Istoria dezvoltării rețelelor de acces abonaților. Accesul abonaților în rețeaua ISDN. Introducere în ISDN

Rețea locală de acces asigură comunicarea între utilizatorul de telefon și centrala telefonică locală. Abonații de telefonie fixă ​​și ISDN folosesc două fire sau o linie de abonat obișnuită, dar clienții de afaceri pot necesita fibră optică sau legătură radio cu microunde, care are o capacitate mai mare. Multe tehnologii diferite sunt utilizate în rețeaua locală de acces pentru a conecta abonații la rețeaua 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 la abonat la PBX folosesc perechi de două fire de cupru. Cablurile de abonat conțin multe astfel de perechi, care sunt protejate din exterior de un ecran comun din folie de aluminiu și o manta de plastic. În zonele 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 separa cablurile mari în altele mai mici de capacitate și pentru a distribui perechile de abonați în clădiri, așa cum se arată în fig. 9.2. În zonele suburbane sau rurale, cablurile suspendate sunt adesea o soluție mai economică decât cablurile subterane.

Orez. 9.2. Un exemplu de rețea locală de acces.

Comunicarea optică este utilizată atunci când este necesară o rată de transmisie ridicată (mai mult de 2 Mbps) sau foarte calitate bună transmitere. Legătura radio cu microunde este adesea o soluție mai economică decât fibra optică, mai ales atunci când este nevoie să înlocuiți un cablu existent cu un alt cablu cu mai multă capacitate.

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 liniei 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 fără fir poate fi folosit și pentru a înlocui vechile linii de abonat montate pe stâlpi din zonele rurale.

Atunci când capacitatea cablurilor de rețea (datorită conexiunii noilor abonați) trebuie mărită, instalarea poate fi mai economică concentratoare 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 pentru unitățile de comutare de la distanță.

concentrator poate comuta apelurile locale între mai mulți abonați conectați la acesta. Hub-ul este în esență o parte din centrala telefonică, care este mutată mai aproape de abonații îndepărtați. Transmisia digitală între centrala telefonică și hub îmbunătățește foarte mult utilizarea cablurilor de conectare, astfel încât uneori doar un cablu cu două fire sub forma unei perechi 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 producător, dar se poate spune că doar acei abonați care ridică adesea receptorul folosesc (salva) canalul către centrala locală economic.

Am explicat alternativele de acces abonaților prezentate în Fig. 9.2, în principal în ceea ce privește serviciul de telefonie fixă, dar pot fi utilizate și pentru a oferi acces la Internet.

centrala telefonica locala. Liniile de abonat conectează abonații cu centrale telefonice locale, care ocupă cel mai de jos nivel din ierarhia nodurilor de comutare. Principalele sarcini ale centralei telefonice locale digitale:

Detectează faptul că abonatul a ridicat telefonul, analizează numărul format și stabilește dacă ruta este disponibilă.

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.

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

Furnizați măsurarea traficului și colectați date statistice despre abonații dvs.

Asigurați tranziția de la o linie de abonat cu două fire la o linie cu patru fire în rețeaua de distanță lungă.

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

Dimensiunea centrală telefonică locală variază de la sute de abonați la

zeci de mii de abonați sau chiar mai mult. Mică centrală telefonică locală, uneori denumită unitate de comutare de la distanță(RSU), efectuează funcții de comutare și concentrare în același mod ca toate schimburile locale. Centrala locală reduce capacitatea liniilor 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 trunchiuri (canale) de la centrala telefonică locală la centralele externe. Figura 9.2 prezintă doar câteva dintre diferitele conexiuni de abonat centrală locală și căile pentru stabilirea lor fizică. .

Placa principală de comutare(GSP) - o structură care conține echipamente de putere și de testare pentru tăierea capetelor cablurilor de intrare și pentru conducerea ansamblului de fire care conectează circuitele externe și interne ale stației.

Toate liniile de abonat sunt conectate la scutul principal - cross country, 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. Este lăsat suficient spațiu în interiorul câmpului de comutare pentru conexiuni încrucișate. Cablurile și conectorii sunt de obicei plasați într-un mod logic, astfel încât să se vadă structura rețelei de perechi de abonați și a rețelelor 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 de obicei realizate cu perechi răsucite, care permit rate de date de până la 2 Mbps. Perechile obișnuite de abonați sunt utilizate numai pentru conexiunile telefoanelor analogice, centralelor private analogice și digitale, terminalelor ISDN și ADSL. Telefon echipat cu ADSL, iar un telefon analogic convențional utilizează o linie convențională de abonat cu două fire pentru a se conecta la placa principală de comutare. Datele și vocea pot fi utilizate în același timp, ele sunt separate la centrala telefonică, unde semnalul vocal ajunge la interfața obișnuită de schimb analogic, iar datele merg la Internet, așa cum se arată în Fig. 9.3.

Centrala telefonica digitala 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 o lățime de bandă de până la 2 Mbps.

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

Perechile de abonați obișnuite sunt utilizate pentru a conecta un ISDN cu rată de bază (160 kbps bidirecțională) la un terminal de rețea (PT) situat la sediul clientului.

Este utilizată interfața ISDN pentru rata de date primară (2 Mbps).

pentru a conecta un PBX digital de birou (privat). Necesită două perechi de fire, câte unul pentru fiecare direcție de transmisie și acceptă multe apeluri externe simultane.

În plus față de tabloul principal de comutație, operatorii de rețea pot folosi alte plăci de comutație pentru a gestiona și întreține rețelele de transmisie. Placa de comutare optică (OSCHP) conține două câmpuri de conectori de fibră optică. Cablurile de rețea optică sunt conectate cu un câmp de conectori, cu un alt câmp sunt conectate linii optice dispozitive finale. Conexiunile încrucișate între două câmpuri de conectori 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.

Placă de comutare digitală(TSCHP) - un sistem de conexiuni încrucișate la care interfețele digitale sunt conectate dintr-un sistem de linii și o centrală telefonică (sau alte echipamente de rețea). Cu DSP pentru rata de date primară (2 Mbps), operatorul poate schimba cu ușurință conexiunile dintre secțiunile de intrare și ieșire ale echipamentului.

Orez. 9.3. Rețea de acces abonat și intrări de schimb digital local .

Placa de comutare digitală poate fi realizată sub formă echipamente digitale conexiuni încrucișate (DSP), 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 conexiunilor încrucișate folosind sistemul de management al rețelei. Folosind sistemul de management al rețelei, acesta poate determina, de exemplu, la care dintre interfețele de 2 Mbit/s este conectat un anumit canal de timp de 64 Kbit/s al unei alte interfețe de 2 Mbit/s.

Întrebări de control:

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

2. Precizați elementele rețelei principale de telecomunicații.

3. Pe ce bază este organizată rețeaua de acces (locală) a abonaților?

4. Dați exemple de rețea de acces pentru abonați.

Concepte de bază ale rețelei de acces abonaților (SAD)

Concepte de bază ale unei rețele de acces pentru abonați

Rețeaua de acces abonaților (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 comunicării inter-oficii. Este identic pentru:

Rețele non-regionale, formate dintr-un singur central telefonic;

Rețele zonate, care constau din mai multe centrale regionale (RATS), interconectate după principiul „fiecare cu fiecare”;

Rețele de zonă construite cu noduri de mesaje de intrare (UCN) sau cu noduri de mesaje de ieșire (UIN) și UCS.

