Una dintre cele mai importante probleme ale rețelelor de telecomunicații continuă să fie problema accesului abonaților la serviciile de rețea. Urgența acestei probleme este determinată în primul rând de dezvoltarea rapidă a internetului, accesul la care necesită o creștere bruscă a lățimii de bandă a rețelelor de acces abonaților. Principalele mijloace ale rețelei de acces, în ciuda apariției noilor cele mai moderne metode wireless de acces la abonați, sunt perechile tradiționale de abonați din cupru. Motivul pentru aceasta este dorința firească a operatorilor de rețea de a proteja investițiile făcute. Prin urmare, în prezent și în viitorul previzibil, tehnologia liniei digitale de abonat ADSL asimetrică, care utilizează o pereche tradițională de abonați din cupru ca mediu de transmisie și, în același timp, păstrează serviciile deja furnizate sub forma unui telefon analogic sau acces de bază la ISDN, va rămâne o direcție strategică pentru creșterea debitului rețelelor de acces abonaților. Implementarea acestei direcții strategice în evoluția rețelelor de acces abonaților depinde de condițiile specifice ale rețelei de acces abonaților existente din fiecare țară și este determinată de fiecare operator de telecomunicații, ținând cont de aceste condiții specifice. Este clar că varietatea condițiilor locale determină un număr mare de modalități posibile de a migra o rețea de acces de abonat existentă la tehnologia ADSL.

Tehnologiile de telecomunicații se îmbunătățesc constant, adaptându-se rapid la noile cerințe și condiții. Până de curând, principalul și singurul mijloc de acces al abonaților la serviciile de rețea - și, în primul rând, la serviciile de internet, era un modem analogic. Cu toate acestea, cele mai avansate modemuri analogice sunt modemul care îndeplinește cerințele recomandării ITU-T V.34, cu o rată potențială de transmisie de până la 33,6 Kbps, precum și modemul de generație următoare care îndeplinește cerințele recomandării ITU-T. V.90, cu o rată potențială de transmisie de 56 kbit/s, practic nu poate oferi o experiență eficientă pentru utilizator pe Internet.

Astfel, o creștere bruscă a vitezei de acces la serviciile de rețea și, în primul rând, la serviciile de Internet, este de o importanță critică. Una dintre metodele de rezolvare a acestei probleme este utilizarea familiei de tehnologie de linie de abonat de mare viteză xDSL. Aceste tehnologii asigură un randament ridicat al rețelei de acces abonaților, al cărui element principal este o pereche de cupru răsucite a rețelei de telefonie locală a abonaților. Deși fiecare dintre tehnologiile xDSL ocupă propria sa nișă în rețeaua de telecomunicații, este totuși de netăgăduit că linia digitală de abonat de mare viteză ADSL și tehnologiile de linie digitală de abonat de mare viteză VDSL sunt de cel mai mare interes pentru furnizorii de servicii de telecomunicații, producătorii de echipamente și utilizatorii. Și acest lucru nu este întâmplător - tehnologia ADSL a apărut ca o modalitate de a oferi utilizatorului o gamă largă de servicii de telecomunicații, inclusiv, în primul rând, acces de mare viteză la Internet. La rândul său, tehnologia VDSL este capabilă să ofere utilizatorului o lățime de bandă largă care îi permite să acceseze aproape orice serviciu de rețea de bandă largă atât în ​​viitorul apropiat, cât și în cel îndepărtat, dar nu într-o rețea de cupru pur, ci într-o rețea de acces mixtă, cupru-optic. . Astfel, ambele tehnologii vor oferi o cale evolutivă pentru introducerea fibrei optice în rețeaua de acces a abonaților, protejând în cel mai eficient mod investițiile anterioare ale operatorilor de rețele locale. Astfel, ADSL poate fi văzut ca cel mai promițător membru al familiei de tehnologii xDSL, care va fi succedat de tehnologia VDSL.

Deși ideea cheie a migrării metodelor de furnizare a serviciilor de rețea folosind tehnologii xDSL este trecerea de la rețeaua de telefonie publică analogică mai întâi la ADSL și apoi, după caz, la VDSL, acest lucru nu exclude utilizarea altor pași intermediari pentru același lucru. scop.tipuri de tehnologii xDSL. De exemplu, tehnologiile IDSL și HDSL pot fi utilizate pentru a crește capacitatea liniei de abonat.

De la modem analog la ADSL

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

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - linie digitală asimetrică de abonat). Această tehnologie este asimetrică. Această asimetrie, combinată cu starea „întotdeauna conectat” (unde nu este nevoie să formați de fiecare dată un număr de telefon și să așteptați stabilirea unei conexiuni), face ca tehnologia ADSL să fie ideală pentru asigurarea accesului la Internet, acces la rețelele locale. (LAN-uri), etc. Atunci când organizează astfel de conexiuni, utilizatorii primesc de obicei mult mai multe informații decât transmit. Tehnologia ADSL oferă rate de date în aval variind de la 1,5 Mbps la 8 Mbps și rate de date în amonte de la 640 Kbps la 1,5 Mbps. Tehnologia ADSL face posibilă menținerea serviciului tradițional fără costuri semnificative și furnizarea de servicii suplimentare, inclusiv:

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

În comparație cu modemurile de cablu alternative și liniile de fibră optică, principalul avantaj al ADSL este că folosește cablul telefonic existent. La capetele liniei telefonice existente se instalează separatoare de frecvență (unele folosesc hârtie de calc de la splitter-ul englez), unul pentru centrală telefonică și unul pentru abonat. La splitter-ul abonatului sunt conectate un telefon analogic obișnuit și un modem ADSL, care, în funcție de versiune, poate acționa ca un router sau punte între rețeaua locală a abonatului și routerul de frontieră al furnizorului. În același timp, funcționarea modemului nu interferează absolut cu utilizarea comunicării telefonice convenționale, care există indiferent dacă linia ADSL funcționează sau nu.

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

Conceptul de ADSL la scară completă s-a născut inițial ca o încercare de a răspunde competitiv de la operatorii de rețele de telefonie locale la operatorii de difuzare a televiziunii prin cablu (CATV). Au trecut aproape 7 ani de la apariția tehnologiei ADSL, dar până acum nu a primit aplicare practică în masă. Deja în procesul dezvoltării unui ADSL la scară largă și a primei experiențe de implementare a acestuia, au apărut o serie de factori care au necesitat corectarea conceptului inițial.

