Головна › Встановлення та налаштування › Історія розвитку мереж абонентського доступу. Абонентські доступи до мережі ISDN. Введення в ISDN

Історія розвитку мереж абонентського доступу. Абонентські доступи до мережі ISDN. Введення в ISDN

Мережа місцевого доступузабезпечує зв'язок між користувачем телефону та місцевою АТС. Абоненти звичайного телефону та ISDN використовують два дроти або звичайну абонентську лінію, але для ділових клієнтів може знадобитися оптичне волокно або мікрохвильова радіолінія, що мають більш високу ємність. Багато різних технологій використовують у мережі місцевого доступу, щоб приєднати абонентів до громадської телекомунікаційної мережі. Малюнок 9.2. ілюструє структуру мережі місцевого доступу та показує найбільш важливі технологіїу використанні. У більшості з'єднань абонента з АТС використовуються пари з двох мідних дротів. Абонентські кабелі містять багато таких пар, які захищені зовні загальним екраном із алюмінієвої фольги та пластмасовою оболонкою. У міських умовах кабелі укладаються в грунт і можуть бути дуже великими за ємністю, включаючи сотні пар. Розподільні щити, які встановлюються зовні або всередині будівель, необхідні для поділу більших кабелів на менші за ємністю та розподілу абонентських пар у будівлях, як показано на рис. 9.2. У передмістях чи сільській місцевості, підвішені на опорах кабелі - часто більш економічне рішення, ніж підземні кабелі.

Мал. 9.2. Приклад мережі місцевого доступу.

Оптичний зв'язок використовується тоді, коли потрібна висока (понад 2 Мбіт/c) швидкість передачі, або дуже гарна якістьпередачі. Мікрохвильова радіолінія - часто більш економічне рішення, ніж оптичне волокно, особливо тоді, коли виникає потреба замінити існуючий кабель іншим кабелем, з більшою ємністю.

Встановлення оптичних або мідних кабелів займає більше часу тому, що потребує дозволу від міської влади. Прокладання кабелів обходиться дуже дорого, особливо в тих випадках, коли вони повинні бути занурені в ґрунт.

Одна з технологій здійснення абонентських ліній відома як бездротовий радіодоступ(WLL). Ця технологія використовує радіохвилі та не потребує встановлення абонентського кабелю; це – швидкий та дешевий спосіб підключення нового абонента до суспільної телефонної мережі. За допомогою цієї технології нові оператори можуть надати послуги в місцевості, де колишній оператор має кабелі. Бездротовий радіодоступ можна використовувати для заміни старих, підвішених на опорах абонентських ліній у сільських районах.

Коли ємність кабелів мережі (через підключення нових абонентів) має бути збільшена, може виявитися економічнішою встановити концентраторидля віддалених абонентів, або абонентські мультиплексоривикористовувати існуючі кабелі більш ефективно. Ми використовуємо кожен із цих термінів, щоб описати лише одну з можливостей підключення віддалених одиниць комутації.

Концентраторможе перемикати місцеві дзвінки серед кількох абонентів, підключених до нього. Концентратор за своєю суттю – частина телефонної станції, яка переміщена ближче до далеко розташованих абонентів. Цифрова передача між телефонною станцією та концентратором істотно покращує використання з'єднувальних кабелів, так що часом двопровідний кабель у вигляді пари служить десяткам абонентів.

Абонентські мультиплексориможуть приєднати кожного абонента до індивідуального коридору (канала) у часі у системі ІКМ. Детальні функціональні можливостісистеми залежать від виробника, але можна сказати, що тільки ті абоненти, які часто піднімають трубку, економно використовують (зберігають) канал до місцевої телефонної станції.

Ми пояснили альтернативи абонентського доступу на рис. 9.2 , головним чином з точки зору служби нерухомих телефонів, але вони можуть також використовуватися і для забезпечення доступу до Інтернету.

Місцева телефонна станція. Абонентські лінії з'єднують абонентів із місцевими телефонними станціями, які займають найнижчий рівень у ієрархії комутаційних вузлів. Основні завдання цифрової телефонної станції:

Виявляти факт підняття абонентом трубки, аналізувати набраний номер та визначати чи є маршрут доступним.

Підключати абонента до сполучної лінії, що веде від АТС до МТС, для міжміських телефонних розмов.

Підключати абонента до іншого абонента тієї ж місцевої телефонної станції.

Визначати, чи вільний абонент за набраним номером та надсилати сигнал дзвінка до нього.

Забезпечувати вимірювання трафіку та збирати статистичні дані про своїх абонентів.

Забезпечувати перехід від двопровідної абонентської лінії до чотирипровідної лінії міжміської мережі.

Перетворювати аналоговий мовний сигнал на цифровий сигнал(У системі передачі з ІКМ).

Розмір місцевої телефонної станції змінюється від сотень абонентів до

десятків тисяч абонентів чи навіть більше. Маленька місцева телефонна станція, іноді називається як віддалена одиниця комутації(RSU), виконує комутацію та функції концентрації так само, як і всі місцеві АТС. Місцева телефонна станція зменшує необхідну для зовнішніх зв'язків ємність ліній передачі (кількість мовних каналів) зазвичай з фактором стиснення 10 або більше; тобто, кількість місцевих абонентів приблизно в 10 разів вища, ніж кількість з'єднувальних ліній (каналів) від місцевої телефонної станції до зовнішніх станцій. Рисунок 9.2 показує лише деякі різні підключення абонента місцевої телефонної станції та шляхи для їх фізичного встановлення .

Головний щит перемикань(ГЩП) – конструкція, що містить силове та випробувальне обладнання для оброблення кінців вхідних кабелів та проведення дротяного монтажу, що з'єднує зовнішні та внутрішні ланцюги станції.

Всі абонентські лінії підключаються до головного щита – кросу, що розташований близько до місцевої телефонної станції, як показано на рис. 9.3. Це - велика конструкція з великою кількістю дротяних з'єднань. Абонентські парипідключаються до комутаційного поля з одного боку, а пари місцевої телефонної станції з іншого. Усередині комутаційного поля залишається достатньо місця для перехресних з'єднань. Кабелі та з'єднувачі зазвичай розміщують логічним шляхом так, щоб бачити структуру мережі абонентських пар та мережі з'єднань. Це фіксоване з'єднання кабелів залишається тим самим тривалі періоди часу, але з'єднання між сторонами комутаційного поля змінюються щодня, наприклад, тому, що абонент переїхав до іншого будинку в радіусі дії тієї ж АТС.

Перехресні з'єднання у ГЩПзазвичай роблять крученими парами, які допускають швидкості передачі даних до 2 Mбіт/с. Звичайні абонентські пари використовуються лише для з'єднань аналогових телефонів, аналогових та цифрових установчих АТС, терміналів ЦСІО та ADSL. Телефон, з ADSLі звичайний аналоговий телефон використовують для підключення до головного щита перемикань звичайну двопровідну абонентську лінію. Дані та мовний сигнал можуть у ній використовуватися одночасно, вони поділяються на телефонній станції, де мовний сигнал надходить до звичайного аналогового обмінного інтерфейсу, а дані надходять до Інтернету, як показано на рис. 9.3.

Цифрова телефонна станціяможе включати і аналоговий і цифровий абонентські інтерфейси. Для цифрової установчої АТС ( автоматичної системикомутації, яка обслуговує установу) доступні цифрові інтерфейси з пропускною здатністю до 2 Мбіт/с.

Якщо місцевий комутатор має можливість працювати з ЦСИО, то йому доступні інтерфейси для первинної і основний швидкостей передачі.

Звичайні абонентські пари використовуються для підключення ЦСІО з основною швидкістю передачі (160-кбіт/c у двох напрямках) до мережевого терміналу (СТ), розміщеного у приміщенні клієнта.

Інтерфейс ЦСІО для первинної швидкості даних (2 Мбіт/с) використовується

для підключення цифрової установчої (приватної) АТС. Він вимагає двох пар проводів, по одному на кожен напрямок передачі та підтримує багато одночасних зовнішніх викликів.

На додаток до головного щита перемикань оператори мережі можуть використовувати інші щити перемикань для управління мережами передачі та їх обслуговування. Оптичний щит перемикань (ОЩП) містить два поля оптоволоконних з'єднувачів. Оптичні кабелі мережі пов'язані з одним полем з'єднувачів, з іншим полем пов'язані оптичні лініїкінцевих пристроїв. Перехресні з'єднання між двома полями з'єднувачів утворюються оптичними волокнами. Це дозволяє обслуговуючому персоналу, наприклад, замінювати дефектне оптичне кабельне з'єднання запасним.

Цифровий щит перемикань(ЦЩП) – система перехресних з'єднань, до якої підключаються цифрові інтерфейси від системи ліній та телефонної станції (або іншого обладнання мережі). За допомогою ЦЩП для первинної швидкості передачі даних (2 Мбіт/с) оператор може легко змінити з'єднання між вхідними і вихідними ділянками обладнання.

Мал. 9.3. Мережа абонентського доступу та входи місцевої цифрової телефонної станції .

Цифровий щит перемикань може бути виконаний у вигляді цифрового обладнанняпоперечних з'єднань (ЦОПС), якого підключаються багато високошвидкісних систем передачі. ЦОПС управляється дистанційно через інтерфейс керування мережі та оператор може змінити конфігурацію перехресних з'єднань за допомогою системи керування мережі. Використовуючи систему управління мережі, він може, наприклад, визначити до якого з інтерфейсів на 2-Мбіт/с підключений певний 64-кбіт/с тимчасовий канал іншого інтерфейсу на 2-Мбіт/с.

Контрольні питання:

1. Опишіть три варіанти передачі даних через телекомунікаційні мережі.

2. Вкажіть елементи телекомунікаційної мережі.

3. За яким принципом організовано мережу абонентського (місцевого) доступу?

4. Наведіть приклади мережі абонентського доступу.

Основні поняття мережі абонентського доступу (САД)

Основні поняття мережі абонентського доступу

Мережа абонентського доступу (САД)- це сукупність технічних засобівміж кінцевими абонентськими пристроями, встановленими в приміщенні користувача, і тим комутаційним обладнанням, до плану нумерації (або адресації) якого входять термінали, що підключаються до телекомунікаційної системи.

Модель, що ілюструє основні варіанти побудови абонентської мережі, наведена малюнку 1.1 . Ця модель справедлива як міських телефонних мереж (ГТС), так сільських телефонних мереж (СТС). Понад те, для ГТС наведена малюнку 1.1 модель інваріантна до структури міжстанційного зв'язку. Вона ідентична для:

Нерайонованих мереж, що складаються лише з однієї телефонної станції;

Районованих мереж, що складаються з кількох районних АТС (РАТС), з'єднаних між собою за принципом "кожна з кожною";

Районованих мереж, побудованих з вузлами вхідного повідомлення (УВС) або з вузлами вихідного повідомлення (УІС) та УВС.

