Istoricul dezvoltării rețelelor de acces abonaților. Accesele abonatului în rețeaua ISDN. Introducere în ISDN

Rețea locală de acces asigură comunicarea între utilizatorul de telefon și centrala telefonică locală. Abonații obișnuiți de telefonie și ISDN folosesc două fire sau o linie locală obișnuită, dar clienții de afaceri pot necesita o fibră optică sau o legătură radio cu microunde, care au o capacitate mai mare. Multe tehnologii diferite sunt utilizate într-o rețea de acces local pentru a conecta abonații la o rețea publică de telecomunicații. Figura 9.2 ilustrează structura unei rețele de acces local și arată cel mai mult tehnologii importante in folosinta. Majoritatea conexiunilor de abonat la PBX folosesc perechi de două fire de cupru. Cablurile de abonat conțin multe astfel de perechi, care sunt protejate la exterior de un ecran comun din folie de aluminiu și o manta de plastic. În mediile urbane, cablurile sunt așezate în pământ și pot avea o capacitate foarte mare, incluzând sute de perechi. Plăcile de distribuție, care sunt instalate în exteriorul sau în interiorul clădirilor, sunt necesare pentru a împărți cablurile mari în altele mai mici și pentru a distribui perechile de abonați în clădiri, așa cum se arată în Fig. 9.2. În zonele suburbane sau rurale, cablurile montate pe stâlpi sunt adesea o soluție mai rentabilă decât cablurile subterane.

Orez. 9.2. Exemplu de rețea locală de acces.

Comunicarea optică este utilizată atunci când este necesară o viteză de transmisie mare (mai mult de 2 Mbit/s) sau foarte calitate bună transferuri. Radioul cu microunde este adesea o soluție mai rentabilă decât fibra optică, mai ales atunci când este nevoie să înlocuiți un cablu existent cu un alt cablu cu capacitate mai mare.

Instalarea cablurilor optice sau de cupru durează mai mult deoarece necesită permisiunea autorităților orașului. Pozarea cablurilor este foarte costisitoare, mai ales atunci când acestea trebuie îngropate în pământ.

Una dintre tehnologiile de implementare a liniilor de abonat este cunoscută ca acces radio wireless(WLL). Această tehnologie folosește unde radio și nu necesită instalarea unui cablu de abonat; este o modalitate rapidă și ieftină de a conecta un nou abonat la rețeaua publică de telefonie. Cu această tehnologie, noii operatori pot furniza servicii în zonele în care vechiul operator are cabluri. Accesul radio wireless poate fi folosit și pentru a înlocui vechile linii locale montate pe stâlpi în zonele rurale.

Atunci când capacitatea cablurilor de rețea (datorită conexiunii noilor abonați) trebuie mărită, instalarea poate fi mai economică hub-uri pentru abonații de la distanță sau multiplexoare de abonat pentru a utiliza mai eficient cablurile existente. Folosim fiecare dintre acești termeni pentru a descrie doar una dintre opțiunile de conectivitate ale unității de comutare de la distanță.

Hub poate comuta apelurile locale între mai mulți abonați conectați la acesta. Un hub este în esență o parte a unui central telefonic care este mutat mai aproape de abonații îndepărtați. Transmisia digitală între centrala telefonică și hub îmbunătățește semnificativ utilizarea cablurilor de conectare, astfel încât uneori doar un cablu cu două fire într-o pereche deservește zeci de abonați.

Multiplexoare de abonat poate conecta fiecare abonat la un coridor (canal) individual în timp în sistemul PCM. Detaliat funcţionalitate sistemele depind de producator, dar se poate spune ca doar acei abonati care ridica deseori telefonul in mod economic folosesc (salva) canalul catre centrala telefonica locala.

Am explicat alternativele de acces abonaților prezentate în Fig. 9.2, în principal din punct de vedere al serviciului de telefonie fixă, dar pot fi folosite și pentru a oferi acces la Internet.

Centrală telefonică locală. Liniile de abonat conectează abonații la centralele telefonice locale, care ocupă cel mai de jos nivel din ierarhia centrelor de comutare. Principalele sarcini ale unei centrale telefonice locale digitale:

Detectează faptul că un abonat a ridicat telefonul, analizează numărul format și stabilește dacă ruta este accesibilă.

Conectați abonatul la linia de conectare care duce de la PBX la MTS pentru apeluri telefonice la distanță lungă.

Conectați un abonat la un alt abonat din aceeași centrală telefonică locală.

Stabiliți dacă abonatul este liber prin numărul format și trimiteți-i un semnal de apel.

Furnizați măsurători de trafic și colectați date statistice despre abonații dvs.

Asigurați tranziția de la o linie de abonat cu două fire la o linie cu patru fire într-o rețea la distanță lungă.

Convertiți semnalul vocal analogic în semnal digital(într-un sistem de transmisie PCM).

Dimensiunea unui central telefonic local variază de la sute de abonați la

zeci de mii de abonați sau chiar mai mult. O centrală telefonică locală mică, numită uneori unitate de comutare de la distanță(RSU), efectuează funcții de comutare și concentrare în același mod ca toate schimburile locale. Centrala telefonică locală reduce capacitatea liniei de transmisie (numărul de canale de voce) necesară pentru comunicațiile externe, de obicei cu un factor de compresie de 10 sau mai mult; adică numărul de abonați locali este de aproximativ 10 ori mai mare decât numărul de linii trunk (canale) de la centrala telefonică locală la centralele externe. Figura 9.2 prezintă doar câteva dintre diferitele conexiuni ale abonaților la schimbul local și modalitățile de stabilire fizică a acestora .

Tabloul de distribuție principal(GShP) - o structură care conține echipamente de alimentare și de testare pentru tăierea capetelor cablurilor de intrare și realizarea instalației de sârmă care conectează circuitele externe și interne ale stației.

Toate liniile de abonat sunt conectate la centrala principală - cruce, care este situat aproape de centrala telefonică locală, așa cum se arată în Figura 9.3. Aceasta este o structură mare, cu un număr mare de conexiuni de fire. Perechi de abonați sunt conectate la câmpul de comutare pe de o parte, iar perechile de la centrala telefonică locală pe de altă parte. Există suficient spațiu în interiorul câmpului de comutare pentru conexiuni încrucișate. Cablurile și conectorii sunt de obicei plasați într-o manieră logică, astfel încât să poată fi văzută structura rețelei de perechi de abonați și a rețelei de conexiuni. Această conexiune fixă ​​a cablurilor rămâne aceeași pentru perioade lungi de timp, dar conexiunile dintre părțile laterale ale câmpului de comutare se schimbă zilnic, de exemplu, deoarece abonatul s-a mutat în altă casă în raza aceleiași centrale.

Conexiuni încrucișate în GSP realizate de obicei cu perechi răsucite, care permit rate de transfer de date de până la 2 Mbit/s. Perechile de abonați obișnuiți sunt utilizate numai pentru conexiuni între telefoane analogice, centrale private analogice și digitale, terminale CSIO și ADSL. Telefon ADSL, iar un telefon analogic obișnuit utilizează o linie de abonat obișnuită cu două fire pentru a se conecta la centrala principală. Datele și vocea pot fi utilizate în același timp, ele sunt separate în centrala telefonică, unde semnalul vocal ajunge la o interfață de schimb analogică convențională, iar datele merg pe Internet, așa cum se arată în Fig. 9.3.

Centrală telefonică digitală poate include atât interfețe de abonat analogice, cât și digitale. Pentru schimbul digital de sucursale private ( sistem automat comutare care deservește instituția) sunt disponibile interfețe digitale cu un debit de până la 2 Mbit/s.

Dacă comutatorul local are capacitatea de a lucra cu ISDN, atunci interfețele pentru ratele de date primare și principale sunt disponibile pentru acesta.

Perechile obișnuite de abonați sunt utilizate pentru a conecta ISDN cu o rată de transmisie de bază (160 kbit/s în două direcții) la un terminal de rețea (NT) situat la sediul clientului.

Este utilizată interfața ISDN pentru rata de date primară (2 Mbit/s).

pentru conectarea unui PBX digital instituțional (privat). Necesită două perechi de fire, câte unul pentru fiecare direcție de transmisie și acceptă multe apeluri externe simultane.

Pe lângă tabloul principal, operatorii de rețea pot folosi alte tablouri pentru a controla și întreține rețelele de transmisie. Tabloul de distribuție optică (OSCHP) conține două câmpuri de conectori de fibră optică. Cablurile optice de rețea sunt conectate la un câmp de conectori, la un alt câmp sunt conectate linii optice dispozitive terminale. Conexiunile încrucișate între două câmpuri de conector sunt create de fibre optice. Acest lucru permite personalului de întreținere, de exemplu, să înlocuiască o conexiune de cablu optic defecte cu una de rezervă.

Centrală digitală(TSCHP) - un sistem de conexiune încrucișată la care sunt conectate interfețe digitale de la sistemul de linie și centrala telefonică (sau alte echipamente de rețea). Folosind DSP pentru rata de transfer de date primară (2 Mbit/s), operatorul poate schimba cu ușurință conexiunile dintre secțiunile de intrare și ieșire ale echipamentului.

Orez. 9.3. Rețea de acces abonaților și intrări centrale telefonice digitale locale .

Centrala digitală poate fi proiectată ca echipamente digitale cross-connection (DCS), la care sunt conectate multe sisteme de transmisie de date de mare viteză. DSP-ul este controlat de la distanță prin interfața de gestionare a rețelei, iar operatorul poate modifica configurația de interconectare folosind sistemul de management al rețelei. Folosind sistemul de management al rețelei, acesta poate determina, de exemplu, care interfață de 2 Mbit/s este conectată la un anumit canal de timp de 64 kbit/s al altei interfețe de 2 Mbit/s.

Întrebări de control:

1. Descrieți trei opțiuni pentru transmiterea datelor prin rețele de telecomunicații.

2. Identificați elementele rețelei de telecomunicații de bază.

3. După ce principiu este organizată rețeaua de acces (locală) a abonaților?

4. Dați exemple de rețele de acces pentru abonați.

Concepte de bază ale rețelei de acces abonaților (SAD)

Concepte de bază ale rețelei de acces abonaților

Rețea de acces abonat (SAD)- este o colecție mijloace tehniceîntre dispozitivele terminale de abonat instalate la sediul utilizatorului și acel echipament de comutare, al cărui plan de numerotare (sau adresare) include terminale conectate la sistemul de telecomunicații.

Un model care ilustrează principalele opțiuni pentru construirea unei rețele de abonați este prezentat în Figura 1.1. Acest model este valabil atât pentru rețelele de telefonie urbană (UTN) cât și pentru rețelele de telefonie rurală (RTN). Mai mult, pentru GTS, modelul prezentat în Figura 1.1 este invariant cu structura comunicației interstații. Este identic pentru:

Rețele nezonate constând dintr-un singur central telefonic;

Rețele regionalizate, care constau din mai multe centrale telefonice automate regionale (RATS), conectate între ele pe principiul „fiecare la fiecare”;

Rețele regionalizate construite cu noduri de mesaje de intrare (INO) sau cu noduri de mesaje de ieșire (UIS) și OMS.

Figura 1.1 - Principalele opțiuni pentru construirea unei rețele de abonați

Modelul prezentat în Figura 1.1 poate fi considerat universal în ceea ce privește tipul stației de comutare. În principiu, este același lucru atât pentru o centrală telefonică manuală, cât și pentru cel mai modern sistem digital de distribuție a informațiilor. În plus, acest model invariabil la tipul de rețea interactivă, de exemplu, telefon sau telegraf.