Principalii dintre acești factori sunt următorii:

• 1. Schimbare în utilizarea principală vizată a ADSL: în prezent, principalul tip de acces al abonaților în bandă largă nu mai este furnizarea de servicii de televiziune prin cablu, ci organizarea accesului în bandă largă la Internet. Pentru a face față acestei noi provocări, 20% din debitul maxim de ADSL complet este suficient, ceea ce corespunde unei rate în aval (de la rețea la abonat) de 8,192 Mbps și unei rate în amonte (de la abonat la rețea) de 768 Kbps. .
• 2. Indisponibilitatea internetului pentru a oferi servicii ADSL la scară completă. Faptul este că sistemul ADSL în sine este doar o parte a unei rețele de acces în bandă largă la serviciile de rețea. Deja primele experiențe de introducere a ADSL în rețelele de acces real au arătat că infrastructura de internet actuală nu poate suporta rate de transmisie de peste 300.400 Kbps. Deși coloana vertebrală a rețelei de acces la Internet este de obicei realizată pe un cablu optic, totuși, nu această rețea, ci alte elemente ale rețelei de acces la Internet - cum ar fi routere, servere și PC-uri, inclusiv caracteristicile traficului de internet, determina debitul real al acestei rețele. Prin urmare, utilizarea ADSL-ului la scară largă în rețeaua existentă practic nu rezolvă problema accesului abonaților în bandă largă, ci pur și simplu o mută din secțiunea de abonați a rețelei în rețeaua principală, exacerbând problemele infrastructurii rețelei. Prin urmare, introducerea ADSL-ului la scară largă va necesita o creștere semnificativă a lățimii de bandă a secțiunii backbone a Internetului și, în consecință, costuri suplimentare semnificative.
• 3. Cost ridicat al echipamentelor și serviciilor: pentru o implementare largă a tehnologiei, este necesar ca costul unei linii de abonat ADSL să nu fie mai mare de 500 USD; prețurile existente sunt semnificativ mai mari decât această valoare. Prin urmare, sunt utilizate efectiv alte produse xDSL și, în primul rând, modificări HDSL (cum ar fi MSDSL multi-rate) cu o lățime de bandă de 2 Mbps pe o singură pereche de cupru.
• 4. Necesitatea modernizării infrastructurii rețelei de acces existente: conceptul de ADSL la scară completă necesită utilizarea unor filtre de încrucișare speciale - așa-numitele splittere (splitter "-uri), care separă semnalele de joasă frecvență ale unui analog. accesul principal telefonic sau BRI ISDN și semnale de acces în bandă largă de înaltă frecvență atât în ​​sediul PBX-ului, cât și la sediul utilizatorului. Această operațiune necesită forță de muncă, în special într-o centrală de sucursale unde se termină mii de linii de abonat.
• 5. Problema compatibilității electromagnetice, care constă în studiul insuficient al efectului ADSL-ului la scară largă asupra altor sisteme de transmisie digitală de mare viteză (inclusiv de tip xDSL) care funcționează în paralel în același cablu.
• 6. Consum mare de energie și amprentă: modemurile ADSL existente, pe lângă costul ridicat, necesită mult spațiu și consumă o putere semnificativă (până la 8 W per modem ADSL activ). Pentru ca tehnologia ADSL să fie acceptabilă pentru implementarea într-un birou de comutare, este necesar să se reducă consumul de energie și să se crească densitatea portului.
• 7. Funcționarea asimetrică a ADSL-ului la scară largă: cu o lățime de bandă constantă a liniei ADSL, este un obstacol pentru unele aplicații care necesită un mod de transmisie simetric, precum videoconferința, precum și pentru organizarea muncii unor utilizatori care au propriile servere de internet. Prin urmare, este nevoie de un ADSL adaptiv capabil să funcționeze atât în ​​moduri asimetrice, cât și în mod simetric.
• 8. Hardware-ul și software-ul sediului utilizatorului au fost, de asemenea, testate ca fiind blocajul sistemelor ADSL. Testele au arătat, de exemplu, că programele populare, cum ar fi browserele web și platformele hardware pentru computer, pot limita lățimea de bandă a computerului la 600 Kbps. Astfel, pentru a utiliza pe deplin conexiunile ADSL de mare viteză, sunt necesare îmbunătățiri ale hardware-ului și software-ului clientului utilizatorului.

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

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

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

Lungimile realizabile ale liniilor ADSL GLIte fac posibilă asigurarea marii majorități a utilizatorilor din sectorul casnic cu acces la Internet de mare viteză. De menționat că mulți producători de echipamente ADSL au ales conceptul de echipament ADSL care acceptă atât modul ADSL de viteză maximă, cât și modul ADSL G.Lite. Se presupune că apariția echipamentelor ADSL G.Lite va activa brusc piața dispozitivelor de acces la Internet în bandă largă. Este foarte probabil ca acesta să ocupe nișa de acces în bandă largă la serviciile de rețea pentru utilizatorii casnici.

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

Migrarea de la un modem analogic la oricare dintre modificările ADSL este benefică pentru furnizorul de servicii, deoarece apelurile de durată mai mare, cum ar fi apelurile utilizatorilor către Internet, sunt direcționate ocolind rețeaua de telefonie publică comutată. Dacă furnizorul de servicii este un operator de rețea local tradițional, atunci acest scenariu îi oferă un alt avantaj suplimentar (dar nu mai puțin important), deoarece nu este nevoie de o actualizare costisitoare a comutatorului de rețea telefonică existentă la un comutator ISDN, care ar fi necesar. pentru a crește viteza de acces la serviciile de Internet cu opțiunea de migrare de la serviciile de rețea de telefonie publică la serviciile de rețea ISDN. Investiția suplimentară semnificativă în migrarea de la PSTN analogic la ISDN se datorează faptului că acesta din urmă este un concept de rețea cu propria sa stivă de protocoale stratificată foarte puternică. Prin urmare, această actualizare necesită schimbări semnificative în hardware-ul și software-ul stației de comutare digitală PSTN. În același timp, un modem ADSL este pur și simplu un modem de mare viteză care utilizează protocoale standard de rețea de date bazate pe transmisie de pachete sau celule ATM. Acest lucru reduce semnificativ dificultatea de acces la Internet și, prin urmare, investiția necesară.

De asemenea, din punctul de vedere al utilizatorilor de internet, al operatorilor de rețea și al furnizorilor de servicii de internet, este mai logic să treci direct de la un modem PSTN nu la un modem ISDN, ci direct la un modem ADSL. Cu un debit maxim de ISDN în bandă îngustă de 128 Kbps (care corespunde combinației a două canale B ale accesului principal ISDN), trecerea la ISDN oferă o creștere a vitezei de acces în comparație cu rețeaua PSTN cu un potențial puțin mai mare de 4 ori și necesită în plus investiții semnificative. Prin urmare, etapa intermediară de tranziție de la PSTN la ISDN ca mijloc eficient de acces la Internet este practic lipsită de sens. Desigur, acest lucru nu se aplică acelor regiuni în care există deja adoptarea pe scară largă a ISDN. Aici, desigur, factorul determinant este protecția investițiilor realizate.

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

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

Dacă principalul stimulent pentru migrarea de la un modem analogic la un modem ADSL este accesul la Internet de mare viteză, atunci cea mai potrivită modalitate de implementare a acestui serviciu ar trebui considerată a fi implementarea unui terminal ADSL la distanță, numit ATU-R, în forma unui card de computer personal (PC). Acest lucru reduce complexitatea generală a modemului și elimină problemele de cablare internă (de la modem la PC) la sediul utilizatorului. Cu toate acestea, operatorii de rețele de telefonie sunt, în general, reticenți în a închiria un modem ADSL dacă este un card intern pentru PC, deoarece nu doresc să fie făcuți responsabili pentru eventualele deteriorări ale PC-ului. Prin urmare, terminalele ATU-R la distanță au devenit mai răspândite până acum sub forma unei unități separate, numită modem ADSL extern. Un modem ADSL extern este conectat la portul LAN (10BaseT) sau la portul serial (bus serial USB) al computerului. Acest design este mai complex, deoarece necesită spațiu suplimentar și o sursă de alimentare separată. Dar un astfel de modem ADSL poate fi achiziționat de un abonat al rețelei de telefonie locală și pus în funcțiune de către un utilizator de PC pe cont propriu. În plus, un modem extern poate fi conectat nu la un PC, ci la un hub LAN sau un router în cazurile în care utilizatorul are mai multe computere.