Малюнок 1.1- Основні варіанти побудови абонентської мережі

Модель, показана малюнку 1.1, може вважатися універсальної щодо типу комутаційної станції. У принципі вона однакова як для ручної телефонної станції, так і для найсучаснішої цифрової системи розподілу інформації. Більш того, дана модельінваріантна до виду інтерактивної мережі, наприклад телефонної або телеграфної .

Магістральна ділянка АЛ(Direct service area) - ділянка абонентської лінії від лінійної сторони кросу або вступно-комутаційного пристрою місцевої станції, концентратора або іншого виносного модуля до розподільної шафи, включаючи ділянки міжшкафного зв'язку. Магістральній ділянці АЛ відповідає термін "Main cable". Магістральною ділянкою вважається також зона прямого живлення, в межах якої для побудови мережі розподільні шафи не використовуються. Зона прямого живлення займає територію, що примикає до телефонної станції у радіусі приблизно до 500 метрів.

Розподільча ділянка АЛ- Ділянка абонентської лінії від розподільчої кабельної шафи до абонентського пункту. Цій ділянці АЛ - залежно від структури мережі доступу - відповідають терміни "Primary distribution cable" та "Secondary distribution cable". А частина площі, яку займає розподільна ділянка, називається зазвичай "Cross-connection area".

Абонентське проведення- Ділянка абонентської лінії від розподільної коробки до розетки включення кінцевого абонентського телефонного пристрою. В англомовній технічній літературі використовуються два терміни:

- "Subscriber"s lead-in" - ділянка від розподільчої коробки до приміщення абонента;

- "Subscriber"s service line" - ділянка від розподільної коробки до телефону.

Крос, СКУ- обладнання стику станційних та лінійних ділянок абонентських та сполучних ліній міських, сільських та комбінованих телефонних мереж. Цей елемент мережі доступу в англомовній технічній літературі має назву "Main distribution frame"; часто використовується абревіатура MDF.

Кабельна розподільна шафа (ШР)- кінцевий кабельний пристрій, призначений для встановлення кабельних боксів (з плінтами, без елементів електричного захисту), в яких здійснюються з'єднання магістральних та розподільчих кабелів абонентських ліній місцевих телефонних мереж. Кабельній розподільній шафі відповідає термін "Cross-connection point". Якщо АЛ проходить через два ШР, то в англомовній технічній літературі - для другої шафи - додають прикметник "secondary". З іншого боку, якщо ШР перебуває у спеціально обладнаному приміщенні, він іменується як " Cabinet " . У тому випадку, коли ШР розташовується біля стіни будівлі або іншого подібного місця, він називається Sub-cabinet або Pillar. Ці позначення зазвичай вказуються в дужках після функціонального призначення - Cross-connection point. У технічній літературі використовують ще кілька термінів, більш-менш відповідних ШР. Найчастіше зустрічається слово "Curb".

Абонентська розподільна коробка (РК)- кінцевий кабельний пристрій, призначений для здійснення стику кабельних пар, включених у плінт розподільної коробки, з однопарними проводами абонентських проводок. Distribution point (DP) – аналог терміна "Абонентська розподільна коробка".

Кабельна каналізація(Duct або Cable duct) – сукупність підземних трубопроводів та колодязів (оглядових пристроїв), призначених для прокладання, монтажу та технічного обслуговування кабелів зв'язку.

Колодязь (оглядовий пристрій) кабельної каналізації(Jointing chamber або Jointing manhole) - пристрій, призначений для прокладання кабелів у трубопроводи кабельної каналізації, монтажу кабелів, розміщення супутнього обладнання та технічного обслуговування кабелів зв'язку.

Кабельна шахта(Exchange manhole) - спорудження кабельної каналізації, що розміщується у підвальному приміщенні телефонної станції, через яке кабелі вводяться в будівлю станції і в якому, як правило, багатопарні лінійні кабелі розпаюються на станційні кабелі ємністю 100 пар.

Поняття абонентської лінії

Абонентська лінія (АЛ)- Лінія місцевої телефонної мережі, що з'єднує кінцевий абонентський телефонний пристрій з абонентським комплектом (АК) кінцевої станції, концентратора або іншого виносного модуля. В англомовній технічній літературі використовується термін Subscriber line або просто Line.

Функції АЛ у існуючій телекомунікаційній системі:

Забезпечення двостороннього перенесення повідомлень на ділянці між терміналом користувача та абонентським комплектом кінцевої станції;

Обмін сигнальною інформацією, необхідною для встановлення та роз'єднання з'єднань;

Підтримка заданих показників якості передачі інформації та надійності зв'язку терміналу з кінцевою станцією.

Структурна схема та стики обладнання абонентських ліній для ГТС та СТС наведено на малюнку 1.2.

Для структурної схеми АЛ (верхня частина малюнка 1.2) представлено три варіанти підключення абонентського терміналу до комутаційної станції.

Верхня гілка цього малюнка показує перспективний варіант підключення без використання проміжного кросового обладнання. Кабель прокладається від кросу до розподільчої коробки, де за допомогою абонентської проводки здійснюється підключення.

Малюнок 1.2 - Структурна схема та стики обладнання абонентських ліній для ГТС та СТС

На середній гілці малюнка зображений варіант підключення ТА по шафовій системі, коли між кросом та розподільчою коробкою розміщується проміжне обладнання. У нашій моделі роль такого обладнання відведена розподільчій шафі.

Нерідко АЛ організується з допомогою повітряних ліній зв'язку (ВЛС). На малюнку 1.2 цей варіант показано на нижній гілці. У такій ситуації на стовпі встановлюється кабельний ящик (КЯ) та вступно-вивідні ізолятори. У місці розміщення розподільчої коробки монтується абонентське захисний пристрій(АЗУ), що запобігає можливому впливу на ТА небезпечних струмів і напруг. Слід зазначити, що організація АЛ чи її окремих ділянок з допомогою будівництва повітряних ліній зв'язку не рекомендується; Однак у ряді випадків - це єдиний варіант організації абонентського доступу.

Основні поняття мультисервісної мережі абонентського доступу (МСАД)

Основні поняття МСАД

Під мультисервісною мережею абонентського доступу (МСД) розуміють таку мережу, яка підтримує передачу різнорідного трафіку між кінцевими користувачами (системами) та транспортною мережею, використовуючи єдину мережеву архітектуру, що дозволяє зменшити різноманітність типів обладнання та застосовувати єдині стандарти .

Архітектура та функції МСАД повинні підтримувати три види послуг:

Передача мови (звуку, телефонний зв'язок, мовна пошта тощо) - передача даних (Інтернет, факс, передача файлів, електронна пошта, електронні платежі тощо);

Передача відеоінформації (відео на запит, телепрограми, відеоконференції тощо).

Концепція розвитку мультисервісних мереж доступу включає в себе два напрями:

Інтенсифікацію використання існуючих абонентських ліній;

Будівництво мереж доступу із використанням нових технологій.

Технології МСАД

Технології, що застосовуються у МСАД, можна класифікувати у різний спосіб. Один з таких способів – розподіл технологій на дві групи відповідно до середовища передання:

Провідні;

Бездротові.

1) Дротові використовують (повністю або частково) фізичні ланцюги. Це може бути кручена мідна пара, коаксіальний кабель, оптоволокно, проводка мереж електроживлення та ін. Серед них можна виділити групу технологій, що використовують мідні пари, які цікаві принаймні з двох точок зору. По-перше, вони забезпечують підтримку нових інфокомунікаційних послуг. По-друге, використовуючи традиційні фізичні ланцюги, ці технології дозволяють зменшити витрати на модернізацію мережі доступу, навіть якщо платоспроможний попит на нові послуги знаходиться на низькому рівні.

Технології на базі провідних засобів можуть бути розподілені за такими групами:

Послуги, що надаються абонентам телефонної мережі загального користування (ТФОП);

технології доступу до послуг цифрової мережі з інтеграцією служб (ISDN);

Технології цифрової абонентської лінії – xDSL (кручена мідна пара – симетричний кабель);

Технології локальних обчислювальних мереж LAN (вита пара, коаксіальний кабель та оптоволоконний кабель);

Технології оптичного доступу OAN (оптоволоконний кабель);

Технології мереж кабельного телебачення (КТВ) (коаксіальний та оптоволоконний кабелі);

Технології мереж колективного доступу (проводка мереж електроживлення, проведення радіотрансляційних мереж);

У цій групі необхідно відзначити також технології бездротових абонентських ліній у поєднанні з фізичними ланцюгами (WLLх). У цьому випадку перехід до двопровідних фізичних кіл здійснюється в певній точці "x". Ці технології найчастіше застосовують у сільській місцевості.

Класифікація технологій цієї групи представлена у таблиці 2.1.

2) Бездротові - на базі засобів радіозв'язку, які доповнюють та розширюють можливості провідного зв'язку та дозволяють реалізувати повний спектр інформаційних послуг: передачу телефонних повідомлень, обмін даними, передачу відеозображень.

Провідні технології .

Розглянемо докладніше провідні технології, наведені у таблиці 2.1.

Телефонна мережа загального користування (ТФОП) створювалася надання послуг телефонії. Доступ абонентів до обмеженого набору послуг ТФОП здійснюється за лініями зв'язку на основі мідних пар за допомогою обладнання (телефонних та факсимільних апаратів та модемів), що функціонує відповідно до алгоритмів встановлення телефонних з'єднань.

Мережа ISDN (Integrated Services Digital Network) – цифрова мережа з інтеграцією служб – цифрова мережа зв'язку з комутацією каналів. Доступ у мережах ISDN також здійснюється за симетричним абонентським кабелем, проте при цьому набір послуг, що надаються, порівняно з ТФОП істотно більший.

Розвиток xDSL-доступу відображає розвиток методів передачі сигналів по кручений мідної пари. Ці технології забезпечують доступ до широкого спектру послуг передачі мультимедійної інформації. Питаннями стандартизації та просування технологій xDSL на ринку займаються різні міжнародні організації (ITU, ANSI, ETSI, DAVIC, ATM Forum, ADSL Forum). Дані технології можна розділити на підгрупи: симетричний та асиметричний xDSL-доступ. Перші знаходять застосування головним чином у корпоративному секторі, другі призначають.

