História vývoja účastníckych prístupových sietí. Účastník pristupuje v sieti ISDN. Úvod do ISDN

Miestna prístupová sieť zabezpečuje komunikáciu medzi užívateľom telefónu a lokálnou PBX. Pravidelní telefónni a ISDN predplatitelia používajú dva drôty alebo bežnú miestnu linku, ale firemní zákazníci môžu vyžadovať optické vlákno alebo mikrovlnné rádiové spojenie, ktoré má vyššiu kapacitu. V lokálnej prístupovej sieti sa používa mnoho rôznych technológií na pripojenie účastníkov k verejnej telekomunikačnej sieti. Obrázok 9.2 znázorňuje štruktúru lokálnej prístupovej siete a zobrazuje najviac dôležité technológie používa sa. Väčšina účastníckych pripojení k PBX používa páry dvoch medených drôtov. Účastnícke káble obsahujú veľa takýchto párov, ktoré sú z vonkajšej strany chránené spoločným tienením z hliníkovej fólie a plastovým plášťom. V mestskom prostredí sú káble položené v zemi a môžu mať veľmi veľkú kapacitu, vrátane stoviek párov. Rozvádzače, ktoré sa inštalujú vonku alebo vo vnútri budov, sú potrebné na rozdelenie veľkých káblov na menšie a rozloženie účastníckych párov v budovách, ako je znázornené na obr. 9.2. V prímestských alebo vidieckych oblastiach sú káble namontované na stĺpoch často nákladovo efektívnejším riešením ako podzemné káble.

Ryža. 9.2. Príklad lokálnej prístupovej siete.

Optická komunikácia sa používa vtedy, keď sa vyžaduje vysoká (viac ako 2 Mbit/s) prenosová rýchlosť alebo veľmi dobrá kvalita prevody. Mikrovlnné rádio je často cenovo výhodnejšie riešenie ako optické vlákno, najmä ak je potrebné nahradiť existujúci kábel iným káblom s vyššou kapacitou.

Inštalácia optických alebo medených káblov trvá dlhšie, pretože si vyžaduje povolenie od mestských úradov. Ukladanie káblov je veľmi drahé, najmä keď sa musia zakopať do zeme.

Jedna z technológií na implementáciu účastníckych liniek je známa ako bezdrôtový rádiový prístup(WLL). Táto technológia využíva rádiové vlny a nevyžaduje inštaláciu účastníckeho kábla; je to rýchly a lacný spôsob pripojenia nového účastníka k verejnej telefónnej sieti. S touto technológiou môžu noví operátori poskytovať služby v oblastiach, kde má starý operátor káble. Bezdrôtový rádiový prístup možno použiť aj na nahradenie starých miestnych vedení na stĺpoch vo vidieckych oblastiach.

Keď je potrebné zvýšiť kapacitu sieťových káblov (kvôli pripojeniu nových účastníkov), môže byť ekonomickejšie inštalovať rozbočovačov pre vzdialených účastníkov, príp predplatiteľské multiplexory efektívnejšie využívať existujúce káble. Každý z týchto výrazov používame na opis iba jednej z možností pripojenia jednotky diaľkového ovládania.

Stredisko môže prepínať miestne hovory medzi viacerými pripojenými účastníkmi. Hub je v podstate súčasťou telefónnej ústredne, ktorá je presunutá bližšie k vzdialeným účastníkom. Digitálny prenos medzi telefónnou ústredňou a hubom výrazne zlepšuje využitie prepojovacích káblov, takže niekedy len dvojžilový kábel vo dvojici poslúži desiatkam účastníkov.

Predplatiteľské multiplexory môže pripojiť každého účastníka k individuálnemu koridoru (kanálu) v čase v systéme PCM. Podrobné funkčnosť systémy závisia od výrobcu, ale dá sa povedať, že len tí účastníci, ktorí často zdvihnú slúchadlo, ekonomicky využívajú (ukladajú) kanál do miestnej telefónnej ústredne.

Vysvetlili sme alternatívy prístupu predplatiteľa znázornené na obr. 9.2, a to najmä z pohľadu pevnej telefónnej služby, ale možno ich využiť aj na poskytovanie prístupu na internet.

Miestna telefónna ústredňa. Účastnícke linky spájajú účastníkov s miestnymi telefónnymi ústredňami, ktoré zaberajú najnižšiu úroveň v hierarchii ústrední. Hlavné úlohy digitálnej miestnej telefónnej ústredne:

Zistite skutočnosť, že účastník zdvihol telefón, analyzujte volané číslo a zistite, či je trasa dostupná.

Pripojte účastníka na spojovaciu linku vedúcu z pobočkovej ústredne do MTS pre medzimestské telefonovanie.

Pripojte účastníka k inému účastníkovi tej istej miestnej telefónnej ústredne.

Podľa volaného čísla zistite, či je účastník voľný a pošlite mu volací signál.

Poskytujte merania návštevnosti a zbierajte štatistické údaje o svojich predplatiteľoch.

Zabezpečiť prechod z dvojvodičovej účastníckej linky na štvorvodičovú v diaľkovej sieti.

Previesť analógový rečový signál na digitálny signál(v prenosovom systéme PCM).

Veľkosť miestnej telefónnej ústredne sa pohybuje od stoviek účastníkov až po

desiatky tisíc predplatiteľov alebo ešte viac. Malá miestna telefónna ústredňa, niekedy tzv diaľková spínacia jednotka(RSU), vykonáva spínacie a koncentračné funkcie rovnakým spôsobom ako všetky lokálne ústredne. Miestna telefónna ústredňa znižuje kapacitu prenosovej linky (počet hlasových kanálov) potrebnú na externú komunikáciu, zvyčajne o kompresný faktor 10 alebo viac; to znamená, že počet miestnych účastníkov je približne 10-krát vyšší ako počet diaľkových liniek (kanálov) z miestnej telefónnej ústredne do externých ústrední. Obrázok 9.2 zobrazuje len niektoré z rôznych účastníckych pripojení miestnej ústredne a spôsoby ich fyzického vytvorenia .

Hlavný rozvádzač(GShP) - konštrukcia, ktorá obsahuje napájacie a testovacie zariadenie na rezanie koncov prichádzajúcich káblov a vedenie inštalácie vodičov spájajúcich vonkajšie a vnútorné obvody stanice.

Všetky účastnícke linky sú napojené na hlavný rozvádzač - kríž, ktorá sa nachádza v blízkosti miestnej telefónnej ústredne, ako je znázornené na obrázku 9.3. Jedná sa o veľkú štruktúru s veľkým počtom drôtových pripojení. Predplatiteľské páry Na jednej strane sú pripojené k spínaciemu poľu a na druhej strane k párom z miestnej telefónnej ústredne. Vo vnútri spínacieho poľa je dostatok miesta pre krížové prepojenia. Káble a konektory sú zvyčajne umiestnené logicky tak, aby bolo možné vidieť štruktúru siete účastníckych párov a siete spojov. Toto pevné prepojenie káblov zostáva dlhé časové obdobia rovnaké, ale spojenia medzi stranami spínacieho poľa sa denne menia, napríklad preto, že sa účastník presťahoval do iného domu v dosahu tej istej ústredne.

Krížové spojenia v GSP zvyčajne vyrobené s krútenými pármi, ktoré umožňujú rýchlosť prenosu dát až 2 Mbit/s. Bežné účastnícke páry sa používajú iba na spojenie medzi analógovými telefónmi, analógovými a digitálnymi pobočkovými ústredňami, CSIO terminálmi a ADSL. ADSL telefón, a bežný analógový telefón používa bežnú dvojvodičovú účastnícku linku na pripojenie k hlavnému rozvádzaču. Dáta a hlas môžu byť využívané súčasne, sú oddelené v telefónnej ústredni, kde hlasový signál ide do klasického analógového ústredňového rozhrania a dáta idú do internetu, ako je znázornené na obr. 9.3.

Digitálna telefónna ústredňa môže zahŕňať analógové aj digitálne účastnícke rozhrania. Pre digitálnu pobočkovú ústredňu ( automatický systém prepínanie, ktoré slúži inštitúcii) sú k dispozícii digitálne rozhrania s priepustnosťou až 2 Mbit/s.

Ak má lokálny prepínač schopnosť pracovať s ISDN, potom sú mu dostupné rozhrania pre primárnu a hlavnú rýchlosť prenosu dát.

Bežné účastnícke páry slúžia na pripojenie ISDN so základnou prenosovou rýchlosťou (160 kbit/s v dvoch smeroch) k sieťovému terminálu (NT) umiestnenému v priestoroch klienta.

Pre primárnu rýchlosť prenosu dát (2 Mbit/s) je použité rozhranie ISDN

na pripojenie digitálnej inštitucionálnej (súkromnej) PBX. Vyžaduje dva páry vodičov, jeden pre každý smer prenosu, a podporuje mnoho súčasných externých hovorov.

Okrem hlavného rozvádzača môžu sieťoví operátori využívať ďalšie rozvádzače na riadenie a údržbu prenosových sietí. Optický rozvádzač (OSCHP) obsahuje dve polia konektorov z optických vlákien. Optické sieťové káble sú pripojené do jedného poľa konektorov, do iného poľa sú pripojené optické linky koncové zariadenia. Krížové spojenia medzi dvoma poliami konektorov sú vytvorené optickými vláknami. To umožňuje personálu údržby napríklad vymeniť chybné pripojenie optického kábla za náhradné.

Digitálny rozvádzač(TSCHP) - systém krížového prepojenia, ku ktorému sú pripojené digitálne rozhrania z linkového systému a telefónnej ústredne (alebo iného sieťového zariadenia). Pomocou DSP pre primárnu rýchlosť prenosu dát (2 Mbit/s) môže operátor jednoducho zmeniť spojenia medzi vstupnou a výstupnou časťou zariadenia.

Ryža. 9.3. Účastnícka prístupová sieť a vstupy miestnej digitálnej telefónnej ústredne .

Digitálny rozvádzač je možné navrhnúť ako digitálne vybavenie cross-connection (DCS), ku ktorému je pripojených mnoho systémov vysokorýchlostného prenosu dát. DSP sa ovláda na diaľku cez rozhranie správy siete a operátor môže zmeniť konfiguráciu krížového pripojenia pomocou systému správy siete. Pomocou systému správy siete môže napríklad určiť, ktoré 2-Mbit/s rozhranie je pripojené ku konkrétnemu 64-kbit/s časovému kanálu iného 2-Mbit/s rozhrania.

Kontrolné otázky:

1. Popíšte tri možnosti prenosu dát cez telekomunikačné siete.

2. Identifikujte prvky základnej telekomunikačnej siete.

3. Na akom princípe je organizovaná účastnícka (lokálna) prístupová sieť?

4. Uveďte príklady účastníckych prístupových sietí.

Základné koncepty účastníckej prístupovej siete (SAD)

Základné koncepty účastníckej prístupovej siete

Predplatiteľská prístupová sieť (SAD)- je zbierka technické prostriedky medzi koncovými účastníckymi zariadeniami inštalovanými v priestoroch užívateľa a spínacím zariadením, ktorého plán číslovania (alebo adresovania) zahŕňa koncové zariadenia pripojené k telekomunikačnému systému.

Model ilustrujúci hlavné možnosti budovania účastníckej siete je znázornený na obrázku 1.1. Tento model je platný pre mestské telefónne siete (UTN) aj vidiecke telefónne siete (RTN). Navyše pre GTS je model zobrazený na obrázku 1.1 invariantný k štruktúre medzistaničnej komunikácie. Je identická pre:

Nezónové siete pozostávajúce len z jednej telefónnej ústredne;

Regionalizované siete, ktoré pozostávajú z niekoľkých regionálnych automatických telefónnych ústrední (RATS), vzájomne prepojených na princípe „každý s každým“;

Regionalizované siete vybudované s uzlami prichádzajúcich správ (INO) alebo s uzlami odchádzajúcich správ (UIS) a OMS.