Figura 1.1- Principalele opțiuni pentru construirea unei rețele de abonați

Modelul prezentat în figura 1.1 poate fi considerat universal în raport cu tipul de schimb. În principiu, la fel este și pentru o centrală telefonică manuală, precum 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 AL(Zona de serviciu direct) - o secțiune a liniei de abonat din partea liniară a contorului sau dispozitivul de comutare de intrare al stației locale, concentratorului sau alt modul de la distanță până la dulapul de distribuție, inclusiv secțiunile de comunicații intercabinete. Secțiunea principală a AL corespunde termenului „Cablu principal”. Secțiunea principală este, de asemenea, considerată zona de putere directă, în care dulapurile de distribuție nu sunt folosite pentru a construi o rețea de abonați. Zona de putere directă ocupă teritoriul adiacent centralei telefonice pe o rază de aproximativ 500 de metri.

Secția de distribuție AL- secţiunea liniei de abonat de la dulapul cablului de distribuţie până la staţia 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 joncțiune la priza pentru pornirea dispozitivului de telefonie terminală de abonat. În literatura tehnică în limba engleză sunt folosiți doi termeni:

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

- Linia de serviciu „Abonat” - secțiunea de la cutia de joncțiune la telefon.

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 în limba engleză se numește „Cadru de distribuție principal”; este adesea folosită abrevierea MDF.

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

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

canal de cablu(Duct sau Cable conduct) - un set de conducte și puțuri subterane (dispozitive de vizualizare) concepute pentru pozarea, instalarea și întreținerea cablurilor de comunicație.

Ei bine (dispozitiv de vizualizare) canal de cablu(Camera de îmbinare sau Cămin de îmbinare) - un dispozitiv conceput pentru așezarea cablurilor în canalele de cabluri, instalarea cablurilor, amplasarea echipamentelor aferente și întreținerea cablurilor de comunicație.

arborele de cablu(Camină de schimb) - o structură de canal de cablu situată la subsolul unei centrale telefonice, prin care cablurile sunt introduse în clădirea stației și în care, de regulă, cablurile de linie 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 setul de abonat (AK) al stației terminale, concentratorului sau alt modul la distanță. În literatura tehnică în limba engleză, se folosește termenul Subscriber line sau pur și simplu Line.

Funcțiile AL în sistemul de telecomunicații existent:

Asigurarea transferului bidirecţional de mesaje în zona dintre terminalul utilizatorului şi setul de abonat al staţiei terminale;

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

Suport pentru indicatorii specificați ai calității transmiterii informațiilor și a fiabilității conexiunii dintre terminal și stația finală.

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

Pentru schema bloc a AL (partea superioară a figurii 1.2), există trei opțiuni pentru conectarea unui terminal de abonat la o stație de comutare.

Ramura superioară a acestei figuri arată o opțiune promițătoare pentru conectarea SLT fără utilizarea echipamentelor intermediare de conexiune încrucișată. Cablul este așezat de la cruce până la cutia de joncțiune, unde, prin cablarea abonatului, se realizează o conexiune

Figura 1.2 - Schema structurală și îmbinările echipamentelor liniei de abonat pentru UTN și STS

Ramura din mijloc a figurii prezintă o variantă de conectare a TA printr-un sistem de dulap, atunci când echipamentul intermediar este plasat între contor transversal și cutia de joncțiune. În modelul nostru, rolul unui astfel de echipament este atribuit dulapului de distribuție.

În unele cazuri, AL este organizat folosind linii de comunicații aeriene (VLAN). Figura 1.2 prezintă această opțiune pe ramura inferioară. Într-o astfel de situație, pe stâlp sunt instalate o cutie de cablu (KJ) și izolatori de intrare-ieșire. La locația cutiei de joncțiune este montată o stație de abonat dispozitiv de protectie(AZU), care previne posibilul impact asupra TA a curenților și tensiunilor periculoase. 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 unei rețele de acces pentru abonați multiservici (MSAD)

Concepte de bază ale MCAD

O rețea de acces abonat multiserviciu (MSN) este o rețea care acceptă 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 IMAD trebuie să suporte trei tipuri de servicii:

Transmisie vocală (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 MCAD

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

Cablat;

Fără fir.

1) Utilizare prin cablu (complet sau parțial) circuite fizice. Aceasta poate fi pereche de cupru răsucite, cablu coaxial, fibră optică, cablaj de alimentare etc. Dintre acestea se distinge un grup de tehnologii care folosesc 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, folosind circuite fizice tradiționale, aceste tehnologii pot reduce costurile de modernizare a rețelei de acces, chiar dacă cererea efectivă pentru noi servicii este scăzută.

Tehnologiile bazate pe fire pot fi clasificate în următoarele grupe:

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 ale rețelelor de televiziune prin cablu (KTV) (cabluri coaxiale și fibră optică);

Tehnologii ale rețelelor de acces colectiv (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 vă permit să implementați o gamă completă de servicii de informații: mesagerie telefonică, schimb de date, transmisie de imagini video.

Tehnologii de 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 un set limitat de servicii PSTN se realizează prin linii de comunicație bazate pe perechi de cupru folosind echipamente (telefon și fax și modemuri) care funcționează în conformitate cu algoritmii de stabilire a conexiunilor telefonice.

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

Dezvoltarea accesului xDSL reflectă dezvoltarea metodelor de semnalizare pe 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 și promovare a 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

Tabel 2.1 - Clasificarea tehnologiilor de fire

Tehnologii de fir
PSTN	telefon fax modem PD linie închiriată
ISDN	ISDN-BRA ISDN-PRA
tehnologii LAN	Familia Ethernet	ethernet ethernet rapid gigabit ethernet
Familia Tokeng Ring	inel cu simboluri HSTR
Familia FDDI	FDDI CDDI SDDI Ethernet prin VDSL (EoV)
Tehnologii ale familiei xDSL	simetric	IDSL HDSL SDSL SHDSL MDSL MSDSSL 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 partajat	– HPNA 1.x – HPNA 2.0 – HPNA 3.0
Pe baza rețelelor de alimentare	Specificația Home Plug 1.0
Bazat pe rețeaua de cablu	EFM

pentru a oferi 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 public (ACN) sunt concepute pentru a organiza acces la Internet relativ ieftin pentru utilizatorii individuali care locuiesc în blocuri. Ideea accesului colectiv este utilizarea infrastructurii de cablu existente în locuințe (pereche de cupru răsucite, rețele radio, cablaje electrice). În casă este instalat un concentrator de trafic conectat la internet. Pentru a conecta un hub la o gazdă Transport Network Services, puteți utiliza tehnologii diferite(PON, FWA, satelit etc.). Astfel, rețelele de acces public sunt hibride, combinând atât rețelele de acces public în sine, cât și rețelele care asigură transportul traficului.

Rețelele de televiziune prin cablu (CATV) au fost inițial destinate să organizeze difuzarea programelor de televiziune către utilizatori prin rețele de distribuție bazate pe cablu coaxial și au fost construite după o schemă unidirecțională.