Таблиця 2.1 - Класифікація дротових технологій

Провідні технології
ТФОП	телефон факс модем ПД виділена лінія
ISDN	ISDN-BRA ISDN-PRA
Технології ЛОМ (LAN)	Сімейство Ethernet	Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet
Сімейство Tokeng Ring	Token Ring HSTR
Сімейство FDDI	FDDI CDDI SDDI Ethernet over VDSL (EoV)
Технології сімейства xDSL	Симетричні	IDSL HDSL SDSL SHDSL MDSL MSDSL VDSL і т.д.
Асиметричні	ADSL RADSL G.Lite ADSL2 ADSL2 + VDSL і т.д.
Технології оптичного доступу	Активні мережі FTTx	FTTH FTTB FTTC FTTCab і т.д.
Пасивні мережі xPON	APON EPON BPON GPON і т.д.
Технології кабельного TV	DOCSIS 1.0 DOCSIS 1.1 DOCSIS 2.0 Euro-DOCSIS J.112 IPCable-Com Packet-Cable
Технології мереж колективного доступу	– HPNA 1.x – HPNA 2.0 – HPNA 3.0
На основі мереж електроживлення	Home Plug 1.0 specification
На основі кабельної мережі	EFM

чені для надання послуг переважно індивідуальним користувачам.

Найбільший обсяг послуг може бути наданий користувачеві з допомогою мереж оптичного доступу OAN (Optical Access Networks) – активних (FTTH, FTTB. FTTC, FTTCab) або пасивних PON (Passive Optical Networks). Створенням та просуванням новітніх технологій доступу та, зокрема, оптичних технологій, займається міжнародний консорціум FSAN (Full Service Access Network).

Мережі колективного доступу (СКД) призначені для організації щодо недорогого доступу до Інтернету індивідуальних користувачів, які мешкають у багатоквартирних будинках. Ідея колективного доступу полягає у використанні існуючої в будинках кабельної інфраструктури (вита мідна пара, радіотрансляційні мережі, електричне проведення). У будинку, що підключається до Інтернету, встановлюється концентратор трафіку. Для підключення концентратора до вузла служб транспортної мережі можна використовувати різні технології(PON, FWA, супутникові та ін). Таким чином, мережі колективного доступу є гібридними, що об'єднують у собі як мережі колективного доступу, так і мережі, що забезпечують транспортування трафіку.

Мережі кабельного телебачення (КТВ) спочатку призначалися для організації трансляції користувачам телевізійних програм розподільними мережами на основі коаксіального кабелю і будувалися за односпрямованою схемою.

На початку 90-х р. було здійснено численні, але невдалі спроби створення та впровадження технологій побудови інтерактивних мереж доступу до мультимедійних послуг на базі гібридних мереж КТВ – Hybrid Fiber Coaxial (HFC). Масове розгортання HFC-мереж почалося після появи у 1997 р. стандарту DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification).

Технології LAN розроблялися для забезпечення доступу користувачів до ресурсів локальних мереж. Для доступу користувачів до інших ресурсів (Інтернет, корпоративні мережіі т.д.) сучасні LAN будуються за гібридною технологією та об'єднують у собі власне LAN та мережі, що забезпечують підключення LAN до транспортних мереж.

Мережі абонентського доступу ISDN

Основні поняття ISDN

Мережа ISDN (Integrated Services Digital Network - ISDN) створюється, як правило, на основі телефонної цифрової мережі та забезпечує передачу інформації між кінцевими пристроями у цифровому вигляді. При цьому абонентам надається широкий спектр мовних та немовних послуг (наприклад, високоякісний телефонний зв'язок та високошвидкісна передача даних, передача текстів, передача теле- та відеозображень, відеоконференцзв'язок тощо). Доступ до послуг ISDN здійснюється через певний набір стандартизованих інтерфейсів.

В даний час набули найбільшого поширення, в основному, двох видів абонентського доступу до ресурсів мережі ISDN:

Базовий (Basic Rate Interface - BRI) зі структурою 2B+D, де В-64 кбіт/с, D=16 кбіт/с, групова швидкість при цьому буде 144 кбіт/с, за наявності каналу синхронізації швидкість передачі в лінії може бути рівною 160 кбіт/с або 192 кбіт/с;

Первинний (Primary Rate Interface - PRI) зі структурою 30B+D, де =64 кбіт/с, D=64кбіт/с, у своїй швидкість передачі з урахуванням сигналів синхронізації буде – 2048 кбіт/с.

Основний доступ до ISDN.Передача цифрової інформаціїза двопровідною мідною парою в мережі ISDN можлива зі швидкістю 160 кбіт/с за нормальних умов (довжина кабелю не більше 8 км при діаметрі поперечного перерізу 0.6 мм або не більше 4.2 км при діаметрі поперечного перерізу 0.4 мм). Мідна пара, що працює в режимі 2B+D (144 кбіт/с корисної інформації) із синхронізацією та підтримкою даних (160 кбіт/с загальної інформації), входить до складу Uk0-інтерфейсу. З боку користувача мідна пара закінчується мережевим закінченням (Network Termination NT). Мережеве закінчення переводить двопровідний Uk0-інтерфейс (160 кбіт/с) в чотирипровідний S0-інтерфейс (192 кбіт/с); для випадку 2B+D мережеве закінчення прозоре в обох напрямках. Оператор мережі відповідає за з'єднання від станції лише до мережного закінчення, а й за ділянку від NT до абонента відповідає абонент. S0-інтерфейс - це сполучна шина, через яку ISDN-сумісне обладнання може з'єднуватися з основною станцією ISDN через стандартний роз'єм (див. малюнок 3.1). Для установчої станції S0-інтерфейс це точка, в якій установча станція з'єднується з основною ISDN станцією (див. малюнок 3.2). Довжина шини S0 не повинна перевищувати одного кілометра.

Первинний доступ ISDN.Подібно до основного доступу, В-канали первинного доступу використовуються і перемикаються індивідуально, а сиг-

Рисунок 3.1 – Основний доступ для окремого користувача

Малюнок 3.2 - Основний доступ для УВАТС малої ємності

інформація (D-канальні повідомлення) передаються в D-каналі. Але на відміну від основного доступу, D-канал тут використовується тільки для передачі сигнальної інформації, пакетно-орієнтовані дані користувача повинні бути відокремлені від сигнальної інформації в установчій станції і передаватися В-каналами. Ланка ІКМ, що працює як первинний доступ з 30В + D, називається Uk2pm інтерфейсом або Uk2m інтерфейсом. Закінчення лінії з боку абонента оформлене як мережне закінчення (NT), де інтерфейс Uk2m трансформується на S2m інтерфейс. Від NT до установчої станції відстань має перевищувати одного кілометра.

Установча станція з'єднується з ISDN станцією загального користування за допомогою інтерфейсу S2рm. При використанні установчої станції S0-інтерфейс постає як шина для підключення термінального обладнання (див. малюнок 3.3).

Абонентська сигналізація DSS1 до ISDN.

Система сигналізації на абонентській ділянці мережі ISDN була названа EDSS1 (Європейська цифрова системасигналізації №1). Ця системасигналізації застосовується як для базового, так і для первинного

Малюнок 3.3 - Первинний доступ для УВАТС середньої та великої ємності

доступу. За допомогою EDSS1 здійснюється встановлення з'єднання та відбувається роз'єднання, здійснюється замовлення послуг користувачами, передача інформації між абонентами.

Сигналізація "користувач - мережа" знаходиться в межах трьох нижніх рівнів ВОС і виконує такі функції:

- рівень передачі даних(фізичний рівень, 1 рівень) забезпечує синхронізовану мережею передачу інформації по каналах одночасно в обох напрямках і регулює одночасний доступ декількох кінцевих пристроїв до D-каналу, що спільно використовується;

- рівень захисту D-каналу(рівень ланки передачі даних, 2 рівень) забезпечує захищену від помилок передачу сигнальної інформації для рівня 3 і передачу пакетів даних, що передаються в D - каналі, в обох напрямках між мережею і пристроєм користувача;

- рівень комутації D-каналу(Мережевий рівень, 3 рівень) забезпечує встановлення та управління з'єднанням дільниці “користувач – мережу”. Третім рівнем закінчується сигналізація "користувач - мережа".

Рівень 1 розглядається на прикладі основного доступу (див. малюнки 3.1, 3.2, 3.3). Рівень 1 за інтерфейсами S0 та Uk0 здійснює передачу сигналізації по D-каналу без керування сигналізацією.

Протокол, який використовується для рівня 2 в D-каналі при виконанні процедури встановлення з'єднання, називається LAPD (Link Access Procedure on the D channel). Структура протоколу ISDN або формат D-канального повідомлення другого рівня, або сигнальний пакет, або одиниця сигналу (див. малюнок 3.4).

Flag: Кожна сигнальна одиниця починається і закінчується прапором, він зазначає початок сигнальної одиниці та її кінець. Прапор – це послідовність бітів: 01111110.


		байт 1 Flag
Address (перший байт)
Address (другий байт)
Control field

Information
FCS	N-2
N-1
		N Flag

Малюнок 3.4 – Формат D-канального повідомлення другого рівня

Address – адресне поле складається з двох байт. У ньому визначається одержувач керуючої сигнальної одиниці та передавач посланої одиниці.

Control field (поле управління). Поле управління визначає тип D – канального повідомлення, яке може бути командою, або відповіддю на команду. Поле управління може складатися з одного або двох байтів розмір його залежить від формату. Існує три типи форматів поля управління: передача інформації про номер пакета (I формат), функції нагляду (S формат), ненумерована інформація та функції управління (U формат).

Information інформаційне поле - може й не бути у пакеті (у разі пакет не несе у собі інформацію третього рівня, а використовується другим рівнем, наприклад, керувати ланкою передачі), якщо воно є, то за полем управління. Розмір інформаційного поля може сягати 260 байт.

FCS (поле контрольних біт-перевірочна комбінація). Зважаючи на те, що при передачі по мережі пакети можуть спотворюватися шумами на першому рівні, у кожному з них є поле контрольних бітів (Frame Check Sequence field): воно складається з 16 перевірочних бітів і використовується для перевірки помилок у пакеті. Якщо пакет прийнятий з неправильною послідовністю перевірочних бітів, він скидається.

Рівень 3 відповідає за встановлення та керування з'єднанням. Він готує повідомлення передачі їх другим рівнем, підготовлена інформація міститься у інформаційне полі D - канального повідомлення. Повідомлення 3 рівня - це повідомлення, що передаються між терміналами користувача та станцією та навпаки. Третій рівень містить процедури для керування викликами в режимі комутації каналів, а також процедури, що дозволяють використовувати ISDN для здійснення викликів у режимі комутації пакетів D-каналом.

Технології xDSL

Основні поняття xDSL

хDSL(digital subscriber line, цифрова абонентська лінія) - сімейство технологій, що дозволяють значно підвищити пропускну спроможність абонентської лінії телефонної мережі загального користування шляхом використання ефективних лінійних кодів та адаптивних методів корекції спотворень лінії на основі сучасних досягнень мікроелектроніки та методів цифрової обробки сигналу.

Технології хDSL з'явилися у середині 90-х як альтернатива цифровому абонентському закінченню ISDN.