Obrázok 1.1 - Hlavné možnosti budovania účastníckej siete

Model znázornený na obrázku 1.1 možno považovať za univerzálny vzhľadom na typ spínacej stanice. V princípe je to rovnaké ako pre manuálnu telefónnu ústredňu, tak aj pre najmodernejší digitálny informačný distribučný systém. navyše tento model invariantný k typu interaktívnej siete, napríklad telefón alebo telegraf.

Hlavná časť AL(Direct service area) - úsek účastníckej linky od lineárnej strany krížového konektora alebo vstupno-spínacieho zariadenia lokálnej stanice, rozbočovača alebo iného vzdialeného modulu po rozvodnú skriňu vrátane priestorov medziskriňovej komunikácie. Pojem „hlavný kábel“ zodpovedá hlavnej časti AL. Za priamu zásobovaciu zónu sa považuje aj chrbticový úsek, v rámci ktorého sa nepoužívajú rozvodné skrine na budovanie účastníckej siete. Zóna priameho zásobovania zaberá oblasť priľahlú k telefónnej ústredni v okruhu približne 500 metrov.

AL distribučná sekcia- úsek účastníckeho vedenia od rozvodnej káblovej skrine po účastnícky bod. Táto časť AL - v závislosti od štruktúry prístupovej siete - zodpovedá pojmom "Primárny distribučný kábel" a "Sekundárny distribučný kábel". A časť oblasti, ktorú zaberá distribučná oblasť, sa zvyčajne nazýva „oblasť krížového pripojenia“.

Účastnícke vedenie- úsek účastníckeho vedenia od rozvodnej skrine po napájaciu zásuvku koncového účastníckeho telefónneho zariadenia. V anglickej technickej literatúre sa používajú dva výrazy:

- "Úvod predplatiteľa" - úsek z rozvodnej skrine do priestorov predplatiteľa;

- "Účastnícka linka" - úsek od rozvodnej skrine po telefónny prístroj.

Kríž, VKU- zariadenie na spojenie staničných a líniových úsekov účastníckych a spojovacích vedení mestských, vidieckych a kombinovaných telefónnych sietí. Tento prvok prístupovej siete sa v anglickej technickej literatúre nazýva „Hlavný distribučný rámec“; Často sa používa skratka MDF.

Rozvádzač káblov (SR)- koncové káblové zariadenie určené na inštaláciu káblových skríň (so soklmi, bez elektrických ochranných prvkov), v ktorých sú vytvorené prepojenia medzi hlavnými a rozvodnými káblami účastníckych vedení miestnych telefónnych sietí. Pojem "bod krížového pripojenia" zodpovedá káblovej rozvodnej skrini. Ak AL prechádza cez dve PP, potom sa v anglickej odbornej literatúre - pre druhý kabinet - pridáva prídavné meno „sekundárny“. Okrem toho, ak sa ShR nachádza v špeciálne vybavenej miestnosti, potom sa nazýva „Kabinet“. V prípade, že sa ShR nachádza pri stene budovy alebo na inom podobnom mieste, nazýva sa to „Subskrinka“ alebo „Stĺp“. Tieto označenia sú zvyčajne uvedené v zátvorkách za funkčným účelom - "Bod krížového pripojenia". V odbornej literatúre sa používa ešte niekoľko výrazov, ktoré viac-menej zodpovedajú ShR. Najbežnejšie používané slovo je „Curb“.

Predplatiteľská distribučná schránka (RK)- koncové káblové zariadenie určené na prepojenie káblových párov zahrnutých v sokle rozvodnej skrine s jednopárovými vodičmi účastníckej elektroinštalácie. Distribučný bod (DP) je obdobou pojmu „Účastnícky rozvodný box“.

Odvodnenie káblov(Potrubie alebo Káblový kanál) - súbor podzemných potrubí a studní (revíznych zariadení) určených na kladenie, inštaláciu a údržbu komunikačných káblov.

Studňa (revízne zariadenie) pre káblové kanály(Spojovacia komora alebo Spojovacia šachta) je zariadenie určené na ukladanie káblov do káblovodov, inštaláciu káblov, umiestňovanie súvisiacich zariadení a údržbu komunikačných káblov.

Káblová baňa(výmenná šachta) - konštrukcia káblovodu umiestnená v suteréne telefónnej ústredne, cez ktorú sa zavádzajú káble do staničnej budovy a v ktorej sa spravidla viacpárové lineárne káble pripájajú na staničné káble s kapacitou 100 párov.

Koncept účastníckej linky

Predplatiteľská linka (AL)- vedenie lokálnej telefónnej siete spájajúce koncové účastnícke telefónne zariadenie s účastníckou súpravou (SK) koncovej stanice, koncentrátora alebo iného vzdialeného modulu. V anglickej technickej literatúre sa používa termín Subscriber line alebo jednoducho Line.

Funkcie AL v existujúcom telekomunikačnom systéme:

Zabezpečenie obojsmerného prenosu správ v oblasti medzi užívateľským terminálom a účastníckym súborom koncovej stanice;

Výmena signalizačných informácií potrebných na vytvorenie a uvoľnenie spojení;

Podpora stanovených ukazovateľov kvality prenosu informácií a spoľahlivosti komunikácie medzi koncovým zariadením a koncovou stanicou.

Bloková schéma a spoje zariadení účastníckej linky pre GTS a STS sú znázornené na obrázku 1.2.

Pre blokovú schému AL (horná časť obr. 1.2) sú uvedené tri možnosti pripojenia účastníckeho terminálu k spínacej stanici.

Horná časť tohto obrázku ukazuje sľubnú možnosť pripojenia TA bez použitia prechodného crossover zariadenia. Kábel sa vedie od krížovej prípojky k rozvodnej skrini, kde je pripojenie realizované účastníckymi rozvodmi.

Obrázok 1.2 - Bloková schéma a spoje zariadenia účastníckej linky pre GTS a STS

V strednej vetve obrázku je znázornený variant zapojenia TA pomocou skriňového systému, keď je medzi priečnu prípojku a rozvodnú skriňu umiestnené medzizariadenie. V našom modeli je úloha takéhoto zariadenia priradená rozvodnej skrini.

V niektorých prípadoch je AL organizovaná pomocou nadzemných komunikačných liniek (ACL). Na obrázku 1.2 je táto možnosť znázornená na spodnej vetve. V takejto situácii sa na stĺp inštaluje káblová skrinka (CB) a vstupno-výstupné izolátory. V mieste rozvodnej skrine je namontovaná účastnícka stanica ochranné zariadenie(AZU), zabraňujúce možnému vplyvu nebezpečných prúdov a napätí na TA. Je potrebné poznamenať, že organizácia AL alebo jej jednotlivých úsekov prostredníctvom výstavby nadzemných komunikačných vedení sa neodporúča; ale v niektorých prípadoch je to jediná možnosť organizácie prístupu predplatiteľov.

Základné koncepty multiservice účastníckej prístupovej siete (MSAD)

Základné pojmy MSAD

Multiservice účastnícka prístupová sieť (MSN) sa chápe ako sieť, ktorá podporuje prenos heterogénnej prevádzky medzi koncovými užívateľmi (systémami) a transportnou sieťou pomocou jedinej sieťovú architektúru, čo umožňuje znížiť rôznorodosť typov zariadení a uplatňovať jednotné normy.

Architektúra a funkcie MSAD musia podporovať tri typy poskytovaných služieb:

Prenos reči (zvuk, telefonická komunikácia, hlasová pošta atď.), - prenos dát (internet, fax, prenos súborov, Email, elektronické platby atď.);

Prenos video informácií (video na požiadanie, TV programy, videokonferencie atď.).

Koncepcia rozvoja multiservisných prístupových sietí zahŕňa najmä dva smery:

Intenzifikácia využívania existujúcich účastníckych liniek;

Výstavba prístupových sietí pomocou nových technológií.

technológie MSAD

Technológie používané v MSAD možno klasifikovať rôzne cesty. Jedným z týchto spôsobov je rozdelenie technológií do dvoch skupín podľa prenosového média:

Drôtové;

Bezdrôtový.

1) Drôtové používajú (úplne alebo čiastočne) fyzické obvody. Môže to byť krútená medená dvojlinka, koaxiálny kábel, optické vlákno, napájacie vedenie atď. Medzi nimi môžeme rozlíšiť skupinu technológií, ktoré využívajú medené páry, ktoré sú zaujímavé minimálne z dvoch hľadísk. Po prvé, poskytujú podporu pre množstvo nových infokomunikačných služieb. Po druhé, použitím tradičných fyzických okruhov môžu tieto technológie znížiť náklady na modernizáciu prístupovej siete, aj keď je efektívny dopyt po nových službách na nízkej úrovni.

Technológie založené na káblových médiách možno rozdeliť do nasledujúcich skupín:

Služby poskytované predplatiteľom verejnej telefónnej siete (PSTN);

Technológie pre prístup k službám digitálnej siete integrovaných služieb (ISDN);

Technológie digitálnych účastníckych liniek – xDSL (krútený medený pár – symetrický kábel);

Lokálne technológie počítačové siete LAN (krútený pár, koaxiálny kábel a kábel z optických vlákien);

Optické prístupové technológie OAN (kábel z optických vlákien);

Sieťové technológie káblovej televízie (CTV) (koaxiálne káble a káble z optických vlákien);

Technológie sietí s viacerými prístupmi (rozvody napájacích sietí, rozvody rozhlasových sietí);

V tejto skupine si treba všimnúť aj technológie bezdrôtových účastníckych liniek v kombinácii s fyzickými obvodmi (WLLx). V tomto prípade sa prechod na dvojvodičové fyzické obvody uskutoční v určitom bode „x“. Tieto technológie sa najčastejšie využívajú vo vidieckych oblastiach.

Klasifikácia technológií v tejto skupine je uvedená v tabuľke 2.1.

2) Bezdrôtové – založené na rádiových komunikáciách, ktoré dopĺňajú a rozširujú možnosti káblových komunikácií a umožňujú realizáciu celej škály informačných služieb: prenos telefónnych správ, výmena dát, prenos videoobrazov.

Drôtové technológie .

Pozrime sa bližšie na káblové technológie uvedené v tabuľke 2.1.

Verejná telefónna sieť (PSTN) bola vytvorená na poskytovanie telefónnych služieb. Prístup účastníkov k obmedzenému rozsahu služieb PSTN sa uskutočňuje prostredníctvom komunikačných liniek založených na medených pároch pomocou zariadení (telefóny, faxy a modemy), ktoré pracujú v súlade s algoritmami na vytváranie telefónnych spojení.

ISDN sieť (Integrated Services Digital Network) – digitálna sieť s integráciou služieb – digitálna komunikačná sieť s prepínaním okruhov. Prístup do ISDN sietí je realizovaný aj cez symetrický účastnícky kábel, rozsah poskytovaných služieb je však v porovnaní s PSTN podstatne väčší.

Rozvoj prístupu xDSL odráža vývoj metód prenosu signálu cez krútenú medenú dvojlinku. Tieto technológie poskytujú prístup k širokému spektru multimediálnych služieb. Problematikou štandardizácie, ale aj presadzovaním xDSL technológií na trhu sa zaoberajú rôzne medzinárodné organizácie (ITU, ANSI, ETSI, DAVIC, ATM Forum, ADSL Forum). Tieto technológie možno rozdeliť do podskupín: symetrický a asymetrický xDSL prístup. Tie prvé sa využívajú najmä v podnikovom sektore, tie druhé sú určené

Tabuľka 2.1 - Klasifikácia drôtových technológií

Drôtové technológie
PSTN	telefón fax modem PD prenajatá linka
ISDN	ISDN-BRA ISDN-PRA
LAN technológie	Ethernetová rodina	Ethernet Rýchly Ethernet Gigabit Ethernet
Rodina tokenových prsteňov	Token Ring HSTR
Rodina FDDI	FDDI CDDI SDDI Ethernet cez VDSL (EoV)
technológie rodiny xDSL	Symetrické	IDSL HDSL SDSL SHDSL MDSL MSDSL VDSL atď.
Asymetrické	ADSL RADSL G.Lite ADSL2 ADSL2+ VDSL atď.
Optické prístupové technológie	Aktívne siete FTTx	FTTH FTTB FTTC FTTCab atď.
Pasívne siete xPON	APON EPON BPON GPON atď.
Technológie káblovej televízie	DOCSIS 1.0 DOCSIS 1.1 DOCSIS 2.0 Euro-DOCSIS J.112 IPCable-Com paketový kábel
Sieťové technológie s viacerými prístupmi	– HPNA 1.x – HPNA 2.0 – HPNA 3.0
Na základe napájacích sietí	Špecifikácia Home Plug 1.0
Na kábli	EFM

chens poskytovať služby predovšetkým individuálnym užívateľom.