Secțiunea principală a AL(Zona de serviciu direct) - o secțiune a liniei de abonat de la partea liniară a conectorului încrucișat sau a dispozitivului de comutare de intrare al stației locale, hub-ului sau alt modul de la distanță până la dulapul de distribuție, inclusiv zonele de comunicare inter-cabinet. Termenul „cablu principal” corespunde secțiunii principale a AL. Secțiunea principală este, de asemenea, considerată a fi o zonă de alimentare directă, în cadrul căreia dulapuri de distribuție nu sunt folosite pentru a construi o rețea de abonați. Zona de alimentare directă ocupă zona adiacentă centralei telefonice pe o rază de aproximativ 500 de metri.

Secțiunea distribuție AL- secţiunea liniei de abonat de la dulapul cablului de distribuţie până la punctul de abonat. Această secțiune a AL – în funcție de structura rețelei de acces – corespunde termenilor „Cablu de distribuție primar” și „Cablu de distribuție secundar”. Iar partea din suprafață ocupată de zona de distribuție este de obicei numită „Zona de interconectare”.

Cablajul abonatului- o porțiune a liniei de abonat de la cutia de distribuție până la priza de alimentare a dispozitivului de telefonie terminală de abonat. În literatura tehnică engleză sunt folosiți doi termeni:

- "Subscriber's lead-in" - secțiunea de la cutia de distribuție până la sediul abonatului;

- „Linia de serviciu a abonatului” - tronsonul de la cutia de distributie la aparatul telefonic.

Cruce, VKU- echipamente pentru joncțiunea stației și secțiunilor liniare ale liniilor de abonat și de legătură ale rețelelor de telefonie urbană, rurală și combinată. Acest element al rețelei de acces în literatura tehnică engleză se numește „Cadru de distribuție principal”; Abrevierea MDF este adesea folosită.

Cablu de distribuție (SR)- dispozitiv de cablu terminale destinat instalării cutiilor de cabluri (cu plinte, fără elemente de protecție electrică), în care se realizează conexiuni între cablurile principale și de distribuție ale liniilor de abonat ale rețelelor de telefonie locală. Termenul „punct de conexiune încrucișată” corespunde dulapului de distribuție a cablurilor. Dacă AL trece prin două SR, atunci în literatura tehnică în limba engleză - pentru al doilea cabinet - se adaugă adjectivul „secundar”. În plus, dacă ShR este situat într-o cameră special echipată, atunci se numește „Cabinet”. În cazul în care SHR este situat lângă peretele unei clădiri sau al unui alt loc similar, se numește „Sub-cabinet” sau „Pilon”. Aceste denumiri sunt de obicei indicate în paranteze după scopul funcțional - „Punctul de conexiune încrucișată”. În literatura tehnică, sunt folosiți mai mulți termeni care corespund mai mult sau mai puțin cu ShR. Cuvântul cel mai des folosit este „Curb”.

Cutie de distribuție pentru abonați (RK)- un dispozitiv de cablu terminal conceput pentru a conecta perechile de cabluri incluse în soclul cutiei de distribuție cu fire dintr-o singură pereche ale cablajului abonatului. Punctul de distribuție (DP) este un analog al termenului „Cutie de distribuție pentru abonat”.

Drenaj prin cablu(Duct sau Cable duct) - un set de conducte și puțuri subterane (dispozitive de inspecție) destinate așezării, instalării și întreținerii cablurilor de comunicații.

Puț (dispozitiv de inspecție) pentru canale de cablu(Camera de îmbinare sau Cămin de îmbinare) este un dispozitiv conceput pentru pozarea cablurilor în canalele de cabluri, instalarea cablurilor, amplasarea echipamentelor aferente și întreținerea cablurilor de comunicație.

Cable mina(Camină de schimb) - o structură de canal de cablu situată în subsolul unei centrale telefonice, prin care cablurile sunt introduse în clădirea stației și în care, de regulă, cablurile liniare cu mai multe perechi sunt lipite în cabluri de stație cu o capacitate de 100 perechi.

Conceptul de linie de abonat

Linie de abonat (AL)- o linie a rețelei de telefonie locală care conectează dispozitivul de telefonie a abonatului terminal cu kitul de abonat (SK) al stației terminale, concentratorului sau alt modul la distanță. În literatura tehnică engleză este folosit termenul Subscriber line sau pur și simplu Line.

Funcțiile AL în sistemul de telecomunicații existent:

Asigurarea transferului bidirecțional de mesaje în zona dintre terminalul utilizatorului și setul de abonat al stației terminale;

Schimb de informații de semnalizare necesare pentru stabilirea și eliberarea conexiunilor;

Susținerea indicatorilor specificați ai calității transmiterii informațiilor și a fiabilității comunicației dintre terminal și stația finală.

Schema bloc și îmbinările echipamentelor liniei de abonat pentru GTS și STS sunt prezentate în Figura 1.2.

Pentru schema bloc AL (partea superioară a figurii 1.2), sunt prezentate trei opțiuni pentru conectarea terminalului de abonat la stația de comutare.

Ramura superioară a acestei figuri arată o opțiune promițătoare pentru conectarea TA fără utilizarea echipamentelor intermediare. Cablul este așezat de la conexiunea încrucișată la cutia de distribuție, unde conexiunea se face folosind cablarea abonatului.

Figura 1.2 - Schema bloc și îmbinările echipamentelor liniei de abonat pentru GTS și STS

Ramura din mijloc a figurii prezintă o variantă de conectare a TA folosind un sistem de dulap, atunci când echipamentul intermediar este plasat între conexiunea transversală și cutia de distribuție. În modelul nostru, rolul unui astfel de echipament este atribuit cabinetului de distribuție.

În unele cazuri, AL este organizat folosind linii de comunicații aeriene (ACL). În Figura 1.2, această opțiune este prezentată în ramura de jos. Într-o astfel de situație, pe stâlp sunt instalate o cutie de cablu (CB) și izolatori de intrare-ieșire. La locația cutiei de distribuție este montată o stație de abonat dispozitiv de protectie(AZU), prevenind posibila influență a curenților și tensiunilor periculoase asupra TA. Trebuie remarcat faptul că organizarea AL sau a secțiilor sale individuale prin construirea de linii aeriene de comunicații nu este recomandată; dar în unele cazuri aceasta este singura opțiune pentru organizarea accesului abonaților.

Concepte de bază ale rețelei de acces pentru abonați multiservici (MSAD)

Concepte de bază ale MSAD

O rețea de acces abonat multiserviciu (MSN) este înțeleasă ca o rețea care suportă transmiterea de trafic eterogen între utilizatorii finali (sisteme) și rețeaua de transport folosind un singur arhitectura de retea, ceea ce face posibilă reducerea varietății de tipuri de echipamente și aplicarea standardelor uniforme.

Arhitectura și funcțiile MSAD trebuie să suporte trei tipuri de servicii furnizate:

Transmiterea vorbirii (sunet, comunicare telefonică, mesagerie vocală etc.), - transmisie de date (Internet, fax, transfer de fișiere, E-mail, plăți electronice etc.);

Transmiterea de informații video (video la cerere, programe TV, videoconferințe etc.).

Conceptul de dezvoltare a rețelelor de acces multiservicii include în principal două direcții:

Intensificarea utilizării liniilor de abonat existente;

Construirea de rețele de acces folosind noile tehnologii.

tehnologii MSAD

Tehnologiile utilizate în MSAD pot fi clasificate căi diferite. Una dintre aceste moduri este împărțirea tehnologiilor în două grupuri în funcție de mediul de transmisie:

Cablat;

Fără fir.

1) Cele cu fir folosesc (în întregime sau parțial) circuite fizice. Aceasta ar putea fi pereche de cupru răsucite, cablu coaxial, fibră optică, cablaj de alimentare etc. Dintre acestea, putem distinge un grup de tehnologii care utilizează perechi de cupru, care sunt interesante din cel puțin două puncte de vedere. În primul rând, oferă suport pentru o serie de noi servicii de infocomunicații. În al doilea rând, prin utilizarea circuitelor fizice tradiționale, aceste tehnologii pot reduce costul modernizării rețelei de acces, chiar dacă cererea efectivă pentru noi servicii este la un nivel scăzut.

Tehnologiile bazate pe medii cu fir pot fi împărțite în următoarele grupuri:

Servicii furnizate abonaților rețelei publice de telefonie (PSTN);

Tehnologii pentru accesarea serviciilor integrate de rețea digitală (ISDN);

Tehnologii de linie digitală de abonat – xDSL (pereche de cupru torsadată – cablu echilibrat);

Tehnologii locale retele de calculatoare LAN (pereche răsucită, cablu coaxial și cablu de fibră optică);

Tehnologii de acces optic OAN (cablu fibră optică);

Tehnologii de rețea de televiziune prin cablu (CTV) (cabluri coaxiale și fibră optică);

Tehnologii ale rețelelor de acces multiple (cablarea rețelelor de alimentare cu energie electrică, cablarea rețelelor de radiodifuziune);

În acest grup, este de asemenea necesar să se remarce tehnologiile liniilor de abonat fără fir în combinație cu circuite fizice (WLLx). În acest caz, trecerea la circuitele fizice cu două fire se realizează la un moment dat „x”. Aceste tehnologii sunt cel mai des folosite în zonele rurale.

Clasificarea tehnologiilor din această grupă este prezentată în Tabelul 2.1.

2) Wireless – bazat pe comunicații radio care completează și extind capacitățile comunicațiilor prin cablu și permit implementarea unei game complete de servicii informaționale: transmisie de mesaje telefonice, schimb de date, transmitere de imagini video.

Tehnologii cu fir .

Să aruncăm o privire mai atentă la tehnologiile cu fir prezentate în Tabelul 2.1.

Rețeaua publică de telefonie (PSTN) a fost creată pentru a furniza servicii de telefonie. Accesul abonaților la o gamă limitată de servicii PSTN se realizează prin linii de comunicație bazate pe perechi de cupru care utilizează echipamente (telefoane, faxuri și modemuri) care funcționează în conformitate cu algoritmii de stabilire a conexiunilor telefonice.

Rețea ISDN (Integrated Services Digital Network) – o rețea digitală cu integrare de servicii – o rețea digitală de comunicații cu comutare de circuite. Accesul la rețelele ISDN se realizează și printr-un cablu de abonat simetric, cu toate acestea, gama de servicii oferite este semnificativ mai mare în comparație cu PSTN.

Dezvoltarea accesului xDSL reflectă dezvoltarea metodelor de transmisie a semnalului prin pereche de cupru răsucite. Aceste tehnologii oferă acces la o gamă largă de servicii multimedia. Diverse organizații internaționale (ITU, ANSI, ETSI, DAVIC, ATM Forum, ADSL Forum) se ocupă de problemele de standardizare, precum și de promovarea tehnologiilor xDSL pe piață. Aceste tehnologii pot fi împărțite în subgrupe: acces xDSL simetric și asimetric. Primele sunt utilizate în principal în sectorul corporativ, cele din urmă sunt destinate

Tabelul 2.1 - Clasificarea tehnologiilor cu fir

Tehnologii cu fir
PSTN	telefon fax modem PD linie închiriată
ISDN	ISDN-BRA ISDN-PRA
tehnologii LAN	Familia Ethernet	Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet
Familia Token Ring	Token Ring HSTR
Familia FDDI	FDDI CDDI SDDI Ethernet prin VDSL (EoV)
tehnologii ale familiei xDSL	Simetric	IDSL HDSL SDSL SHDSL MDSL MSDSL VDSL etc.
Asimetric	ADSL RADSL G.Lite ADSL2 ADSL2+ VDSL etc.
Tehnologii de acces optic	Rețele FTTx active	FTTH FTTB FTTC FTTCab etc.
Rețele xPON pasive	APON EPON BPON GPON etc.
Tehnologii de televiziune prin cablu	DOCSIS 1.0 DOCSIS 1.1 DOCSIS 2.0 Euro-DOCSIS J.112 IPCable-Com Packet-Cable
Tehnologii de rețea de acces multiple	– HPNA 1.x – HPNA 2.0 – HPNA 3.0
Pe baza rețelelor de alimentare	Specificația Home Plug 1.0
Pe bază de cablu	EFM

chens să furnizeze servicii în primul rând utilizatorilor individuali.