La începutul anilor 1990, au fost făcute numeroase, dar nereușite încercări de a crea și implementa tehnologii pentru construirea de rețele interactive pentru accesarea serviciilor multimedia bazate pe rețele hibride de televiziune prin cablu – 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 permite utilizatorilor să acceseze resurse rețele locale. Pentru accesul utilizatorilor la serviciile altor resurse (Internet, rețele corporative etc.) LAN-urile moderne sunt construite folosind tehnologia hibridă și combină LAN-ul în sine și rețelele care asigură conexiunea LAN la rețelele de transport.

Rețele de acces abonaților ISDN

Concepte de bază ale 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 terminale în formă digitală. În același timp, abonaților li se oferă o gamă largă de servicii vocale și non-voice (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 de rețea ISDN care sunt cele mai utilizate pe scară largă:

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

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

Acces ISDN de bază. Difuzare informatii digitale pe o pereche de cupru cu două fire într-o rețea ISDN este posibilă la o viteză de 160 kbps 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 o lungime transversală). diametrul secțiunii de 0,4 mm). Perechea de cupru care funcționează în modul 2B+D (sarcină utilă de 144 kbit/s) cu sincronizare și suport de date (160 kbit/s Informații generale), face parte din interfața Uk0. Din partea utilizatorului, perechea de cupru se termină cu o terminație de rețea (terminare de rețea NT). Terminația de rețea traduce interfața Uk0 cu două fire (160 kbps) în interfața S0 cu patru fire (192 kbps); pentru cazul 2B+D, terminarea rețelei este transparentă în ambele direcții. Operatorul de rețea este responsabil pentru conexiunea de la centrală 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. Ca și accesul primar, canalele B de acces primar sunt utilizate și comutate individual, precum și semnalele

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 principal, canalul D este folosit aici doar pentru transmiterea informațiilor de semnalizare, datele utilizatorului orientate spre pachete trebuie separate de informațiile de semnalizare din stația privată și transmise prin canalele B. Legătura PCM care funcționează ca acces primar cu 30V+D se numește interfață Uk2pm sau interfață Uk2m. Terminația de linie din partea abonatului este proiectată ca o terminație de rețea (NT), unde interfața Uk2m este transformată într-o interfață S2m. De la NT până la stația de birou, distanța nu trebuie să depășească un kilometru.

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

Abonatul care semnalizează DSS1 în ISDN.

Sistemul de semnalizare din zona abonaților rețelei ISDN a fost denumit EDSS1 (Sistemul european de semnalizare digitală nr. 1). Acest sistem semnalizarea este folosită atât pentru bază, cât și pentru primară

Figura 3.3 - Acces primar pentru PBX 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 straturi inferioare ale OSI și îndeplinește următoarele funcții:

- stratul de transfer 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 canalul D partajat;

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

- Nivel de comutare canal D(nivelul de rețea, stratul 3) prevede stabilirea și gestionarea conexiunii în secțiunea „utilizator – rețea”. Al treilea nivel încheie semnalizarea utilizator-rețea.

Nivelul 1 este luat în considerare pe exemplul de acces de bază, (vezi figurile 3.1, 3.2, 3.3). Stratul 1 de pe interfețele S0 și Uk0 efectuează semnalizarea canalului D fără control al semnalizării.

Protocolul utilizat pentru stratul 2 în 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, 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)
câmpul 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 (câmp de control). Câmpul de control definește tipul de mesaj de canal 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 despre 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, atunci se află în spatele câmpului de control. Dimensiunea câmpului de informații poate fi de până la 260 de octeți.

FCS (câmp de biți de verificare - model de verificare). Datorită faptului că, atunci când sunt transmise printr-o rețea, pachetele pot fi distorsionate de zgomot la primul nivel, fiecare dintre ele are un câmp de biți de control (campul Secvență de verificare a cadrelor): este format din 16 biți de verificare și este utilizat pentru verificarea erorilor în pachetul primit. Dacă un pachet este primit cu o secvență incorectă de biți de paritate, atunci acesta este eliminat.

Nivelul 3 este responsabil pentru stabilirea și gestionarea conexiunii. Pregătește mesajele pentru transmisie la nivelul lor al doilea, informațiile pregătite sunt plasate în câmpul de informații al mesajului D-channel. Mesajele de nivel 3 sunt mesaje trimise între terminalele utilizatorului și o stație și invers. Al treilea strat conține proceduri pentru controlul 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 pot crește semnificativ lățimea de bandă a 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 microelectronica și semnal digital metode de prelucrare.

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

În abrevierea xDSL, simbolul "X" este folosit pentru a desemna primul caracter din numele unei anumite tehnologii, iar DSL denotă o linie digitală de abonat DSL (Digital Subscriber Line - linie digitală de abonat; există și o altă versiune a numelui - Digital Subscriber Loop - digital subscriber loop). Tehnologiile xDSL vă permit să transferați date la viteze semnificativ mai mari decât cele disponibile chiar și pentru cele mai bune modemuri analogice și digitale. Aceste tehnologii acceptă transmisii de voce, date și video de mare viteză, creând beneficii semnificative atât pentru abonați, cât și pentru furnizori. Multe tehnologii xDSL vă permit să combinați datele de mare viteză și vocea prin aceeași pereche de cupru. Tipurile existente de tehnologii xDSL diferă în principal prin forma de modulare utilizată și rata de date.

Tehnologiile xDSL pot fi împărțite în:

simetric;

Asimetric.

Tehnologia ADSL

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line - asymmetric digital subscriber line) - 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 este implementată printr-o linie telefonică analogică convențională folosind un dispozitiv de abonat - un modem ADSL și un multiplexor de acces (Modul de acces DSL sau Multiplexor, DSLAM) situat la PBX-ul la care este conectată linia telefonică a utilizatorului și DSLAM este pornit înaintea echipamentului PBX-ului propriu-zis. Ca urmare, există un canal între ei fără restricții inerente rețelei de telefonie. DSLAM multiplexează mai multe linii de abonat DSL într-o singură rețea backbone de mare viteză. Schema structurală a conexiunii ADSL este prezentată în figura 4.1.

Figura 4.1 - Schema structurală a conexiunii ADSL

De asemenea, se pot conecta la rețeaua ATM-uri prin intermediul PVC-urilor (Permanent Virtual Circuit) cu ISP-uri și alte rețele.

Este 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 DSL în care lățimea de bandă disponibilă a canalului nu este distribuită simetric între traficul de ieșire și cel de intrare - pentru majoritatea utilizatorilor, traficul de intrare este mult mai semnificativ decât cel de ieșire, astfel încât furnizarea acestuia cu cea mai mare parte a lățimii de bandă este destul de justificată (excepții de la regula sunt rețele peer-to-peer, 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 nivelul de 26 kHz. Limita superioară, bazată pe cerințele privind ratele 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 celui 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 separare a frecvenței 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, în rețeaua telefonică este instalat un filtru direct în apartamentul abonatului frecvențe joase(frequency splitter, English Splitter), trecând doar componenta de joasă frecvență a semnalului către telefoanele obișnuite și eliminând posibila influență a telefoanelor pe linie. Astfel de filtre nu necesită putere suplimentară, astfel încât canalul de voce rămâne în funcțiune atunci când rețeaua electrică este oprită și în cazul unei defecțiuni a echipamentului ADSL.