Najväčší objem služieb je možné užívateľovi poskytnúť pomocou optických prístupových sietí OAN (Optical Access Networks) - aktívne (FTTH, FTTB. FTTC, FTTCab) alebo pasívne PON (Passive Optical Networks). Medzinárodné konzorcium FSAN (Full Service Access Network) sa zaoberá tvorbou a propagáciou najnovších prístupových technológií a najmä optických technológií.

Siete s viacerými prístupmi (MAN) sú navrhnuté tak, aby organizovali relatívne lacný prístup k internetu pre jednotlivých používateľov žijúcich v bytových domoch. Myšlienkou zdieľaného prístupu je využitie existujúcej káblovej infraštruktúry v domácnostiach (krútený medený pár, rádiové vysielacie siete, elektrické vedenie). V domácnosti pripojenej na internet je nainštalovaný dopravný koncentrátor. Na pripojenie rozbočovača k hostiteľovi služieb transportnej siete môžete použiť rôzne technológie(PON, FWA, satelit atď.). Siete s viacnásobným prístupom sú teda hybridné, kombinujú samotné siete s viacerými prístupmi a siete, ktoré zabezpečujú prenos prevádzky.

Siete káblovej televízie (CTV) boli pôvodne určené na organizovanie prenosu televíznych programov k užívateľom prostredníctvom distribučných sietí založených na koaxiálnom kábli a boli budované podľa jednosmernej schémy.

Začiatkom 90. rokov sa uskutočnili početné, ale neúspešné pokusy o vytvorenie a implementáciu technológií na budovanie interaktívnych prístupových sietí k multimediálnym službám založeným na hybridných CATV sieťach - Hybrid Fiber Coaxial (HFC). Masové nasadenie sietí HFC sa začalo po príchode štandardu DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) v roku 1997.

LAN technológie boli vyvinuté s cieľom poskytnúť užívateľom prístup k zdrojom lokálnych sietí. Pre prístup používateľov k službám z iných zdrojov (internet, firemné siete atď.) moderné siete LAN sú postavené pomocou hybridnej technológie a kombinujú samotnú LAN a siete, ktoré spájajú LAN s transportnými sieťami.

ISDN predplatiteľské prístupové siete

Základy ISDN

Sieť ISDN (Integrated Services Digital Network - ISDN) je vytvorená spravidla na báze telefónnej digitálnej siete a zabezpečuje prenos informácií medzi koncovými zariadeniami v digitálnej forme. Zároveň je účastníkom poskytovaná široká škála hlasových a nehlasových služieb (napríklad kvalitná telefónna komunikácia a vysokorýchlostný prenos dát, textový prenos, prenos televízneho a video obrazu, videokonferencie atď.). ). K službám ISDN sa pristupuje prostredníctvom špecifického súboru štandardizovaných rozhraní.

V súčasnosti existujú najmä dva typy predplatiteľského prístupu k sieťovým zdrojom ISDN, ktoré sú najrozšírenejšie:

Basic (Basic Rate Interface - BRI) so štruktúrou 2B+D, kde B-64 kbit/s, D=16 kbit/s, skupinová rýchlosť bude 144 kbit/s, ak je synchronizačný kanál, prenosová rýchlosť v riadku sa môže rovnať 160 kbps alebo 192 kbps;

Primárne (Primary Rate Interface - PRI) so štruktúrou 30B+D, kde B = 64 kbit/s, D = 64 kbit/s, pričom prenosová rýchlosť s prihliadnutím na synchronizačné signály bude 2048 kbit/s.

Základný ISDN prístup. Vysielanie digitálne informácie po dvojvodičovom medenom páre v sieti ISDN je možné za normálnych podmienok rýchlosťou 160 kbit/s (dĺžka kábla maximálne 8 km s priemerom prierezu 0,6 mm alebo maximálne 4,2 km s priemer prierezu 0,4 mm). Medený pár pracujúci v režime 2B+D (144 kbit/s užitočné informácie) so synchronizáciou a podporou dát (160 kbit/s všeobecné informácie), je súčasťou rozhrania Uk0. Na strane užívateľa sa medený pár končí zakončením siete (NT). Sieťové ukončenie konvertuje dvojvodičové rozhranie Uk0 (160 kbit/s) na štvorvodičové rozhranie S0 (192 kbit/s); pre prípad 2B+D je ukončenie siete transparentné v oboch smeroch. Prevádzkovateľ siete je zodpovedný za spojenie od stanice len po koncovku siete a účastník zodpovedá za úsek od NT k účastníkovi. Rozhranie S0 je spojovacia zbernica, cez ktorú sa ISDN-kompatibilné zariadenia môžu pripojiť k hlavnej ISDN stanici cez štandardný konektor (pozri obrázok 3.1). Pre súkromnú stanicu je rozhranie S0 bod, v ktorom sa súkromná stanica pripája k hlavnej ISDN stanici (pozri obrázok 3.2). Dĺžka autobusu S0 by nemala presiahnuť jeden kilometer.

Primárny ISDN prístup. Podobne ako pri primárnom prístupe sa kanály primárneho prístupu B používajú a prepínajú individuálne a signál

Obrázok 3.1 - Základný prístup pre jednotlivého užívateľa

Obrázok 3.2 - Základný prístup pre malokapacitnú PBX

v D-kanáli sa prenášajú konečné informácie (správy D-kanálu). Ale na rozdiel od základného prístupu sa tu D-kanál používa iba na signalizačné informácie, paketovo orientované užívateľské dáta musia byť oddelené od signalizačných informácií v podnikovej stanici a prenášané cez B-kanály. Spojenie PCM fungujúce ako primárny prístup s 30V+D sa nazýva rozhranie Uk2pm alebo rozhranie Uk2m. Koniec linky na strane účastníka je navrhnutý ako koniec siete (NT), kde sa rozhranie Uk2m transformuje na rozhranie S2m. Od NT k ústavnej stanici by vzdialenosť nemala presiahnuť jeden kilometer.

Podniková stanica sa pripája k verejnej ISDN stanici cez rozhranie S2pm. Pri použití podnikovej stanice rozhranie S0 funguje ako zbernica na pripojenie koncových zariadení (pozri obrázok 3.3).

Signalizácia účastníka DSS1 v ISDN.

Signalizačný systém na účastníckej časti siete ISDN sa nazýval EDSS1 (European digitálny systém alarm č.1) . Tento systém signalizácia platí pre základnú aj primárnu

Obrázok 3.3 - Primárny prístup pre strednú a veľkú kapacitu PBX

prístup. Pomocou EDSS1 sa vytvorí a odpojí spojenie, používatelia si objednávajú služby a prenášajú informácie medzi účastníkmi.

Signalizácia užívateľskej siete sa nachádza v troch nižších úrovniach BOS a vykonáva nasledujúce funkcie:

- dátová vrstva(fyzická vrstva, vrstva 1) zabezpečuje sieťovo synchronizovaný prenos informácií cez kanály súčasne v oboch smeroch a reguluje súčasný prístup niekoľkých koncových zariadení k zdieľanému D-kanálu;

- Úroveň ochrany D-kanálu(úroveň dátového spojenia, úroveň 2) zabezpečuje bezchybný prenos signalizačných informácií pre úroveň 3 a prenos dátových paketov prenášaných v kanáli D v oboch smeroch medzi sieťou a užívateľským zariadením;

- Úroveň prepínania D-kanálu(sieťová vrstva, vrstva 3) zabezpečuje nadväzovanie a správu spojení v sekcii užívateľ-sieť. Tretia úroveň končí signalizáciou siete.

Úroveň 1 sa uvažuje s použitím príkladu základného prístupu (pozri obrázky 3.1, 3.2, 3.3). Úroveň 1 cez rozhrania S0 a Uk0 prenáša signalizáciu cez D-kanál bez ovládania signalizácie.

Protokol používaný pre vrstvu 2 v kanáli D pri vykonávaní procedúry nadviazania spojenia sa nazýva LAPD (Link Access Procedure on the D channel). Štruktúra protokolu ISDN alebo formát správy D-kanálu vrstvy 2 alebo signalizačný paket alebo signalizačná jednotka (pozri obrázok 3.4).

Vlajka: Každá návestná jednotka začína a končí vlajkou, ktorá označuje začiatok návestnej jednotky a jej koniec. Príznak je sekvencia bitov: 01111110.

								bajt 1 Príznak
Adresa (prvý bajt)
Adresa (druhý bajt)
Kontrolné pole
Informácie
FCS	N-2
N-1
								Vlajka N

Obrázok 3.4 – Formát správy D-kanálu vrstvy 2

Adresa – Pole adresy sa skladá z dvoch bajtov. Definuje prijímač jednotky riadiaceho signálu a vysielač vysielanej jednotky.

Kontrolné pole. Riadiace pole špecifikuje typ správy D-kanálu, čo môže byť príkaz alebo odpoveď na príkaz. Riadiace pole môže pozostávať z jedného alebo dvoch bajtov, jeho veľkosť závisí od formátu. Existujú tri typy formátov riadiacich polí: prenos informácií o počte paketov (formát I), funkcie dohľadu (formát S), nečíslované informácie a riadiace funkcie (formát U).

Informačné pole – nemusí byť v pakete prítomné (v tomto prípade paket nenesie informáciu tretej úrovne, ale využíva ho druhá úroveň napr. na riadenie dátového spojenia), ak je prítomný, sa nachádza za ovládacím poľom. Veľkosť informačného poľa môže dosiahnuť 260 bajtov.

FCS (riadiace bity poľa – kontrolná kombinácia). Vzhľadom na to, že pri prenose cez sieť môžu byť pakety na prvej úrovni skreslené šumom, každý z nich obsahuje pole Frame Check Sequence: pozostáva zo 16 kontrolných bitov a používa sa na kontrolu chýb v prijatom pakete. Ak je prijatý paket s nesprávnou sekvenciou kontrolných bitov, je zahodený.

Vrstva 3 je zodpovedná za vytvorenie a riadenie spojenia. Pripravuje správy na prenos druhou úrovňou, pripravené informácie sú umiestnené v informačnom poli správy D-kanálu. Správy vrstvy 3 sú správy odosielané medzi užívateľskými terminálmi a stanicou a naopak. Tretia vrstva obsahuje procedúry na riadenie hovorov s prepínaním okruhov, ako aj procedúry na používanie ISDN na uskutočňovanie hovorov s prepínaním paketov cez D-kanál.

technológie xDSL

Základné koncepty xDSL

xDSL(digitálna účastnícka linka, digitálna účastnícka linka) - rodina technológií, ktoré dokážu výrazne zvýšiť kapacitu účastníckej linky verejnej telefónnej siete využitím efektívnych lineárnych kódov a adaptívnych metód na korekciu skreslenia linky na základe moderných pokrokov v mikroelektronike a digitálnom signáli. metódy spracovania.

Technológia xDSL sa objavila v polovici 90. rokov ako alternatíva k ukončeniu digitálneho predplatiteľa ISDN.

V skratke xDSL symbol "X" sa používa na označenie prvého znaku v názve konkrétnej technológie a DSL označuje digitálnu účastnícku linku DSL (Digital Subscriber Line; existuje aj iná verzia názvu - Digital Subscriber Loop). Technológia xDSL vám umožňuje prenášať dáta rýchlosťou, ktorá výrazne prevyšuje rýchlosti dostupné aj tým najlepším analógovým a digitálnym modemom. Tieto technológie podporujú hlas, vysokorýchlostné dáta a video, čím vytvárajú významné výhody pre predplatiteľov aj poskytovateľov. Mnohé technológie xDSL vám umožňujú kombinovať vysokorýchlostný prenos dát a prenos hlasu cez rovnaký medený pár. Existujúce typy xDSL technológií sa líšia najmä formou použitej modulácie a rýchlosťou prenosu dát.