Cel mai mare volum de servicii poate fi furnizat utilizatorului folosind rețele optice de acces OAN (Optical Access Networks) - active (FTTH, FTTB. FTTC, FTTCab) sau pasive PON (Passive Optical Networks). Consorțiul internațional FSAN (Full Service Access Network) este angajat în crearea și promovarea celor mai noi tehnologii de acces și, în special, a tehnologiilor optice.

Rețelele de acces multiple (MAN) sunt concepute pentru a organiza accesul la Internet relativ ieftin pentru utilizatorii individuali care locuiesc în blocuri. Ideea accesului partajat este utilizarea infrastructurii de cablu existente în locuințe (pereche de cupru răsucite, rețele de difuzare radio, cablaje electrice). Un concentrator de trafic este instalat într-o casă conectată la internet. Pentru a conecta un hub la o gazdă de servicii de rețea de transport, puteți utiliza tehnologii diferite(PON, FWA, satelit etc.). Astfel, rețelele de acces multiple sunt hibride, combinând atât rețelele de acces multiple în sine, cât și rețelele care asigură transportul traficului.

Rețelele de televiziune prin cablu (CTV) au fost inițial destinate să organizeze transmiterea programelor de televiziune către utilizatori prin intermediul rețelelor de distribuție bazate pe cablu coaxial și au fost construite după o schemă unidirecțională.

La începutul anilor '90, au fost făcute numeroase, dar nereușite încercări de a crea și implementa tehnologii pentru construirea de rețele interactive de acces la servicii multimedia bazate pe rețele hibride CATV - Hybrid Fiber Coaxial (HFC). Implementarea în masă a rețelelor HFC a început după apariția standardului DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) în 1997.

Tehnologiile LAN au fost dezvoltate pentru a oferi utilizatorilor acces la resurse rețele locale. Pentru accesul utilizatorilor la servicii din alte resurse (Internet, rețele corporative etc.) LAN-urile moderne sunt construite folosind tehnologia hibridă și combină LAN-ul în sine și rețelele care conectează LAN-ul la rețelele de transport.

Rețele de acces abonaților ISDN

Bazele ISDN

Rețeaua ISDN (Integrated Services Digital Network - ISDN) este creată, de regulă, pe baza unei rețele digitale telefonice și asigură transferul de informații între dispozitivele finale în formă digitală. În același timp, abonaților li se oferă o gamă largă de servicii de voce și non-voce (de exemplu, comunicații telefonice de înaltă calitate și transmisie de date de mare viteză, transmisie de text, transmitere de imagini de televiziune și video, videoconferințe etc. ). Serviciile ISDN sunt accesate printr-un set specific de interfețe standardizate.

În prezent, există în principal două tipuri de acces de abonat la resursele rețelei ISDN care sunt cele mai răspândite:

Basic (Basic Rate Interface - BRI) cu o structură 2B+D, unde B-64 kbit/s, D=16 kbit/s, viteza grupului va fi de 144 kbit/s, dacă există un canal de sincronizare, viteza de transmisie în linie poate fi egală cu 160 kbps sau 192 kbps;

Primar (Primary Rate Interface - PRI) cu structură 30B+D, unde B = 64 kbit/s, D = 64 kbit/s, în timp ce viteza de transmisie, ținând cont de semnalele de sincronizare, va fi de 2048 kbit/s.

Acces ISDN de bază. Difuzare informatii digitale pe o pereche de cupru cu două fire în rețeaua ISDN este posibilă la o viteză de 160 kbit/s în condiții normale (lungimea cablului nu mai mult de 8 km cu un diametru în secțiune transversală de 0,6 mm sau nu mai mult de 4,2 km cu un diametrul secțiunii transversale de 0,4 mm). Pereche de cupru care funcționează în modul 2B+D (144 kbit/s informații utile) cu sincronizare și suport de date (160 kbit/s Informații generale), face parte din interfața Uk0. Pe partea utilizatorului, perechea de cupru se termină cu o terminație de rețea (NT). Terminația de rețea convertește interfața Uk0 cu două fire (160 kbit/s) într-o interfață S0 cu patru fire (192 kbit/s); pentru cazul 2B+D, terminarea rețelei este transparentă în ambele direcții. Operatorul de rețea este responsabil pentru conexiunea de la stație doar la terminarea rețelei, iar abonatul este responsabil pentru secțiunea de la NT la abonat. Interfața S0 este o magistrală de conectare prin care echipamentele compatibile cu ISDN se pot conecta la stația principală ISDN printr-un conector standard (vezi Figura 3.1). Pentru o stație privată, interfața S0 este punctul în care stația privată se conectează la stația principală ISDN (vezi Figura 3.2). Lungimea autobuzului S0 nu trebuie să depășească un kilometru.

Acces ISDN primar. Similar accesului primar, canalele B de acces primar sunt utilizate și comutate individual, precum și semnalul

Figura 3.1 - Acces de bază pentru un utilizator individual

Figura 3.2 - Acces de bază pentru PBX de capacitate mică

Informațiile finale (mesaje pe canalul D) sunt transmise în canalul D. Dar, spre deosebire de accesul de bază, canalul D aici este folosit doar pentru informații de semnalizare, datele utilizatorului orientate pe pachete trebuie separate de informațiile de semnalizare din stația de întreprindere și transmise prin canalele B. Legătura PCM care funcționează ca acces primar cu 30V+D se numește interfață Uk2pm sau interfață Uk2m. Capătul liniei de pe partea abonatului este proiectat ca un capăt de rețea (NT), unde interfața Uk2m este transformată într-o interfață S2m. De la NT până la stația instituțională distanța nu trebuie să depășească un kilometru.

Stația corporativă se conectează la stația publică ISDN printr-o interfață S2pm. Când se utilizează o stație corporativă, interfața S0 acționează ca o magistrală pentru conectarea echipamentelor terminale (vezi Figura 3.3).

Abonatul care semnalizează DSS1 în ISDN.

Sistemul de semnalizare de pe secțiunea de abonați a rețelei ISDN a fost numit EDSS1 (European sistem digital alarma nr 1) . Acest sistem semnalizarea se aplică atât la bază, cât și la primară

Figura 3.3 - Acces primar pentru PBX-uri de capacitate medie și mare

acces. Cu ajutorul EDSS1, o conexiune este stabilită și deconectată, serviciile sunt comandate de către utilizatori, iar informațiile sunt transferate între abonați.

Semnalizarea utilizator-rețea este situată în cele trei niveluri inferioare ale BOS și îndeplinește următoarele funcții:

- stratul de date(stratul fizic, stratul 1) asigură transmisia de informații sincronizată cu rețea pe canale simultan în ambele direcții și reglează accesul simultan al mai multor dispozitive terminale la un canal D partajat;

- Nivel de protecție a canalului D(nivel de legătură de date, nivel 2) asigură transmiterea fără erori a informațiilor de semnalizare pentru nivelul 3 și transmiterea pachetelor de date transmise pe canalul D în ambele direcții între rețea și dispozitivul utilizatorului;

- Nivel de comutare canal D(stratul de rețea, stratul 3) asigură stabilirea și gestionarea conexiunilor în secțiunea utilizator-rețea. Al treilea nivel se termină cu semnalizarea utilizator-rețea.

Nivelul 1 este luat în considerare folosind exemplul de acces de bază (a se vedea figurile 3.1, 3.2, 3.3). Nivelul 1 prin interfețele S0 și Uk0 transmite semnalizarea prin canalul D fără control al semnalizării.

Protocolul utilizat pentru stratul 2 din canalul D la efectuarea procedurii de stabilire a conexiunii se numește LAPD (Procedura de acces la legături pe canalul D). Structura protocolului ISDN sau formatul mesajului de canal D de strat 2, sau pachetul de semnalizare sau unitatea de semnalizare (vezi Figura 3.4).

Steagul: Fiecare unitate de semnal începe și se termină cu un steag, care marchează începutul unității de semnal și sfârșitul acesteia. Indicatorul este o secvență de biți: 01111110.

								octet 1 Flag
Adresă (primul octet)
Adresă (al doilea octet)
Câmp de control
informație
FCS	N-2
N-1
								Steagul N

Figura 3.4 – Stratul 2 format de mesaj canal D

Adresă - Câmpul de adresă este format din doi octeți. Acesta definește receptorul unității de semnal de control și emițătorul unității trimise.

Câmp de control. Câmpul de control specifică tipul de mesaj pe canalul D, care poate fi o comandă sau un răspuns la o comandă. Câmpul de control poate consta din unul sau doi octeți, dimensiunea acestuia depinde de format. Există trei tipuri de formate de câmp de control: transmisie de informații privind numărul de pachete (format I), funcții de supraveghere (format S), informații nenumerotate și funcții de control (format U).

Câmp de informații despre informații - poate să nu fie prezent în pachet (în acest caz, pachetul nu transportă informații de nivel al treilea, dar este utilizat de al doilea nivel, de exemplu, pentru a controla legătura de date), dacă este prezent, acesta se află în spatele câmpului de control. Dimensiunea câmpului de informații poate ajunge la 260 de octeți.

FCS (biți de control câmp - combinație de verificare). Datorită faptului că atunci când sunt transmise printr-o rețea, pachetele pot fi distorsionate de zgomot la primul nivel, fiecare dintre ele conține un câmp Frame Check Sequence: este format din 16 biți de verificare și este folosit pentru a verifica erorile din pachetul primit. Dacă un pachet este primit cu o secvență incorectă de biți de verificare, acesta este aruncat.

Nivelul 3 este responsabil pentru stabilirea și gestionarea conexiunii. Pregătește mesajele pentru transmisie de al doilea nivel; informațiile pregătite sunt plasate în câmpul de informații al mesajului D-channel. Mesajele de nivel 3 sunt mesaje trimise între terminalele utilizatorului și stație și invers. Al treilea strat conține proceduri pentru gestionarea apelurilor cu comutare de circuite, precum și proceduri pentru utilizarea ISDN pentru a efectua apeluri cu comutare de pachete prin canalul D.

tehnologii xDSL

Concepte de bază xDSL

xDSL(linie digitală de abonat, linie digitală de abonat) - o familie de tehnologii care poate crește semnificativ capacitatea liniei de abonat a rețelei publice de telefonie prin utilizarea codurilor liniare eficiente și a metodelor adaptative pentru corectarea distorsiunii liniei bazate pe progresele moderne în microelectronică și semnal digital metode de prelucrare.

Tehnologiile xDSL au apărut la mijlocul anilor 90 ca o alternativă la terminarea digitală a abonaților ISDN.

În abrevierea xDSL simbolul "X" este folosit pentru a desemna primul caracter din numele unei anumite tehnologii, iar DSL desemnează o linie digitală de abonat DSL (Digital Subscriber Line; există și o altă versiune a numelui - Digital Subscriber Loop). Tehnologiile xDSL vă permit să transferați date la viteze care le depășesc semnificativ pe cele care sunt disponibile chiar și pentru cele mai bune modemuri analogice și digitale. Aceste tehnologii acceptă voce, date de mare viteză și video, creând beneficii semnificative atât pentru abonați, cât și pentru furnizori. Multe tehnologii xDSL vă permit să combinați transmisia de date de mare viteză și transmisia de voce prin aceeași pereche de cupru. Tipurile existente de tehnologii xDSL diferă în principal prin forma modulației utilizate și rata de transfer de date.