В абревіатурі xDSL символ «х»використовується для позначення першого символу в назві конкретної технології, а DSL означає цифрову абонентську лінію DSL (Digital Subscriber Line - цифрова абонентська лінія; також є інший варіант назви - Digital Subscriber Loop - цифровий абонентський шлейф). Технології хDSL дозволяють передавати дані зі швидкостями, які значно перевищують ті швидкості, які доступні навіть кращим аналоговим та цифровим модемам. Ці технології підтримують передачу голосу, високошвидкісну передачу даних та відеосигналів, створюючи при цьому значні переваги як абонентам, так і провайдерам. Багато технологій хDSL дозволяють поєднувати високошвидкісну передачу даних і передачу голосу по одній і тій самій мідній парі. Існуючі типи технологій хDSL розрізняються в основному за використовуваною формою модуляції та швидкості передачі даних.

Технології хDSL можна розділити на:

Симетричні;

Асиметричні.

Технологія ADSL

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line – асиметрична цифрова абонентська лінія) – модемна технологія, в якій доступна смуга пропускання каналу розподілена між вихідним та вхідним трафіком асиметрично. Так як у більшості користувачів обсяг вхідного трафіку значно перевищує обсяг вихідного, швидкість вихідного трафіку значно нижче .

Передача даних за технологією ADSL реалізується через звичайну аналогову телефонну лінію за допомогою абонентського пристрою - модему ADSL та мультиплексора доступу (DSL Access Module або Multiplexer, DSLAM), що знаходиться на тій АТС, до якої підключається телефонна лінія користувача, причому включається DSLAM до обладнання самої АТС . В результаті між ними виявляється канал без будь-яких властивих телефонної мережі обмежень. DSLAM мультиплексує множину абонентських ліній DSL в одну високошвидкісну магістральну мережу. Структурна схема ADSL підключення наведено малюнку 4.1.

Рисунок 4.1 – Структурна схема ADSL підключення

Також вони можуть підключатися до мережі ATM через канали PVC (постійний віртуальний канал - Permanent Virtual Circuit) з провайдерами послуг Internet та іншими мережами.

Варто зауважити, що два ADSL-модеми не зможуть поєднатися один з одним, на відміну від звичайних dial-up-модемів.

Технологія ADSL є варіант DSL, в якому доступна смуга пропускання каналу розподілена між вихідним і вхідним трафіком несиметрично, - для більшості користувачів вхідний трафік значно суттєвіший, ніж вихідний, тому надання для нього більшої частини смуги пропускання цілком виправдане (виключеннями з правила є пірингові мережі, відеодзвінки та електронна пошта, де обсяг та швидкість вихідного трафіку бувають важливими). Звичайна телефонна лінія використовує передачі голосу смугу частот 0,3…3,4 кГц. Щоб не заважати використанню телефонної мережі за її прямим призначенням, ADSL нижня межа діапазону частот знаходиться на рівні 26 кГц. Верхня межа, виходячи з вимог до швидкості передачі даних і можливостей телефонного кабелю, становить 1,1 МГц. Ця смуга пропускання ділиться на частини: частоти від 26 кГц до 138 кГц відведено вихідному потоку даних, а частоти від 138 кГц до 1,1 МГц - входящему. Смуга частот від 26 кГц до 1,1 МГц була обрана випадково. У цьому діапазоні коефіцієнт загасання майже залежить від частоти.

Такий частотний поділ дозволяє розмовляти телефоном, не перериваючи обмін даними по тій самій лінії. Зрозуміло, можливі ситуації, коли або високочастотний сигнал ADSL-модему негативно впливає на електроніку сучасного телефону, або телефон через будь-які особливості своєї схемотехніки вносить в лінію сторонній високочастотний шум або сильно змінює її АЧХ в області високих частот; для боротьби з цим у телефонну мережу безпосередньо у квартирі абонента встановлюється фільтр низьких частот(Частотний роздільник, англ. Splitter), що пропускає до звичайних телефонів тільки низькочастотну складову сигналу і усуває можливий вплив телефонів на лінію. Такі фільтри не вимагають додаткового живлення, тому мовний канал залишається в строю при вимкненій електричної мережіта у разі несправності обладнання ADSL.

Передача до абонента ведеться на швидкостях до 8 Мбіт/с, хоча сьогодні існують пристрої, що передають дані зі швидкістю до 25 Мбіт/с (VDSL), однак у стандарті така швидкість не визначена. У системах ADSL під службову інформацію відведено 25% загальної швидкості, на відміну ADSL2, де кількість службових бітів у кадрі може змінюватися від 5,12 % до 25%. Максимальна швидкість лінії залежить від ряду факторів таких, як довжина лінії, переріз і питомий опіркабелю. Також істотний внесок у підвищення швидкості робить той факт, що для ADSL лінії рекомендується кручена пара (а не ТРП), причому екранована, а якщо це багатопарний кабель, то і з дотриманням напрямку та кроку повива.

При використанні ADSL дані передаються за загальною крученою парою в дуплексній формі. Для того щоб розділити потік даних, що передається і приймається, існують два методи: частотне поділ каналів (Frequency Division Multiplexing, FDM) і відлуння компенсація (Echo Cancelation, EC).

ADSL-модем являє собою пристрій, побудований на базі цифрового сигнального процесора (ЦСП або DSP), що аналогічно застосовується у звичайних модемах (див. малюнок 4.2).

Стандарти ADSL:

ITU G.992.3 (також відомий як G.DMT.bis або ADSL2) - стандарт ITU (Міжнародний союз електрозв'язку), що розширює можливості базової технології ADSL до наведених нижче швидкостей передачі даних:

1) у напрямку до абонента – до 12 Мбіт/с (усі пристрої ADSL2 повинні підтримувати швидкість до 8 Мбіт/c);

2) у напрямку від абонента – до 3,5 Мбіт/с (усі пристрої ADSL2 повинні підтримувати швидкість до 800 кбіт/с).

Фактична швидкість може змінюватись в залежності від якості лінії:

ITU G.992.4 (також відомий як G.lite.bis) – стандарт для технології

Малюнок 4.2 – Структурна схема передавального вузла ADSL-модему

ADSL2 без використання спліттера. Вимоги до швидкості становлять 1,536 Мбіт/с у напрямку до абонента та 512 кбіт/с у зворотний бік.

ITU G.992.5 (також відомий як ADSL2+, ADSL2Plus або G.DMT.bis.plus) - стандарт ITU (Міжнародний союз електрозв'язку), розширює можливість базової технології ADSL, подвоюючи число бітів вхідного сигналу до наведених нижче швидкостей передачі даних:

1) у напрямку до абонента – до 24 Мбіт/с;

2) у напрямку від абонента – до 1,4 Мбіт/с.

Фактична швидкість може змінюватись в залежності від якості лінії та відстані від DSLAM до будинку клієнта. У стандарті прописані швидкості для кручений пари, при використанні лінії іншого типу швидкість може бути набагато нижчою.

ADSL2+ подвоюється діапазон частот по відношенню до ADSL2 від 1.1 МГц до 2.2 МГц, що спричиняє збільшення швидкості передачі даних вхідного потоку попереднього стандарту ADSL2 з 12 Мбіт/с до 24 Мбіт/с (див. малюнок 4.3).

Однією з найважливіших проблем телекомунікаційних мереж залишається проблема абонентського доступу до мережевих послуг. Актуальність цієї проблеми визначається насамперед бурхливим розвитком мережі Інтернет, доступ до якої потребує різкого збільшення пропускної спроможності мереж абонентського доступу. Основним засобом мережі доступу, незважаючи на появу найсучасніших бездротових способів абонентського доступу, залишаються традиційні мідні абонентські пари. Причиною цього є природне прагнення операторів мережі захистити зроблені інвестиції. Тому в даний час і в найближчому майбутньому стратегічним напрямом збільшення пропускної спроможності мереж абонентського доступу буде залишатися технологія асиметричної цифрової абонентської лінії ADSL, що використовує як середовище передачі традиційну мідну абонентську пару і одночасно зберігає послуги, що вже надаються у вигляді аналогового телефону або основного доступу до ISDN. Реалізація цього стратегічного спрямування еволюції мереж абонентського доступу залежить від конкретних умов існуючої мережі абонентського доступу кожної країни та визначається кожним оператором зв'язку з урахуванням цих конкретних умов. Зрозуміло, що різноманітність місцевих умов визначає велику кількість можливих способівміграції існуючої мережі абонентського доступу до технології ADSL

Телекомунікаційні технології безперервно вдосконалюються, швидко адаптуючись до нових вимог та умов. Ще зовсім недавно основним і єдиним засобом абонентського доступу до послуг мережі - і в першу чергу до мережі Інтернет був аналоговий модем. Однак найдосконаліші аналогові модеми - модем, що відповідає вимогам рекомендації ITU-T V.34, з потенційною швидкістю передачі до 33,6 Кбіт/с, а також модем наступного покоління, що задовольняє вимогам рекомендації V.90 ITU-T, з потенційною швидкістю передачі 56 Кбіт/с практично не можуть забезпечити ефективної роботикористувача у мережі Інтернет.

Таким чином, різке збільшення швидкості доступу до мережевих послуг, і в першу чергу до Інтернету є критично важливим. Одним із методів вирішення цього завдання є застосування сімейства технологій високошвидкісної абонентської лінії xDSL. Ці технології забезпечують високу пропускну спроможність мережі абонентського доступу, основним елементом якої є скручена мідна пара місцевої телефонної мережі. Хоча кожна з технологій xDSL займає свою нішу в телекомунікаційній мережі, проте незаперечно, що технології асиметричної цифрової високошвидкісної абонентської лінії ADSL і надвисокошвидкісної цифрової абонентської лінії VDSL становлять найбільший інтерес і для провайдерів телекомунікаційних послуг, і для виробників обладнання, і для користувачів. І це не випадково – технологія ADSL з'явилася як спосіб надання користувачеві широкого набору телекомунікаційних послуг, включаючи насамперед високошвидкісний доступ до Інтернету. У свою чергу, технологія VDSL здатна надати користувачеві широку пропускну здатність, яка дозволяє йому отримати доступ практично до будь-якої широкосмугової мережі як у найближчому, так і у віддаленому майбутньому, але вже не в чисто мідній, а в змішаній, мідно-оптичній мережі доступу . Тим самим обидві ці технології забезпечать еволюційний шлях впровадження оптичного волокна в мережу абонентського доступу, захистивши найефективніше минулі інвестиції операторів місцевих мереж. Таким чином, ADSL можна розглядати як найперспективніший член сімейства технологій xDSL, наступником якого буде технологія VDSL.

Хоча ключовою ідеєю міграції способів надання мережевих послуг за допомогою технологій xDSL є перехід від аналогової телефонної мережі загального користування спочатку до ADSL, а потім, при необхідності, до VDSL, проте це не виключає застосування для тієї ж мети як проміжних етапів та інших типів технологій xDSL. Наприклад, збільшення пропускної спроможності абонентської лінії можуть використовуватися технології IDSL і HDSL.