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

Migrarea la ADSL în prezența accesului DSPAL în rețea

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

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

• 1. DSLAM la distanță, care se află într-un container separat lângă containerul RDT și este conceput pentru a deservi un număr mare de utilizatori (de obicei, 60 până la 100 de linii ADSL). În acest caz, nu este necesar un sistem special de management și întreținere, deoarece este utilizat sistemul de control pentru configurarea și monitorizarea stării liniilor ADSL ale unui DSLAM tipic instalat în incinta PBX. Un astfel de DSLAM poate funcționa cu aproape orice echipament DSSL, deoarece este un echipament de sine stătător; DSLAM-ul pur și simplu separă traficul PSTN de traficul real de linie ADSL și îl transmite echipamentului DSLAM în formă analogică. În același timp, o astfel de soluție este foarte costisitoare: deoarece echipamentul DSLAM este autonom, sunt necesare lucrări serioase de instalare și asamblare, alimentare cu energie a echipamentelor și multe altele; prin urmare, această soluție este adecvată doar pentru un număr mare de utilizatori DSSL.
• 2. Cartele de linie ADSL încorporate în echipamentul DSPAL. În acest caz, locurile libere sunt utilizate în plăcile echipamentului DSPAL plasate în containerul RDT și sunt posibile două opțiuni:
  • § Echipamentul DSLB este folosit doar pentru amplasarea și protecția mecanică a plăcilor ADSL, iar toate conexiunile sunt realizate folosind cabluri, ceea ce este tipic pentru DSP-urile tradiționale;
  • § Placa de linie ADSL face parte din echipamentul DSPAL și este pur și simplu integrat în acesta din urmă. Această a doua metodă este utilizată de obicei în noua generație de echipamente DSPAL și face posibilă eliminarea necesității oricărei lucrări de instalare în unitatea DSPAL.
  • § Multiplexor de acces la distanță (RAM -- multiplexor de acces la distanță), care îndeplinește aceleași funcții ca și DSLAM-ul. Diferă de DSLAM prin faptul că este integrat în infrastructura DSLAM existentă și nu necesită upgrade semnificative ale infrastructurii existente de rețea de acces abonaților asociate cu costuri semnificative. Utilizarea RAM este universală, deoarece oferă posibilitatea de a lucra cu orice tip de echipament DSLSL. De obicei, blocurile RAM sunt mici și pot fi plasate în containere existente cu echipamente RDT. Principala problemă cu RAM-urile cunoscute în prezent este lipsa lor de scalabilitate.

De la ISDN la ADSL

În anii 1990, liniile ISDN au devenit utilizate pe scară largă ca o modalitate de a accesa Internetul mai rapid acolo unde este posibil. În timp, când lățimea de bandă ISDN devine insuficientă, soluția naturală va fi „completarea” liniei de abonat ISDN cu un canal ADSL de mare viteză. Ca și în cazul liniilor analogice convenționale, această metodă, numită „ISDN under ADSL”, folosește filtre pentru a separa semnalele ADSL și ISDN.

O astfel de soluție este deosebit de atractivă prin faptul că practic nu provoacă probleme cu implementarea standardelor ISDN de bandă îngustă și, prin urmare, cu implementarea tranziției de la ISDN la ADSL. Prin urmare, acest mod de evoluție va fi deosebit de popular în țările în care ISDN-ul în bandă îngustă a fost adoptat pe scară largă, iar tranziția de la ISDN la ADSL la scară largă este probabil să prevaleze.

De la HDSL la ADSL

Tehnologia HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line) este de departe cea mai matură și mai ieftină dintre tehnologiile xDSL. A apărut ca o alternativă eficientă la echipamentele învechite ale DSP-urilor primare E! pentru utilizare pe trunchiuri LAN și ca acces primar ISDN (PRA ISDN). Datorită utilizării pe scară largă a HDSL în diferite regiuni ale lumii, procedurile de implementare a unor astfel de sisteme, întreținerea și testarea acestora sunt bine stabilite; Parametrii de înaltă calitate și fiabilitatea ridicată a sistemelor HDSL sunt de asemenea bine cunoscuți. Prin urmare, operatorii de telecomunicații și furnizorii de servicii de rețea sunt dispuși să utilizeze echipamente HDSL pentru acces la Internet de mare viteză. Cu toate acestea, cel mai adesea utilizarea HDSL într-o rețea de acces de abonat necesită utilizarea a cel puțin două perechi de cupru, ceea ce practic nu este întotdeauna posibil. Utilizarea unei singure perechi pentru organizarea liniei HDSL reduce semnificativ distanțele care se suprapun. În plus, echipamentele HDSL nu prevăd posibilitatea organizării unui telefon analogic, ceea ce necesită utilizarea unei perechi suplimentare de abonați în acest scop. Astfel, există factori semnificativi care determină fezabilitatea trecerii de la HDSL la ADSL. Cu o astfel de migrare, debitul rețelei de acces în direcția aval (adică, de la rețea la abonat) crește brusc, este suficientă o singură pereche și devine posibilă organizarea unui telefon analogic. Cu toate acestea, acest scenariu de migrare poate fi problematic. Astfel, debitul unei rețele de acces ADSL în direcția amonte (adică de la abonat la rețea) este în general mai mic decât debitul corespunzător al debitului HDSL.

De la IDSL la ADSL

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

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

Cele mai atractive proprietăți ale IDSL sunt maturitatea tehnologiei ISDN, costul scăzut al cipurilor ISDN cu interfață U, ușurința instalării și întreținerii în comparație cu instalarea și întreținerea ISDN standard (deoarece IDSL ocolește schimbul ISDN) și capacitatea pentru a utiliza echipamente standard de contorizare ISDN. În plus, transportatorii și ISP-urile care implementează ISDN sunt în general foarte familiarizați cu acesta din urmă. Prin urmare, nu există probleme asociate cu planificarea și întreținerea liniilor IDSL. Principalul factor din spatele migrației de la IDSL la ADSL este asigurarea unui acces mai rapid la Internet în comparație cu un modem analogic. Cu toate acestea, rețineți că atunci când utilizați IDSL pentru a accesa Internetul, este necesară o a doua linie de abonat pentru a accesa PSTN. Trecerea la tehnologia ADSL, care păstrează posibilitatea accesului abonatului la rețeaua telefonică comutată (și, dacă este necesar, la Internet), permite utilizatorului să se limiteze la o singură linie de abonat, ceea ce este benefic nu numai pentru acesta din urmă, dar şi operatorului de telecomunicaţii.