Transmisia către abonat se realizează la viteze de până la 8 Mbps, deși astăzi există dispozitive care transmit date la viteze de până la 25 Mbps (VDSL), dar această viteză nu este definită în standard. În sistemele ADSL, 25% din viteza totală este alocată pentru overhead, spre deosebire de ADSL2, unde numărul de biți overhead dintr-un cadru poate varia de la 5,12% la 25%. Viteza maximă a liniei depinde de un număr de factori, cum ar fi lungimea liniei, secțiunea 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 (și nu TRP), în plus, ecranată, iar dacă este un cablu cu mai multe perechi, atunci cu respect a direcției și înclinării laicului.

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

Un modem ADSL este un dispozitiv bazat pe un 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 Mbps (toate dispozitivele ADSL2 trebuie să suporte viteze de până la 8 Mbps);

2) în direcția de la abonat - până la 3,5 Mbps (toate dispozitivele ADSL2 trebuie să suporte viteze de până la 800 kbps).

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 - Schema structurală a nodului de transmisie al modemului ADSL

ADSL2 fără utilizarea unui splitter. Cerințele de viteză sunt 1.536 Mbps în direcția abonatului și 512 kbps în direcția opusă.

ITU G.992.5 (cunoscut și sub numele de 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 către următoarele rate de date:

1) către abonat - până la 24 Mbps;

2) în direcția de la abonat - până la 1,4 Mbps.

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

ADSL2+ dublează lățimea de bandă a ADSL2 de la 1,1 MHz la 2,2 MHz, rezultând o creștere a ratei de date în aval a standardului ADSL2 anterior de la 12 Mbps la 24 Mbps (vezi Figura 4.3).

Una dintre cele mai importante probleme ale rețelelor de telecomunicații continuă să fie problema accesului abonaților la serviciile de rețea. Urgența acestei probleme este determinată în primul rând de dezvoltarea rapidă a Internetului, accesul la care necesită o creștere bruscă a lățimii de bandă a rețelelor de acces abonaților. Principalele mijloace ale rețelei de acces, în ciuda apariției noilor cele mai moderne metode wireless de acces la abonați, sunt perechile tradiționale de abonați din cupru. Motivul pentru aceasta este dorința firească a operatorilor de rețea de a proteja investițiile realizate. Prin urmare, în prezent și în viitorul previzibil, tehnologia liniei digitale de abonat asimetrice ADSL va rămâne o direcție strategică pentru creșterea capacității rețelelor de acces abonaților, folosind o pereche tradițională de abonați din cupru ca mediu de transmisie și, în același timp, păstrând deja furnizate. servicii sub forma unui telefon analogic sau acces de bază la ISDN. Implementarea acestei direcții strategice în evoluția rețelelor de acces abonaților depinde de condițiile specifice ale rețelei de acces abonaților existente din 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. Până de curând, principalul și singurul mijloc de acces al abonaților la serviciile de rețea - și, în primul rând, la serviciile de internet, era un modem analogic. Cu toate acestea, cele mai avansate modemuri analogice sunt modemul compatibil ITU-T V.34, cu o rată de transmisie potențială de până la 33,6 Kbps, iar modemul de generație următoare compatibil cu recomandarea ITU-T V.90 cu o rată de transmisie potențială de 56 Kbps practic nu poate. oferi 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. Una dintre metodele de rezolvare a acestei probleme este utilizarea familiei de tehnologie de linie de abonat de mare viteză xDSL. Aceste tehnologii asigură un randament ridicat al rețelei de acces abonaților, al cărui element principal este o pereche de cupru răsucite a rețelei de telefonie locală a abonaților. Deși fiecare dintre tehnologiile xDSL ocupă propria nișă în rețeaua de telecomunicații, este totuși de netăgăduit faptul că linia digitală de abonat de mare viteză ADSL și tehnologiile de linie digitală de abonat de mare viteză VDSL sunt de cel mai mare interes pentru furnizorii de servicii de telecomunicații, producătorii de echipamente și utilizatorii. Și acest lucru nu este întâmplător - 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, care îi permite să acceseze aproape orice serviciu de rețea de bandă largă atât în ​​viitorul apropiat, cât și în cel îndepărtat, dar nu într-un cupru pur, ci într-un acces mixt, cupru-optic. retea . 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. Astfel, ADSL poate fi văzut ca cel mai promițător membru al familiei de tehnologii xDSL, care va fi succedat de tehnologia VDSL.

Deși ideea cheie a migrării metodelor de furnizare a serviciilor 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 pentru același lucru. scop.tipuri de tehnologii xDSL. De exemplu, tehnologiile IDSL și HDSL pot fi utilizate pentru a crește capacitatea liniei de abonat.

De la modem analog la ADSL

Cel mai obișnuit scenariu de migrare pentru accesarea serviciilor de Internet este de departe tranziția de la o rețea de acces 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 nu este nevoie să tastați de fiecare dată număr de telefonși așteptați să se stabilească o conexiune), face ca ADSL să fie ideal 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 rate de date în aval variind de la 1,5 Mbps la 8 Mbps și rate de date în amonte de la 640 Kbps la 1,5 Mbps. Tehnologia ADSL face posibilă menținerea serviciului tradițional fără costuri semnificative și furnizarea de servicii suplimentare, inclusiv:

• § păstrarea serviciului telefonic tradițional,
• § transmiterea de date de mare viteză la o viteză de până la 8 Mbps către utilizatorul serviciului și până la 1,5 Mbps - 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 modemurile de cablu alternative și liniile de fibră optică, principalul avantaj al ADSL este că folosește cablul telefonic existent. La capetele liniei telefonice existente se instalează separatoare de frecvență (unele folosesc hârtie de calc de la splitter-ul englez), unul pentru centrală telefonică și unul pentru abonat. La splitter-ul abonatului sunt conectate un telefon analogic obișnuit și un modem ADSL, care, în funcție de versiune, poate acționa ca un router sau punte între rețeaua locală a abonatului și routerul de frontieră al furnizorului. În același timp, funcționarea modemului nu interferează cu utilizarea obișnuită comunicare telefonică, care există indiferent dacă linia ADSL funcționează sau nu.

În prezent, există două versiuni de tehnologie ADSL: așa-numitul ADSL complet, 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 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 telefonice locale la operatorii de difuzare a televiziunii prin cablu (CATV). Au trecut aproape 7 ani de la apariția tehnologiei ADSL, dar până acum nu a primit masă aplicație practică. Deja în curs de dezvoltare a unui ADSL la scară largă și de prima experiență a implementării acestuia, au apărut o serie de factori care au necesitat corectarea conceptului inițial.