Від аналогового модему до ADSL

Найбільш поширеним сценарієм міграції для доступу до послуг мережі Інтернет безумовно є перехід від вихідної мережі доступу за допомогою аналогових модемів ТФОП до цільової мережі доступу за допомогою модемів ADSL.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line – асиметрична цифрова абонентська лінія). Ця технологіяє асиметричною. Така асиметрія, у поєднанні зі станом "постійно встановленого з'єднання(коли виключається необхідність щоразу набирати номер телефонуі чекати на встановлення з'єднання), робить технологію ADSL ідеальною для організації доступу до мережі Інтернет, доступу до локальних мереж (ЛВС) і т.п. При організації таких сполук користувачі отримують набагато більший обсяг інформації, ніж передають. Технологія ADSL забезпечує швидкість "низхідного" потоку даних у межах від 1,5 Мбіт/с до 8 Мбіт/с і швидкість "висхідного" потоку даних від 640 Кбіт/с до 1,5 Мбіт/с. ADSL технологія дозволяє без істотних витрат зберегти традиційний сервіс та надати додаткові послуги, серед яких:

§ збереження традиційного телефонного сервісу,
§ високошвидкісна передача даних зі швидкістю до 8 Мбіт/до користувача послуги та до 1,5 Мбіт/с - від нього,
§ високошвидкісний доступ до Інтернету,
§ передача одного телевізійного каналу з високою якістю, відео-за запитом,
§ дистанційне навчання.

У порівнянні з альтернативними кабельними модемами та волоконно-оптичними лініями головна перевага ADSL полягає в тому, що для неї використовується телефонний кабель, що вже існує. На закінченнях діючої телефонної лінії встановлюються частотні роздільники (деякі використовують кальку з англійської спліттер), - один на АТС і один у абонента. До абонентського роздільника підключаються звичайний аналоговий телефон та ADSL модем, який в залежності від виконання може виконувати функції маршрутизатора або моста між локальною мережею абонента та прикордонним маршрутизатором провайдера. При цьому робота модему абсолютно не заважає використанню звичайної телефонного зв'язку, яка існує незалежно від того чи функціонує ADSL лінія.

В даний час є дві модифікації технології ADSL: так звана повномасштабна ADSL, яку називають просто ADSL, і так звана "легка" версія ADSL, яку називають ADSL G. Lite. Обидві версії ADSL нині регламентовані рекомендаціями МСЕ-Т G.992.1 та G.992.2 відповідно.

Концепція повномасштабної ADSL спочатку народилася як спроба конкурентної відповіді операторів місцевих телефонних мереж операторам кабельного телевізійного мовлення (КТВ). З моменту появи технології ADSL минуло вже майже 7 років, проте досі вона не отримала масового практичного застосування. Вже в процесі розробки повномасштабної ADSL та першого досвіду її впровадження з'ясувався цілий ряд факторів, які вимагали корекції первісної концепції.

Основними з цих факторів є такі:

1. Зміна основного цільового застосування ADSL: нині основним видом широкосмугового абонентського доступу є не надання послуг КТВ, а організація широкосмугового доступу до Інтернет. Для вирішення цього нового завдання цілком достатньо 20% максимальної пропускної спроможності повномасштабної ADSL, якій відповідає швидкість низхідного потоку (від мережі до абонента) 8,192 Мбіт/с та швидкості висхідного потоку (від абонента до мережі) 768 Кбіт/с.
2. Неготовність Інтернету для надання послуг повномасштабної ADSL. Справа в тому, що сама система ADSL є лише частиною мережі широкосмугового доступу до мережних послуг. Вже перші досліди впровадження ADSL у реальні мережі доступу показали, що сьогоднішня інфраструктура мережі Інтернет не може підтримувати швидкість передачі понад 300 400 Кбіт/с. Хоча магістральна ділянка мережі доступу до Інтернету зазвичай виконується на оптичному кабелі, проте не ця мережа, а інші елементи мережі доступу до Інтернету - такі, як маршрутизатори, сервери та РС, включаючи особливості трафіку Інтернет, визначають реальну пропускну здатність цієї мережі. Тому застосування повномасштабної ADSL на існуючій мережі практично не вирішує проблеми широкосмугового абонентського доступу, а просто переміщає її з абонентської ділянки мережі до магістральної мережі, загострюючи проблеми інфраструктури мережі. Тому використання повномасштабної ADSL вимагатиме значного збільшення пропускної спроможності магістрального ділянки мережі Інтернет, і, отже, істотних додаткових витрат.
3. Висока вартість обладнання та послуг: для широкого розгортання технології необхідно, щоб вартість абонентської лінії ADSL була не більше 500 $; існуючі ціни суттєво перевищують цю величину. Тому реально використовуються інші продукти xDSL і насамперед модифікації HDSL (типу багатошвидкісного MSDSL) з пропускною здатністю 2 Мбіт/с по одній мідній парі.
4. Необхідність модернізації інфраструктури існуючої мережі доступу: концепція повномасштабної ADSL вимагає застосування спеціальних розділових фільтрів - так званих спліттерів (splitter"s), що розділяють низькочастотні сигнали аналогового телефону або основного доступу BRI ISDN і високочастотні сигнали широкосмугового доступу як в приміщенні у приміщенні користувача Ця операція вимагає значних трудовитрат, особливо в кросі АТС, де закінчуються тисячі абонентських ліній.
5. Проблема електромагнітної сумісності полягає в недостатній вивченості впливу повномасштабної ADSL на інші високошвидкісні цифрові системи передачі (у тому числі і типу xDSL), що працюють паралельно в тому кабелі.
6. Велика споживана потужність і займана площа: існуючі модеми ADSL, крім високої вартості, вимагають ще багато місця і витрачають значну потужність (до 8 Вт на модем ADSL в активному стані). Щоб технологія ADSL виявилася прийнятною для розміщення на комутаційній станції, необхідно зниження споживаної потужності та збільшення щільності портів.
7. Асиметричний режим повномасштабної ADSL: при постійній пропускної спроможності лінії ADSL він є перешкодою для деяких додатків, що потребують симетричного режиму передачі, наприклад, відеоконференцій, а також для організації роботи деяких користувачів, які мають власні сервери Інтернет. Тому необхідна адаптивна ADSL, здатна працювати як в асиметричному, так і в симетричному режимі.
8. Апаратне та програмне забезпечення приміщення користувача, як показали випробування, є також вузьким місцемсистем ADSL. Проведене тестування показало, наприклад, що популярні програми - браузери Webта платформи апаратного забезпечення PC можуть обмежувати пропускну здатність PC величиною 600 Кбіт/с. Таким чином, для повного використання високошвидкісних з'єднань ADSL необхідні покращення клієнтського апаратного та програмного забезпеченнякористувача.

Перелічені проблеми повномасштабної ADSL ініціювали появу її "легкого" варіанта, яким є вже згадувана ADSL G.Lite. Наведемо найістотніші особливості цієї технології.

Можливість роботи як в асиметричному, так і симетричному режимах: в асиметричному режимі при швидкості передачі до 1536 Кбіт/с у низхідному напрямку (від мережі до абонента) та до 512 Кбіт/с у висхідному напрямку (від абонента до мережі); у симетричному режимі - до 256 Кбіт/с у кожному напрямі передачі. В обох режимах завдяки використанню коду DMT забезпечується автоматичне підстроювання швидкості передачі ступенями по 32 Кбіт/с залежно від довжини лінії та потужності перешкод.

Спрощення процесу встановлення та налаштування модемів ADSL GLite шляхом відмови від використання розділових фільтрів (спліттерів) у приміщенні користувача, що дозволяє виконувати ці процедури самому користувачеві. При цьому не потрібна заміна внутрішньої проводки в приміщенні користувача. Однак, як свідчать результати випробувань, це можна зробити не завжди. Ефективним заходом захисту широкосмугового каналу передачі даних від сигналів імпульсного набору номера і викликів є встановлення спеціальних мікрофільтрів прямо в телефонній розетці.

Довжини ліній ADSL GLite, що реалізуються, дозволяють забезпечити високошвидкісним доступом до Інтернету переважну більшість користувачів домашнього сектора. Слід зазначити, що багатьма виробниками обладнання ADSL вибрано концепцію обладнання ADSL, що підтримує як повношвидкісний режим роботи ADSL, так і режим ADSL G.Lite. Передбачається, що поява обладнання ADSL G.Lite різко активізує ринок пристроїв широкосмугового доступу до Інтернету. Велика ймовірність того, що він займе нішу широкосмугового доступу до послуг мережі користувачів домашнього сектора.

Поява проміжного ступеня ADSL як ADSL G.Lite створює можливість плавного переходу від існуючих аналогових модемів до широкосмугового доступу -- спочатку до Інтернету за допомогою G.Lite, та був до мультимедійних послуг з допомогою повномасштабної ADSL.

Міграція від аналогового модему до будь-якої з модифікацій ADSL вигідна провайдеру послуг, оскільки виклики підвищеної тривалості, якими є звернення користувача до мережі Інтернет, спрямовуються в обхід телефонної мережі загального користування, що комутується. Якщо провайдером послуг є традиційний оператор місцевої мережі, цей сценарій дає йому ще одну додаткову (але не менш важливу) перевагу, оскільки відпадає необхідність дорогої модернізації комутатора існуючої телефонної мережі в комутатор ISDN, який знадобився б для збільшення швидкості доступу до послуг мережі Інтернет при варіанті міграції від послуг телефонної мережі загального користування послуг мережі ISDN. Такі значні додаткові інвестиції при переході від аналогової ТФОП до ISDN пояснюються тим, що остання є мережевою концепцією з власним потужним багаторівневим стеком протоколів. Тому для зазначеної модернізації потрібні суттєві зміни апаратного та програмного забезпечення цифрової комутаційної станції ТФОП. У той же час модем ADSL є просто високошвидкісним модемом, для підтримки якого використовуються стандартні протоколи мережі передачі даних, що базується на передачі пакетів або осередків АТМ. Це значно скорочує складність доступу до мережі Інтернет і, отже, необхідні інвестиції.

Крім того, з точки зору користувачів Інтернет, операторів мережі та провайдерів послуг Інтернет має більший сенс прямий перехід від модему ТФОП не до модему ISDN, а до модему ADSL. При максимальній пропускній здатності вузькосмугової ISDN, що дорівнює 128 Кбіт/с (яка відповідає об'єднанню двох В - каналів основного доступу ISDN), перехід до ISDN дає збільшення швидкості доступу в порівнянні з мережею ТФОП потенційно трохи більше ніж у 4 рази і вимагає до того ж значних інвестицій. Тому проміжний етап переходу від ТФОП до ISDN як ефективного засобудоступу до Інтернету практично втрачає сенс. Зрозуміло, це стосується тих регіонів, де вже має місце широке використання ISDN. Тут, звісно, визначальним чинником є захист зроблених інвестицій.