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line - linie digitală simetrică de abonat). La fel ca tehnologia HDSL, tehnologia SDSL oferă transmisie simetrică de date la rate corespunzătoare ratelor de linie T 1 /E 1, dar tehnologia SDSL are două diferențe importante. În primul rând, se utilizează o singură pereche de fire răsucite, iar în al doilea rând, distanța maximă de transmisie este limitată la 3 km. Tehnologia oferă avantajele necesare reprezentanților afacerilor: acces de mare viteză la Internet, organizarea comunicațiilor telefonice multicanal (tehnologia VoDSL) etc. Aceeași subfamilie ar trebui să includă și tehnologia MSDSL (Multi-speed SDSL), care vă permite pentru a modifica viteza de transmisie pentru a atinge intervalul optim și invers.

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

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

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

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

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

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

Tehnologia ATM este recomandată în prezent atât de Forumul ADSL, cât și de ITU-T, precum și pentru echipamentul de linie ADSL în sine (adică, modemul punct de acces ATU-C și modemul la distanță pentru locațiile utilizatorului ATU-R). Acest lucru se datorează în primul rând faptului că ATM este standardul rețelei de acces în bandă largă B-ISDN.

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

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

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

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

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

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

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

De la ADSL la VDSL

Pe măsură ce cererea utilizatorilor pentru o lățime de bandă sporită crește, rețelele de acces pentru abonați din cupru pur vor migra din ce în ce mai mult către rețelele combinate cupru-optice, cunoscute în mod colectiv sub numele de FITL (Fiber In The Loop). Pe măsură ce fibra optică din această rețea combinată se apropie de sediul utilizatorului pe secțiunea sa de cupru, este posibil să fie solicitată tehnologia VDSL, care va înlocui ADSL. VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - linie digitală de abonat ultra-high-speed). Tehnologia VDSL este tehnologia xDSL cu cea mai mare viteză. În versiunea asimetrică, oferă rata de date a fluxului „în aval” în intervalul de la 13 la 52 Mbps, iar rata de date a fluxului „amonte” în intervalul de 1,6 la 6,4 Mbps, în versiunea simetrică - în variind de la 13 la 26 Mbps și o pereche răsucită de fire telefonice. Tehnologia VDSL poate fi văzută ca o alternativă rentabilă la rularea cablului de fibră optică către utilizatorul final. Cu toate acestea, distanța maximă de transmisie pentru această tehnologie este între 300 m (la 52 Mbps) și până la 1,5 km (la până la 13 Mbps). Tehnologia VDSL poate fi folosită în aceleași scopuri ca și ADSL; în plus, poate fi folosit pentru transmiterea de semnale de televiziune de înaltă definiție (HDTV), video la cerere etc.

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

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

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

Conectarea abonaților folosind fibră optică

Echipamentele pentru conectarea abonaților folosind un cablu optic au devenit larg răspândite în Europa și SUA. Avantajele unei astfel de soluții sunt evidente: fiabilitate ridicată, calitatea transmisiei, precum și debitul, prin urmare, viteză practic nelimitată pe interfața cu utilizatorul. Din păcate, această soluție are și dezavantaje. În primul rând, timpul necesar pentru așezarea cablului și obținerea tuturor autorizațiilor necesare poate fi destul de semnificativ, ceea ce reduce rata de rentabilitate a investiției. În al doilea rând, utilizarea fibrei optice poate fi justificată din punct de vedere economic numai atunci când se conectează un număr mare de abonați concentrați într-un singur loc, de exemplu, în zone de construcție în masă sau în clădiri de birouri. În zonele în care densitatea de abonați este scăzută, resursele cablului optic sunt utilizate doar cu 5 - 10%, deci este mai rentabil să compactați rețeaua de cablu existentă sau să folosiți accesul radio.

Acum, fibra optică este utilizată pe scară largă în locul cablurilor telefonice cu mai multe fire în zona dintre centrala telefonică (PBX) și un hub la distanță, la care, de exemplu, sunt conectate telefoanele instalate în apartamentele unei clădiri cu mai multe etaje sau mai multe case. . Echipamentul care implementează multiplexarea/demultiplexarea liniilor individuale de conectare a abonatului se numește Digital Loop Carrier (DLC), care poate fi tradus ca „sistem de concentrare a liniilor telefonice digitale”. Astfel de sisteme sunt produse în SUA, Europa de Vest, Asia (AFC, SAT, Siemens etc.). Mai multe întreprinderi se pregătesc să lanseze DLC-ul și în Rusia.

Arhitectura echipamentului DLC este un multiplexor cu diviziune în timp cu diverse interfețe utilizator și o interfață de linie pentru conectarea directă la fibră. Astfel, este asigurat că o multitudine de linii de abonat sunt combinate într-un flux digital de mare viteză care ajunge la PBX (nodul de rețea) printr-un cablu optic.

Setul de interfețe utilizator include de obicei o interfață analogică de abonat cu două fire (telefon obișnuit), o interfață analogică cu semnalizare E&M, o interfață digitală (V.24 sau V.35), o interfață ISDN. Interfețele stației asigură conectarea la centrale analogice (prin joncțiunea cu două fire a abonatului sau interfața E&M), centrale digitale (prin joncțiunea E! cu semnalizare V.51 sau joncțiunea E3 cu semnalizare V.52). Desigur, oferă și conectarea prin interfața ISDN și interfața digitală V.24/V.35 (pentru a se conecta la o rețea de date).

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

• § Pentru conectarea directă la fibre optice este necesară o interfață optică (viteza liniei este de obicei între 34 și 155 Mbps). De exemplu, în sistemul NATEKS 1100E, viteza este de 49,152 Mbps, recepția și transmisia sunt efectuate separat pe două fibre, lungimea de undă a emițătorului laser este de 1310 nm.
• § Interfață electrică -- de la E! (2 Mbps) la E3 (34 Mbps) - vă permite să vă conectați la rețele de mare viteză care asigură transmisie transparentă a fluxurilor digitale (de exemplu, la rețeaua SDH). De asemenea, interfața electrică vă permite să conectați echipamente prin căi HDSL sau linii de relee radio și să conectați direct elementele sistemului la distanțe scurte (până la 1 km de-a lungul E!)

Dezvoltarea modernă a rețelelor locale de telecomunicații se concentrează pe furnizarea celei mai complete game de servicii, de la telefonie standard până la servicii multimedia moderne. Acest lucru ne permite să luăm în considerare elementele rețelelor nu numai din punctul de vedere al prezenței anumitor structuri liniare și diverse echipamente, ci și din punctul de vedere al scopului lor funcțional.

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

Pe baza acestei definiții, limitele rețelei de acces abonaților variază foarte mult în funcție de tipul de informații transmise (telefonie analogică, servicii ISDN, transmisie de date și internet, radiodifuziune, televiziune) și includ diverse fragmente de rețele tradiționale cu fir și fără fir. În unele cazuri, acestea sunt doar linii de abonat, în unele cazuri sunt linii de abonat, concentratoare de abonați și linii trunk către centralele centrale, în unele cazuri sunt o combinație de echipamente active xDSL și linii de comunicații din cupru sau optice etc.

De asemenea, fragmente dintr-o rețea de televiziune prin cablu, echipamente de comunicație fără fir pot fi folosite ca mediu de transfer de informații.