Technológie xDSL možno rozdeliť na:

Symetrické;

Asymetrické.

technológia ADSL

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line - asymetrická digitálna účastnícka linka) je modemová technológia, v ktorej je dostupná šírka pásma kanála rozdelená asymetricky medzi odchádzajúce a prichádzajúce prevádzky. Keďže pre väčšinu používateľov objem prichádzajúcej prevádzky výrazne prevyšuje objem odchádzajúcej prevádzky, rýchlosť odchádzajúcej prevádzky je oveľa nižšia.

Prenos dát technológiou ADSL sa uskutočňuje prostredníctvom bežnej analógovej telefónnej linky pomocou účastníckeho zariadenia - ADSL modemu a prístupového multiplexora (DSL Access Module alebo Multiplexer, DSLAM), umiestneného na pobočkovej ústredni, ku ktorej je pripojená telefónna linka užívateľa, a DSLAM je zapnutý pred samotným zariadením PBX. V dôsledku toho sa medzi nimi objaví kanál bez akýchkoľvek vlastných obmedzení telefónnej siete. DSLAM multiplexuje viacero účastníckych liniek DSL do jednej vysokorýchlostnej chrbticovej siete. Bloková schéma pripojenia ADSL je znázornená na obrázku 4.1.

Obrázok 4.1 – Bloková schéma ADSL pripojenia

Môžu sa tiež pripojiť k sieti ATM cez PVC (Permanent Virtual Circuit) prepojenia s poskytovateľmi internetových služieb a inými sieťami.

Stojí za zmienku, že dva ADSL modemy sa nebudú môcť navzájom spojiť, na rozdiel od bežných dial-up modemov.

Technológia ADSL je variant DSL, v ktorom je dostupná šírka pásma kanála rozdelená asymetricky medzi odchádzajúcu a prichádzajúcu prevádzku – pre väčšinu používateľov je prichádzajúca prevádzka podstatne významnejšia ako odchádzajúca prevádzka, takže poskytovanie väčšej šírky pásma je celkom opodstatnené (rovnocenné to-peer prevádzka je výnimkou z pravidla). siete, videohovory a e-mail, kde je dôležitý objem a rýchlosť odchádzajúcej prevádzky). Bežná telefónna linka využíva na prenos hlasu frekvenčné pásmo 0,3...3,4 kHz. Aby sa nerušilo používanie telefónnej siete na jej určený účel, v ADSL je spodná hranica frekvenčného rozsahu 26 kHz. Horná hranica na základe požiadaviek na rýchlosť prenosu dát a možnosti telefónneho kábla je 1,1 MHz. Táto šírka pásma je rozdelená na dve časti: frekvencie od 26 kHz do 138 kHz sú pridelené odchádzajúcemu dátovému toku a frekvencie od 138 kHz do 1,1 MHz sú pridelené prichádzajúcemu dátovému toku. Frekvenčné pásmo od 26 kHz do 1,1 MHz nebolo zvolené náhodou. V tomto rozsahu je koeficient útlmu takmer nezávislý od frekvencie.

Toto frekvenčné rozdelenie vám umožňuje telefonovať bez prerušenia výmeny dát na tej istej linke. Samozrejme, sú možné situácie, keď buď vysokofrekvenčný signál ADSL modemu negatívne ovplyvňuje elektroniku moderného telefónu, alebo telefón v dôsledku niektorých funkcií jeho obvodov vnáša do linky cudzí vysokofrekvenčný šum alebo sa výrazne mení. jeho frekvenčná odozva vo vysokofrekvenčnej oblasti; Na boj proti tomu je v telefónnej sieti nainštalovaný filter priamo v byte účastníka nízke frekvencie(frequency splitter, angl. Splitter), ktorý bežným telefónom odovzdáva len nízkofrekvenčnú zložku signálu a eliminuje možný vplyv telefónov na linku. Takéto filtre nevyžadujú dodatočné napájanie, takže hovorový kanál zostáva funkčný aj po vypnutí. elektrickej siete a v prípade poruchy zariadenia ADSL.

Prenos k účastníkovi sa realizuje rýchlosťou do 8 Mbit/s, aj keď dnes už existujú zariadenia, ktoré prenášajú dáta rýchlosťou do 25 Mbit/s (VDSL), no takáto rýchlosť nie je v norme definovaná. V systémoch ADSL je 25 % celkovej rýchlosti alokovaných pre servisné informácie, na rozdiel od ADSL2, kde sa počet servisných bitov v rámci môže meniť od 5,12 % do 25 %. Maximálna rýchlosť linky závisí od množstva faktorov, ako je dĺžka linky, prierez a odpor kábel. K zvýšeniu rýchlosti výrazne prispieva aj to, že pre ADSL linku sa odporúča použiť krútenú dvojlinku (nie TRP), navyše tienenú, a ak ide o viacpárový kábel, tak pri dodržaní smer a rozstup vrstvy.

Pri použití ADSL sa dáta prenášajú cez bežný krútený párový kábel v plne duplexnej forme. Na oddelenie vysielaného a prijímaného dátového toku existujú dve metódy: frekvenčné multiplexovanie (FDM) a potlačenie ozveny (EC).

ADSL modem je zariadenie postavené na báze procesora digitálneho signálu (DSP alebo DSP), podobného tomu, ktorý sa používa v bežných modemoch (pozri obrázok 4.2).

Štandardy ADSL:

ITU G.992.3 (tiež známy ako G.DMT.bis alebo ADSL2) je štandard ITU (International Telecommunication Union), ktorý rozširuje základnú technológiu ADSL na nasledujúce prenosové rýchlosti:

1) smerom k účastníkovi - do 12 Mbit/s (všetky zariadenia ADSL2 musia podporovať rýchlosti do 8 Mbit/s);

2) v smere od účastníka - do 3,5 Mbit/s (všetky zariadenia ADSL2 musia podporovať rýchlosti do 800 kbit/s).

Skutočná rýchlosť sa môže líšiť v závislosti od kvality linky:

ITU G.992.4 (tiež známy ako G.lite.bis) je štandard pre technológiu

Obrázok 4.2 – Bloková schéma vysielacieho uzla ADSL modemu

ADSL2 bez použitia rozbočovača. Požiadavky na rýchlosť sú 1,536 Mbit/s smerom k účastníkovi a 512 kbit/s v opačnom smere.

ITU G.992.5 (tiež známy ako ADSL2+, ADSL2Plus alebo G.DMT.bis.plus) je štandard ITU (International Telecommunications Union), ktorý rozširuje možnosti základnej technológie ADSL zdvojnásobením počtu bitov prichádzajúceho signálu na nasledujúce dátové rýchlosti:

1) smerom k účastníkovi - až 24 Mbit / s;

2) v smere od účastníka - do 1,4 Mbit/s.

Skutočná rýchlosť sa môže líšiť v závislosti od kvality linky a vzdialenosti od DSLAM k domovu zákazníka. Norma určuje rýchlosti pre krútenú dvojlinku, pri použití vedenia iného typu môže byť rýchlosť oveľa nižšia.

ADSL2+ zdvojnásobuje frekvenčný rozsah v porovnaní s ADSL2 z 1,1 MHz na 2,2 MHz, čo znamená zvýšenie rýchlosti prenosu dát prichádzajúceho toku predchádzajúceho štandardu ADSL2 z 12 Mbit/s na 24 Mbit/s (pozri obrázok 4.3).

Jedným z najdôležitejších problémov telekomunikačných sietí zostáva problém prístupu účastníkov k sieťovým službám. Relevantnosť tohto problému je daná predovšetkým rýchlym rozvojom internetu, ku ktorému prístup vyžaduje prudké zvýšenie kapacity účastníckych prístupových sietí. Hlavným prostriedkom prístupovej siete, napriek vzniku nových, najmodernejších bezdrôtových metód účastníckeho prístupu, zostávajú tradičné medené účastnícke páry. Dôvodom je prirodzená túžba prevádzkovateľov sietí chrániť svoje investície. Strategickým smerom zvyšovania kapacity účastníckych prístupových sietí preto v súčasnosti a v dohľadnej dobe ostane asymetrická digitálna účastnícka linka technológia ADSL, ktorá využíva ako prenosové médium tradičný medený účastnícky pár a zároveň zachováva už existujúce služby poskytované vo forme analógového telefónu alebo základného ISDN prístupu. Implementácia tohto strategického smerovania vo vývoji účastníckych prístupových sietí závisí od špecifických podmienok existujúcej účastníckej prístupovej siete v každej krajine a je určená každým telekomunikačným operátorom s prihliadnutím na tieto špecifické podmienky. Je zrejmé, že rozmanitosť miestnych podmienok určuje veľký počet možné spôsoby migrácia existujúcej účastníckej prístupovej siete na technológiu ADSL.

Telekomunikačné technológie sa neustále zlepšujú, rýchlo sa prispôsobujú novým požiadavkám a podmienkam. Nedávno bol hlavným a jediným prostriedkom prístupu účastníkov k sieťovým službám – a predovšetkým k internetovým službám – analógový modem. Najpokročilejšie analógové modemy sú však modem, ktorý spĺňa požiadavky odporúčania ITU-T V.34 s potenciálnou prenosovou rýchlosťou až 33,6 Kbps, ako aj modem ďalšej generácie, ktorý spĺňa požiadavky odporúčania ITU-T. V.90, s potenciálnou prenosovou rýchlosťou 56 Kbit/s prakticky nie je možné poskytnúť efektívnu prácu užívateľa na internete.

Preto je mimoriadne dôležité prudké zvýšenie rýchlosti prístupu k sieťovým službám a predovšetkým k službám internetu. Jednou z metód riešenia tohto problému je použitie vysokorýchlostných účastníckych liniek rodiny xDSL. Tieto technológie poskytujú vysokokapacitné účastnícke prístupové siete, ktorých hlavným prvkom je krútený medený pár miestnej účastníckej telefónnej siete. Hoci každá z technológií xDSL zaberá svoje vlastné miesto v telekomunikačnej sieti, je nepopierateľné, že technológie asymetrickej digitálnej vysokorýchlostnej účastníckej linky ADSL a ultravysokorýchlostnej digitálnej účastníckej linky VDSL sú pre poskytovateľov telekomunikačných služieb najväčším záujmom. výrobcov zariadení a používateľov. A nie je to náhoda - technológia ADSL sa objavila ako spôsob, ako poskytnúť používateľovi širokú škálu telekomunikačných služieb, vrátane predovšetkým vysokorýchlostného prístupu na internet. Technológia VDSL je zase schopná poskytnúť používateľovi širokú šírku pásma, ktorá mu umožňuje prístup takmer ku všetkým širokopásmovým sieťovým službám v blízkej aj vzdialenej budúcnosti, ale nie v čisto medenej, ale v zmiešanej sieti s medeným optickým prístupom. . Obidve tieto technológie teda poskytnú evolučnú cestu pre zavedenie optického vlákna do účastníckej prístupovej siete, čo najefektívnejším spôsobom ochráni minulé investície prevádzkovateľov miestnych sietí. ADSL je preto možné považovať za najsľubnejšieho člena rodiny technológií xDSL, ktorý bude nahradený technológiou VDSL.

Hoci kľúčovou myšlienkou pri migrácii spôsobu poskytovania sieťových služieb pomocou technológií xDSL je prejsť z analógovej verejnej telefónnej siete najprv na ADSL a potom, ak je to potrebné, na VDSL, nevylučuje to použitie iných medzikrokov na rovnaký účel. typy xDSL technológií. Na zvýšenie kapacity účastníckej linky je možné použiť napríklad technológie IDSL a HDSL.