Principalii dintre acești factori sunt următorii:

• 1. Schimbarea utilizării principale vizate 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 în bandă largă la Internet. Pentru a face față acestei noi provocări, 20% din debitul maxim de ADSL complet este suficient, ceea ce corespunde unei rate în aval (de la rețea la abonat) de 8,192 Mbps și unei rate în amonte (de la abonat la rețea) de 768 Kbps. .
• 2. Indisponibilitatea internetului pentru a oferi servicii ADSL la scară completă. Faptul este că sistemul ADSL în sine este doar o parte a unei rețele 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 rate 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 completă în rețeaua existentă practic nu rezolvă problema accesului abonaților în bandă largă, ci pur și simplu o mută din secțiunea de abonați a rețelei în rețeaua principală, exacerband problemele infrastructurii rețelei. Prin urmare, introducerea ADSL-ului la scară largă va necesita o creștere semnificativă a lățimii de bandă a secțiunii principale a Internetului și, în consecință, costuri suplimentare semnificative.
• 3. Cost ridicat al echipamentelor și serviciilor: pentru o implementare largă a tehnologiei, este necesar ca costul unei linii de abonat ADSL să nu fie mai mare de 500 USD; prețurile existente sunt semnificativ mai mari decât această valoare. Prin urmare, se folosesc efectiv alte produse xDSL și, în primul rând, modificări HDSL (cum ar fi MSDSL multi-rate) cu o lățime de bandă de 2 Mbps pe o singură pereche de cupru.
• 4. Necesitatea modernizării infrastructurii rețelei de acces existente: conceptul de ADSL la scară largă necesită utilizarea unor filtre de separare speciale - așa-numitele splittere (splitter "-uri), care separă semnalele de joasă frecvență ale unui analog. accesul principal prin telefon sau BRI ISDN și semnale de acces în bandă largă de înaltă frecvență atât în ​​sediul PBX-ului, cât și la sediul utilizatorului. Această operațiune necesită forță de muncă, în special într-o centrală centrală unde se termină mii de linii de abonat.
• 5. Problema compatibilităţii electromagnetice, care constă în studiul insuficient al efectului ADSL-ului la scară largă asupra altor sisteme de transmisie digitală de mare viteză (inclusiv de tip xDSL) care funcţionează în paralel în acelaşi cablu.
• 6. Consum mare de energie și amprentă: modemurile ADSL existente, pe lângă costul ridicat, necesită mult spațiu și consumă o putere semnificativă (până la 8 W per modem ADSL activ). Pentru ca tehnologia ADSL să fie acceptabilă pentru implementarea într-un birou de comutare, este necesar să se reducă consumul de energie și să se crească densitatea portului.
• 7. Funcționarea asimetrică a ADSL-ului 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, precum videoconferința, precum și pentru organizarea muncii unor utilizatori care au propriile servere de internet. Prin urmare, este nevoie de un ADSL adaptiv, capabil să funcționeze atât în ​​asimetric, cât și în interior modul simetric.
• 8. Hardware-ul și software-ul sediului utilizatorului, așa cum se arată prin teste, este de asemenea blocaj Sisteme ADSL. Testele au arătat, de exemplu, că programele populare -- browsere webși platforme hardware PC-urile pot limita lățimea de bandă la 600 Kbps. Astfel, pentru a utiliza pe deplin conexiunile ADSL de mare viteză, îmbunătățiri în hardware-ul clientului și software utilizator.

Aceste probleme ale ADSL-ului la scară largă au inițiat apariția versiunii sale „ușoare”, care este deja menționatul ADSL G.Lite. Iată care sunt cele mai importante caracteristici ale acestei tehnologii.

Abilitatea de a lucra atât în ​​modul asimetric, cât și în modul simetric: în modul asimetric la o rată de transmisie de până la 1536 Kbps în direcția în aval (de la rețea la abonat) și până la 512 Kbps în direcția în amonte (de la abonat la rețea). ); în modul simetric - până la 256 Kbps în fiecare direcție de transmisie. În ambele moduri, utilizarea codului DMT asigură ajustarea automată a ratei de transmisie în trepte de 32 Kbps, în funcție de lungimea liniei și de puterea de interferență.

Simplificarea procesului de instalare și configurare a modemurilor ADSL GLite prin eliminarea utilizării filtrelor încrucișate (splitters) la sediul utilizatorului, ceea ce permite utilizatorului să efectueze el însuși aceste proceduri. Nu necesită înlocuirea cablajului intern în sediul utilizatorului. Cu toate acestea, după cum arată rezultatele testului, 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 realizabile ale liniilor ADSL GLIte fac posibilă asigurarea marii majorități a utilizatorilor din sectorul casnic cu acces la Internet de mare viteză. Trebuie remarcat faptul că mulți producători de echipamente ADSL au ales conceptul de echipament ADSL care acceptă atât modul ADSL de viteză maximă, cât și modul ADSL G.Lite. Se presupune că apariția echipamentelor ADSL G.Lite va activa brusc piața dispozitivelor de acces la Internet în bandă largă. Este foarte probabil ca acesta să ocupe nișa de acces în bandă largă la serviciile de rețea pentru utilizatorii casnici.

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

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 nu este nevoie de o actualizare costisitoare a comutatorului de rețea telefonică existentă la un comutator ISDN, care ar fi necesar. pentru a crește viteza de acces la serviciile de Internet cu opțiunea de migrare de la serviciile de rețea de telefonie publică la serviciile de rețea ISDN. Investiția suplimentară semnificativă în migrarea de la PSTN analogic la ISDN se datorează faptului că acesta din urmă este un concept de rețea cu propria sa stivă de protocoale stratificată 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 de rețea de date standard bazate pe transmisie de pachete ATM sau celulară. Acest lucru reduce semnificativ dificultatea de acces la Internet și, prin urmare, investiția necesară.

De asemenea, din punctul de vedere al utilizatorilor de Internet, al operatorilor de rețea și al furnizorilor de servicii de internet, este mai logic să treci direct de la un modem PSTN nu la un modem ISDN, ci direct la un modem ADSL. Cu un debit ISDN maxim în bandă îngustă de 128 Kbps (care corespunde combinației a două canale B ale accesului ISDN principal), trecerea la ISDN dă o creștere a vitezei de acces în comparație cu rețeaua PSTN de un potențial de puțin mai mult de 4 ori și necesită în plus investiții semnificative. Prin urmare, etapa intermediară de tranziție de la PSTN la ISDN ca mijloc eficient de acces la Internet este practic lipsită de sens. Desigur, acest lucru nu se aplică acelor regiuni în care există deja adoptarea pe scară largă a ISDN. 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.
• § Păstrarea telefonului analogic sau accesul de bază la ISDN (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 principalul stimulent 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 trebui considerată a fi implementarea unui terminal ADSL la distanță, numit ATU-R, în forma unui card. calculator personal(PC). Acest lucru reduce complexitatea generală a modemului și elimină problemele de cablare internă (de la modem la PC) la sediul utilizatorului. Cu toate acestea, operatorii de rețele de telefonie sunt, în general, reticenți în a închiria un modem ADSL dacă este o placă internă pentru PC, deoarece nu doresc să fie făcuți responsabili pentru eventualele deteriorări ale PC-ului. Prin urmare, terminalele ATU-R la distanță au devenit mai răspândite până acum sub forma unei unități separate, numită modem ADSL extern. Un modem ADSL extern este conectat la un port LAN (10BaseT) sau la un port serial (serial autobuz universal USB) a unui computer. Acest design este mai complex, deoarece necesită spațiu suplimentar și o sursă de alimentare separată. Dar un astfel de modem ADSL poate fi achiziționat de un abonat al rețelei de telefonie locală și pus în funcțiune de către un utilizator de PC pe cont propriu. 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 în prezența accesului DSPAL în rețea

Scenariul de migrare anterior necesită o pereche fizică continuă de cupru între sediul PBX local și sediul clientului. Această situație este mai tipică pentru țările în curs de dezvoltare cu o rețea de telecomunicații relativ subdezvoltată, inclusiv Rusia. În țările cu o rețea de telecomunicații dezvoltată pe rețeaua de telefonie a abonaților, sistemele de transmisie digitală a abonaților (DTSTS) sunt utilizate pe scară largă pentru a crește distanțele suprapuse, utilizând în principal echipamentele sistemelor de transmisie digitală primară ale ierarhiei plesiocrone (E 1). De exemplu, în Statele Unite, la începutul anilor 90, aproximativ 15% din toate liniile de abonat erau deservite folosind DSLSL (în Statele Unite se numesc Digital Local Carrier - DLC), în viitor este de așteptat să își mărească capacitatea totală de 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.