Таким чином, основними стимулами аналізованого способу міграції мережі доступу є:

§ Величезне збільшення швидкості доступу до послуг мережі Інтернет.
§ Збереження аналогового телефону або основного доступу до ISDN (BRI ISDN).
§ Переміщення трафіку Інтернет з мережі ТФОП до мережі IP або АТМ.
§ Відсутність необхідності модернізації комутатора ТфОП у комутатор ISDN.

Якщо основним стимулом міграції від аналогового модему до модему ADSL є високошвидкісний доступом до мережі Інтернет, найбільш доцільним способом реалізації цієї послуги слід вважати виконання віддаленого терміналу ADSL, званого ATU-R, як плати персонального комп'ютера(ПК). Це зменшує загальну складність модему та усуває проблеми внутрішньої проводки (від модему до ПК) у приміщенні користувача. Однак, оператори телефонної мережі зазвичай не бажають здавати в оренду модем ADSL, якщо він є внутрішньою платою ПК, оскільки не хочуть бути відповідальними за можливе пошкодження ПК. Тому більшого поширення поки що отримали віддалені термінали ATU-R як окремого блоку, званого зовнішнім модемом ADSL. Зовнішній модем ADSL підключається до порту ЛОМ (10BaseT) або до послідовного порту (послідовної) універсальній шині USB) комп'ютера. Ця конструкція є складнішою, оскільки вона потребує додаткового місця та окремого живлення. Але такий модем ADSL може бути куплений абонентом місцевої телефонної мережі та запущений у роботу користувачем ПК самостійно. Крім того, зовнішній модем може підключатися не до ПК, а до концентратора або маршрутизатора ЛОМ у тих випадках, коли користувач має кілька комп'ютерів.

А така ситуація є типовою для організацій, бізнес-центрів та житлових комплексів.

Міграція до ADSL за наявності мережі доступу ЦСПАЛ

Попередній сценарій міграції вимагає безперервної фізичної мідної пари між приміщенням місцевої АТС і приміщенням користувача. Така ситуація більш типова для країн з порівняно слаборозвиненою телекомунікаційною мережею, до яких належить і Росія. У країнах з розвиненою телекомунікаційною мережею на абонентській телефонній мережі для збільшення відстаней, що перекриваються, широко застосовуються цифрові абонентські системи передачі (ЦСПАЛ) в основному з використанням апаратури первинних цифрових систем передачі плезіохронної ієрархій (Е 1). Наприклад, США на початку 90-х приблизно 15 % всіх абонентських ліній обслуговувалося з допомогою ЦСПАЛ (у США вони називаються Digital Local Carrier - DLC), надалі передбачається збільшення їх сумарної ємності до 45 % від загальної кількості абонентських ліній. В даний час будуються дуже надійні мережі абонентського доступу, в яких використовується комбіноване мідно-оптичне середовище передачі та захищені кільцеві структури із застосуванням апаратури синхронної цифрової ієрархії SDH.

Сучасні ЦСПАЛ не тільки мультиплексують сигнали деякого числа абонентів у цифровий потік, що передається по двох симетричних парах, але можуть виконувати також функції концентрації навантаження (2:1 або більше), що дозволяє знизити навантаження на комутаційні станції. При цьому один кінцевий термінал ЦСПАЛ розміщується у приміщенні АТС, а інший - у проміжному пункті між АТС та приміщенням користувача. Тому індивідуальна фізична абонентська лінія існує лише між приміщенням користувача та віддаленим терміналом ЦСПАЛ. Тому мультиплексор доступу ADSL (DSLAM - DSL access multiplexor) та її складова - станційний термінал ADSL ATU-С - повинні розміщуватися не так на АТС, а місці установки віддаленого терміналу (RDT). При цьому для організації систем ADSL використовуються такі технічні рішення:

1. Видалений DSLAM, який розміщується в окремому контейнері поблизу контейнера з RDT і розрахований на обслуговування великої кількості користувачів (зазвичай від 60 до 100 ліній ADSL). У цьому випадку не потрібна спеціальна система управління та обслуговування, оскільки використовується система управління налаштуванням та контролем стану ліній ADSL типового DSLAM, що встановлюється в приміщенні АТС. Такий DSLAM може працювати практично з будь-яким обладнанням ЦСПАЛ, оскільки є автономним обладнанням; DSLAM просто відокремлює трафік ТФОП від трафіку власне лінії ADSL і передає його обладнання ЦСПАЛ в аналогової формі. Разом з тим, таке рішення є дуже дорогим: оскільки обладнання DSLAM автономне, то необхідні серйозні настановні та монтажні роботи, організація електроживлення обладнання та багато іншого; тому це рішення доцільно лише за великої кількості користувачів ЦСПАЛ.
2. Лінійні плати ADSL, вбудовані апаратуру ЦСПАЛ. При цьому використовуються вільні місцяу платах обладнання ЦСПАЛ, що розміщується в контейнері RDT, причому можливі два варіанти:
- § обладнання ЦСПАЛ використовується тільки для розміщення та механічного захисту плат ADSL, а всі з'єднання виконуються за допомогою кабелів, що типово для традиційних ЦСП;
- § лінійна плата ADSL є частиною апаратури ЦСПАЛ і легко інтегрована в останню. Цей другий спосіб зазвичай використовується в новому поколінні апаратури ЦСПАЛ і дозволяє виключити необхідність проведення будь-яких монтажних робіту блоці ЦСПАЛ.
- § Віддалений мультиплексор доступу (RAM -- remote access multiplexor), який виконує самі функції, як і DSLAM. Відрізняється від DSLAM тим, що інтегрований у існуючу інфраструктуру ЦСПАЛ і вимагає пов'язаної зі значними витратами модернізації існуючої інфраструктури мережі абонентського доступу. Застосування RAM є універсальним, оскільки забезпечує можливість спільної праціз будь-яким типом апаратури ЦСПАЛ. Зазвичай блоки RAM мають малі габарити і можуть розміщуватись у існуючих контейнерах з обладнанням RDT. Основною проблемою відомих нині RAM є їх недостатня масштабованість.

Від ISDN до ADSL

У 90-ті роки як спосіб більш швидкого доступудо Інтернету там, де це було можливо, стали широко використовуватися лінії ISDN. З часом, коли пропускна здатність ISDN виявиться недостатньою, природним рішенням буде доповнення абонентської лінії ISDN високошвидкісним каналом ADSL. Так само як і у випадку зі звичайними аналоговими лініями, такий спосіб, що називається "ISDN нижче ADSL" ("ISDN under ADSL"), передбачає використання фільтрів для поділу сигналів ADSL та ISDN.

Таке рішення особливо привабливе тим, що воно практично не викликає жодних проблем із виконанням стандартів вузькосмугової ISDN і, отже, з реалізацією способу переходу від ISDN до ADSL. Тому даний спосібеволюції буде особливо популярний у країнах, де широко впровадилася вузькосмугова ISDN, причому найімовірніше переважатиме перехід від ISDN до повномасштабної ADSL.

Від HDSL до ADSL

Технологія симетричної цифрової абонентської лінії HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line – високошвидкісна цифрова абонентська лінія) безумовно є найзрілішою та найдешевшою з технологій xDSL. Вона постала як ефективна альтернатива застарілій апаратурі первинних ЦСП Е! для використання на з'єднувальних лініях місцевих мереж, а також як первинний доступ до ISDN (PRA ISDN). Завдяки широкому використанню HDSL у різних регіонах світу добре відпрацьовані процедури розгортання таких систем, їх експлуатаційного обслуговування та тестування; добре відомі також висока якістьпараметрів та висока надійність систем HDSL. Тому оператори зв'язку та провайдери мережних послуг охоче використовують обладнання HDSL для високошвидкісного доступу до Інтернету. Однак найчастіше застосування HDSL у мережі абонентського доступу вимагає застосування принаймні двох мідних пар, що практично не завжди можливо. Використання ж для організації лінії HDSL тільки однієї пари істотно скорочує відстані, що перекриваються. Крім того, в обладнанні HDSL не передбачено можливості організації аналогового телефону, що вимагає використання для цієї мети додаткової абонентської пари. Таким чином, є суттєві фактори, що стимулюють доцільність переходу від HDSL до ADSL. При такій міграції різко збільшується пропускна спроможність мережі доступу в низхідному напрямку (тобто від мережі до абонента), достатньо однієї пари і з'являється можливість організації аналогового телефону. Однак за такого сценарію міграції можуть виникнути проблеми. Так, пропускна спроможність мережі доступу ADSL у висхідному напрямку (тобто від абонента до мережі), як правило, менша, ніж відповідна пропускна спроможність HDSL.

Від IDSL до ADSL

Однією з модифікацій технологій xDSL є так звана технологія IDSL, що має повнішу абревіатуру "ISDN DSL". IDSL (ISDN Digital Subscriber Line – цифрова абонентська лінія IDSN). Ця технологія з'явилася як адекватна відповідь виробників обладнання та провайдерів мережі Інтернет на проблеми, пов'язані з перевантаженням комутованої мережі ISDN трафіком користувачів Інтернету, та недостатньою для багатьох користувачів швидкістю доступу до мережі Інтернет за допомогою аналогових модемів.

Технологія IDSL передбачає просто формування цифрового тракту "крапка-крапка" з пропускною здатністю 128 Кбіт/с на основі формату основного доступу BRI ISDN шляхом об'єднання двох основних B-каналів по 64 Кбіт/с кожен; при цьому передбачений у форматі BRI ISDN допоміжний D-канал не використовується, тобто тракт IDSL має структуру типу "128+0" Кбіт/с. IDSL використовує стандартні мікросхеми цифрової абонентської лінії ISDN (так званий U-інтерфейс). Однак, на відміну від U-інтерфейсу ISDN, обладнання IDSL підключається до мережі Інтернет не через комутатор ТФОП або ISDN, а через маршрутизатор. Тому технологія IDSL використовується лише передачі даних і може надавати мовні послуги коммутируемых ТфОП чи ISDN.

Найбільш привабливими властивостями IDSL є зрілість технології ISDN, дешевизна мікросхем U-інтерфейсу ISDN, простота інсталяції та технічного обслуговування в порівнянні з інсталяцією та технічним обслуговуваннямстандартної ISDN (оскільки IDSL працює в обхід комутаційної станції ISDN), а також можливість використання стандартного вимірювального обладнання ISDN. Крім того, оператори зв'язку та провайдери послуг Інтернет, що розгортають ISDN, як правило, чудово знайомі з останньою. Тому немає проблем, пов'язаних із плануванням та технічним обслуговуванням ліній IDSL. Основним стимулом міграції від IDSL до ADSL є забезпечення більш швидкого доступу до Інтернету в порівнянні з аналоговим модемом. Проте слід мати на увазі, що при використанні IDSL для доступу до Інтернету необхідна друга абонентська лінія для доступу до ТФОП. Перехід до технології ADSL, що зберігає можливість абонентського доступу до телефонної мережі, що комутується (а при необхідності і до мережі Інтернет), дозволяє користувачеві обмежитися тільки однією абонентською лінією, що вигідно не тільки останньому, але і оператору зв'язку.