Rețelele de acces abonaților care funcționează pe baza tehnologiilor cu fir pot fi împărțite în următoarele tipuri:

Linii de abonat analogice PBX și sisteme de multiplexare a liniilor digitale de abonat care permit organizarea mai multor linii telefonice pe o pereche de cablu de cupru;

Rețea digitală de servicii integrate (ISDN), care implică organizarea liniilor digitale de abonat pe baza interfețelor de bază (BRI) și acces primar (PRI). Adesea, pe lângă terminalele ISDN, aceste rețele includ echipamente pentru centrale telefonice automate de birou și birou-industrial ale utilizatorilor corporativi ai serviciilor de comunicații;

C) o retea bazata pe tehnologie ADSL (asymmetric digital subscriber line), care permite organizarea unui canal asimetric de transmisie a datelor concomitent cu telefonia analogica. Cea mai mare dezvoltare a acestei tehnologii este asociată cu o creștere a nevoii de acces la Internet. Rețeaua asigură la costuri reduse un canal dedicat pentru acces la Internet, operează pe liniile de abonat existente și este utilizată în principal de clienții individuali ai rețelei de telefonie;

Rețea de acces bazată pe tehnologii xDSL (cu excepția ADSL), oferind diverse opțiuni (viteză, tip de informații transmise) pentru accesul la rețelele de comunicații. Rețeaua este proiectată pentru a conecta utilizatorii corporativi și individuali și poate funcționa pe linii de comunicație optice și de cupru;

Rețeaua de acces wireless pentru abonat WLL (wireless subscriber line), care implică amplasarea fixă ​​sau mobilitatea limitată a echipamentelor radio abonaților și nu necesită costuri mari pentru construcția structurilor de cablu atunci când sunt implementate. Această rețea poate fi construită pe baza echipamentelor care funcționează conform standardului DECT.

Tehnologia accesului prin cablu a abonaților are cinci grupe principale după criteriul mijlocului de transmisie și categoriile de utilizatori. Pe fig. 1 arată clasificarea acestora.

LAN (Local Area Network) este un grup de tehnologii concepute pentru a oferi utilizatorilor corporativi acces la resursele rețelei locale și utilizând sisteme de cablare structurată din categoriile 3, 4 și 5, cablu coaxial și cablu cu fibră optică ca mediu de transmisie.

DSL (Digital Subscriber Line) este un grup de tehnologii menite să ofere utilizatorilor PSTN servicii multimedia și să utilizeze infrastructura PSTN existentă ca mediu de transmisie.

CATV (televiziune prin cablu) este un grup de tehnologii menite să ofere utilizatorilor rețelelor CATV servicii multimedia (datorită organizării unui canal invers) și folosind cabluri de fibră optică și coaxiale ca mediu de transmisie.

OAN (Optical Access Networks) este un grup de tehnologii menite să ofere utilizatorilor servicii de bandă largă, o linie de acces la servicii multimedia și utilizarea cablului de fibră optică ca mediu de transmisie.

SKD (rețele de acces multiple) - un grup de tehnologii hibride pentru organizarea rețelelor de acces în blocuri; infrastructura existentă a PSTN, a rețelelor de radiodifuziune și a rețelelor de alimentare cu energie electrică este utilizată ca mediu de transmisie.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http:// www. toate cele mai bune. ro/

Munca finală de calificare

Subiect: Rețeaua de acces abonaților

Introducere

Una dintre cele mai importante probleme ale rețelelor de telecomunicații continuă să fie problema accesului abonaților la serviciile de rețea. Urgența acestei probleme este determinată în primul rând de dezvoltarea rapidă a internetului, accesul la care necesită o creștere bruscă a lățimii de bandă a rețelelor de acces abonaților. Principalele mijloace ale rețelei de acces, în ciuda apariției noilor cele mai moderne metode wireless de acces la abonați, sunt perechile tradiționale de abonați din cupru. În același timp, rețelele de acces de mare viteză a abonaților bazate pe tehnologii de comunicații prin fibră optică au fost dezvoltate pe scară largă recent. Caracteristica lor distinctivă este:

* absența radiațiilor electromagnetice nocive;

* semnalul nu este distorsionat de interferențe electromagnetice și de radiofrecvență (cablul optic este absolut imun la efectele de înaltă tensiune, interferențe electromagnetice);

* cablul de fibra optica este mai usor;

* are o lățime de bandă mult mai mare decât cuprul convențional, ceea ce înseamnă că fibra poate transmite mult mai multe informații în același timp;

* atenuare scăzută a semnalului luminos;

* protectie impotriva accesului neautorizat etc.

Liniile optice sunt mult mai ieftin de construit și de exploatat decât liniile de cupru, așa că, pe măsură ce volumul serviciilor optice crește, prețurile ar trebui să scadă.

Scopul proiectului de diplomă este dezvoltarea unui proiect pentru o rețea de acces la abonați de mare viteză bazată pe tehnologii de comunicații prin fibră optică folosind instrumente de proiectare asistată de calculator.

Pentru atingerea scopului proiectului de absolvire au fost stabilite următoarele sarcini:

analiza materiale metodologice și teoretice privind bazele rețelelor locale și de telecomunicații;

să studieze caracteristicile și structura rețelelor locale și de telecomunicații de acces la abonați;

explorați etapele de proiectare a rețelei, precum și instrumentele și metodele utilizate pentru proiectarea rețelei și alegeți în mod rezonabil instrumentele pentru atingerea scopului proiectului de absolvire;

dezvoltarea unui proiect pentru o rețea de acces abonaților folosind instrumentul de proiectare selectat.

Semnificația practică a proiectului de diplomă constă în dezvoltarea unui proiect de rețea de acces abonaților folosind instrumente și metode de proiectare și implementarea ulterioară a acestui proiect pe obiecte reale.

Structura proiectului de absolvire este supusă logicii rezolvării sarcinilor. Primul capitol al proiectului de absolvire va prezenta bazele teoretice ale rețelelor de transmisie a datelor. Al doilea capitol va oferi o privire de ansamblu asupra tehnologiilor de rețea. Al treilea capitol este dedicat proiectării: va prezenta principalele etape de proiectare, dezvoltarea unui proiect de rețea de acces abonaților în conformitate cu atribuirea unui proiect de absolvire și alegerea instrumentelor pentru dezvoltarea proiectului. Al patrulea capitol va prezenta partea organizatorica si economica. În al cincilea capitol, vom vorbi despre siguranța vieții.

1. Prezentare generală a rețelelor de date

1.1 Definirea rețelelor locale

Recent, au fost propuse multe metode și mijloace de schimb de informații: de la cel mai simplu transfer de fișiere folosind o dischetă până la rețeaua mondială de calculatoare Internet, care poate uni toate calculatoarele din lume. Care este locul în această ierarhie acordat rețelelor locale?