Tehnologiile xDSL pot fi împărțite în:

Simetric;

Asimetric.

Tehnologia ADSL

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line - asymmetric digital subscriber line) este o tehnologie de modem în care lățimea de bandă disponibilă a canalului este distribuită asimetric între traficul de ieșire și cel de intrare. Deoarece pentru majoritatea utilizatorilor volumul traficului de intrare depășește semnificativ volumul traficului de ieșire, viteza traficului de ieșire este mult mai mică.

Transmiterea datelor folosind tehnologia ADSL se realizează printr-o linie telefonică analogică obișnuită folosind un dispozitiv de abonat - un modem ADSL și un multiplexor de acces (Modul de acces DSL sau Multiplexor, DSLAM), situate pe PBX-ul la care este conectată linia telefonică a utilizatorului, și DSLAM-ul este pornit înaintea echipamentului PBX-ului propriu-zis. Ca urmare, un canal apare între ele fără nicio limită inerente a rețelei telefonice. DSLAM multiplexează mai multe linii de abonat DSL într-o singură rețea backbone de mare viteză. Schema bloc a unei conexiuni ADSL este prezentată în Figura 4.1.

Figura 4.1 – Schema bloc a conexiunii ADSL

De asemenea, se pot conecta la o rețea de bancomate prin legături PVC (Permanent Virtual Circuit) către furnizorii de servicii de internet și alte rețele.

Este demn de remarcat faptul că două modemuri ADSL nu se vor putea conecta unul la altul, spre deosebire de modemurile dial-up obișnuite.

Tehnologia ADSL este o variantă a DSL în care lățimea de bandă disponibilă a canalului este distribuită asimetric între traficul de ieșire și cel de intrare - pentru majoritatea utilizatorilor, traficul de intrare este semnificativ mai semnificativ decât cel de ieșire, astfel încât furnizarea unei lățime de bandă mai mare pentru acesta este destul de justificată (peer- traficul to-peer este o excepție de la regulă).rețele, apeluri video și e-mail, unde volumul și viteza traficului de ieșire sunt importante). O linie telefonică obișnuită folosește o bandă de frecvență de 0,3...3,4 kHz pentru transmisia vocală. Pentru a nu interfera cu utilizarea rețelei telefonice în scopul propus, în ADSL limita inferioară a intervalului de frecvență este la 26 kHz. Limita superioară, bazată pe cerințele privind viteza de transfer de date și capacitățile cablului telefonic, este de 1,1 MHz. Această lățime de bandă este împărțită în două părți: frecvențele de la 26 kHz la 138 kHz sunt alocate fluxului de date de ieșire, iar frecvențele de la 138 kHz la 1,1 MHz sunt alocate fluxului de date de intrare. Banda de frecvență de la 26 kHz la 1,1 MHz nu a fost aleasă întâmplător. În acest interval, coeficientul de atenuare este aproape independent de frecvență.

Această diviziune de frecvență vă permite să vorbiți la telefon fără a întrerupe schimbul de date pe aceeași linie. Desigur, sunt posibile situații când fie semnalul de înaltă frecvență al modemului ADSL afectează negativ electronica unui telefon modern, fie telefonul, datorită unor caracteristici ale circuitelor sale, introduce zgomot străin de înaltă frecvență în linie sau se modifică foarte mult. răspunsul său în frecvență în regiunea de înaltă frecvență; Pentru a combate acest lucru, un filtru este instalat în rețeaua telefonică direct în apartamentul abonatului frecvente joase(frequency splitter, English Splitter), care transmite doar componenta de joasă frecvență a semnalului către telefoanele obișnuite și elimină posibila influență a telefoanelor pe linie. Astfel de filtre nu necesită putere suplimentară, astfel încât canalul de vorbire rămâne operațional atunci când este oprit. reteaua electricași în cazul defecțiunii echipamentului ADSL.

Transmisia către abonat se realizează la viteze de până la 8 Mbit/s, deși astăzi există dispozitive care transmit date la viteze de până la 25 Mbit/s (VDSL), dar o astfel de viteză nu este definită în standard. În sistemele ADSL, 25% din viteza totală este alocată pentru informațiile de serviciu, spre deosebire de ADSL2, unde numărul de biți de serviciu dintr-un cadru poate varia de la 5,12% la 25%. Viteza maximă a liniei depinde de o serie de factori, cum ar fi lungimea liniei, secțiunea transversală și rezistivitate cablu. De asemenea, o contribuție semnificativă la creșterea vitezei o are și faptul că pentru o linie ADSL se recomandă utilizarea perechii răsucite (nu TRP), în plus, ecranată, iar dacă este un cablu multi-pereche, atunci în conformitate cu direcția și pasul stratului.

Când utilizați ADSL, datele sunt transmise printr-un cablu comun torsadat în formă full duplex. Pentru a separa fluxul de date transmis și recepționat, există două metode: multiplexarea prin diviziune în frecvență (FDM) și anularea ecoului (EC).

Un modem ADSL este un dispozitiv construit pe baza unui procesor de semnal digital (DSP sau DSP), similar cu cel utilizat în modemurile convenționale (vezi Figura 4.2).

Standarde ADSL:

ITU G.992.3 (cunoscut și ca G.DMT.bis sau ADSL2) este un standard ITU (Uniunea Internațională de Telecomunicații) care extinde tehnologia ADSL de bază la următoarele rate de date:

1) către abonat - până la 12 Mbit/s (toate dispozitivele ADSL2 trebuie să suporte viteze de până la 8 Mbit/s);

2) în direcția de la abonat - până la 3,5 Mbit/s (toate dispozitivele ADSL2 trebuie să suporte viteze de până la 800 kbit/s).

Viteza reală poate varia în funcție de calitatea liniei:

ITU G.992.4 (cunoscut și ca G.lite.bis) este un standard pentru tehnologie

Figura 4.2 – Diagrama bloc a nodului de transmisie a modemului ADSL

ADSL2 fără utilizarea unui splitter. Cerințele de viteză sunt de 1.536 Mbit/s către abonat și 512 kbit/s în direcția opusă.

ITU G.992.5 (cunoscut și ca ADSL2+, ADSL2Plus sau G.DMT.bis.plus) este un standard ITU (Uniunea Internațională de Telecomunicații) care extinde capacitatea tehnologiei ADSL de bază prin dublarea numărului de biți ai semnalului de intrare la următorul rate de date:

1) către abonat - până la 24 Mbit/s;

2) în direcția de la abonat - până la 1,4 Mbit/s.

Viteza reală poate varia în funcție de calitatea liniei și de distanța de la DSLAM până la domiciliul clientului. Standardul specifică viteze pentru pereche răsucită; atunci când se utilizează o linie de alt tip, viteza poate fi mult mai mică.

ADSL2+ dublează intervalul de frecvență în raport cu ADSL2 de la 1,1 MHz la 2,2 MHz, ceea ce presupune o creștere a ratei de transfer de date a fluxului de intrare al standardului ADSL2 anterior de la 12 Mbit/s la 24 Mbit/s (vezi Figura 4.3).

Una dintre cele mai importante probleme ale rețelelor de telecomunicații continuă să fie problema accesului abonaților la serviciile de rețea. Relevanța acestei probleme este determinată în primul rând de dezvoltarea rapidă a Internetului, accesul la care necesită o creștere bruscă a capacității rețelelor de acces abonaților. Principalul mijloc al rețelei de acces, în ciuda apariției unor metode wireless noi, de ultimă generație, de acces la abonați, rămân perechile tradiționale de abonați din cupru. Motivul pentru aceasta este dorința firească a operatorilor de rețea de a-și proteja investițiile. Prin urmare, în prezent și în viitorul previzibil, direcția strategică pentru creșterea capacității rețelelor de acces abonaților va rămâne tehnologia ADSL a liniei digitale de abonat asimetrică, care folosește o pereche tradițională de abonați din cupru ca mediu de transmisie și, în același timp, menține deja serviciile. furnizate sub forma unui telefon analogic sau acces ISDN de bază. Implementarea acestei direcții strategice în evoluția rețelelor de acces abonaților depinde de condițiile specifice ale rețelei de acces abonaților existente în fiecare țară și este determinată de fiecare operator de telecomunicații ținând cont de aceste condiții specifice. Este clar că diversitatea condițiilor locale determină un număr mare moduri posibile migrarea rețelei de acces a abonaților existente la tehnologia ADSL.

Tehnologiile de telecomunicații se îmbunătățesc constant, adaptându-se rapid la noile cerințe și condiții. Mai recent, principalul și singurul mijloc de acces al abonaților la serviciile de rețea - și în primul rând la serviciile de Internet - a fost un modem analogic. Cu toate acestea, cele mai avansate modemuri analogice sunt un modem care îndeplinește cerințele Recomandării ITU-T V.34, cu o rată potențială de transfer de până la 33,6 Kbps, precum și un modem de generație ulterioară care îndeplinește cerințele Recomandării ITU-T V.90, cu o rată potențială de transfer de 56 Kbit/s practic nu poate fi furnizată munca eficienta utilizator pe Internet.

Astfel, o creștere bruscă a vitezei de acces la serviciile de rețea și, în primul rând, la serviciile de Internet, este de o importanță critică. O metodă pentru rezolvarea acestei probleme este utilizarea familiei xDSL de tehnologii de linii de abonat de mare viteză. Aceste tehnologii oferă rețele de acces pentru abonați de mare capacitate, al căror element principal este perechea de cupru răsucite a rețelei de telefonie locală a abonaților. Deși fiecare dintre tehnologiile xDSL își ocupă propria nișă în rețeaua de telecomunicații, este totuși de netăgăduit faptul că tehnologiile de linie digitală de abonat de mare viteză ADSL asimetrică și de linie digitală de abonat de ultra-înaltă viteză VDSL sunt de cel mai mare interes pentru furnizorii de servicii de telecomunicații. , producătorii de echipamente și utilizatorii. Și aceasta nu este o coincidență - tehnologia ADSL a apărut ca o modalitate de a oferi utilizatorului o gamă largă de servicii de telecomunicații, inclusiv, în primul rând, acces de mare viteză la Internet. La rândul său, tehnologia VDSL este capabilă să ofere utilizatorului o lățime de bandă largă, ceea ce îi permite să acceseze aproape orice serviciu de rețea de bandă largă atât în ​​viitorul apropiat, cât și în cel îndepărtat, dar nu într-o rețea pur cupru, ci într-o rețea de acces mixtă, cupru-optic. . Astfel, ambele tehnologii vor oferi o cale evolutivă pentru introducerea fibrei optice în rețeaua de acces abonaților, protejând în cel mai eficient mod investițiile anterioare ale operatorilor de rețele locale. Prin urmare, ADSL poate fi văzut ca cel mai promițător membru al familiei de tehnologii xDSL, urmat de tehnologia VDSL.

Deși ideea cheie în migrarea modului în care sunt furnizate serviciile de rețea folosind tehnologii xDSL este trecerea de la rețeaua de telefonie publică analogică mai întâi la ADSL și apoi, după caz, la VDSL, acest lucru nu exclude utilizarea altor pași intermediari în același scop. .tipuri de tehnologii xDSL. De exemplu, tehnologiile IDSL și HDSL pot fi folosite pentru a crește capacitatea unei linii de abonat.