Od analógového modemu po ADSL

Najbežnejším scenárom migrácie pre prístup k internetovým službám je zďaleka prechod zo zdrojovej prístupovej siete pomocou analógových PSTN modemov na cieľovú prístupovú sieť s použitím ADSL modemov.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - asymetrická digitálna účastnícka linka). Táto technológia je asymetrický. Táto asymetria v kombinácii so stavom „neustále nadviazané spojenie“ (keď eliminujete potrebu písať zakaždým telefónne číslo a čakať na nadviazanie spojenia), robí technológiu ADSL ideálnou na organizovanie prístupu k internetu, prístupu k lokálnym sieťam (LAN) atď. Pri organizovaní takýchto spojení používatelia zvyčajne dostávajú oveľa viac informácií, ako vysielajú. Technológia ADSL poskytuje downstream rýchlosti v rozsahu od 1,5 Mbit/s do 8 Mbit/s a upstream rýchlosti od 640 Kbit/s do 1,5 Mbit/s. Technológia ADSL vám umožňuje udržiavať tradičnú službu bez výrazných nákladov a poskytovať doplnkové služby vrátane:

• § zachovanie tradičnej telefónnej služby,
• § vysokorýchlostný prenos dát rýchlosťou do 8 Mbit/s k užívateľovi služby a do 1,5 Mbit/s od neho,
• § vysokorýchlostný prístup na internet,
• § prenos jedného televízneho kanála vo vysokej kvalite, video na požiadanie,
• § dištančné vzdelávanie.

V porovnaní s alternatívami káblového modemu a optických vlákien je hlavnou výhodou ADSL to, že využíva váš existujúci telefónny kábel. Na koncoch existujúcej telefónnej linky sú nainštalované frekvenčné rozdeľovače (niektoré používajú kópiu anglického rozdeľovača) - jeden pri telefónnej ústredni a jeden u účastníka. Bežný analógový telefón a ADSL modem sú pripojené k účastníckemu rozdeľovaču, ktorý v závislosti od konštrukcie môže fungovať ako smerovač alebo most medzi lokálnou sieťou účastníka a okrajovým smerovačom poskytovateľa. Prevádzka modemu zároveň vôbec nezasahuje do bežného používania telefonickú komunikáciu, ktorý existuje bez ohľadu na to, či je ADSL linka funkčná alebo nie.

V súčasnosti existujú dve modifikácie technológie ADSL: takzvané full-scale ADSL, ktoré sa jednoducho nazýva ADSL, a takzvaná „light“ verzia ADSL, ktorá sa nazýva „ADSL G. Lite“. Obe verzie ADSL sa v súčasnosti riadia odporúčaniami ITU-T G.992.1 a G.992.2.

Koncept plnohodnotného ADSL sa pôvodne zrodil ako pokus o konkurenčnú reakciu miestnych operátorov telefónnych sietí na operátorov káblovej televízie (CTV). Od nástupu technológie ADSL ubehlo už takmer 7 rokov, no širšej pozornosti sa jej zatiaľ nedostalo. praktické uplatnenie. Už v procese vývoja plnohodnotného ADSL a prvých skúseností s jeho implementáciou sa ukázalo množstvo faktorov, ktoré si vyžadovali korekciu prvotnej koncepcie.

Hlavné z týchto faktorov sú nasledovné:

• 1. Zmena v hlavnom cieľovom využití ADSL: v súčasnosti už nie je hlavným typom účastníckeho širokopásmového prístupu poskytovanie služieb káblovej televízie, ale organizácia širokopásmového prístupu k internetu. Na vyriešenie tohto nového problému postačuje 20 % maximálnej kapacity ADSL v plnom rozsahu, čo zodpovedá rýchlosti zostupu (od siete k účastníkovi) 8,192 Mbit/s a rýchlosti upstreamu (od účastníka do siete ) 768 Kbit/s.
• 2. Internet nie je pripravený poskytovať služby ADSL v plnom rozsahu. Faktom je, že samotný ADSL systém je len časťou širokopásmovej prístupovej siete k sieťovým službám. Už prvé skúsenosti so zavádzaním ADSL do reálnych prístupových sietí ukázali, že dnešná internetová infraštruktúra nedokáže podporovať prenosové rýchlosti nad 300-400 Kbps. Chrbtica prístupovej siete na internet je síce zvyčajne vedená na optickom kábli, nie je to však táto sieť, ale iné prvky prístupovej siete na internet - ako sú smerovače, servery a PC, vrátane charakteristík internetovej prevádzky, určiť skutočnú priepustnosť tejto siete. Využitie ADSL v plnom rozsahu na existujúcej sieti preto prakticky nerieši problém širokopásmového účastníckeho prístupu, ale jednoducho ho presúva z účastníckej časti siete do chrbticovej siete, čím sa prehlbujú problémy sieťovej infraštruktúry. Implementácia ADSL v plnom rozsahu si preto vyžiada výrazné zvýšenie kapacity internetovej chrbtice a tým aj značné dodatočné náklady.
• 3. Vysoké náklady na vybavenie a služby: pre rozsiahle nasadenie technológie je potrebné, aby náklady na účastnícku linku ADSL neboli vyššie ako 500 USD; existujúce ceny túto hodnotu výrazne prevyšujú. Preto sa v skutočnosti používajú iné xDSL produkty a predovšetkým modifikácie HDSL (napríklad viacrýchlostné MSDSL) s priepustnosťou 2 Mbit/s cez jeden medený pár.
• 4. Potreba modernizácie infraštruktúry existujúcej prístupovej siete: koncepcia plnohodnotného ADSL vyžaduje použitie špeciálnych separačných filtrov - tzv. splitterov, oddeľujúcich nízkofrekvenčné signály analógového telefónu alebo základného BRI ISDN prístupu a vysokofrekvenčné signály širokopásmového prístupu ako v priestoroch pobočkovej ústredne, tak aj v priestoroch užívateľa. Táto prevádzka si vyžaduje značné mzdové náklady, najmä v pobočkovej ústredni, kde končia tisíce účastníckych liniek.
• 5. Problém elektromagnetickej kompatibility, ktorý spočíva v nedostatočnej znalosti vplyvu ADSL v plnom rozsahu na iné vysokorýchlostné digitálne prenosové systémy (vrátane typu xDSL) pracujúce paralelne na tom istom kábli.
• 6. Veľká spotreba energie a pôdorys: existujúce ADSL modemy okrem vysokej ceny vyžadujú aj veľa miesta a spotrebujú značnú energiu (až 8 W na ADSL modem v aktívnom stave). Aby bola technológia ADSL prijateľná pre umiestnenie v ústredni, je potrebné znížiť spotrebu energie a zvýšiť hustotu portov.
• 7. Asymetrický režim prevádzky ADSL v plnom rozsahu: pri konštantnej šírke pásma ADSL linky je prekážkou pre niektoré aplikácie vyžadujúce symetrický režim prenosu, ako sú videokonferencie, ako aj pre organizovanie práce niektorých používateľov. ktorí majú vlastné internetové servery. Preto je potrebné adaptívne ADSL, schopné prevádzky v asymetrickom aj symetrický režim.
• 8. Ukázalo sa, že aj hardvér a softvér priestorov používateľa úzke miesto ADSL systémy. Testovanie napríklad ukázalo, že populárne programy -- webové prehliadače a platformy hardvér Počítače môžu obmedziť priepustnosť počítača na 600 Kbps. Pre plné využitie vysokorýchlostného ADSL pripojenia sú preto potrebné vylepšenia klientskeho hardvéru a softvér užívateľ.

Uvedené problémy plnohodnotného ADSL iniciovali vznik jeho „light“ verzie, ktorou je už spomínané ADSL G.Lite. Predstavme si najdôležitejšie vlastnosti tejto technológie.

Schopnosť pracovať v asymetrickom aj symetrickom režime: v asymetrickom režime s prenosovými rýchlosťami až 1536 Kbps v smere zostupu (od siete k účastníkovi) a až 512 Kbps v smere upstream (od účastníka do siete) ; v symetrickom režime - až 256 Kbps v každom smere prenosu. V oboch režimoch sa pomocou DMT kódu automaticky upravuje prenosová rýchlosť v krokoch 32 kbps v závislosti od dĺžky linky a sily rušenia.

Zjednodušenie procesu inštalácie a konfigurácie ADSL GLite modemov odstránením použitia separačných filtrov (rozdeľovačov) v priestoroch užívateľa, čo umožňuje, aby tieto postupy vykonával sám užívateľ. To si nevyžaduje výmenu vnútorných rozvodov v priestoroch užívateľa. Ako však ukazujú výsledky testov, nie je to vždy možné. Účinným opatrením na ochranu širokopásmového prenosového kanála pred signálmi pulznej voľby a vyzváňacích signálov je inštalácia špeciálnych mikrofiltrov priamo do telefónnej zásuvky.

Dostupné dĺžky liniek ADSL GLite umožňujú poskytnúť vysokorýchlostný prístup k internetu veľkej väčšine domácich používateľov. Je potrebné poznamenať, že mnohí výrobcovia zariadení ADSL si zvolili koncepciu zariadení ADSL, ktoré podporujú režimy prevádzky ADSL s plnou rýchlosťou aj ADSL G.Lite. Predpokladá sa, že objavenie sa zariadení ADSL G.Lite dramaticky aktivuje trh so zariadeniami na širokopásmový prístup k internetu. Je vysoká pravdepodobnosť, že bude zaberať medzeru širokopásmového prístupu k sieťovým službám pre používateľov v domácom sektore.

Príchod medzistupňa ADSL v podobe ADSL G.Lite vytvára možnosť hladkého prechodu od existujúcich analógových modemov k širokopásmovému prístupu – najprv k internetu pomocou G.Lite a potom k multimediálnym službám s využitím plnohodnotného ADSL.

Migrácia z analógového modemu na ktorúkoľvek modifikáciu ADSL je pre poskytovateľa služieb výhodná, pretože hovory s dlhším trvaním, ako napríklad volania používateľov na internet, sú smerované obchádzaním verejnej komutovanej telefónnej siete. Ak je poskytovateľom služieb tradičný lokálny sieťový operátor, potom mu tento scenár poskytuje ďalšiu dodatočnú (ale nemenej dôležitú) výhodu, pretože eliminuje potrebu drahého upgradu existujúcej telefónnej siete na ISDN prepínač, ktorý by je potrebné zvýšiť rýchlosť prístupu k službám internetu pri možnosti migrácie zo služieb verejnej telefónnej siete na služby siete ISDN. Takáto významná dodatočná investícia do prechodu z analógovej PSTN na ISDN sa vysvetľuje skutočnosťou, že ide o sieťový koncept s vlastným veľmi výkonným viacvrstvovým protokolom. Preto si tento upgrade vyžaduje značné zmeny v hardvéri a softvéri digitálnej ústredne PSTN. ADSL modem je zároveň jednoducho vysokorýchlostný modem, ktorý na svoju podporu využíva štandardné dátové sieťové protokoly založené na prenose paketov alebo buniek ATM. To výrazne znižuje náročnosť prístupu na internet a tým aj potrebné investície.

Navyše z pohľadu užívateľov internetu, sieťových operátorov a poskytovateľov internetových služieb dáva väčší zmysel priama migrácia z PSTN modemu nie na ISDN modem, ale priamo na ADSL modem. S maximálnou úzkopásmovou priepustnosťou ISDN 128 Kbps (čo zodpovedá kombinácii dvoch ISDN hlavných prístupových B kanálov) poskytuje prechod na ISDN zvýšenie rýchlosti prístupu v porovnaní so sieťou PSTN, potenciálne o niečo viac ako 4-násobné a vyžaduje si tiež značné investície. Preto je medzistupeň prechodu z PSTN na ISDN as účinnými prostriedkami prístup na internet prakticky stráca zmysel. To sa samozrejme netýka tých regiónov, kde je už rozšírená adopcia ISDN. Tu je, samozrejme, rozhodujúcim faktorom ochrana vynaložených investícií.