DSLTS modern nu numai că multiplexează semnalele unui anumit număr de abonați într-un flux digital transmis pe două perechi simetrice, dar poate îndeplini și funcțiile de concentrare a sarcinii (2: 1 sau mai mult), ceea ce face posibilă reducerea sarcinii la comutare. statii. În acest caz, un terminal terminal al DSPAL este situat în PBX, 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 de la distanță al DSPAL. Prin urmare, multiplexorul de acces ADSL (DSLAM - Multiplexor de acces DSL) și componenta acestuia - terminalul ADSL ATU-C al stației - nu ar trebui să fie amplasate la PBX, ci la locul de instalare al terminalului la distanță (RDT). În același timp, pentru organizarea sistemelor ADSL sunt utilizate următoarele soluții tehnice:

• 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, 60 până la 100 de linii ADSL). În acest caz, nu este necesar un sistem special de management și întreținere, deoarece este utilizat sistemul de control pentru configurarea și monitorizarea stării liniilor ADSL ale unui DSLAM tipic instalat în incinta PBX. Un astfel de DSLAM poate funcționa cu aproape orice echipament DSSL, deoarece este un echipament de sine stătător; DSLAM-ul pur și simplu separă traficul PSTN de traficul real pe linia ADSL și îl transmite echipamentului DSLAM în formă analogică. În același timp, o astfel de soluție este foarte costisitoare: deoarece echipamentele DSLAM sunt autonome, sunt necesare lucrări serioase de instalare și asamblare, alimentarea echipamentelor și multe altele; prin urmare, această soluție este adecvată doar pentru un număr mare de utilizatori DSSL.
• 2. Cartele de linie ADSL încorporate în echipamentul DSPAL. În același timp, folosesc locuri libereîn plăcile echipamentului DSPAL plasate în containerul RDT și sunt posibile două opțiuni:
  • § Echipamentul DSLB este folosit doar pentru amplasarea și protecția mecanică a plăcilor ADSL, iar toate conexiunile se fac folosind cabluri, ceea ce este tipic pentru DSP-urile tradiționale;
  • § Placa de linie ADSL face parte din echipamentul DSPAL și este pur și simplu integrat în acesta din urmă. Această a doua metodă este de obicei utilizată în noua generație de echipamente DSPAL și face posibilă eliminarea necesității oricăror munca de instalareîn blocul CSPAL.
  • § Multiplexor de acces la distanță (RAM -- multiplexor de acces la distanță), care îndeplinește aceleași funcții ca și DSLAM. Diferă de DSLAM prin faptul că este integrat în infrastructura DSLAM existentă și nu necesită upgrade semnificative ale infrastructurii existente de rețea de acces abonaților asociate cu costuri semnificative. Utilizarea RAM este universală deoarece permite munca în comun cu orice tip de echipament DSPAL. De obicei, blocurile RAM sunt mici și pot fi plasate în containere existente cu echipamente RDT. 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 pe Internet, acolo unde a fost posibil, liniile ISDN au devenit utilizate pe scară largă. De-a lungul timpului când debitului ISDN nu va fi suficient, soluția firească va fi „complementarea” liniei de abonat ISDN cu un canal ADSL de mare viteză. Ca și în cazul liniilor analogice convenționale, această metodă, numită „ISDN sub ADSL”, folosește filtre pentru a separa semnalele ADSL și ISDN.

O astfel de soluție este deosebit de atractivă prin faptul că practic nu provoacă probleme cu implementarea standardelor ISDN de bandă îngustă și, prin urmare, cu implementarea tranziției de la 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 complet probabil să domine.

De la HDSL la ADSL

Tehnologia HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line) este de departe cea mai matură și mai ieftină dintre tehnologiile xDSL. A apărut ca o alternativă eficientă la echipamentele învechite ale DSP-urilor primare E! pentru utilizare pe trunchiuri LAN și ca acces primar ISDN (PRA ISDN). Datorită utilizării pe scară largă a HDSL în diferite regiuni ale lumii, procedurile de implementare a unor astfel de sisteme, întreținerea 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 sunt dispuși să folosească 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 practic nu este întotdeauna posibil. Utilizarea unei singure perechi pentru organizarea liniei HDSL reduce semnificativ distanțele care se suprapun. În plus, echipamentele HDSL nu prevăd posibilitatea organizării unui telefon analogic, care necesită utilizarea unei perechi suplimentare de abonați în acest scop. Astfel, există factori semnificativi care determină fezabilitatea 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, acest scenariu de migrare poate fi problematic. Astfel, debitul unei rețele de acces ADSL în direcția amonte (adică de la abonat la rețea) este în general mai mic decât debitul corespunzător al debitului HDSL.

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 al producătorilor de echipamente și al furnizorilor de internet la problemele asociate cu supraîncărcarea rețelei ISDN comutate cu traficul utilizatorilor de Internet și viteza insuficientă de acces la Internet pentru mulți utilizatori care folosesc modemuri analogice.

Tehnologia IDSL implică pur și simplu formarea unei căi digitale punct la punct cu o lățime de bandă de 128 Kbps pe baza formatului de acces de bază BRI ISDN prin combinarea a două canale B de bază de 64 Kbps fiecare; totuși, canalul D auxiliar furnizat în formatul BRI ISDN nu este utilizat, adică calea IDSL are o structură „128+0” Kbps. IDSL utilizează cipuri standard ISDN pentru linia de abonat digitală (așa-numita interfață U). Cu toate acestea, spre deosebire de interfața U ISDN, echipamentele IDSL sunt conectate 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 U-interface, ușurința instalării și întreținerii în comparație cu instalarea și întreținere ISDN standard (deoarece IDSL ocolește schimbul ISDN) și capacitatea de a utiliza echipamente standard de contorizare ISDN. În plus, transportatorii și ISP-urile care implementează ISDN sunt în general foarte familiarizați cu acesta din urmă. Prin urmare, nu există probleme asociate cu planificarea și întreținerea liniilor IDSL. Principalul factor din spatele migrației de la IDSL la ADSL este asigurarea unui acces mai rapid la Internet 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 operatorului de telecomunicaţii.

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line - linie digitală simetrică de abonat). La fel ca tehnologia HDSL, tehnologia SDSL oferă transmisie simetrică de date la rate corespunzătoare ratelor de linie 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 avantajele necesare reprezentanților afacerilor: acces de mare viteză la Internet, organizarea comunicațiilor telefonice multicanal (tehnologie VoDSL) etc. Tehnologia MSDSL (Multi-speed SDSL), care vă permite să schimbați viteza de transmisie în atingeți o gamă optimă și 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 a doua pereche. De foarte multe ori, biroul utilizatorului se află la o distanță de 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, în cazul în care 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 Mbps complet și de foarte multe ori 256 sau chiar 128 kbps este suficient.