De la modem analog la ADSL

Cel mai obișnuit scenariu de migrare pentru accesul la serviciile de Internet este de departe tranziția de la o rețea de acces la sursă folosind modemuri PSTN analogice la o rețea de acces țintă folosind modemuri ADSL.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - linie digitală asimetrică de abonat). Această tehnologie este asimetric. Această asimetrie, combinată cu starea de „în mod constant conexiunea stabilită" (când eliminați nevoia de a tasta de fiecare dată număr de telefonși așteptați stabilirea conexiunii), face ca tehnologia ADSL să fie ideală pentru organizarea accesului la Internet, accesul la rețelele locale (LAN) etc. Atunci când organizează astfel de conexiuni, utilizatorii primesc de obicei mult mai multe informații decât transmit. Tehnologia ADSL oferă viteze în aval de la 1,5 Mbit/s la 8 Mbit/s și viteze în amonte de la 640 Kbit/s la 1,5 Mbit/s. Tehnologia ADSL vă permite să mențineți serviciul tradițional fără costuri semnificative și să oferiți servicii suplimentare, inclusiv:

• § păstrarea serviciului telefonic tradițional,
• § transfer de date de mare viteză la viteze de până la 8 Mbit/s către utilizatorul serviciului și până la 1,5 Mbit/s de la acesta,
• § acces la internet de mare viteză,
• § transmiterea unui canal de televiziune cu video la cerere de înaltă calitate,
• § învățământ la distanță.

În comparație cu modemul prin cablu și alternativele de fibră optică, principalul avantaj al ADSL este că folosește cablul dvs. telefonic existent. La capetele liniei telefonice existente sunt instalate splittere de frecventa (unii folosesc o copie a splitter-ului englezesc) - unul la centrala telefonica si unul la abonat. Un telefon analogic obișnuit și un modem ADSL sunt conectate la splitter-ul abonatului, care, în funcție de design, poate acționa ca un router sau o punte între rețeaua locală a abonatului și routerul edge al furnizorului. În același timp, funcționarea modemului nu interferează deloc cu utilizarea normalului comunicare telefonică, care există indiferent dacă linia ADSL funcționează sau nu.

În prezent, există două modificări ale tehnologiei ADSL: așa-numitul ADSL la scară largă, care se numește pur și simplu ADSL, și așa-numita versiune „ușoară” a ADSL, care se numește „ADSL G. Lite”. Ambele versiuni de ADSL sunt guvernate în prezent de Recomandările ITU-T G.992.1 și, respectiv, G.992.2.

Conceptul de ADSL la scară completă sa născut inițial ca o încercare de a răspunde competitiv de la operatorii de rețele de telefonie locale la operatorii de televiziune prin cablu (CTV). Au trecut aproape 7 ani de la apariția tehnologiei ADSL, dar aceasta nu a primit încă o atenție larg răspândită. aplicație practică. Deja în procesul de dezvoltare a ADSL la scară largă și în prima experiență a implementării acestuia, au devenit clari o serie de factori care necesită corectarea conceptului inițial.

Principalii dintre acești factori sunt următorii:

• 1. Schimbarea utilizării țintă principală a ADSL: în prezent, principalul tip de acces de abonat în bandă largă nu mai este furnizarea de servicii de televiziune prin cablu, ci organizarea accesului la Internet în bandă largă. Pentru a rezolva această nouă problemă, este suficientă 20% din capacitatea maximă a ADSL-ului la scară largă, ceea ce corespunde unei viteze în aval (de la rețea la abonat) de 8,192 Mbit/s și unei viteze în amonte (de la abonat la rețea). ) de 768 Kbit/s.
• 2. Internetul nu este pregătit să ofere servicii ADSL la scară largă. Faptul este că sistemul ADSL în sine este doar o parte a rețelei de acces în bandă largă la serviciile de rețea. Deja primele experiențe de introducere a ADSL în rețelele de acces real au arătat că infrastructura de internet de astăzi nu poate suporta viteze de transmisie de peste 300-400 Kbps. Deși coloana vertebrală a rețelei de acces la Internet este de obicei realizată pe un cablu optic, totuși, nu această rețea, ci alte elemente ale rețelei de acces la Internet - cum ar fi routere, servere și PC-uri, inclusiv caracteristicile traficului de internet, determina debitul real al acestei rețele. Prin urmare, utilizarea ADSL la scară largă pe o rețea existentă practic nu rezolvă problema accesului abonaților în bandă largă, ci pur și simplu o mută din porțiunea de abonat a rețelei în rețeaua principală, exacerbând problemele infrastructurii rețelei. Prin urmare, implementarea ADSL la scară largă va necesita o creștere semnificativă a capacității internetului și, în consecință, costuri suplimentare semnificative.
• 3. Costul ridicat al echipamentelor și serviciilor: pentru implementarea pe scară largă a tehnologiei, este necesar ca costul unei linii de abonat ADSL să nu fie mai mare de 500 USD; prețurile existente depășesc semnificativ această valoare. Prin urmare, sunt utilizate de fapt și alte produse xDSL și în primul rând modificări ale HDSL (cum ar fi MSDSL cu mai multe viteze) cu un debit de 2 Mbit/s pe o pereche de cupru.
• 4. Necesitatea modernizării infrastructurii rețelei de acces existente: conceptul de ADSL la scară completă necesită utilizarea unor filtre de separare speciale - așa-numitele splittere, care separă semnalele de joasă frecvență ale unui telefon analogic sau acces BRI ISDN de bază și semnale de înaltă frecvență de acces în bandă largă atât în ​​sediul PBX-ului, cât și în sediul utilizatorului. Această operațiune necesită costuri semnificative de forță de muncă, în special în PBX-ul cross-country, unde se termină mii de linii de abonat.
• 5. Problema compatibilității electromagnetice, care constă în cunoașterea insuficientă a influenței ADSL-ului la scară largă asupra altor sisteme de transmisie digitală de mare viteză (inclusiv de tip xDSL) care funcționează în paralel pe același cablu.
• 6. Consum mare de energie și amprentă: modemurile ADSL existente, pe lângă costul lor ridicat, necesită și mult spațiu și consumă o putere semnificativă (până la 8 W per modem ADSL în stare activă). Pentru a face tehnologia ADSL acceptabilă pentru plasarea într-un birou de comutare, este necesar să se reducă consumul de energie și să se mărească densitatea portului.
• 7. Modul de funcționare asimetric al ADSL la scară largă: cu o lățime de bandă constantă a liniei ADSL, este un obstacol pentru unele aplicații care necesită un mod de transmisie simetric, cum ar fi videoconferința, precum și pentru organizarea muncii unor utilizatori. care au propriile lor servere de internet. Prin urmare, este nevoie de ADSL adaptiv, capabil să funcționeze atât în ​​regim asimetric, cât și modul simetric.
• 8. S-a demonstrat că hardware-ul și software-ul sediului utilizatorului sunt de asemenea blocaj Sisteme ADSL. Testele au arătat, de exemplu, că programele populare -- Browsere webși platforme hardware PC-urile pot limita debitul computerului la 600 Kbps. Prin urmare, pentru a utiliza pe deplin conexiunile ADSL de mare viteză, îmbunătățiri în hardware-ul clientului și software utilizator.

Problemele enumerate ale ADSL-ului la scară largă au inițiat apariția versiunii sale „ușoare”, care este deja menționatul ADSL G.Lite. Să prezentăm cele mai semnificative caracteristici ale acestei tehnologii.

Abilitatea de a opera atât în ​​modul asimetric, cât și în modul simetric: în modul asimetric cu viteze de transmisie de până la 1536 Kbps în direcția aval (de la rețea la abonat) și până la 512 Kbps în direcția amonte (de la abonat la rețea) ; în modul simetric - până la 256 Kbps în fiecare direcție de transmisie. În ambele moduri, folosind codul DMT, viteza de transmisie este ajustată automat în pași de 32 Kbps, în funcție de lungimea liniei și puterea de interferență.

Simplificarea procesului de instalare și configurare a modemurilor ADSL GLite prin eliminarea utilizării filtrelor de separare (splitters) în sediul utilizatorului, ceea ce permite ca aceste proceduri să fie efectuate chiar de utilizator. Acest lucru nu necesită înlocuirea cablajului intern în sediul utilizatorului. Cu toate acestea, după cum arată rezultatele testelor, acest lucru nu se poate face întotdeauna. O măsură eficientă pentru a proteja un canal de transmisie de date în bandă largă de semnalele de apelare cu impulsuri și semnalele de apel este instalarea de microfiltre speciale direct în priza telefonului.

Lungimile liniei ADSL GLIte disponibile fac posibilă furnizarea de acces la Internet de mare viteză pentru marea majoritate a utilizatorilor casnici. Trebuie remarcat faptul că mulți producători de echipamente ADSL au ales conceptul de echipamente ADSL care acceptă atât modurile de funcționare ADSL full-speed, cât și ADSL G.Lite. Se presupune că apariția echipamentelor ADSL G.Lite va activa dramatic piața dispozitivelor de acces la internet în bandă largă. Există o mare probabilitate ca acesta să ocupe nișa de acces în bandă largă la serviciile de rețea pentru utilizatorii din sectorul casnic.

Apariția etapei intermediare ADSL sub forma ADSL G.Lite creează posibilitatea unei tranziții fără probleme de la modemurile analogice existente la accesul în bandă largă - mai întâi la Internet folosind G.Lite, iar apoi la serviciile multimedia folosind ADSL la scară largă.

Migrarea de la un modem analogic la oricare dintre modificările ADSL este benefică pentru furnizorul de servicii, deoarece apelurile de durată mai mare, cum ar fi apelurile utilizatorilor către Internet, sunt direcționate ocolind rețeaua de telefonie publică comutată. Dacă furnizorul de servicii este un operator tradițional de rețea locală, atunci acest scenariu îi oferă un alt avantaj suplimentar (dar nu mai puțin important), deoarece elimină necesitatea unei upgrade costisitoare a comutatorului rețelei telefonice existente la un comutator ISDN, care ar este necesar pentru a crește viteza de acces la serviciile de internet la opțiunea de migrare de la serviciile de rețea de telefonie publică la serviciile de rețea ISDN. O astfel de investiție suplimentară semnificativă în tranziția de la PSTN analogic la ISDN se explică prin faptul că acesta din urmă este un concept de rețea cu propria sa stivă de protocol multi-strat foarte puternică. Prin urmare, această actualizare necesită schimbări semnificative în hardware-ul și software-ul stației de comutare digitală PSTN. În același timp, un modem ADSL este pur și simplu un modem de mare viteză care utilizează protocoale standard de rețea de date bazate pe transmisia de pachete sau celule ATM pentru a-l susține. Acest lucru reduce semnificativ complexitatea accesării la Internet și, prin urmare, investiția necesară.

În plus, din punctul de vedere al utilizatorilor de internet, al operatorilor de rețea și al furnizorilor de servicii de internet, este mai logic să migrezi direct de la un modem PSTN nu la un modem ISDN, ci direct la un modem ADSL. Cu un throughput ISDN maxim în bandă îngustă de 128 Kbps (care corespunde combinării a două canale ISDN de acces principal B), trecerea la ISDN asigură o creștere a vitezei de acces în comparație cu rețeaua PSTN, potențial de puțin mai mult de 4 ori și necesită, de asemenea, investiții semnificative. Prin urmare, etapa intermediară a tranziției de la PSTN la ISDN ca remediu eficient accesul la Internet își pierde practic sensul. Desigur, acest lucru nu se aplică acelor regiuni în care există deja adoptarea ISDN pe scară largă. Aici, desigur, factorul determinant este protecția investițiilor realizate.

Astfel, principalele stimulente pentru metoda considerată de migrare a rețelei de acces sunt:

• § O creștere uriașă a vitezei de acces la serviciile de Internet.
• § Păstrați telefonul analogic sau accesul ISDN de bază (BRI ISDN).
• § Mutarea traficului de Internet din rețeaua PSTN la o rețea IP sau ATM.
• § Nu este nevoie să actualizați comutatorul PSTN la un comutator ISDN.