Hlavnými stimulmi pre uvažovanú metódu migrácie prístupovej siete sú teda:

• § Obrovský nárast rýchlosti prístupu k internetovým službám.
• § Ponechať analógový telefón alebo základný ISDN prístup (BRI ISDN).
• § Presun internetovej prevádzky zo siete PSTN do siete IP alebo ATM.
• § Nie je potrebné aktualizovať prepínač PSTN na prepínač ISDN.

Ak je hlavným hnacím motorom migrácie z analógového modemu na modem ADSL vysokorýchlostný prístup k internetu, potom najvhodnejším spôsobom implementácie tejto služby by bolo implementovať vzdialený terminál ADSL, nazývaný ATU-R, vo forme kartu osobný počítač(PC). To znižuje celkovú zložitosť modemu a eliminujú problémy s vnútorným zapojením (od modemu k PC) v priestoroch užívateľa. Prevádzkovatelia telefónnych sietí sa však väčšinou zdráhajú prenajať ADSL modem, ak ide o internú kartu PC, pretože nechcú niesť zodpovednosť za prípadné poškodenie PC. Vzdialené terminály ATU-R sa preto doteraz viac rozšírili vo forme samostatnej jednotky nazývanej externý ADSL modem. Externý ADSL modem je pripojený k portu LAN (10BaseT) alebo k sériovému portu (sériový univerzálny autobus USB) počítač. Tento dizajn je zložitejší, pretože vyžaduje dodatočný priestor a samostatné napájanie. Takýto ADSL modem si však môže zakúpiť účastník lokálnej telefónnej siete a sám ho uviesť do prevádzky užívateľ PC. Okrem toho môže byť externý modem pripojený nie k PC, ale k rozbočovaču LAN alebo smerovaču v prípadoch, keď má používateľ niekoľko počítačov.

A táto situácia je typická pre organizácie, obchodné centrá a obytné komplexy.

Migrácia na ADSL, ak je v sieti prístup TsSPAL

Predchádzajúci scenár migrácie vyžaduje nepretržitý fyzický medený pár medzi priestormi miestnej ústredne a priestormi používateľa. Táto situácia je typická skôr pre rozvojové krajiny s relatívne málo rozvinutou telekomunikačnou sieťou, medzi ktoré patrí aj Rusko. V krajinách s rozvinutou telekomunikačnou sieťou na účastníckej telefónnej sieti sú na zvýšenie pokrytých vzdialeností široko používané digitálne účastnícke prenosové systémy (DSTS), využívajúce najmä vybavenie primárnych digitálnych prenosových systémov plesiochrónnych hierarchií (E 1). Napríklad v USA bolo začiatkom 90. rokov obsluhovaných približne 15 % všetkých účastníckych liniek pomocou DSC (v USA sa nazývajú Digital Local Carrier - DLC), v budúcnosti sa očakáva zvýšenie ich celkovej kapacity na 45 % z celkového počtu účastníckych liniek. V súčasnosti sa budujú veľmi spoľahlivé účastnícke prístupové siete, ktoré využívajú kombinované medeno-optické prenosové médium a zabezpečené kruhové štruktúry využívajúce zariadenia SDH synchrónnej digitálnej hierarchie.

Moderné DSPAL nielen multiplexujú signály určitého počtu účastníkov do digitálneho toku prenášaného cez dva symetrické páry, ale môžu vykonávať aj funkcie koncentrácie zaťaženia (2:1 alebo viac), čo znižuje zaťaženie spínacích staníc. V tomto prípade je jeden koncový terminál TsSPAL umiestnený v priestoroch PBX a druhý je umiestnený v medziľahlom bode medzi PBX a objektom užívateľa. Preto existuje individuálna fyzická účastnícka linka iba medzi priestormi používateľa a vzdialeným terminálom TsSPAL. Prístupový multiplexor ADSL (DSLAM - DSL access multiplexor) a jeho súčasť - terminál stanice ADSL ATU-C - preto musia byť umiestnené nie na PBX, ale na mieste, kde je nainštalovaný vzdialený terminál (RDT). V tomto prípade sa na organizáciu systémov ADSL používajú nasledujúce technické riešenia:

• 1. Vzdialený DSLAM, ktorý sa nachádza v samostatnom kontajneri v blízkosti kontajnera RDT a je určený na obsluhu veľkého počtu používateľov (zvyčajne od 60 do 100 liniek ADSL). V tomto prípade nie je potrebný žiadny špeciálny systém riadenia a údržby, pretože sa používa riadiaci systém pre nastavenie a monitorovanie stavu ADSL liniek štandardného DSLAM inštalovaného v priestoroch ústredne. Takýto DSLAM môže pracovať s takmer akýmkoľvek zariadením DSPAL, pretože ide o samostatné zariadenie; DSLAM jednoducho oddeľuje prevádzku PSTN od prevádzky samotnej ADSL linky a prenáša ju do zariadenia DSPAL v analógovej forme. Takéto riešenie je zároveň veľmi drahé: keďže zariadenie DSLAM je autonómne, sú potrebné seriózne inštalačné a inštalačné práce, organizovanie napájania zariadenia a oveľa viac; preto je toto riešenie vhodné len v prípade veľkého počtu používateľov DSPAL.
• 2. Linkové karty ADSL zabudované do zariadenia TsSPAL. V tomto prípade sa používajú voľné miesta v doskách vybavenia TsSPAL umiestnených v kontajneri RDT, s dvomi možnými možnosťami:
  • § Zariadenia DSPAL sa používajú iba na kryt a mechanickú ochranu ADSL kariet a všetky pripojenia sú realizované pomocou káblov, čo je typické pre tradičné DSP;
  • § Linková karta ADSL je súčasťou vybavenia TsSPAL a je do neho jednoducho integrovaná. Táto druhá metóda sa zvyčajne používa v novej generácii zariadení TsSPAL a eliminuje potrebu akejkoľvek inštalačné práce v bloku TsSPAL.
  • § Multiplexor vzdialeného prístupu (RAM - remote access multiplexor), ktorý vykonáva rovnaké funkcie ako DSLAM. Od DSLAM sa líši tým, že je integrovaný do existujúcej infraštruktúry TsSPAL a nevyžaduje modernizáciu existujúcej infraštruktúry účastníckej prístupovej siete, čo je spojené so značnými nákladmi. Použitie pamäte RAM je univerzálne, pretože poskytuje schopnosť spolupráce s akýmkoľvek typom zariadenia TsSPAL. Jednotky RAM majú zvyčajne malú veľkosť a môžu sa zmestiť do existujúcich hardvérových kontajnerov RDT. Hlavným problémom v súčasnosti známych RAM je ich nedostatočná škálovateľnosť.

Od ISDN po ADSL

V 90. rokoch ako cesta k viac rýchly prístup do internetu, kde sa dalo, začali sa vo veľkom využívať ISDN linky. Postupom času, kedy priepustnosť ISDN nebude postačovať, prirodzeným riešením by bolo „doplnenie“ účastníckej linky ISDN o vysokorýchlostný ADSL kanál. Rovnako ako u bežných analógových liniek, táto metóda, nazývaná "ISDN pod ADSL", používa filtre na oddelenie signálov ADSL a ISDN.

Toto riešenie je obzvlášť atraktívne, pretože nespôsobuje prakticky žiadne problémy s plnením úzkopásmových štandardov ISDN, a teda s implementáciou migračnej cesty ISDN na ADSL. Preto túto metódu evolúcia bude obzvlášť populárna v krajinách, kde bolo širokopásmové ISDN široko prijaté, pričom prechod z ISDN na plnohodnotné ADSL bude pravdepodobne dominovať.

Od HDSL k ADSL

Technológia HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line) je zďaleka najvyspelejšia a najlacnejšia z technológií xDSL. Vznikol ako efektívna alternatíva k zastaranému vybaveniu primárnych digitálnych spracovateľských centier E! pre použitie na miestnych sieťových zväzkoch, ako aj primárny prístup k ISDN (PRA ISDN). Vďaka rozšírenému používaniu HDSL v rôznych regiónoch sveta sú postupy nasadzovania takýchto systémov, ich prevádzkovej údržby a testovania dobre zavedené; tiež dobre známy vysoká kvalita parametre a vysokú spoľahlivosť HDSL systémov. Telekomunikační operátori a poskytovatelia sieťových služieb preto ochotne využívajú zariadenia HDSL na vysokorýchlostný prístup k internetu. Avšak najčastejšie použitie HDSL v účastníckej prístupovej sieti vyžaduje použitie aspoň dvoch medených párov, čo nie je takmer vždy možné. Použitie iba jedného páru na usporiadanie HDSL linky výrazne znižuje prekrývajúce sa vzdialenosti. Okrem toho zariadenie HDSL neposkytuje možnosť usporiadať analógový telefón, čo si na tento účel vyžaduje použitie ďalšieho účastníckeho páru. Existujú teda významné faktory motivujúce vhodnosť prechodu z HDSL na ADSL. Pri takejto migrácii sa priepustnosť prístupovej siete v smere zostupu (t.j. od siete k účastníkovi) prudko zvyšuje, stačí jeden pár a je možné zorganizovať analógový telefón. S týmto scenárom migrácie však môžu nastať problémy. Šírka pásma proti smeru pohybu ADSL prístupovej siete (t.j. od predplatiteľa k sieti) je teda typicky menšia ako zodpovedajúca šírka pásma HDSL.

Od IDSL k ADSL

Jednou z modifikácií xDSL technológií je takzvaná IDSL technológia, ktorá má ucelenejšiu skratku „ISDN DSL“. IDSL (ISDN Digital Subscriber Line – digitálna účastnícka linka IDSN). Táto technológia sa javila ako adekvátna reakcia výrobcov zariadení a poskytovateľov internetu na problémy spojené s preťažením komutovanej ISDN siete prevádzkou od používateľov internetu a nedostatočnou rýchlosťou prístupu na internet pre mnohých používateľov používajúcich analógové modemy.

Technológia IDSL jednoducho zahŕňa vytvorenie digitálnej cesty bod-bod s kapacitou 128 Kbps na základe základného prístupového formátu BRI ISDN kombináciou dvoch hlavných B-kanálov, každý s rýchlosťou 64 Kbps; v tomto prípade sa nepoužije pomocný D-kanál poskytovaný vo formáte BRI ISDN, t.j. cesta IDSL má štruktúru typu „128+0“ Kbit/s. IDSL používa štandardné čipy digitálnej účastníckej linky ISDN (nazývané U-rozhranie). Na rozdiel od ISDN U-rozhrania sa však zariadenie IDSL nepripája k internetu cez PSTN alebo ISDN prepínač, ale cez router. Technológia IDSL sa preto používa iba na prenos dát a nemôže poskytovať hlasové služby PSTN ani ISDN.

Najatraktívnejšími vlastnosťami IDSL sú vyspelosť technológie ISDN, nízke náklady na čipy ISDN rozhrania U, jednoduchá inštalácia a údržba v porovnaní s inštaláciou a technická údržbaštandardné ISDN (keďže IDSL obchádza ISDN ústredňu), ako aj možnosť používať štandardné meracie zariadenie ISDN. Okrem toho telekomunikační operátori a poskytovatelia internetových služieb, ktorí nasadzujú ISDN, sú zvyčajne veľmi dobre oboznámení s tým druhým. Preto nie sú žiadne problémy spojené s plánovaním a údržbou liniek IDSL. Hlavným podnetom na migráciu z IDSL na ADSL je poskytnúť rýchlejší prístup k internetu v porovnaní s analógovým modemom. Majte však na pamäti, že pri používaní IDSL na prístup na internet je na prístup do PSTN potrebná druhá účastnícka linka. Prechod na technológiu ADSL, ktorá zachováva možnosť účastníckeho prístupu do komutovanej telefónnej siete (a v prípade potreby aj na internet), umožňuje užívateľovi obmedziť sa len na jednu účastnícku linku, čo je výhodné nielen pre druhú, ale aj pre telekomunikačného operátora.

