utilizzato nella terminologia domestica, poiché tali percorsi non vengono quasi mai utilizzati in GTS e STS.

Un modello che illustra le principali opzioni per costruire una rete di abbonati è mostrato in Fig. 5.3. Questa immagine descrive in dettaglio alcune parti del modello precedente.

Figura 5.3 – Principali opzioni costruttive

rete di abbonati

Nella fig. 5.3 utilizza una serie di notazioni che raramente si trovano nella letteratura tecnica nazionale. Il punto di connessione trasversale viene visualizzato come due cerchi concentrici. Questo simbolo è spesso utilizzato nei documenti ITU. Tipica è anche la designazione di una scatola di distribuzione (Punto di distribuzione) con un quadrato nero.

Il modello mostrato in Fig. 5.3 può essere considerata universale rispetto alla tipologia della stazione di smistamento. In linea di principio, lo stesso vale sia per una centrale telefonica manuale che per il più moderno sistema di distribuzione digitale delle informazioni. Inoltre, questo modello è invariante rispetto al tipo di rete interattiva, come il telefono o il telegrafo.

D'altra parte, una stazione di commutazione digitale può avere un proprio modello che rifletterà in modo più accurato le specificità della rete di accesso dell'abbonato. Questo compito è abbastanza difficile. Il problema è che il processo di introduzione di una stazione di commutazione digitale porta a cambiamenti nella struttura della rete telefonica locale. In alcuni casi, ciò influisce in modo significativo sulla struttura della rete degli abbonati. Un tipico esempio di tale situazione è l'installazione di una stazione di commutazione digitale, in sostituzione di diverse vecchie stazioni elettromeccaniche. La sezione di stazione della stazione di commutazione digitale - con questo metodo di ammodernamento della rete telefonica locale - unisce di fatto tutti i territori serviti dalle centrali telefoniche elettromeccaniche precedentemente smantellate. Inoltre, nella realizzazione di una stazione di commutazione digitale, possono verificarsi soluzioni specifiche (permanenti o temporanee) quando alcuni gruppi di utenti remoti vengono collegati tramite l'utilizzo di concentratori.

Naturalmente, tali decisioni devono essere prese in considerazione nella fase di sviluppo del concetto generale di modernizzazione della rete telefonica locale. Una volta prese le decisioni concettuali appropriate, puoi iniziare a cercare opzioni ottimali costruire una rete di accesso degli abbonati. Per un'ipotetica stazione di commutazione digitale, queste opzioni sono presentate in Fig. 5.4. Le ultime due figure (5.3 e 5.4) presentano numerosi punti in comune.

Figura 5.4 – Modello di rete di accesso dell'abbonato per una stazione di commutazione digitale

In primo luogo, entrambe le strutture implicano la presenza di una cosiddetta "zona di alimentazione diretta" - un'enclave all'interno della quale le linee elettriche sono collegate direttamente al cross-connect (senza cavi di collegamento negli armadi di distribuzione).

In secondo luogo, dietro la "zona di alimentazione diretta" si trova l'area successiva della rete di accesso, per la quale in una stazione digitale è consigliabile utilizzare moduli di abbonato remoto (hub o multiplexer) e per un PBX analogico - sia cavi non compressi o canali formati da sistemi di trasmissione.

In terzo luogo va notato che la struttura della rete d'utente corrisponde, indipendentemente dal tipo di stazione di commutazione, ad un grafico con topologia ad albero. Ciò è significativo dal punto di vista dell’affidabilità della comunicazione: l’utilizzo della tecnologia di commutazione digitale non solo non aumenta il fattore di disponibilità AL, ma, in alcuni casi, lo riduce a causa dell’introduzione nell’area di apparati aggiuntivi dalla croce ATS -paese al terminale dell'utente.

Per compilare ulteriormente un elenco di termini necessari e, soprattutto, per stabilire la corrispondenza tra i concetti adottati nella pratica nazionale e i documenti ITU, è consigliabile fornire la struttura della rete AL, presentata nella parte superiore della Fig. 5.5.

Per lo schema a blocchi AL (parte superiore della Fig. 5.5), vengono presentate tre opzioni per collegare il terminale dell'abbonato alla stazione di commutazione.

Il ramo superiore di questa figura mostra un'opzione promettente per collegare il TA senza l'uso di apparecchiature crossover intermedie. Il cavo viene posato dal collegamento incrociato alla scatola di distribuzione, dove il telefono è collegato tramite il cablaggio dell'abbonato.

Il ramo centrale della figura mostra una variante del collegamento del TA mediante un sistema ad armadio, quando tra il collegamento trasversale e la scatola di distribuzione sono posizionate apparecchiature intermedie. Nel nostro modello, il ruolo di tali apparecchiature è assegnato al quadro di distribuzione.

In alcuni casi, AL è organizzato utilizzando linee di comunicazione aeree (ACL). Nella fig. 5.5 questa opzione è mostrata nel ramo inferiore. In tale situazione, sul palo sono installati un decoder per cavi (CB) e isolatori di ingresso-uscita. Nella posizione della scatola di distribuzione è installato un dispositivo di protezione dell'abbonato (APD), che impedisce la possibile influenza di correnti e tensioni pericolose sull'unità. Si precisa che è sconsigliabile l'organizzazione di una cabina o di sue singole sezioni mediante la realizzazione di linee aeree; ma in alcuni casi questa è l'unica opzione per organizzare l'accesso degli abbonati.

Figura 5.5 – Schema a blocchi e giunzioni degli apparati di linea d'abbonato per GTS e STS