Cel mai adesea, termenul de „rețele locale” sau „rețele locale” (LAN, Local Area Network) este înțeles literal, adică acestea sunt rețele mici, de dimensiuni locale, care conectează computere strâns distanțate. Cu toate acestea, este suficient să ne uităm la caracteristicile unor rețele locale moderne pentru a înțelege că o astfel de definiție nu este exactă. De exemplu, unele rețele locale oferă cu ușurință comunicarea pe o distanță de câteva zeci de kilometri. Aceasta nu este dimensiunea unei camere, nu este o clădire, nu este de dimensiunea unei camere, nu este de mărimea unei clădiri, nici de clădiri apropiate și poate chiar de întregul oraș. Pe de altă parte, computerele situate pe mese învecinate din aceeași cameră pot comunica foarte bine printr-o rețea globală (WAN, Wide Area Network sau GAN, Global Area Network), dar din anumite motive nimeni nu o numește rețea locală. Calculatoarele din apropiere pot comunica, de asemenea, folosind un cablu care conectează conectorii de interfață externă (RS232-C, Centronics) sau chiar fără un cablu prin infraroșu (IrDA). Dar din anumite motive, o astfel de conexiune nu este numită locală.

Definiția unei rețele locale ca o rețea mică care unește un număr mic de computere este incorectă și destul de comună. Într-adevăr, de regulă, o rețea locală conectează de la două la câteva zeci de computere. Dar capacitățile limitative ale rețelelor locale moderne sunt mult mai mari: numărul maxim de abonați poate ajunge la o mie. Este greșit să numiți o astfel de rețea mică.

Unii autori definesc o rețea locală ca „un sistem pentru conectarea directă a multor computere”. Aceasta implică faptul că informațiile sunt transmise de la computer la computer fără intermediari și printr-un singur mediu de transmisie. Cu toate acestea, nu este necesar să vorbim despre un singur mediu de transmisie într-o rețea locală modernă. De exemplu, în cadrul aceleiași rețele pot fi utilizate atât cabluri electrice de diferite tipuri (pereche răsucite, cablu coaxial), cât și cabluri de fibră optică. De asemenea, definiția transmisiei „fără intermediari” nu este corectă, deoarece rețelele locale moderne folosesc repetoare, transceiver, hub-uri, switch-uri, routere, punți, care efectuează uneori procesări destul de complexe ale informațiilor transmise. Nu este în totalitate clar dacă aceștia pot fi considerați intermediari sau nu, dacă o astfel de rețea poate fi considerată una locală.

Probabil, cel mai corect ar fi să o definiți ca o rețea locală care permite utilizatorilor să ignore conexiunea. De asemenea, puteți spune că rețeaua locală ar trebui să ofere o comunicare transparentă. De fapt, calculatoarele conectate printr-o rețea locală sunt combinate într-un singur computer virtual, ale cărui resurse pot fi accesate de toți utilizatorii, iar acest acces nu este mai puțin convenabil decât resursele incluse direct în fiecare computer individual. Comoditatea în acest caz se referă la o viteză reală mare de acces, la viteza schimbului de informații între aplicații, care este aproape insesizabil pentru utilizator. Cu această definiție, devine clar că nici WAN-urile lente, nici comunicarea lentă prin porturi seriale sau paralele nu intră sub conceptul de rețea locală.

Din această definiție, rezultă că viteza de transmisie printr-o rețea locală trebuie să crească în mod necesar pe măsură ce crește viteza celor mai comune computere. Acesta este exact ceea ce se observă: dacă în urmă cu zece ani un curs de schimb de 10 Mbps era considerat destul de acceptabil, acum o rețea cu o lățime de bandă de 100 Mbps este deja considerată de viteză medie, acestea sunt dezvoltate activ și în unele locuri sunt utilizate fonduri. pentru o viteză de 1000 Mbps. cu și chiar mai mult. Fără aceasta, nu mai este posibil, altfel conexiunea va deveni prea blocată, va încetini excesiv activitatea unui computer virtual în rețea și va reduce confortul accesului la resursele rețelei.

Astfel, principala diferență dintre o rețea locală și oricare alta este viteza mare de transfer de informații prin rețea. Dar asta nu este tot, alți factori sunt la fel de importanți.

În special, un nivel scăzut de erori de transmisie cauzate atât de factori interni, cât și externi este esențial. La urma urmei, chiar și informațiile transmise foarte rapid, care sunt distorsionate de erori, pur și simplu nu au sens, va trebui să fie transmise din nou. Prin urmare, rețelele locale folosesc în mod necesar linii de comunicație de înaltă calitate și bine protejate, așezate special.

O importanță deosebită este o caracteristică a rețelei precum capacitatea de a lucra cu sarcini grele, adică cu intensitate mare de schimb (sau, după cum se spune, cu trafic mare). La urma urmei, dacă mecanismul de control al schimbului utilizat în rețea nu este foarte eficient, atunci computerele pot aștepta mult timp până când le-ar putea transmite rândul. Și chiar dacă acest transfer este apoi efectuat la cea mai mare viteză și fără erori, o astfel de întârziere a accesului la toate resursele rețelei este inacceptabilă pentru un utilizator de rețea. Nu-i pasă de ce trebuie să aștepte.

Mecanismul de control al schimburilor poate fi garantat să funcționeze cu succes numai dacă se știe dinainte câte computere (sau, după cum se spune, abonați, noduri) pot fi conectate la rețea. În caz contrar, poți oricând să pornești atât de mulți abonați încât, din cauza supraîncărcării, orice mecanism de control se va bloca. În cele din urmă, o rețea poate fi numită doar sistem de transmisie a datelor care vă permite să combinați până la câteva zeci de computere, dar nu două, ca în cazul comunicării prin porturi standard.

Astfel, caracteristicile distinctive ale unei rețele locale pot fi formulate după cum urmează:

viteză mare de transfer de informații, lățime de bandă mare a rețelei. Viteza acceptabilă acum este de cel puțin 100 Mbps;

nivel scăzut de erori de transmisie (sau, echivalent, canale de comunicare de înaltă calitate). Probabilitatea admisibilă a erorilor de transmisie a datelor ar trebui să fie de ordinul 10-8 -- 10-12;

mecanism eficient de control al schimbului de rețea de mare viteză;

un număr predeterminat de calculatoare conectate la rețea.

Cu această definiție, este clar că rețelele globale diferă de rețelele locale în primul rând prin faptul că sunt concepute pentru un număr nelimitat de abonați. În plus, folosesc (sau pot folosi) canale de comunicare nu foarte de înaltă calitate și o rată de transmisie relativ scăzută. Și mecanismul de control al schimburilor din ele nu poate fi garantat a fi rapid. În rețelele globale, nu calitatea comunicării este mult mai importantă, ci însuși faptul existenței acesteia.

Adesea, se distinge o altă clasă de rețele de calculatoare - rețelele urbane, regionale (MAN, Metropolitan Area Network), care sunt de obicei mai apropiate în caracteristicile lor de rețelele globale, deși uneori au încă unele caracteristici ale rețelelor locale, de exemplu, de înaltă calitate. canale de comunicație și viteză de transmisie relativ mare. În principiu, o rețea de oraș poate fi locală cu toate avantajele sale.