SDSL (Symetrická digitálna účastnícka linka). Rovnako ako technológia HDSL, aj technológia SDSL poskytuje symetrický prenos dát rýchlosťou zodpovedajúcou rýchlostiam linky T 1 / E 1, ale technológia SDSL má dva dôležité rozdiely. Po prvé, používa sa iba jeden krútený pár vodičov a po druhé, maximálna prenosová vzdialenosť je obmedzená na 3 km. Technológia poskytuje výhody potrebné pre obchodných zástupcov: vysokorýchlostný prístup k internetu, organizáciu viackanálovej telefónnej komunikácie (VoDSL technológia) atď. MSDSL (Multi-speed SDSL) technológia, ktorá umožňuje meniť prenosovú rýchlosť pre dosiahnutie optimálne rozsah a naopak.

SDSL možno opísať rovnako ako HDSL. Je pravda, že vám umožňuje cestovať na kratšiu vzdialenosť ako HDSL, ale môžete ušetriť na druhom páre. Kancelária používateľa sa veľmi často nenachádza viac ako 3 km od miesta prítomnosti operátora a potom má táto technológia jasnú výhodu oproti HDSL v pomere cena/kvalita služby pre svojho používateľa. Možnosť MSDSL umožňuje v prípade, že stav kábla nie je veľmi dobrý, prejsť rovnakú vzdialenosť, ale nižšou rýchlosťou, navyše nie všetci klienti potrebujú plné 2 Mbit/s a veľmi často 256 či dokonca 128 kbit/s je dostatočná.

Ako ďalšia modifikácia SDSL je použité zariadenie HDSL2, čo je vylepšená verzia HDSL využívajúca efektívnejší lineárny prenosový kód.

Možnosti vlastného vývoja ADSL: od prístupu na internet až po poskytovanie celej škály sieťových služieb

Uvažované spôsoby migrácie širokopásmového prístupu sa týkajú nižšej, fyzickej úrovni viacúrovňový telekomunikačný model, keďže technológie xDSL samotné sú v podstate technológiami fyzickej vrstvy. Nemenej zaujímavé sú cesty vlastného vývoja ADSL od prístupu na internet až po poskytovanie celej škály sieťových služieb. Pod celým radom sieťových služieb rozumieme predovšetkým multimediálne služby a interaktívne video.

V súčasnosti približne 85 % z celkového objemu širokopásmových služieb tvorí prístup na internet a len 15 % predstavuje prístup k multimediálnym službám a interaktívnej televízii. Preto prvou fázou širokopásmového prístupu bude v prevažnej väčšine prípadov prístup na internet. Stratégiu poskytovania širokopásmových služieb v súčasnosti celkom plne reprezentuje rozvinutý ITU-T koncept širokopásmovej siete s integráciou služieb ISDN, stručne nazývaný B-ISDN. Ako kľúčový prvok siete B-ISDN bola zvolená metóda asynchrónneho prenosu (ATM), ktorá je založená na koncepte optimálneho využitia šírky pásma kanála na prenos heterogénnej prevádzky (reč, obrázky a dáta). ATM technológia preto tvrdí, že je univerzálnou a flexibilnou dopravou, ktorá je základom pre budovanie ďalších sietí.

ATM, ako každá revolučná technológia, bol vytvorený bez toho, aby sa zohľadnil fakt, že do existujúcich technológií boli vynaložené veľké investície a nikto neopustí staré, dobre fungujúce zariadenia, aj keď sa objavia nové, pokročilejšie zariadenia. Preto sa metóda ATM primárne objavila v teritoriálnych sieťach, kde sú náklady na ATM prepínače v porovnaní s nákladmi na samotnú prepravnú sieť relatívne nízke. Pre LAN je výmena prepínačov a sieťových adaptérov takmer ekvivalentná úplnej výmene sieťového zariadenia a prechod na ATM môže byť spôsobený len veľmi vážnymi dôvodmi. Je zrejmé, že koncept postupného zavádzania bankomatu do existujúcej siete používateľa vyzerá atraktívnejšie (a možno aj realistickejšie). V princípe vám ATM umožňuje priamo prenášať protokolové správy na aplikačnej úrovni, ale častejšie sa používa ako prenos pre protokoly spojových a sieťových vrstiev sietí, ktoré nie sú sieťami ATM (Ethernet, IP, Frame Relay atď.).

Technológia ATM je v súčasnosti odporúčaná ADSL fórom aj ITU-T pre samotné zariadenie ADSL linky (t. j. modem prístupového bodu ATU-C a modem priestorov vzdialeného používateľa ATU-R). Vysvetľuje to predovšetkým skutočnosť, že ATM je štandardom pre širokopásmovú prístupovú sieť B-ISDN.

Zároveň veľká väčšina serverov a používateľských zariadení na internete podporuje protokoly TCP/IP a Ethernet. Pri prechode na technológiu ATM je preto potrebné maximálne využiť zásobník existujúcich protokolov TCP/IP ako hlavný nástroj širokopásmového prístupu k internetu. To platí nielen pre dopravu a sieťová vrstva TCP/IP, ale aj na úrovni linky. Vyššie uvedené platí predovšetkým pre protokol (alebo skôr pre zásobník protokolov) PPP ("Protokol Point to Point"), ktorý je protokolom spojovej vrstvy zásobníka protokolov TCP/IP a upravuje postupy prenosu informačných rámcov cez sériovú komunikáciu. kanály.

Protokol PPP je v súčasnosti široko používaný poskytovateľmi sietí na prístup k internetovým službám pomocou analógových modemov a poskytuje možnosť ovládať takzvané funkcie AAA:

• § Autentifikácia (autentifikácia, t.j. proces identifikácie používateľa).
• § Autorizácia (autorizácia, t. j. prístupové práva ku konkrétnym službám).
• § Účtovníctvo (účtovníctvo zdrojov vrátane tarifikácie služieb).

Pri plnení všetkých týchto funkcií protokol zároveň zaručuje potrebnú ochranu informácií. Pre poskytovateľa internetu je rovnako dôležitá možnosť dynamicky distribuovať obmedzený počet IP adries medzi svojich klientov. Túto funkciu podporuje aj protokol PPP. Pre poskytovateľa internetu aj užívateľa je teda veľmi dôležité zachovať protokol PPP pri prístupe k širokopásmovému internetu cez ADSL linku metódou ATM.

Okrem uvažovaného spôsobu prevádzky siete ADSL pomocou technológie ATM, ktorý sa stručne nazýva „PPP cez ATM“, existuje niekoľko ďalších: „Klasická IP cez ATM“ („Classical IP and ARP over ATM“ alebo IPOA) , špecifikácia „Emulation“ vyvinutá lokálnymi sieťami fóra ATM“ (emulácia LAN alebo LANE), nová špecifikácia fóra ATM „Multiprotocol Over ATM“ (alebo MPOA).

Napriek tomu, že štandard ATM je uznávaný ako najsľubnejší univerzálny štandard na prenos heterogénnych informácií (reč, video a dáta), nie je bez jeho nedostatkov, z ktorých hlavnou je stále zložitý a zdĺhavý proces vytvárania trvalého virtuálneho kanálové PVC.

V súčasnosti je najpopulárnejším protokolom prenosu dát, predovšetkým pre internetové aplikácie, zásobník protokolov TCP/IP. V súvislosti s nástupom technológie ATM vyvstáva otázka: „Mali by sme úplne opustiť TCP/IP a prijať iba ATM?“ Život ukázal, že najlepšie urobíte, ak spojíte výhody týchto dvoch technológií. Preto ADSL Forum ako nástroj na migráciu technológie ADSL od prístupu na internet k poskytovaniu kompletného súboru sieťových služieb považuje nielen metódu ATM, ale aj štandard TCP/IP. Je to celkom logické a je to v záujme telekomunikačných operátorov aj používateľov vzhľadom na širokú škálu podmienok miestnej prístupovej siete.

Od ADSL po VDSL

S rastúcim dopytom používateľov po zvýšenej kapacite budú čisto medené účastnícke prístupové siete čoraz viac migrovať na kombinované medené optické siete, spoločne známe ako FITL (Fiber In The Loop). Keďže sa optické vlákno v tejto kombinovanej sieti približuje k užívateľom na svojej medenej časti, môže byť dopyt po technológii VDSL, ktorá nahradí ADSL. VDSL (digitálna účastnícka linka s veľmi vysokou bitovou rýchlosťou). Technológia VDSL je technológia xDSL s najvyššou rýchlosťou. V asymetrickej verzii poskytuje rýchlosť downstreamového prenosu dát v rozmedzí od 13 do 52 Mbit/s a upstream dátovú prenosovú rýchlosť v rozmedzí od 1,6 do 6,4 Mbit/s, v symetrickej verzii - v rozmedzí od 13 do 26 Mbit/s. , cez jeden krútený pár telefónnych drôtov. Technológiu VDSL možno považovať za cenovo výhodnú alternatívu k ukladaniu vlákien optický kábel koncovému užívateľovi. Maximálna vzdialenosť prenosu dát sa však pri tejto technológii pohybuje od 300 m (pri rýchlosti 52 Mbit/s) do 1,5 km (pri rýchlosti až 13 Mbit/s). Technológia VDSL môže byť použitá na rovnaké účely ako ADSL; Okrem toho ho možno použiť na prenos televíznych signálov s vysokým rozlíšením (HDTV), video-on-demand atď.

Pozitívnu úlohu zohralo naše zaostávanie v rozvoji sietí na prenos dát - operátori nemali čas investovať značné prostriedky do vybavenia pre komutované úzkopásmové ISDN siete, ako aj do rozvoja účastníckych sekcií sietí na prenos dát na báze HDSL a IDSL zariadení. .

Z vyššie uvedeného je zrejmé, že v ruských podmienkach bude najrozšírenejším scenárom vývoj káblových účastníckych prístupových sietí z analógového modemu na ADSL. Už dnes vzrástol dopyt po službách vysokorýchlostného prístupu k internetu natoľko, že má zmysel aspoň začať študovať ekonomické a technické otázky nasadzovania účastníckych prístupových sietí založených na technológiách xDSL.

Každá technológia z rodiny technológií xDSL teda úspešne rieši problém, pre ktorý bola vyvinutá. Dve z nich – ADSL a VDSL – umožňujú telefónnym operátorom poskytovať nové typy služieb a existujúca telefónna sieť má reálne vyhliadky stať sa sieťou s plnými službami. Čo sa týka samotných operátorov, s najväčšou pravdepodobnosťou časom zostanú len tí, ktorí dokážu užívateľovi poskytnúť maximálny rozsah služieb.

Pripojenie účastníkov pomocou optických vlákien

Zariadenia na pripojenie účastníkov pomocou optického kábla sa rozšírili v Európe a USA. Výhody takéhoto riešenia sú zrejmé: vysoká spoľahlivosť, kvalita prenosu a priepustnosť, teda prakticky neobmedzená rýchlosť na používateľskom rozhraní. bohužiaľ, toto rozhodnutie Má to aj nevýhody. Po prvé, čas potrebný na položenie kábla a získanie všetkého potrebné povolenia môže byť dosť významný, čo znižuje mieru návratnosti investície. Po druhé, použitie optického vlákna môže byť ekonomicky opodstatnené iba pri pripojení veľkého počtu účastníkov sústredených na jednom mieste, napríklad v oblastiach masového rozvoja alebo v kancelárskych budovách. V oblastiach s nízkou hustotou účastníkov sa využíva len 5 – 10 % zdrojov optických káblov, preto je hospodárnejšie zahustiť existujúcu káblovú sieť alebo využiť rádiový prístup.

Optické vlákno sa dnes hojne používa namiesto viacžilových telefónnych káblov v úseku medzi telefónnou ústredňou (PBX) a vzdialeným rozbočovačom, ku ktorému sú pripojené napríklad telefóny inštalované v bytoch poschodovej budovy alebo viacerých budov. . Zariadenie, ktoré implementuje multiplexovanie/demultiplexovanie liniek individuálne pripojenie predplatiteľov, sa nazýval Digital Loop Carrier (DLC), čo možno preložiť ako „systém digitálnej koncentrácie telefónne linky" Takéto systémy sa vyrábajú v USA, západnej Európe, Ázii (AFC, SAT, Siemens atď.). Niekoľko podnikov sa pripravuje na vydanie DLC v Rusku.