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

Oportunități de auto-evoluție a ADSL: de la acces la Internet la furnizarea unui set complet de servicii de rețea

Metodele luate în considerare de migrare a accesului în bandă largă se referă la cele mai mici, strat fizic model de telecomunicații multistrat, deoarece tehnologiile xDSL în sine sunt în esență tehnologii ale stratului fizic. Nu mai puțin interesante sunt modalitățile de evoluție proprie a ADSL de la accesul la Internet până la furnizarea unei game complete de servicii de rețea. Prin setul complet de servicii de rețea, ne referim în primul rând la servicii multimedia și video interactiv.

În prezent, aproximativ 85% din totalul serviciului de bandă largă este acces la Internet, iar 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 acum destul de bine reprezentată de conceptul ITU-T de rețea de bandă largă cu integrare a serviciilor ISDN, abreviat ca B-ISDN. Ca element cheie al rețelei B-ISDN, a fost aleasă metoda de transmisie asincronă (ATM), care se bazează pe conceptul de utilizare optimă a lățimii de bandă a canalului pentru transmiterea traficului eterogen (voce, imagini și date). Prin urmare, tehnologia ATM pretinde a fi un transport universal și flexibil, care stă la baza construirii altor rețele.

ATM-ul, 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 refuza echipamente vechi de funcționare solidă, chiar dacă au apărut echipamente noi, mai avansate. Prin urmare, metoda ATM a apărut pentru prima dată pe rețelele teritoriale, unde costul comutatoarelor ATM în comparație cu costul rețelei de transport în sine este relativ mic. Pentru o rețea LAN, înlocuirea switch-urilor și adaptoarelor de rețea este practic echivalentă cu o înlocuire completă a echipamentelor de rețea, iar trecerea la ATM nu poate fi cauzată decât din motive foarte serioase. Evident, conceptul de introducere treptată a ATM-ului în rețeaua de utilizatori existentă pare mai atractiv (și, poate, mai realist). În principiu, ATM vă permite să transferați direct mesaje ale protocoalelor stratului 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, precum și pentru echipamentul de linie ADSL în sine (adică, modemul punct de acces ATU-C și modemul la distanță pentru locațiile utilizatorului ATU-R). Acest lucru se datorează în primul rând faptului că ATM este standardul rețelei 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 stratul de rețea TCP/IP, dar și stratul link. Cele de mai sus se referă în primul rând la protocolul (mai precis, la stiva 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 facturarea serviciilor).

La îndeplinirea tuturor acestor funcții, protocolul garantează și protecția necesară a informațiilor. La fel de importantă pentru un ISP este și capacitatea de a aloca dinamic un număr limitat de adrese IP clienților săi. Această caracteristică este acceptată și de protocolul PPP. Astfel, este foarte important atât pentru ISP, cât și pentru utilizator să mențină protocolul PPP pentru accesul la Internet în bandă largă printr-o linie ADSL folosind metoda ATM.

Pe lângă metoda considerată de operare a unei rețele ADSL utilizând tehnologia ATM, care se numește pe scurt „PPP over ATM”, există o serie de altele: „Classical IP over ATM” („Classical IP and ARP over ATM” sau IPOA) , dezvoltat de specificația ATM Forum „Emulare rețele locale” (LAN emulation sau LANE), o nouă specificație a ATM Forum „Multiprotocol Over ATM” (sau MPOA).

Deși standardul ATM este recunoscut ca fiind cel mai promițător standard universal pentru transmiterea de informații eterogene (voce, video și date), cu toate acestea, nu este lipsit de dezavantaje, principalul dintre acestea fiind încă procesul complex și lung de înființare a unui sistem permanent. canal virtual din PVC.

În prezent, cel mai popular protocol de transfer de date și, în primul rând, pentru aplicațiile de Internet, este stiva de protocoale TCP/IP. În legătură cu apariția tehnologiei ATM, se pune întrebarea: „Nu ar trebui să abandonăm complet TCP/IP și să adoptăm doar ATM?” Viața a arătat că cel mai corect lucru 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 numai 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 o lățime de bandă sporită crește, rețelele de acces pentru abonați din cupru pur vor migra din ce în ce mai mult către rețelele 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 - linie digitală de abonat ultra-high-speed). Tehnologia VDSL este tehnologia xDSL cu cea mai mare viteză. În versiunea asimetrică, oferă rata de date a fluxului „în aval” în intervalul de la 13 la 52 Mbps, iar rata de date a fluxului „amonte” în intervalul de la 1,6 la 6,4 Mbps, în versiunea simetrică - în variind de la 13 la 26 Mbps și o pereche răsucită de fire telefonice. Tehnologia VDSL poate fi văzută ca o alternativă rentabilă la așezarea fibrei cablu optic către utilizatorul final. Cu toate acestea, distanța maximă de transmisie pentru această tehnologie este între 300 m (la 52 Mbps) și până la 1,5 km (la până la 13 Mbps). Tehnologia VDSL poate fi folosită în aceleași scopuri ca și ADSL; în plus, poate fi utilizat pentru transmiterea de semnale de televiziune de înaltă definiție (HDTV), video la cerere etc.

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

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

Astfel, fiecare tehnologie din familia tehnologiilor xDSL rezolvă cu succes problema pentru care a fost dezvoltată. Două dintre ele, ADSL și VDSL, permit operatorilor de telecomunicații 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 folosind un cablu optic au devenit larg răspândite în Europa și SUA. Avantajele unei astfel de soluții sunt evidente: fiabilitate ridicată, calitatea transmisiei, precum și debitul, prin urmare, viteză practic nelimitată pe interfața cu utilizatorul. Din pacate, această decizie are si dezavantaje. În primul rând, timpul necesar pentru așezarea cablului și obținerea tuturor autorizațiilor necesare poate fi destul de semnificativ, ceea ce reduce rata de rentabilitate a 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 construcție în masă sau în clădiri de birouri. În zonele în care densitatea de abonați este scăzută, resursele cablului optic sunt utilizate doar cu 5 - 10%, deci este mai rentabil să compactați rețeaua de cablu existentă sau să folosiți accesul radio.

Acum, fibra optică este utilizată pe scară largă în locul cablurilor telefonice cu mai multe fire în zona dintre centrala 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 case. Echipamente de multiplexare/demultiplexare de linie 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-ul și în Rusia.

Arhitectura echipamentului DLC este un multiplexor cu diviziune în timp cu diverse interfețe utilizator și o interfață de linie pentru conectarea directă la fibră. Astfel, este asigurat că o multitudine de linii de abonat sunt combinate 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 centrale analogice (prin joncțiunea cu două fire a abonatului sau interfața E&M), centrale digitale (prin joncțiunea E! cu semnalizare V.51 sau joncțiunea E3 cu semnalizare V.52). Desigur, oferă și conectarea prin interfața ISDN și interfața digitală V.24/V.35 (pentru conectarea la o rețea de date).