Adevărat, acum nu mai este posibil să tragem o linie clară între rețelele locale și cele globale. Majoritatea rețelelor locale au acces la global. Dar natura informațiilor transmise, principiile de organizare a schimbului, modurile de acces la resurse în cadrul rețelei locale, de regulă, sunt foarte diferite de cele acceptate în rețeaua globală. Și deși toate computerele din rețeaua locală în acest caz sunt incluse și în rețeaua globală, acest lucru nu anulează specificul rețelei locale. Capacitatea de a accesa rețeaua globală rămâne doar una dintre resursele partajate de utilizatorii rețelei locale.

O mare varietate de informații digitale pot fi transmise printr-o rețea locală: date, imagini, conversații telefonice, e-mailuri etc. Apropo, sarcina de a transmite imagini, în special a celor dinamice pline de culoare, este cea care impune cele mai mari cerințe privind viteza rețelei. Cel mai adesea, rețelele locale sunt folosite pentru a partaja (partaja) resurse precum spațiu pe disc, imprimante și acces la rețeaua globală, dar aceasta este doar o mică parte din posibilitățile pe care le oferă rețelele locale. De exemplu, ele permit schimbul de informații între diferite tipuri de computere. Abonații cu drepturi depline (nodurile) rețelei pot fi nu numai computere, ci și alte dispozitive, de exemplu, imprimante, plotere, scanere. Rețelele locale fac, de asemenea, posibilă organizarea unui sistem de calcul paralel pe toate computerele din rețea, ceea ce accelerează foarte mult rezolvarea problemelor matematice complexe. Cu ajutorul lor, așa cum am menționat deja, este posibil să controlați funcționarea unui sistem tehnologic sau a unei instalații de cercetare de la mai multe computere simultan.

Cu toate acestea, rețelele au și dezavantaje destul de semnificative, care trebuie reținute întotdeauna:

rețeaua necesită costuri materiale suplimentare, uneori semnificative, pentru achiziționarea de echipamente de rețea, software, pentru pozarea cablurilor de conectare și instruirea personalului;

rețeaua necesită angajarea unui specialist (administrator de rețea) care va fi responsabil cu monitorizarea funcționării rețelei, upgrade-ul acesteia, gestionarea accesului la resurse, depanarea, protejarea informațiilor și backup-ul (pentru rețele mari, o întreagă echipă de administratori poate fie nevoie);

rețeaua restricționează capacitatea de a muta computerele conectate la ea, deoarece aceasta poate necesita relocarea cablurilor de conectare;

rețelele sunt un mediu excelent pentru răspândirea virușilor informatici, prin urmare, va trebui acordată mult mai multă atenție protecției împotriva acestora decât în ​​cazul utilizării autonome a computerelor, deoarece este suficient să infectați unul și toate computerele din rețea. va fi afectat;

rețeaua crește dramatic riscul accesului neautorizat la informații cu scopul de a le fura sau distruge; protecția informațiilor necesită o întreagă gamă de măsuri tehnice și organizatorice.

Aici ar trebui să menționăm și concepte atât de importante ale teoriei rețelei ca abonat, server, client.

Un abonat (nod, gazdă, stație) este un dispozitiv conectat la rețea și care participă activ la schimbul de informații. Cel mai adesea, abonatul (nodul) rețelei este un computer, dar abonatul poate fi și, de exemplu, o imprimantă de rețea sau un alt dispozitiv periferic care se poate conecta direct la rețea. În continuare, în locul termenului „abonat”, pentru simplitate, se va folosi termenul „calculator”.

Un server este un abonat de rețea (nod) care își oferă resursele altor abonați, dar nu le folosește el însuși. Astfel, deservește rețeaua. Pot exista mai multe servere în rețea și nu este deloc necesar ca serverul să fie cel mai puternic computer. Un server dedicat este un server care se ocupă doar de sarcini de rețea. Un server nededicat poate îndeplini alte sarcini pe lângă întreținerea rețelei. Un anumit tip de server este o imprimantă de rețea.

Un client este un abonat al rețelei care folosește doar resursele rețelei, dar nu oferă propriile resurse rețelei, adică rețeaua îl servește și el le folosește doar. Computerul client este adesea denumit și stația de lucru. În principiu, fiecare computer poate fi atât client, cât și server în același timp.

Serverul și clientul sunt adesea înțelese nu ca computere în sine, ci ca aplicații software care rulează pe ele. În acest caz, aplicația care trimite doar resursa în rețea este serverul, iar aplicația care folosește doar resursele rețelei este clientul.

1.2 Tipuri de linii de rețea de comunicații

Mediul de transmitere a informațiilor sunt acele linii de comunicare (sau canale de comunicare) prin care se face schimb de informații între computere. Marea majoritate a rețelelor de calculatoare (în special a celor locale) utilizează canale de comunicație prin cablu sau prin cablu, deși există și rețele fără fir care sunt acum din ce în ce mai utilizate, în special în calculatoarele portabile.

Informațiile din rețele sunt transmise cel mai adesea într-un cod serial, adică bit cu bit. Acest transfer este mai lent și mai complicat decât utilizarea codului paralel. Cu toate acestea, trebuie luat în considerare faptul că, la transmisia paralelă mai rapidă (prin mai multe cabluri în același timp), numărul cablurilor de conectare crește cu un factor egal cu numărul de biți ai codului paralel (de exemplu, de 8 ori cu un cod pe 8 biți). Acest lucru nu este deloc un fleac, așa cum ar părea la prima vedere. Cu distanțe semnificative între abonații rețelei, costul unui cablu este destul de comparabil cu costul computerelor și poate chiar să îl depășească. În plus, așezarea unui singur cablu (mai rar două multidirecționale) este mult mai ușoară decât 8, 16 sau 32. Găsirea deteriorării și repararea cablului va fi, de asemenea, mult mai ieftină.

Dar asta nu este tot. Transmisia pe distanțe lungi cu orice tip de cablu necesită echipamente complexe de transmisie și recepție, deoarece este necesar să se genereze un semnal puternic la capătul de transmisie și să se detecteze un semnal slab la capătul de recepție. În cazul transmisiei în serie, aceasta necesită doar un transmițător și un receptor. Cu paralel, numărul de emițătoare și receptoare necesare crește proporțional cu adâncimea de biți a codului paralel utilizat. În acest sens, chiar dacă se dezvoltă o rețea de lungime nesemnificativă (de ordinul a zece metri), cel mai adesea se alege transmisia în serie.

În plus, cu transmisia paralelă este extrem de important ca lungimile cablurilor individuale să fie exact egale între ele. În caz contrar, ca urmare a trecerii prin cabluri de lungimi diferite, se formează o decalare a timpului între semnalele de la capătul de recepție, care poate duce la defecțiuni sau chiar la inoperabilitatea completă a rețelei. De exemplu, la o rată de transmisie de 100 Mbps și o durată de biți de 10 ns, această schimbare de timp nu trebuie să depășească 5-10 ns. Această cantitate de schimbare dă o diferență în lungimile cablurilor de 1-2 metri. Cu o lungime a cablului de 1000 de metri, aceasta este 0,1-0,2%.

Trebuie remarcat faptul că în unele rețele locale de mare viteză se utilizează în continuare transmisia paralelă pe 2-4 cabluri, ceea ce face posibilă utilizarea cablurilor mai ieftine cu o lățime de bandă mai mică la o rată de transmisie dată. Dar lungimea admisă a cablului nu depășește sute de metri. Un exemplu este segmentul 100BASE-T4 al unei rețele Fast Ethernet.