Zariadenie DLC je svojou architektúrou multiplexer s časovým delením s rôznymi používateľskými rozhraniami a linkovým rozhraním pre priame pripojenie k optickému vláknu. To zaisťuje integráciu viacerých účastníckych liniek do jedného vysokorýchlostného digitálneho toku prichádzajúceho do PBX (sieťového uzla) cez optický kábel.

Súprava používateľské rozhrania, spravidla obsahuje analógové účastnícke dvojvodičové rozhranie (bežný telefón), analógové rozhranie so signalizáciou E&M, digitálne rozhranie (V.24 alebo V.35), rozhranie ISDN. Rozhrania staníc umožňujú pripojenie k analógovým pobočkovým ústredniam (cez účastnícke dvojvodičové rozhranie alebo rozhranie E&M), digitálnym pobočkovým ústredniam (cez rozhranie E! so signalizáciou V.51 alebo rozhranie EZ so signalizáciou V.52). Samozrejmosťou je aj pripojenie cez ISDN rozhranie a digitálne rozhranie V.24/V.35 (pre pripojenie k dátovej sieti).

Lineárne rozhrania moderných zariadení DLC možno rozdeliť do niekoľkých skupín:

• § Pre priame pripojenie k optickým vláknam je potrebné optické rozhranie (rýchlosť linky sa zvyčajne pohybuje od 34 do 155 Mbit/s). Napríklad v systéme NATEKS 1100E je rýchlosť 49,152 Mbit/s, príjem a prenos prebieha oddelene cez dve vlákna, vlnová dĺžka laserového žiariča je 1310 nm.
• § Elektrické rozhranie - od E! (2 Mbit/s) do EZ (34 Mbit/s) – umožňuje pripojenie k vysokorýchlostným sieťam, ktoré poskytujú transparentný prenos digitálnych streamov (napríklad do siete SDH). Elektrické rozhranie vám tiež umožňuje pripojiť zariadenie cez HDSL cesty alebo mikrovlnné linky atď krátke vzdialenosti(do 1 km pozdĺž E!) pripojte prvky systému priamo.

Predplatiteľská prístupová sieť – ide o súbor technických prostriedkov medzi koncovými účastníckymi zariadeniami inštalovanými v priestoroch užívateľa a spínacím zariadením, ktorého plán číslovania (alebo adresovania) zahŕňa koncové zariadenia pripojené k telekomunikačnému systému.

5.1. Modely siete s predplatiteľským prístupom

V modernom telekomunikačnom systéme sa mení nielen úloha prístupovej siete. Vo väčšine prípadov sa rozširuje aj územie, v rámci ktorého je vytvorená prístupová sieť. Aby sa odstránili rozdiely vo výklade miesta a úlohy prístupovej siete v moderných publikáciách, na obr. Obrázok 5.1 ukazuje model perspektívneho telekomunikačného systému.

Obrázok 5.1 – Model telekomunikačného systému

Prvým prvkom telekomunikačného systému je súbor koncových a iných zariadení, ktoré sú inštalované v priestoroch účastníka (užívateľa). V anglickej technickej literatúre tento prvok telekomunikačného systému zodpovedá termínu Customer Premises Equipment (CPE).

Druhým prvkom telekomunikačného systému je v skutočnosti účastnícka prístupová sieť. Úlohou účastníckej prístupovej siete je zabezpečiť interakciu medzi zariadením inštalovaným v priestoroch predplatiteľa a tranzitnou sieťou. Typicky je spínacia stanica inštalovaná na rozhraní medzi účastníckou prístupovou sieťou a tranzitnou sieťou. Priestor pokrytý účastníckou prístupovou sieťou leží medzi zariadením umiestneným v priestoroch účastníka a touto spínacou stanicou.

Účastnícka prístupová sieť je rozdelená na dve sekcie - spodná rovina obr. 5.1. Účastnícke linky (Loop Network) možno považovať za jednotlivé prostriedky pripojenia koncových zariadení. Tento fragment účastníckej prístupovej siete je spravidla súborom AL. Prenosová sieť slúži na zlepšenie efektívnosti účastníckych prístupových zariadení. Tento fragment prístupovej siete je realizovaný na báze prenosových systémov a v niektorých prípadoch sa využívajú aj zariadenia na koncentráciu záťaže.

Tretím prvkom telekomunikačného systému je tranzitná sieť. Jeho funkciou je vytvoriť spojenie medzi koncovými zariadeniami v rôznych účastníckych prístupových sieťach alebo medzi koncovým zariadením a prostriedkami na podporu akýchkoľvek služieb. V uvažovanom modeli môže tranzitná sieť pokrývať oblasť buď v rámci toho istého mesta alebo dediny, alebo medzi účastníckymi prístupovými sieťami dvoch rôznych krajín.

Štvrtý prvok telekomunikačného systému ilustruje prostriedky prístupu k rôznym telekomunikačným službám. Na obr. 5.1, v poslednej elipse je názov uvedený v pôvodnom jazyku (Service Nodes), ktorý je preložený tromi slovami - uzly, ktoré podporujú služby. Príkladom takéhoto uzla môžu byť pracoviská telefónnych operátorov a servery, v ktorých sú uložené akékoľvek informácie.

Na obr. 5.1 štruktúra by sa mala považovať za sľubný model telekomunikačného systému. Aby sme vyriešili terminologické problémy, obráťme sa na model vlastný účastníckym prístupovým sieťam analógových telefónnych ústrední. Takýto model je znázornený na obr. 5.2. Pri zvažovaní existujúcich lokálnych sietí budeme spravidla používať dva pojmy - „Sieť predplatiteľov“ alebo „Sieť AL“. Slová "Sieť s predplatiteľským prístupom" sa používajú, keď hovoríme o o perspektívnom telekomunikačnom systéme.

Obrázok 5.2 – Model účastníckej siete

Tento model je platný pre GTS aj STS. Okrem toho pre GTS znázornené na obr. Model 5.2 je invariantný k štruktúre medzistaničnej komunikácie. Je identická pre:

nezónové siete pozostávajúce len z jednej telefónnej ústredne;

regionalizované siete, ktoré pozostávajú z niekoľkých regionálnych automatických telefónnych ústrední (RATS), vzájomne prepojených na princípe „každý s každým“;

regionalizované siete vybudované s uzlami prichádzajúcich správ (INO) alebo s uzlami odchádzajúcich správ (UIS) a OMS.

Pre všetky prvky účastníckej siete sú termíny v angličtine uvedené v zátvorkách. Je potrebné poznamenať, že termín „medzikabinetová komunikačná linka“ (Link cable) sa v domácej terminológii ešte nepoužíva, pretože takéto trasy sa v GTS a STS takmer nikdy nepoužívajú.

Model ilustrujúci hlavné možnosti konštrukcie účastníckej siete je znázornený na obr. 5.3. Tento obrázok popisuje niektoré časti predchádzajúceho modelu.

Obrázok 5.3 – Hlavné možnosti konštrukcie

účastníckej siete

Na obr. 5.3 používa množstvo zápisov, ktoré sa v domácej technickej literatúre vyskytujú len zriedka. Bod krížového spojenia je znázornený ako dve sústredné kružnice. Tento symbol sa často používa v dokumentoch ITU. Typické je aj označenie rozvodnej skrine (Distribution point) čiernym štvorčekom.

Model znázornený na obr. 5.3 možno považovať za univerzálne vzhľadom na typ spínacej stanice. V princípe je to rovnaké ako pre manuálnu telefónnu ústredňu, tak aj pre najmodernejší digitálny informačný distribučný systém. Okrem toho je tento model invariantný k typu interaktívnej siete, ako je telefón alebo telegraf.

Na druhej strane, digitálna spínacia stanica môže mať svoj vlastný model, ktorý bude presnejšie odrážať špecifiká účastníckej prístupovej siete. Táto úloha je dosť náročná. Problémom je, že proces zavádzania digitálnej ústredne vedie k zmenám v štruktúre lokálnej telefónnej siete. V niektorých prípadoch to výrazne ovplyvňuje štruktúru účastníckej siete. Typickým príkladom takejto situácie je inštalácia digitálnej rozvodnej stanice, ktorá nahradí niekoľko starých elektromechanických staníc. Staničná časť digitálnej ústredne - pri tomto spôsobe modernizácie miestnej telefónnej siete - vlastne zjednocuje všetky územia obsluhované predtým demontovanými elektromechanickými telefónnymi ústredňami. Okrem toho pri implementácii digitálnej ústredne môžu vzniknúť špecifické (trvalé alebo dočasné) riešenia, keď sú niektoré skupiny vzdialených účastníkov prepojené pomocou koncentrátorov.

Samozrejme, že takéto rozhodnutia musia byť brané do úvahy vo fáze vývoja všeobecnej koncepcie modernizácie miestnej telefónnej siete. Po prijatí vhodných koncepčných rozhodnutí môžete začať hľadať optimálne možnosti budovanie účastníckej prístupovej siete. Pre hypotetickú digitálnu spínaciu stanicu sú tieto možnosti uvedené na obr. 5.4. Posledné dva obrázky (5.3 a 5.4) majú niekoľko spoločných bodov.

Obrázok 5.4 – Model účastníckej prístupovej siete pre digitálnu ústredňu

Po prvé, obe štruktúry znamenajú prítomnosť takzvanej „zóny priameho napájania“ - enklávy, v ktorej sú elektrické vedenia pripojené priamo na krížové prepojenie (bez spojovacích káblov v rozvodných skriniach).

Po druhé, za „zónou priameho napájania“ sa nachádza ďalšia oblasť prístupovej siete, pre ktorú je v digitálnej stanici vhodné použiť vzdialené účastnícke moduly (huby alebo multiplexery) a pre analógovú pobočkovú ústredňu - buď nekomprimované káble. alebo kanály tvorené prenosovými systémami.

Po tretie, treba poznamenať, že štruktúra účastníckej siete - bez ohľadu na typ spínacej stanice - zodpovedá grafu so stromovou topológiou. To je významné z hľadiska spoľahlivosti komunikácie: použitie technológie digitálneho prepínania nielenže nezvyšuje faktor dostupnosti AL, ale v niektorých prípadoch ho znižuje v dôsledku zavedenia dodatočného vybavenia v oblasti od kríža ATS. -krajina do užívateľského terminálu.

Na zostavenie zoznamu ďalších požadovaných pojmov a najmä na vytvorenie súladu medzi koncepciami prijatými v domácej praxi a dokumentmi ITU je vhodné poskytnúť štruktúru siete AL, ktorá je uvedená v hornej časti obr. 5.5.

Pre blokovú schému AL (horná časť obr. 5.5) sú uvedené tri možnosti pripojenia účastníckeho terminálu k spínacej stanici.

Horná časť tohto obrázku ukazuje sľubnú možnosť pripojenia TA bez použitia prechodného crossover zariadenia. Kábel je vedený od krížovej prípojky do rozvodnej skrine, kde je telefón pripojený cez účastnícku kabeláž.

V strednej vetve obrázku je znázornený variant zapojenia TA pomocou skriňového systému, keď je medzi priečnu prípojku a rozvodnú skriňu umiestnené medzizariadenie. V našom modeli je úloha takéhoto zariadenia priradená rozvodnej skrini.

V niektorých prípadoch je AL organizovaná pomocou nadzemných komunikačných liniek (ACL). Na obr. 5.5 táto možnosť je zobrazená na spodnej vetve. V takejto situácii sa na stĺp inštaluje káblová skrinka (CB) a vstupno-výstupné izolátory. V mieste rozvodnej skrine je inštalované účastnícke ochranné zariadenie (APD), ktoré zabraňuje prípadnému vplyvu nebezpečných prúdov a napätí na jednotku. Treba poznamenať, že organizácia rozvodne alebo jej jednotlivých úsekov prostredníctvom výstavby nadzemných vedení sa neodporúča; ale v niektorých prípadoch je to jediná možnosť organizácie prístupu predplatiteľov.

Obrázok 5.5 – Bloková schéma a spoje zariadenia účastníckej linky pre GTS a STS