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line – симетрична цифрова абонентська лінія). Також як і технологія HDSL, технологія SDSL забезпечує симетричну передачу даних зі швидкостями, що відповідають швидкостям лінії Т 1 /Е 1 але при цьому технологія SDSL має дві важливі відмінності. По-перше, використовується лише одна кручена пара проводів, а по-друге, максимальна відстань передачі обмежена 3 км. Технологія забезпечує необхідні для представників бізнесу переваги: високошвидкісний доступ до мережі Інтернет, організація багатоканального телефонного зв'язку (технологія VoDSL) і т.п. оптимальної дальності та навпаки.

SDSL можна охарактеризувати як і HDSL. Щоправда, вона дозволяє пройти меншу відстань, ніж HDSL, зате можна заощадити на другій парі. Дуже часто офіс користувача виявляється на відстані не більше 3 км від точки присутності оператора і тоді ця технологія має явну перевагу в порівнянні з HDSL за співвідношенням ціна/якість послуги для її користувача. Варіант MSDSL дозволяє, у разі не дуже хорошого стану кабелю, пройти теж відстань, але з меншою швидкістю, до того ж, повні 2 Мбіт/с необхідні не всім клієнтам і дуже часто достатньо 256 або навіть 128 кбіт/с.

В якості ще однієї модифікації SDSL використовується обладнання HDSL2, яке є удосконаленим варіантом HDSL із застосуванням більш ефективного лінійного коду передачі.

Можливості власної еволюції ADSL: від доступу до Інтернету до надання повного набору мережевих послуг

Розглянуті способи міграції широкосмугового доступу стосуються нижнього, фізичного рівнябагаторівневої телекомунікаційної моделі, оскільки самі технології xDSL є, по суті, технологіями саме фізичного рівня. Не менш цікаві й шляхи власної еволюції ADSL від доступу до Інтернету до надання повного набору мережевих послуг. Під повним набором мережевих послуг розумітимемо в першу чергу послуги мультимедіа та інтерактивне відео.

В даний час приблизно 85% загального обсягу широкосмугових послуг становить доступ до Інтернету і лише 15% доступ до послуг мультимедіа та інтерактивного телебачення. Тому першим етапом широкосмугового доступу буде у переважній більшості випадків доступ до Інтернету. Стратегія надання широкосмугових послуг у час досить повно представлена розвиненою МСЕ-Т концепцією широкосмугової мережі з інтеграцією послуг ISDN, коротко званої B-ISDN. Як ключовий елемент мережі B-ISDN обраний метод асинхронної передачі (АТМ), в основі якого лежить концепція оптимального використання смуги пропускання каналу передачі різнорідного трафіку (мови, зображень і даних). Тому технологія АТМ претендує на роль універсального та гнучкого транспорту, що є основою для побудови інших мереж.

АТМ, як і будь-яка революційна технологія, створювалася не враховуючи те, що у існуючі технології зроблено великі інвестиції, і ніхто нічого очікувати відмовлятися від старого добротно працюючого устаткування, навіть якщо з'явилося нове досконаліше. Тому метод АТМ насамперед з'явився на територіальних мережах, де вартість комутаторів АТМ порівняно з вартістю самої транспортної мережі порівняно невелика. Для ЛОМ заміна комутаторів і мережевих адаптерів практично рівнозначна повній заміні обладнання мережі і перехід на АТМ може бути викликаний тільки дуже серйозними причинами. Очевидно, що привабливішою (а, мабуть, і реальнішою) виглядає концепція поступового впровадження АТМ у існуючу мережу користувача. Принципово АТМ дозволяє безпосередньо переносити повідомлення протоколів прикладного рівня, але найчастіше використовується як транспорт для протоколів канального та мережевого рівнів мереж, які є мережами АТМ (Ethernet, IP, Frame Relay та інших.).

Технологія АТМ рекомендована нині як Форумом ADSL, і ITU-T і устаткування самої лінії ADSL (тобто. модема вузла доступу ATU-C і віддаленого модему у приміщенні користувача ATU-R). Це в першу чергу тим, що саме АТМ є стандартом мережі широкосмугового доступу B-ISDN.

У той же час переважна частина серверів і обладнання мережі Інтернет підтримують протоколи TCP/IP і Ethernet. Тому при переході до технології АТМ необхідно максимально використовувати стек вже існуючих протоколів TCP/IP як основний інструмент широкосмугового доступу до Інтернету. Це стосується не тільки транспортного та мережевого рівня TCP/IP, а й канального рівня. Сказане насамперед відноситься до протоколу (а точніше, до стеку протоколів) РРР ("Point to point protocol"), який є протоколом канального рівня стека протоколів TCP/IP і регламентує процедури передачі кадрів інформації послідовними каналами зв'язку.

Протокол РРР в даний час широко використовується мережними провайдерами для доступу до послуг Інтернету за допомогою аналогових модемів і забезпечує можливість управління так званими ААА-функціями:

§ Authentication (аутентифікації, тобто процесу ідентифікації користувача).
§ Authorization (авторизації, тобто права доступу до конкретних послуг).
§ Accounting (облік ресурсів, включаючи і тарифікацію послуг).

Під час виконання всіх зазначених функцій протокол гарантує також необхідний захист інформації. Так само важливим для провайдера Інтернет є можливість динамічного розподілу обмеженої кількості IP-адрес серед його клієнтів. Ця функція також підтримується протоколом РРР. Таким чином, і для провайдера Інтернет, і для користувача дуже важливим є збереження протоколу РРР при широкосмуговому доступі до Інтернету через лінію ADSL з використанням методу АТМ.

Крім розглянутого методу роботи мережі ADSL з використанням технології ATM, який коротко називають "РРР поверх АТМ", існує й низка інших: "Класичний IP поверх АТМ" ("Classical IP and ARP over ATM" або IPOA), розроблена Форумом АТМ специфікація "Емуляція локальних мереж" (LAN emulation або LANE), нова специфікація Форуму АТМ "Multiprotocol Over ATM" (або MPOA).

Хоча стандарт АТМ визнаний як найперспективніший універсальний стандарт передачі різнорідної інформації (мови, відео та даних), однак і він не позбавлений недоліків, основним з яких поки є складний і довгий процес налаштування постійного віртуального каналу PVC.

Нині найпопулярнішим протоколом передачі, й у першу чергу додатків Інтернет, є стек протоколів TCP/IP. У зв'язку з появою технології АТМ виникає питання: "Чи не відмовитися повністю від TCP/IP і чи не взяти на озброєння лише АТМ?" Життя показало, що найправильніше - об'єднати переваги цих двох технологій. Тому як інструмент міграції технології ADSL від доступу до Інтернету до надання повного набору мережевих послуг Форумом ADSL розглядається як метод АТМ, а й стандарт TCP/IP. Це цілком логічно та відповідає інтересам як операторів зв'язку, так і користувачів з урахуванням великої різноманітності місцевих умов мереж доступу.

Від ADSL до VDSL

У міру зростання потреб користувача у збільшенні пропускної спроможності суто мідні мережі абонентського доступу все більше мігрувати до комбінованих мідно-оптичних мереж, відомих під загальною назвою FITL (Fiber In The Loop). У міру наближення оптичного волокна в цій комбінованій мережі до приміщення користувача на її мідній ділянці може виявитися затребуваною технологія VDSL, яка зміниться ADSL. VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line – надвисокошвидкісна цифрова абонентська лінія). Технологія VDSL є високошвидкісною технологією xDSL. В асиметричному варіанті вона забезпечує швидкість передачі даних "низхідного" потоку в межах від 13 до 52 Мбіт/с, а швидкість передачі даних "висхідного" потоку в межах від 1,6 до 6,4 Мбіт/с, у симетричному варіанті - межах від 13 до 26 Мбіт/с, причому по одній кручений парі телефонних проводів. Технологія VDSL може розглядатися як економічно ефективна альтернатива прокладання волоконно- оптичного кабелюдо кінцевого користувача. Однак максимальна відстань передачі даних для цієї технології становить від 300 м (при швидкості 52 Мбіт/с) і до 1,5 км (при швидкості до 13 Мбіт/с). Технологія VDSL може використовуватися з тією ж метою, що і ADSL; крім того, вона може використовуватися для передачі сигналів телебачення високої чіткості (HDTV), відео-за запитом тощо.

Наше відставання у розвитку мереж передачі даних відіграло позитивну роль, - оператори не встигли вкласти істотні кошти в обладнання комутованих мереж вузькосмугової ISDN, а також у розвиток абонентських ділянок мереж передачі даних на основі обладнання HDSL та IDSL.

З вищевикладеного ясно, що у російських умовах найбільшого поширення набуде сценарій еволюції мереж дротового абонентського доступу від аналогового модему до ADSL. Вже сьогодні попит на послуги високошвидкісного доступу в Інтернет виріс настільки, що має сенс принаймні розпочати опрацювання економічних та технічних питань розгортання мереж абонентського доступу на основі технологій xDSL.

Таким чином, кожна технологія з сімейства xDSL технологій успішно вирішує ту задачу, для вирішення якої вона розроблялася. Дві з них – ADSL та VDSL – дозволяють операторам телефонного зв'язку надавати нові види сервісу, а існуюча телефонна мережа має реальні перспективи стати мережею з повним набором послуг. Що ж до самих операторів, то, швидше за все, згодом залишаться лише ті, які зможуть надати користувачеві максимальний набір послуг.

Підключення абонентів за допомогою оптоволокна

Апаратура для підключення абонентів з використанням оптичного кабелю набула широкого поширення в країнах Європи та США. Переваги такого рішення очевидні: висока надійність, якість передачі, а також пропускна здатність, отже, практично нелімітована швидкість інтерфейсу користувача. На жаль, дане рішеннямає й недоліки. По-перше, час, необхідний для прокладання кабелю та отримання всіх необхідних дозволівможе бути значним, що знижує темпи окупності капіталовкладень. По-друге, застосування оптоволокна може бути економічно виправданим лише при підключенні великої кількості сконцентрованих в одному місці, наприклад, у районах масової забудови або в офісних будівлях, абонентів. У районах, де щільність абонентів невисока, ресурси оптичного кабелю використовують лише на 5 - 10 %, тому економічно вигідніше ущільнити існуючу кабельну мережу чи використовувати радіодоступ.