Dacă driverul principal pentru migrarea de la un modem analogic la un modem ADSL este accesul la Internet de mare viteză, atunci cea mai potrivită modalitate de implementare a acestui serviciu ar fi implementarea unui terminal ADSL la distanță, numit ATU-R, sub forma unui card calculator personal(PC). Acest lucru reduce complexitatea generală a modemului și elimină problemele de cablare internă (de la modem la PC) în sediul utilizatorului. Cu toate acestea, operatorii de rețele de telefonie sunt, de obicei, reticenți în a închiria un modem ADSL dacă este placa internă a unui computer, deoarece nu doresc să fie răspunzători pentru eventualele deteriorări ale PC-ului. Prin urmare, terminalele la distanță ATU-R au devenit până acum mai răspândite sub forma unei unități separate numită modem ADSL extern. Modemul ADSL extern este conectat la un port LAN (10BaseT) sau la un port serial (serial autobuz universal USB) computer. Acest design este mai complex, deoarece necesită spațiu suplimentar și putere separată. Dar un astfel de modem ADSL poate fi achiziționat de un abonat la rețeaua de telefonie locală și pus în funcțiune de către un utilizator de computer independent. În plus, un modem extern poate fi conectat nu la un PC, ci la un hub LAN sau un router în cazurile în care utilizatorul are mai multe computere.

Și această situație este tipică pentru organizații, centre de afaceri și ansambluri rezidențiale.

Migrarea la ADSL dacă există acces TsSPAL în rețea

Scenariul de migrare anterior necesită o pereche fizică continuă de cupru între localul schimbului local și sediul utilizatorului. Această situație este mai tipică pentru țările în curs de dezvoltare cu o rețea de telecomunicații relativ subdezvoltată, care include Rusia. În țările cu o rețea de telecomunicații dezvoltată pe rețeaua de telefonie a abonaților, pentru creșterea distanțelor parcurse, sistemele digitale de transmisie a abonaților (DSTS) sunt utilizate pe scară largă, utilizând în principal echipamentele sistemelor de transmisie digitală primară ale ierarhiilor plesiocrone (E 1). De exemplu, în SUA, la începutul anilor 90, aproximativ 15% din toate liniile de abonați erau deservite prin DSC (în SUA se numesc Digital Local Carrier - DLC), în viitor este de așteptat ca capacitatea lor totală să crească la 45 % din numărul total de linii de abonat. În prezent, se construiesc rețele de acces pentru abonați foarte fiabile, care utilizează un mediu de transmisie combinat cupru-optic și structuri de inel securizate folosind echipamente de ierarhie digitală sincronă SDH.

DSPAL-urile moderne nu numai că multiplexează semnalele unui anumit număr de abonați într-un flux digital transmis pe două perechi simetrice, dar pot îndeplini și funcții de concentrare a sarcinii (2:1 sau mai mult), ceea ce reduce sarcina pe stațiile de comutare. În acest caz, un terminal terminal al TsSPAL este situat în incinta PBX-ului, iar celălalt este situat la un punct intermediar între PBX și sediul utilizatorului. Prin urmare, o linie fizică individuală de abonat există numai între sediul utilizatorului și terminalul TsSPAL la distanță. Prin urmare, multiplexorul de acces ADSL (DSLAM - multiplexor de acces DSL) și componenta acestuia - terminalul stației ADSL ATU-C - trebuie să fie amplasate nu pe centrala telefonică, ci în locația în care este instalat terminalul la distanță (RDT). În acest caz, se folosesc următoarele soluții tehnice pentru organizarea sistemelor ADSL:

• 1. DSLAM la distanță, care se află într-un container separat lângă containerul RDT și este conceput pentru a deservi un număr mare de utilizatori (de obicei, de la 60 la 100 de linii ADSL). În acest caz, nu este necesar un sistem special de management și întreținere, deoarece este utilizat un sistem de control pentru configurarea și monitorizarea stării liniilor ADSL ale unui DSLAM standard instalat în incinta PBX. Un astfel de DSLAM poate funcționa cu aproape orice echipament DSPAL, deoarece este un echipament de sine stătător; DSLAM pur și simplu separă traficul PSTN de traficul liniei ADSL în sine și îl transmite către echipamentul DSPAL în formă analogică. În același timp, o astfel de soluție este foarte costisitoare: deoarece echipamentul DSLAM este autonom, este nevoie de muncă serioasă de instalare și instalare, organizarea alimentării cu energie a echipamentului și multe altele; prin urmare, această soluție este adecvată numai dacă există un număr mare de utilizatori DSPAL.
• 2. Cartele de linie ADSL încorporate în echipamentele TsSPAL. În acest caz, ele sunt folosite locuri libereîn plăci de echipamente TsSPAL plasate într-un container RDT, cu două opțiuni posibile:
  • § Echipamentul DSPAL este folosit doar pentru carcasa si protectia mecanica a cardurilor ADSL, iar toate conexiunile se fac folosind cabluri, ceea ce este tipic pentru DSP-ul traditional;
  • § Placa de linie ADSL face parte din echipamentul TsSPAL și este pur și simplu integrat în acesta din urmă. Această a doua metodă este de obicei folosită în noua generație de echipamente TsSPAL și elimină necesitatea oricăror munca de instalareîn blocul TsSPAL.
  • § Multiplexor de acces la distanta (RAM - multiplexor de acces la distanta), care realizeaza aceleasi functii ca si DSLAM. Diferă de DSLAM prin faptul că este integrat în infrastructura existentă TsSPAL și nu necesită modernizarea infrastructurii existente de rețea de acces abonaților, ceea ce este asociat cu costuri semnificative. Utilizarea RAM este universală, deoarece oferă capacitatea colaborare cu orice tip de echipament TsSPAL. De obicei, unitățile RAM sunt de dimensiuni mici și se pot potrivi în containerele hardware RDT existente. Principala problemă cu RAM-urile cunoscute în prezent este lipsa lor de scalabilitate.

De la ISDN la ADSL

În anii 90, ca o cale către mai mult acces rapid la Internet, acolo unde a fost posibil, liniile ISDN au început să fie utilizate pe scară largă. De-a lungul timpului, când debitului ISDN nu va fi suficient; o soluție naturală ar fi „supplimentarea” liniei de abonat ISDN cu un canal ADSL de mare viteză. Ca și în cazul liniilor analogice obișnuite, această metodă, numită „ISDN sub ADSL”, folosește filtre pentru a separa semnalele ADSL și ISDN.

Această soluție este deosebit de atractivă deoarece nu pune practic nicio problemă cu îndeplinirea standardelor ISDN de bandă îngustă și, prin urmare, cu implementarea căii de migrare ISDN la ADSL. De aceea aceasta metoda evoluția va fi deosebit de populară în țările în care ISDN-ul în bandă îngustă a fost adoptat pe scară largă, tranziția de la ISDN la ADSL la scară largă va domina probabil.

De la HDSL la ADSL

Tehnologia HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line) este de departe cea mai matură și mai puțin costisitoare dintre tehnologiile xDSL. A apărut ca o alternativă eficientă la echipamentele învechite ale centrelor primare de procesare digitală E! pentru utilizare pe trunchiuri de rețea locală, precum și acces primar la ISDN (PRA ISDN). Datorită utilizării pe scară largă a HDSL în diferite regiuni ale lumii, procedurile de implementare a unor astfel de sisteme, întreținerea operațională și testarea acestora sunt bine stabilite; bine cunoscut de asemenea calitate superioară parametrii și fiabilitatea ridicată a sistemelor HDSL. Prin urmare, operatorii de telecomunicații și furnizorii de servicii de rețea folosesc de bunăvoie echipamente HDSL pentru acces la Internet de mare viteză. Cu toate acestea, cel mai adesea utilizarea HDSL într-o rețea de acces de abonat necesită utilizarea a cel puțin două perechi de cupru, ceea ce nu este aproape întotdeauna posibil. Utilizarea unei singure perechi pentru a organiza o linie HDSL reduce semnificativ distanțele suprapuse. În plus, echipamentele HDSL nu oferă posibilitatea de a organiza un telefon analogic, ceea ce necesită utilizarea unei perechi suplimentare de abonați în acest scop. Astfel, există factori semnificativi care motivează oportunitatea trecerii de la HDSL la ADSL. Cu o astfel de migrare, debitul rețelei de acces în direcția aval (adică, de la rețea la abonat) crește brusc; este suficientă o singură pereche și devine posibilă organizarea unui telefon analogic. Cu toate acestea, pot apărea probleme cu acest scenariu de migrare. Astfel, lățimea de bandă în amonte a unei rețele de acces ADSL (adică, de la abonat la rețea) este de obicei mai mică decât lățimea de bandă HDSL corespunzătoare.

De la IDSL la ADSL

Una dintre modificările tehnologiilor xDSL este așa-numita tehnologie IDSL, care are o abreviere mai completă „ISDN DSL”. IDSL (ISDN Digital Subscriber Line - linie digitală de abonat IDSN). Această tehnologie a apărut ca un răspuns adecvat din partea producătorilor de echipamente și a furnizorilor de internet la problemele asociate cu supraîncărcarea rețelei ISDN comutate cu trafic de la utilizatorii de Internet și viteza insuficientă de acces la Internet pentru mulți utilizatori care folosesc modemuri analogice.

Tehnologia IDSL presupune pur și simplu formarea unei căi digitale punct la punct cu o capacitate de 128 Kbps pe baza formatului de acces de bază BRI ISDN prin combinarea a două canale B principale de 64 Kbps fiecare; în acest caz, canalul D auxiliar furnizat în formatul BRI ISDN nu este utilizat, adică calea IDSL are o structură de tipul „128+0” Kbit/s. IDSL utilizează cipuri standard ISDN de linie digitală de abonat (numite U-interfață). Cu toate acestea, spre deosebire de interfața U ISDN, echipamentele IDSL se conectează la Internet nu printr-un comutator PSTN sau ISDN, ci printr-un router. Prin urmare, tehnologia IDSL este utilizată numai pentru transmisia de date și nu poate oferi servicii de voce PSTN sau ISDN.

Cele mai atractive proprietăți ale IDSL sunt maturitatea tehnologiei ISDN, costul scăzut al cipurilor ISDN cu interfață U, ușurința instalării și întreținerii în comparație cu instalarea și întreținere tehnică ISDN standard (deoarece IDSL ocolește biroul de comutare ISDN), precum și capacitatea de a utiliza echipamente standard de măsurare ISDN. În plus, operatorii de telecomunicații și furnizorii de servicii de internet care implementează ISDN sunt de obicei foarte familiarizați cu acesta din urmă. Prin urmare, nu există probleme asociate cu planificarea și întreținerea liniilor IDSL. Principalul stimulent pentru a migra de la IDSL la ADSL este furnizarea de acces la internet mai rapid în comparație cu un modem analogic. Cu toate acestea, rețineți că atunci când utilizați IDSL pentru a accesa Internetul, este necesară o a doua linie de abonat pentru a accesa PSTN. Trecerea la tehnologia ADSL, care păstrează posibilitatea accesului abonatului la rețeaua telefonică comutată (și, dacă este necesar, la Internet), permite utilizatorului să se limiteze la o singură linie de abonat, ceea ce este benefic nu numai pentru acesta din urmă, dar şi pentru operatorul de telecomunicaţii.