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

• § Pentru conectarea directă la fibre optice este necesară o interfață optică (viteza liniei este de obicei între 34 și 155 Mbps). De exemplu, în sistemul NATEKS 1100E, viteza este de 49,152 Mbps, recepția și transmisia sunt efectuate separat pe două fibre, lungimea de undă a emițătorului laser este de 1310 nm.
• § Interfață electrică -- de la E! (2 Mbps) la E3 (34 Mbps) - vă permite să vă conectați la rețele de mare viteză care asigură transmisie transparentă a fluxurilor digitale (de exemplu, la rețeaua SDH). Interfața electrică permite, de asemenea, conectarea echipamentelor prin căi HDSL sau legături cu microunde și pornire 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 la sediul utilizatorului și acel echipament de comutație, 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, teritoriul în care este creată rețeaua de acces se extinde și el. Pentru a elimina diferențele de interpretare a locului și rolului rețelei de acces care sunt disponibile în publicațiile moderne, în Fig. 5.1 prezintă un model de sistem de telecomunicații promițător.

Figura 5.1 - Modelul sistemului 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 în limba 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 backhaul. De obicei, o stație de comutare este instalată la punctul de joncțiune al rețelei de acces abonaților cu rețeaua de tranzit. Spațiul acoperit de rețeaua de acces abonatului se află între echipamentul situat la sediul abonatului și această centrală.

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 un set de SL-uri. Rețeaua de transfer servește la creșterea 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. Funcția sa este de a stabili conexiuni între terminalele incluse în diverse rețele accesul abonatului sau între terminal și mijloacele de susținere a oricăror servicii. În modelul luat în considerare, rețeaua de tranzit poate acoperi teritoriul atât în ​​interiorul aceluiași oraș sau sat, cât și între rețelele de acces abonaților din două țări diferite.

Al patrulea element al sistemului de telecomunicații ilustrează mijloacele de accesare a diferitelor servicii de telecomunicații. Pe fig. 5.1, în ultima elipsă este indicat numele 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 care stochează orice informație.

Arată în Fig. 5.1 structura ar trebui considerată ca un model de perspectivă al unui sistem de telecomunicații. Pentru a rezolva problemele terminologice, să ne întoarcem la modelul inerent rețelelor de acces la abonați ale schimburilor analogice. Un astfel de model este prezentat în Fig. 5.2. Având în vedere rețelele locale existente, noi, de regulă, vom opera cu doi termeni - „Rețea de abonat” sau „Rețea AL”. Cuvintele „Rețea de acces abonat” sunt folosite când vorbim despre un sistem de telecomunicații promițător.

Figura 5.2 - Modelul rețelei abonaților

Acest model este valabil atât pentru HTS, cât și pentru STS. Mai mult, pentru HTS prezentat în Fig. 5.2 modelul este invariant în structura comunicării între birouri. Este identic pentru:

rețele non-regionale, formate dintr-un singur central telefonic;

rețele zonate, care constau din mai multe schimburi regionale (RATS), interconectate după principiul „fiecare cu fiecare”;

rețele regionalizate construite cu noduri de mesaje de intrare (UCN) sau cu noduri de mesaje de ieșire (UIN) și UCS.

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

Modelul care ilustrează principalele opțiuni pentru construirea unei rețele de abonați este prezentat în fig. 5.3. Această figură detaliază câteva fragmente din modelul anterior.

Figura 5.3 - Opțiuni de construcție de bază

rețeaua de abonați

Pe fig. 5.3 folosește o serie de denumiri care se găsesc rar în literatura tehnică națională. Punctul de interconectare este prezentat ca două cercuri concentrice. Acest simbol este adesea folosit în documentele ITU. De asemenea, tipică poate fi considerată desemnarea cutiei de distribuție (Punctul de distribuție) cu un pătrat negru.

Modelul prezentat în fig. 5.3 poate fi considerat universal în raport cu tipul de schimb. În principiu, la fel este și pentru o centrală telefonică manuală, precum 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, pentru o stație de comutație digitală se poate propune 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 modificarea structurii rețelei telefonice locale. În unele cazuri, acest lucru se reflectă în mod vizibil în 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 din apropierea stației de comutare digitală - cu această metodă de modernizare a rețelei de telefonie locală - unește de fapt toate teritoriile deservite de centralele electromecanice demontate anterior. În plus, la implementarea unui schimb de comutare digitală, pot apărea soluții specifice (permanente sau temporare) atunci când anumite grupuri de abonați la distanță sunt conectate prin utilizarea concentratoarelor.

Desigur, astfel de decizii trebuie luate în considerare în etapa de elaborare a unui concept general de modernizare a rețelei de telefonie locală. Când sunt luate deciziile conceptuale adecvate, puteți începe să căutați cele mai bune opțiuni construirea unei rețele de acces pentru abonați. Pentru un schimb digital ipotetic, aceste opțiuni sunt prezentate în fig. 5.4. Ultimele două figuri (5.3 și 5.4) au o serie de lucruri în comun.

Figura 5.4 - Modelul unei rețele de acces abonat pentru o stație de comutare digitală

În primul rând, ambele structuri implică prezența așa-numitei „zone de putere directă” - o enclavă în care AL-urile sunt conectate direct la conexiunea încrucișată (fără cabluri de conectare în dulapurile de distribuție).

În al doilea rând, în spatele „zonei de putere directă” se află următoarea zonă a rețelei de acces, pentru care este recomandabil să se utilizeze module de abonat la distanță (concentratoare sau multiplexe) într-o centrală digitală și fie cabluri nesigilate, fie canale formate din sisteme de transmisie. pentru un schimb analogic.

În al treilea rând, trebuie remarcat faptul că structura rețelei de abonați - indiferent de tipul de schimb - 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 secțiunea de la ATS la terminalul utilizatorului.

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

Pentru schema bloc a AL (partea superioară a Fig. 5.5), sunt prezentate trei opțiuni pentru conectarea unui terminal de abonat la o stație de comutare.

Ramura superioară a acestei figuri arată o opțiune promițătoare pentru conectarea SLT fără utilizarea echipamentelor intermediare de conexiune încrucișată. Cablul este așezat de la cruce până la cutia de joncțiune, unde TA este conectat prin cablarea abonatului.

Ramura din mijloc a figurii prezintă o variantă de conectare a TA printr-un sistem de dulap, atunci când echipamentul intermediar este plasat între contor transversal și cutia de joncțiune. În modelul nostru, rolul unui astfel de echipament este atribuit dulapului de distribuție.

În unele cazuri, AL este organizat folosind linii de comunicații aeriene (VLAN). Pe fig. 5.5 această opțiune este afișată pe ramura inferioară. Într-o astfel de situație, pe stâlp sunt instalate o cutie de cablu (KJ) și izolatori de intrare-ieșire. La locația cutiei de joncțiune este montat un dispozitiv de protecție a abonatului (AZU), care previne posibilul impact asupra TA a curenților și tensiunilor periculoase. Trebuie remarcat faptul că organizarea AL sau a secțiilor sale individuale prin construirea unei linii aeriene nu este recomandată; dar în unele cazuri aceasta este singura opțiune pentru organizarea accesului abonaților.

Figura 5.5 - Schema structurală și îmbinările echipamentelor liniei de abonat pentru UTN și STS