Зараз оптоволокно широко застосовується замість багатожильних телефонних кабелів на ділянці між телефонним комутатором (АТС) та віддаленим концентратором, до якого підключаються, наприклад, телефони, встановлені у квартирах багатоповерхового будинку чи кількох будинків. Апаратура, що реалізує мультиплексування/демультиплексування ліній індивідуального підключенняабонентів, отримав назву Digital Loop Carrier (DLC), що можна перекласти як “цифрова система концентрації телефонних ліній”. Виробляють такі системи у США, Західній Європі, Азії (AFC, SAT, Siemens та ін.). Декілька підприємств готуються до випуску DLC і в Росії.

За своєю архітектурою обладнання DLC є мультиплексором на базі тимчасового поділу каналів з різними інтерфейсами і лінійним інтерфейсом для безпосереднього підключення до оптоволокна. Таким чином, забезпечується об'єднання безлічі абонентських ліній в один високошвидкісний цифровий потік, що надходить на АТС (вузол мережі) оптичного кабелю.

Набір інтерфейсів користувача, як правило, включає аналоговий абонентський двопровідний інтерфейс (звичайний телефонний), аналоговий інтерфейс з сигналізацією Е&М, цифровий інтерфейс (V.24 або V.35), інтерфейс ISDN. Станційні інтерфейси передбачають підключення до аналогових АТС (за абонентським двопровідним стиком або інтерфейсом Е&М), цифровим АТС (по стику Е! з сигналізацією V.51 або стику ЕС з сигналізацією V.52). Природно, передбачається підключення за інтерфейсом ISDN і цифрового інтерфейсу V.24/V.35 (для підключення до мережі передачі даних).

Лінійні інтерфейси сучасної апаратури DLC можна розбити на кілька груп:

§ Оптичний інтерфейс необхідний безпосереднього підключення до оптичних волокон (лінійна швидкість зазвичай у межах від 34 до 155 Мбіт/с). Наприклад, у системі NATEKS 1100Е швидкість становить 49,152 Мбіт/с, прийом та передача ведуться окремо по двох волокнах, довжина хвилі лазерного випромінювача 1310 нм.
§ Електричний інтерфейс - від Е! (2 Мбіт/с) до ЕС (34 Мбіт/с) – дозволяє підключатися до високошвидкісних мереж, що забезпечують прозору передачу цифрових потоків (наприклад, до мережі SDH). Електричний інтерфейс також дозволяє підключати апаратуру через тракти HDSL або радіорелейні лінії, а на невеликих відстанях(До 1 км по Е!) з'єднувати елементи системи безпосередньо.

Мережа абонентського доступу – це сукупність технічних засобів між кінцевими абонентськими пристроями, встановленими в приміщенні користувача, і тим комутаційним обладнанням, до плану нумерації (або адресації) якого входять термінали, що підключаються до телекомунікаційної системи.

5.1. Моделі мережі абонентського доступу

У сучасній телекомунікаційній системі змінюється як роль мережі доступу. Найчастіше розширюється і територія, у межах якої створюється мережу доступу. Щоб виключити наявні у сучасних публікаціях розбіжності у трактуванні місця й ролі мережі доступу, на рис. 5.1 показано модель перспективної телекомунікаційної системи.

Малюнок 5.1 – Модель телекомунікаційної системи

Перший елемент телекомунікаційної системи є сукупність термінального та іншого устаткування, яке встановлюється у приміщенні абонента (користувача). В англомовній технічній літературі цей елемент телекомунікаційної системи відповідає терміну Customer Premises Equipment (CPE).

Другий елемент телекомунікаційної системи є, власне, мережу абонентського доступу. Роль мережі абонентського доступу полягає в тому, щоб забезпечити взаємодію між обладнанням, встановленим у приміщенні абонента, та транзитною мережею. Зазвичай, у точці сполучення мережі абонентського доступу з транзитною мережею встановлюється комутаційна станція. Простір, що покривається мережею абонентського доступу, лежить між обладнанням, розміщеним у приміщенні абонента, і цією комутаційною станцією.

Мережа абонентського доступу поділяється на дві ділянки – нижня поверхня рис. 5.1. Абонентські лінії (Loop Network) можна як індивідуальні засоби підключення термінального устаткування. Як правило, цей фрагмент мережі абонентського доступу є сукупністю АЛ. Мережа перенесення (Transfer Network) служить підвищення ефективності коштів абонентського доступу. Цей фрагмент мережі доступу реалізується з урахуванням систем передачі, а деяких випадках застосовуються і пристрої концентрації навантаження.

Третій елемент телекомунікаційної системи – транзитна мережа. Її функції полягають у встановленні з'єднань між терміналами, включеними до різних мереж абонентського доступу, або між терміналом та засобами підтримки будь-яких послуг. У моделі, що розглядається, транзитна мережа може покривати територію, що лежить як у межах одного міста чи села, так і між мережами абонентського доступу двох різних країн.

Четвертий елемент телекомунікаційної системи ілюструє засоби доступу різних послуг електрозв'язку. На рис. 5.1, в останньому еліпсі, вказано назву мовою оригіналу (Service Nodes), яку перекладено трьома словами – вузли, що підтримують послуги. Прикладами такого вузла можуть бути робочі місця телефоністів-операторів та сервери, де зберігається будь-яка інформація.

Наведену на рис. 5.1 структуру слід розглядати як перспективну модель телекомунікаційної системи. Для вирішення термінологічних проблем звернемося до моделі, властивої мережам абонентського доступу аналогових АТС. Така модель показано на рис. 5.2. Розглядаючи існуючі місцеві мережі, ми, як правило, оперуватимемо двома термінами - "Абонентська мережа" або "Мережа АЛ". Слова "Мережа абонентського доступу" використовуються у випадках, коли мова йдепро перспективну телекомунікаційну систему.

Малюнок 5.2 – Модель абонентської мережі

Ця модель справедлива як ГТС, так СТС. Понад те, для ГТС наведена на рис. 5.2 модель інваріантна до структури міжстанційного зв'язку. Вона ідентична для:

нерайонованих мереж, що складаються лише з однієї телефонної станції;

районованих мереж, що складаються з кількох районних АТС (РАТС), з'єднаних між собою за принципом "кожна з кожною";

районованих мереж, побудованих з вузлами вхідного повідомлення (УВС) або з вузлами вихідного повідомлення (УВС) та УВС.

Для всіх елементів абонентської мережі у дужках вказані терміни англійською мовою. Слід зазначити, що термін "лінія міжшкафного зв'язку" (Link cable) у вітчизняній термінології ще не застосовується, оскільки подібні траси у ГТС та СТС майже не використовуються.

Модель, що ілюструє основні варіанти побудови абонентської мережі, наведено на рис. 5.3. На цьому малюнку деталізовані деякі фрагменти попередньої моделі.

Рисунок 5.3 – Основні варіанти побудови

абонентської мережі

На рис. 5.3 використано ряд позначень, що рідко зустрічаються у вітчизняній технічній літературі. Пристрій кросування кабелю (Cross-connection point) показано як два концентричні кола. Такий символ часто використовують у документах МСЕ. Також типовим вважатимуться позначення розподільної коробки (Distribution point) чорним квадратом.

Модель показана на рис. 5.3 може вважатися універсальною щодо типу комутаційної станції. У принципі вона однакова як для ручної телефонної станції, так і для найсучаснішої цифрової системи розподілу інформації. Більш того, дана модель інваріантна до виду інтерактивної мережі, наприклад, телефонної або телеграфної.

З іншого боку, для цифрової комутаційної станції може бути запропонована власна модель, яка дозволить більш точно відобразити специфіку мережі абонентського доступу. Це завдання досить складне. Проблема полягає в тому, що впровадження цифрової комутаційної станції призводить до зміни структури місцевої телефонної мережі. У ряді випадків це помітно відбивається на структурі абонентської мережі. Характерний приклад подібної ситуації – встановлення цифрової комутаційної станції, яка замінює кілька старих електромеханічних станцій. Пристанційна ділянка цифрової комутаційної станції – за такого способу модернізації місцевої телефонної мережі – фактично об'єднує всі території, що обслуговувалися електромеханічними АТС, що демонтувалися раніше. Крім того, під час впровадження цифрової комутаційної станції можуть виникати специфічні (постійні або тимчасові) рішення, коли деякі групи віддалених абонентів підключаються за рахунок використання концентраторів.

Звичайно, такі рішення повинні обов'язково братися до уваги на етапі розробки загальної концепції модернізації місцевої телефонної мережі. Коли відповідні концептуальні рішення прийняті, можна розпочати пошук оптимальних варіантівпобудови мережі абонентського доступу Для гіпотетичної цифрової комутаційної станції ці варіанти представлені рис. 5.4. Два останні малюнки (5.3 та 5.4) мають ряд загальних моментів.

Рисунок 5.4 – Модель мережі абонентського доступу до цифрової комутаційної станції

По-перше, обидві структури мають на увазі наявність так званої "зони прямого живлення" - анклаву, в межах якого АЛ включаються в крос безпосередньо (без з'єднання кабелів у розподільчих шафах).

По-друге, за "зоною прямого живлення" розташовується наступна область мережі доступу, для якої в цифровій станції доцільно використовувати виносні абонентські модулі (концентратори або мультиплексори), а для аналогової АТС або неущільнені кабелі, або канали, утворені системами передачі.

По-третє, слід зазначити, що структура абонентської мережі – незалежно від типу комутаційної станції – відповідає графу з деревоподібної топологією. Це суттєво з погляду надійності зв'язку: застосування цифрової комутаційної техніки не тільки не підвищує коефіцієнт готовності АЛ, але, у ряді випадків, знижує його через введення додаткового обладнання на ділянці від кросу АТС до терміналу користувача.

Для складання переліку необхідних далі термінів і особливо для встановлення відповідності між поняттями, прийнятими у вітчизняній практиці та документах МСЕ, доцільно навести структуру мережі АЛ, представлену на верхній частині рис. 5.5.

Для структурної схеми АЛ (верхня частина рис. 5.5) представлено три варіанти підключення абонентського терміналу до комутаційної станції.

Верхня гілка цього малюнка показує перспективний варіант підключення без використання проміжного кросового обладнання. Кабель прокладається від кросу до розподільної коробки, де за допомогою абонентської проводки здійснюється підключення ТА.

Нерідко АЛ організується з допомогою повітряних ліній зв'язку (ВЛС). На рис. 5.5 цей варіант показано на нижній гілці. У такій ситуації на стовпі встановлюється кабельний ящик (КЯ) та вступно-вивідні ізолятори. У місці розміщення розподільної коробки монтується абонентський захисний пристрій (АЗУ), що запобігає можливому впливу на ТА небезпечних струмів і напруг. Слід зазначити, що організація АЛ чи її окремих ділянок з допомогою будівництва ВЛЗ не рекомендується; Однак у ряді випадків – це єдиний варіант організації абонентського доступу.