SDSL (Linie digitală simetrică de abonat). La fel ca tehnologia HDSL, tehnologia SDSL oferă transmisie simetrică a datelor la viteze corespunzătoare vitezelor liniei T 1 / E 1, dar tehnologia SDSL are două diferențe importante. În primul rând, se utilizează o singură pereche de fire răsucite, iar în al doilea rând, distanța maximă de transmisie este limitată la 3 km. Tehnologia oferă beneficiile necesare reprezentanților afacerilor: acces la Internet de mare viteză, organizare a comunicațiilor telefonice multicanal (tehnologie VoDSL), etc. Tehnologia MSDSL (Multi-speed SDSL), care vă permite să modificați viteza de transmisie pentru a obține un nivel optim. raza de actiune si invers.

SDSL poate fi descris în același mod ca HDSL. Adevărat, vă permite să călătoriți pe o distanță mai mică decât HDSL, dar puteți economisi la o a doua pereche. De foarte multe ori, biroul utilizatorului se află la cel mult 3 km de punctul de prezență al operatorului, iar atunci această tehnologie are un avantaj clar față de HDSL în ceea ce privește prețul/calitatea serviciului pentru utilizatorul său. Opțiunea MSDSL permite, dacă starea cablului nu este foarte bună, să parcurgă aceeași distanță, dar la o viteză mai mică; în plus, nu toți clienții au nevoie de cei 2 Mbit/s complet și de foarte multe ori 256 sau chiar 128 kbit/s e suficient.

Ca o altă modificare a SDSL, este utilizat echipamentul HDSL2, care este o versiune îmbunătățită a HDSL, folosind un cod de transmisie liniară mai eficient.

Posibilitati de evolutie proprie a ADSL: de la acces la Internet la furnizarea unei game complete de servicii de retea

Metodele luate în considerare de migrare a accesului în bandă largă se referă la cele mai mici, nivel fizic model de telecomunicații pe mai multe niveluri, deoarece tehnologiile xDSL în sine sunt în esență tehnologii ale stratului fizic. Nu mai puțin interesante sunt căile evoluției proprii ADSL de la accesul la Internet până la furnizarea unei game complete de servicii de rețea. Prin o gamă completă de servicii de rețea înțelegem în primul rând servicii multimedia și video interactiv.

În prezent, aproximativ 85% din volumul total al serviciilor de bandă largă este acces la Internet și doar 15% este acces la servicii multimedia și televiziune interactivă. Prin urmare, prima etapă a accesului în bandă largă va fi în marea majoritate a cazurilor accesul la Internet. Strategia de furnizare a serviciilor de bandă largă este în prezent reprezentată pe deplin de conceptul dezvoltat ITU-T de o rețea de bandă largă cu integrare a serviciilor ISDN, numită pe scurt B-ISDN. Metoda de transmisie asincronă (ATM) a fost aleasă ca element cheie al rețelei B-ISDN, care se bazează pe conceptul de utilizare optimă a lățimii de bandă a canalului pentru transmiterea traficului eterogen (vorbire, imagini și date). Prin urmare, tehnologia ATM pretinde a fi un transport universal și flexibil, care stă la baza construirii altor rețele.

ATM, ca orice tehnologie revoluționară, a fost creat fără a ține cont de faptul că s-au făcut investiții mari în tehnologiile existente și nimeni nu va abandona echipamentele vechi, care funcționează bine, chiar dacă au apărut echipamente noi, mai avansate. Prin urmare, metoda ATM a apărut în primul rând în rețelele teritoriale, unde costul comutatoarelor ATM în comparație cu costul rețelei de transport în sine este relativ mic. Pentru o rețea LAN, înlocuirea comutatoarelor și adaptoarelor de rețea este aproape echivalentă cu o înlocuire completă a echipamentelor de rețea, iar trecerea la ATM poate fi cauzată doar din motive foarte serioase. Evident, conceptul de introducere treptată a ATM-ului în rețeaua existentă a utilizatorului pare mai atractiv (și, poate, mai realist). În principiu, ATM vă permite să transportați direct mesaje de protocol la nivel de aplicație, dar este mai des folosit ca transport pentru protocoalele straturilor de legătură și de rețea ale rețelelor care nu sunt rețele ATM (Ethernet, IP, Frame Relay etc.).

Tehnologia ATM este recomandată în prezent atât de Forumul ADSL, cât și de ITU-T pentru echipamentul de linie ADSL în sine (adică modemul punctului de acces ATU-C și modemul ATU-R de la distanță de la locația utilizatorului). Acest lucru se explică în primul rând prin faptul că ATM este standardul pentru rețeaua de acces în bandă largă B-ISDN.

În același timp, marea majoritate a serverelor și echipamentelor utilizatorilor de pe Internet acceptă protocoalele TCP/IP și Ethernet. Prin urmare, atunci când treceți la tehnologia ATM, este necesar să folosiți la maximum stiva de protocoale TCP/IP existente ca instrument principal pentru accesul în bandă largă la Internet. Acest lucru se aplică nu numai transportului și stratul de rețea TCP/IP, dar și la nivel de link. Cele de mai sus se aplică în primul rând protocolului (sau, mai degrabă, stivei de protocoale) PPP („protocol punct la punct”), care este un protocol la nivel de legătură al stivei de protocoale TCP/IP și reglementează procedurile de transmitere a cadrelor de informații prin serial. canale de comunicatie.

Protocolul PPP este utilizat în prezent pe scară largă de furnizorii de rețea pentru a accesa serviciile de Internet folosind modemuri analogice și oferă posibilitatea de a controla așa-numitele funcții AAA:

• § Autentificare (autentificare, adică procesul de identificare a utilizatorului).
• § Autorizare (autorizare, adică drepturi de acces la anumite servicii).
• § Contabilitate (contabilitatea resurselor, inclusiv tarifarea serviciilor).

În timpul îndeplinirii tuturor acestor funcții, protocolul garantează și protecția necesară a informațiilor. La fel de importantă pentru un furnizor de internet este capacitatea de a distribui dinamic un număr limitat de adrese IP între clienții săi. Această funcție este acceptată și de protocolul PPP. Astfel, este foarte important atât pentru furnizorul de internet, cât și pentru utilizator să păstreze protocolul PPP atunci când accesează internetul în bandă largă printr-o linie ADSL folosind metoda ATM.

În plus față de metoda considerată de operare a unei rețele ADSL folosind tehnologia ATM, care se numește pe scurt „PPP over ATM”, există o serie de altele: „Classical IP over ATM” („Classical IP și ARP over ATM” sau IPOA) , specificația „Emulare” dezvoltată de rețelele locale ATM Forum” (emulație LAN sau LANE), noua specificație ATM Forum „Multiprotocol Over ATM” (sau MPOA).

Deși standardul ATM este recunoscut drept cel mai promițător standard universal pentru transmiterea de informații eterogene (vorbire, video și date), acesta nu este lipsit de dezavantajele sale, principalul dintre acestea fiind încă procesul complex și îndelungat de creare a unui virtual permanent permanent. canal PVC.

În prezent, cel mai popular protocol de transfer de date, în primul rând pentru aplicațiile de Internet, este stiva de protocoale TCP/IP. În legătură cu apariția tehnologiei ATM, apare întrebarea: „Ar trebui să abandonăm complet TCP/IP și să adoptăm doar ATM?” Viața a arătat că cel mai bun lucru de făcut este să combinați avantajele acestor două tehnologii. Prin urmare, ca instrument de migrare a tehnologiei ADSL de la accesul la Internet la furnizarea unui set complet de servicii de rețea, Forumul ADSL ia în considerare nu doar metoda ATM, ci și standardul TCP/IP. Acest lucru este destul de logic și în interesul atât al operatorilor de telecomunicații, cât și al utilizatorilor, având în vedere varietatea mare a condițiilor rețelei de acces local.

De la ADSL la VDSL

Pe măsură ce cererea utilizatorilor pentru creșterea capacității crește, rețelele de acces pentru abonați din cupru pur vor migra din ce în ce mai mult către rețele combinate cupru-optice, cunoscute în mod colectiv sub numele de FITL (Fiber In The Loop). Pe măsură ce fibra optică din această rețea combinată se apropie de sediul utilizatorului pe secțiunea sa de cupru, tehnologia VDSL poate fi solicitată, care va înlocui ADSL. VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line). Tehnologia VDSL este tehnologia xDSL cu cea mai mare viteză. În versiunea asimetrică, oferă o rată de transfer de date în aval variind de la 13 la 52 Mbit/s și o rată de transfer de date în amonte variind de la 1,6 la 6,4 Mbit/s, într-o versiune simetrică - în intervalul de la 13 la 26 Mbit/s , peste o pereche răsucită de fire telefonice. Tehnologia VDSL poate fi considerată o alternativă rentabilă la așezarea fibrei cablu optic către utilizatorul final. Cu toate acestea, distanța maximă de transmisie a datelor pentru această tehnologie variază de la 300 m (la o viteză de 52 Mbit/s) la 1,5 km (la o viteză de până la 13 Mbit/s). Tehnologia VDSL poate fi folosită în aceleași scopuri ca și ADSL; În plus, poate fi folosit pentru a transmite semnale de televiziune de înaltă definiție (HDTV), video la cerere etc.

Decalajul nostru în dezvoltarea rețelelor de transmisie de date a jucat un rol pozitiv - operatorii nu au avut timp să investească fonduri semnificative în echipamente pentru rețelele ISDN în bandă îngustă comutată, precum și în dezvoltarea secțiunilor de abonați ale rețelelor de transmisie a datelor bazate pe echipamente HDSL și IDSL .

Din cele de mai sus, este clar că în condițiile rusești cel mai răspândit scenariu va fi evoluția rețelelor de acces cu fir de abonați de la un modem analogic la ADSL. Deja astăzi, cererea pentru servicii de acces la Internet de mare viteză a crescut atât de mult încât are sens să începem cel puțin să studiem problemele economice și tehnice ale implementării rețelelor de acces la abonați bazate pe tehnologii xDSL.

Astfel, fiecare tehnologie din familia de tehnologie xDSL rezolvă cu succes problema pentru care a fost dezvoltată. Două dintre ele - ADSL și VDSL - permit operatorilor de telefonie să ofere noi tipuri de servicii, iar rețeaua de telefonie existentă are perspective reale de a deveni o rețea full-service. Cât despre operatorii înșiși, cel mai probabil, în timp, vor rămâne doar cei care pot oferi utilizatorului gama maximă de servicii.

Conectarea abonaților folosind fibră optică

Echipamentele pentru conectarea abonaților prin cablu optic au devenit larg răspândite în Europa și SUA. Avantajele unei astfel de soluții sunt evidente: fiabilitate ridicată, calitate a transmisiei și debit, prin urmare, viteză practic nelimitată la interfața cu utilizatorul. Din pacate, această decizie Are si dezavantaje. În primul rând, timpul necesar pentru a pune cablul și a obține tot permisele necesare poate fi destul de semnificativ, ceea ce reduce rata rentabilității investiției. În al doilea rând, utilizarea fibrei optice poate fi justificată din punct de vedere economic numai atunci când se conectează un număr mare de abonați concentrați într-un singur loc, de exemplu în zone de dezvoltare în masă sau în clădiri de birouri. În zonele în care densitatea abonaților este scăzută, se folosesc doar 5-10% din resursele de cablu optic, deci este mai economic să densificăm rețeaua de cablu existentă sau să folosiți accesul radio.

În zilele noastre, fibra optică este utilizată pe scară largă în locul cablurilor telefonice cu mai multe fire în secțiunea dintre o centrală telefonică (PBX) și un hub la distanță, la care, de exemplu, sunt conectate telefoanele instalate în apartamentele unei clădiri cu mai multe etaje sau mai multe clădiri. . Echipamente care implementează multiplexarea/demultiplexarea liniilor conexiune individuală abonați, a fost numit Digital Loop Carrier (DLC), care poate fi tradus ca „sistem digital de concentrare linii telefonice" Astfel de sisteme sunt produse în SUA, Europa de Vest, Asia (AFC, SAT, Siemens etc.). Mai multe întreprinderi se pregătesc să lanseze DLC în Rusia.

Prin arhitectura sa, echipamentul DLC este un multiplexor cu diviziune în timp cu diverse interfețe utilizator și o interfață de linie pentru conectarea directă la fibra optică. Acest lucru asigură integrarea mai multor linii de abonat într-un flux digital de mare viteză care ajunge la PBX (nodul de rețea) printr-un cablu optic.

Kit interfețe cu utilizatorul, de regulă, include o interfață analogică cu două fire de abonat (telefon obișnuit), o interfață analogică cu semnalizare E&M, o interfață digitală (V.24 sau V.35), o interfață ISDN. Interfețele stației asigură conectarea la PBX-uri analogice (prin intermediul unei interfețe cu două fire de abonat sau interfață E&M), PBX-uri digitale (prin interfața E! cu semnalizare V.51 sau interfața EZ cu semnalizare V.52). Desigur, este asigurată și o conexiune prin interfața ISDN și interfața digitală V.24/V.35 (pentru conectarea la o rețea de date).

Interfețele liniare ale echipamentelor DLC moderne pot fi împărțite în mai multe grupuri:

• § Pentru conectarea directă la fibre optice este necesară o interfață optică (viteza liniei variază de obicei între 34 și 155 Mbit/s). De exemplu, în sistemul NATEKS 1100E viteza este de 49,152 Mbit/s, recepția și transmisia se realizează separat pe două fibre, lungimea de undă a emițătorului laser este de 1310 nm.
• § Interfata electrica - de la E! (2 Mbit/s) la EZ (34 Mbit/s) - vă permite să vă conectați la rețele de mare viteză care asigură transmisie transparentă a fluxurilor digitale (de exemplu, la o rețea SDH). Interfața electrică vă permite, de asemenea, să conectați echipamente prin căi HDSL sau linii de microunde și mai departe distante scurte(până la 1 km de-a lungul E!) conectați direct elementele sistemului.

Rețeaua de acces abonaților – este un ansamblu de mijloace tehnice între dispozitivele terminale de abonat instalate în sediul utilizatorului și acel echipament de comutare, al cărui plan de numerotare (sau adresare) include terminale conectate la sistemul de telecomunicații.

5.1. Modele de rețea de acces pentru abonați

Într-un sistem modern de telecomunicații, nu doar rolul rețelei de acces se schimbă. În cele mai multe cazuri, se extinde și teritoriul în limitele căruia este creată rețeaua de acces. Pentru a elimina diferențele de interpretare a locului și rolului rețelei de acces în publicațiile moderne, în Fig. Figura 5.1 prezintă un model de sistem de telecomunicații promițător.

Figura 5.1 – Modelul unui sistem de telecomunicații

Primul element al sistemului de telecomunicații este un set de terminale și alte echipamente care sunt instalate în incinta abonatului (utilizatorului). În literatura tehnică engleză, acest element al sistemului de telecomunicații corespunde termenului Customer Premises Equipment (CPE).

Al doilea element al sistemului de telecomunicații este, de fapt, rețeaua de acces abonaților. Rolul rețelei de acces abonaților este de a asigura interacțiunea între echipamentele instalate la sediul abonatului și rețeaua de tranzit. De obicei, o stație de comutare este instalată la interfața dintre rețeaua de acces abonaților și rețeaua de tranzit. Spațiul acoperit de rețeaua de acces abonatului se află între echipamentul situat în incinta abonatului și această stație de comutare.

Rețeaua de acces abonaților este împărțită în două secțiuni - planul inferior din Fig. 5.1. Liniile de abonat (Loop Network) pot fi considerate mijloace individuale de conectare a echipamentelor terminale. De regulă, acest fragment al rețelei de acces abonaților este o colecție de AL. Rețeaua de transfer servește la îmbunătățirea eficienței facilităților de acces abonaților. Acest fragment al rețelei de acces este implementat pe baza sistemelor de transmisie, iar în unele cazuri se folosesc și dispozitive de concentrare a sarcinii.

Al treilea element al sistemului de telecomunicații este rețeaua de tranzit. Funcțiile sale sunt de a stabili conexiuni între terminale incluse în diferite rețele de acces abonaților, sau între un terminal și mijloacele de susținere a oricăror servicii. În modelul luat în considerare, rețeaua de tranzit poate acoperi o zonă fie în interiorul aceluiași oraș sau sat, fie între rețelele de acces abonaților din două țări diferite.

Al patrulea element al sistemului de telecomunicații ilustrează mijloacele de acces la diverse servicii de telecomunicații. În fig. 5.1, în ultima elipsă, numele este indicat în limba originală (Service Nodes), care este tradus în trei cuvinte - noduri care susțin servicii. Exemple de astfel de nod pot fi locurile de muncă ale operatorilor de telefonie și serverele în care este stocată orice informație.

Arată în Fig. 5.1 structura ar trebui considerată ca un model promițător al unui sistem de telecomunicații. Pentru a rezolva problemele terminologice, să ne întoarcem la modelul inerent rețelelor de acces la abonați ale centralelor telefonice analogice. Un astfel de model este prezentat în Fig. 5.2. Când luăm în considerare rețelele locale existente, vom folosi, de regulă, doi termeni - „Rețea de abonat” sau „Rețea AL”. Cuvintele „Subscriber Access Network” sunt folosite atunci când despre care vorbim despre un sistem de telecomunicații promițător.

Figura 5.2 – Modelul rețelei abonaților

Acest model este valabil atât pentru GTS, cât și pentru STS. Mai mult, pentru GTS prezentat în Fig. Modelul 5.2 este invariant cu structura comunicației interstații. Este identic pentru:

rețele nezonate constând dintr-un singur central telefonic;

rețele regionalizate, care constau din mai multe centrale telefonice automate regionale (RATS), conectate între ele pe principiul „fiecare la fiecare”;

rețele regionalizate construite cu noduri de mesaje de intrare (INO) sau cu noduri de mesaje de ieșire (UIS) și OMS.

Pentru toate elementele rețelei de abonați, termenii în limba engleză sunt indicați între paranteze. Trebuie remarcat faptul că termenul „linie de comunicație inter-cabinet” (cablu de legătură) nu este încă folosit în terminologia națională, deoarece astfel de rute nu sunt aproape niciodată utilizate în GTS și STS.

Un model care ilustrează principalele opțiuni pentru construirea unei rețele de abonați este prezentat în Fig. 5.3. Această imagine detaliază câteva părți ale modelului anterior.

Figura 5.3 – Principalele opțiuni de construcție

rețeaua de abonați

În fig. 5.3 folosește o serie de notații care se găsesc rar în literatura tehnică internă. Punctul de interconectare este prezentat ca două cercuri concentrice. Acest simbol este adesea folosit în documentele ITU. De asemenea, tipică este desemnarea unei cutii de distribuție (punct de distribuție) cu un pătrat negru.

Modelul prezentat în Fig. 5.3 poate fi considerat universal în ceea ce privește tipul de stație de comutare. În principiu, este același lucru atât pentru o centrală telefonică manuală, cât și pentru cel mai modern sistem digital de distribuție a informațiilor. Mai mult, acest model este invariabil cu tipul de rețea interactivă, cum ar fi telefonul sau telegraful.

Pe de altă parte, o stație de comutare digitală poate avea propriul model care va reflecta mai exact specificul rețelei de acces abonaților. Această sarcină este destul de dificilă. Problema este că procesul de introducere a unei stații de comutație digitală duce la modificări în structura rețelei telefonice locale. În unele cazuri, acest lucru afectează în mod semnificativ structura rețelei de abonați. Un exemplu tipic de astfel de situație este instalarea unei stații de comutare digitală, care înlocuiește mai multe stații electromecanice vechi. Secțiunea stație a stației de comutație digitală - cu această metodă de modernizare a rețelei de telefonie locală - reunește de fapt toate teritoriile deservite de centrale telefonice electromecanice demontate anterior. În plus, la implementarea unei stații de comutare digitală, pot apărea soluții specifice (permanente sau temporare) atunci când unele grupuri de abonați la distanță sunt conectate prin utilizarea concentratoarelor.

Desigur, astfel de decizii trebuie luate în considerare în etapa de elaborare a conceptului general de modernizare a rețelei de telefonie locală. După ce au fost luate deciziile conceptuale adecvate, puteți începe să căutați optiuni optime construirea unei rețele de acces pentru abonați. Pentru o stație de comutare digitală ipotetică, aceste opțiuni sunt prezentate în Fig. 5.4. Ultimele două figuri (5.3 și 5.4) au un număr de puncte comune.

Figura 5.4 – Model de rețea de acces abonat pentru o stație de comutare digitală

În primul rând, ambele structuri implică prezența așa-numitei „zone de alimentare directă” - o enclavă în care liniile electrice sunt conectate direct la conexiunea încrucișată (fără a conecta cablurile în dulapurile de distribuție).

În al doilea rând, în spatele „zonei de putere directă” se află următoarea zonă a rețelei de acces, pentru care într-o stație digitală este recomandabil să se utilizeze module de abonat la distanță (hub-uri sau multiplexoare), iar pentru un PBX analogic - fie cabluri necomprimate. sau canale formate din sisteme de transmisie.

În al treilea rând, trebuie remarcat faptul că structura rețelei de abonați - indiferent de tipul stației de comutare - corespunde unui grafic cu o topologie arborescentă. Acest lucru este semnificativ din punctul de vedere al fiabilității comunicațiilor: utilizarea tehnologiei de comutare digitală nu numai că nu crește factorul de disponibilitate AL, dar, în unele cazuri, îl reduce datorită introducerii de echipamente suplimentare în zona de la crucea ATS. -țara către terminalul utilizatorului.

Pentru a alcătui o listă de termeni necesari în continuare și, mai ales, pentru a stabili corespondența între conceptele adoptate în practica internă și documentele ITU, este recomandabil să se furnizeze structura rețelei AL, prezentată în partea de sus a Fig. 5.5.

Pentru schema bloc AL (partea superioară a Fig. 5.5), sunt prezentate trei opțiuni pentru conectarea terminalului de abonat la stația de comutare.

Ramura superioară a acestei figuri arată o opțiune promițătoare pentru conectarea TA fără utilizarea echipamentelor intermediare. Cablul este așezat de la conexiunea încrucișată la cutia de distribuție, unde telefonul este conectat prin cablarea abonatului.

Ramura din mijloc a figurii prezintă o variantă de conectare a TA folosind un sistem de dulap, atunci când echipamentul intermediar este plasat între conexiunea transversală și cutia de distribuție. În modelul nostru, rolul unui astfel de echipament este atribuit cabinetului de distribuție.

În unele cazuri, AL este organizat folosind linii de comunicații aeriene (ACL). În fig. 5.5 această opțiune este afișată în ramura de jos. Într-o astfel de situație, pe stâlp sunt instalate o cutie de cablu (CB) și izolatori de intrare-ieșire. La locația cutiei de distribuție este instalat un dispozitiv de protecție a abonatului (APD), care previne posibila influență a curenților și tensiunilor periculoase asupra unității. Trebuie remarcat faptul că nu se recomandă organizarea unei substații sau a secțiilor sale individuale prin construirea de linii aeriene; dar în unele cazuri aceasta este singura opțiune pentru organizarea accesului abonaților.

Figura 5.5 – Schema bloc și îmbinările echipamentelor liniei de abonat pentru GTS și STS