Industria produce un număr mare de tipuri de cabluri, de exemplu, doar o singură cea mai mare companie de cabluri Belden oferă peste 2000 de nume. Dar toate cablurile pot fi împărțite în trei grupuri mari:

cabluri electrice (cupru) bazate pe perechi răsucite de fire (pereche răsucită), care sunt împărțite în ecranate (pereche răsucită ecranată, STP) și neecranată (pereche răsucită neecranată, UTP);

cabluri coaxiale electrice (cupru) (cablu coaxial);

cabluri de fibră optică (fibră optică).

Fiecare tip de cablu are propriile avantaje și dezavantaje, așa că atunci când alegeți este necesar să luați în considerare atât caracteristicile sarcinii care se rezolvă, cât și caracteristicile unei anumite rețele, inclusiv topologia utilizată.

Putem distinge următorii parametri principali ai cablurilor, care sunt fundamental importanți pentru utilizarea în rețelele locale:

lățimea de bandă a cablului (gama de frecvență a semnalelor transmise de cablu) și atenuarea semnalului în cablu; acești doi parametri sunt strâns legați unul de celălalt, deoarece odată cu creșterea frecvenței semnalului, atenuarea semnalului crește; este necesar să alegeți un cablu care are o atenuare acceptabilă la o anumită frecvență a semnalului; sau este necesar să alegeți o frecvență a semnalului la care atenuarea este încă acceptabilă; atenuarea se măsoară în decibeli și este proporțională cu lungimea cablului;

imunitatea la zgomot a cablului și secretul transmiterii informațiilor furnizate de acesta; acești doi parametri interrelaționați arată modul în care cablul interacționează cu mediul, adică cum reacționează la interferențe externe și cât de ușor este să ascultați informațiile transmise prin cablu;

viteza de propagare a semnalului de-a lungul cablului sau, parametru invers - întârzierea semnalului pe metru de lungime a cablului; acest parametru este de o importanță fundamentală la alegerea lungimii rețelei; valori tipice ale vitezei de propagare a semnalului - de la 0,6 la 0,8 ale vitezei de propagare a luminii în vid; respectiv, întârzierile tipice sunt de la 4 la 5 ns/m;

pentru cablurile electrice, valoarea impedanței de undă a cablului este foarte importantă; impedanța undei este importantă de luat în considerare atunci când potriviți cablul pentru a preveni reflectarea semnalului de la capetele cablului; rezistenta undelor depinde de forma si pozitia conductorilor, de tehnologia de fabricatie si de materialul dielectricului cablului; Valorile tipice ale impedanței undelor sunt de la 50 la 150 ohmi.

În prezent, se aplică următoarele standarde de cablu:

EIA / TIA 568 (Standard de cablare pentru telecomunicații pentru clădiri comerciale) - american;

ISO/IEC IS 11801 (Cablare generică pentru sediul clientului) - internațional;

CENELEC EN 50173 (Sisteme de cablare generice) - European.

Aceste standarde descriu aproape aceleași sisteme de cabluri, dar diferă în terminologie și standarde de parametri. În acest curs, se propune să adere la terminologia standardului EIA/TIA 568.

1.3 Bazele modelului de referință pentru schimbul de informații în sistem deschis

Rețeaua efectuează multe operațiuni care asigură transferul de date de la computer la computer. Utilizatorul nu este interesat de modul exact în care se întâmplă acest lucru, are nevoie de acces la o aplicație sau resursă computerizată situată pe un alt computer din rețea. În realitate, toate informațiile transmise trec prin mai multe etape de prelucrare.

În primul rând, este împărțit în blocuri, fiecare fiind furnizat cu informații de control. Blocurile primite sunt realizate sub formă de pachete de rețea, apoi aceste pachete sunt codificate, transmise folosind semnale electrice sau luminoase prin rețea în conformitate cu metoda de acces selectată, apoi blocurile de date incluse în ele sunt restaurate din pachetele primite, blocurile sunt combinate în date care devin disponibile pentru o altă aplicație. Aceasta este, desigur, o descriere simplificată a proceselor în curs.

Unele dintre aceste proceduri sunt implementate numai în software, cealaltă parte - în hardware, iar unele operațiuni pot fi efectuate atât prin software, cât și prin hardware.

Pentru a eficientiza toate procedurile efectuate, pentru a le împărți în niveluri și subnivele care interacționează între ele, se apelează doar la modelele de rețea. Aceste modele vă permit să organizați corect interacțiunea ambilor abonați în cadrul aceleiași rețele și o varietate de rețele la diferite niveluri. În prezent, așa-numitul model de referință OSI (Open System Interchange) pentru schimbul de informații este cel mai utilizat. Termenul „sistem deschis” se referă la un sistem care nu este închis în sine și are capacitatea de a interacționa cu alte sisteme (spre deosebire de un sistem închis).

Modelul OSI a fost propus de Organizația Internațională de Standardizare ISO (International Standards Organization) în 1984. De atunci, a fost folosit (mai mult sau mai puțin strict) de toți producătorii de produse de rețea. Ca orice model universal, OSI este destul de voluminos, redundant și nu foarte flexibil. Prin urmare, facilitățile reale de rețea oferite de diverse firme nu aderă neapărat la separarea acceptată a funcțiilor. Cu toate acestea, familiaritatea cu modelul OSI vă permite să înțelegeți mai bine ce se întâmplă în rețea.

Toate funcțiile de rețea din model sunt împărțite în 7 niveluri (Figura 1). În același timp, nivelurile superioare îndeplinesc sarcini mai complexe, globale, pentru care folosesc nivelurile inferioare în propriile scopuri și, de asemenea, le gestionează. Scopul stratului inferior este de a oferi servicii stratului superior, iar stratului superior nu îi pasă de detaliile performanței acestor servicii. Nivelurile inferioare îndeplinesc funcții mai simple și mai specifice. În mod ideal, fiecare nivel interacționează doar cu cei care se află lângă el (deasupra și dedesubtul lui). Nivelul superior corespunde sarcinii aplicate, aplicației care rulează în prezent, cel inferior corespunde transmiterii directe a semnalelor prin canalul de comunicație.

Modelul OSI se aplică nu numai rețelelor locale, ci și oricăror rețele de comunicații între computere sau alți abonați. În special, funcțiile Internetului pot fi, de asemenea, împărțite în straturi conform modelului OSI. Diferențele fundamentale dintre rețelele locale și cele globale, din punctul de vedere al modelului OSI, se observă doar la nivelurile inferioare ale modelului.

Figura 1 - Șapte straturi ale modelului OSI

Funcțiile incluse în nivelurile prezentate în Figura 1 sunt implementate de fiecare abonat al rețelei. În acest caz, fiecare nivel de pe un abonat funcționează ca și cum ar avea o legătură directă cu nivelul corespunzător al altui abonat. Există o conexiune virtuală (logică) între nivelurile cu același nume ale abonaților rețelei, de exemplu, între nivelurile de aplicație ale abonaților care interacționează prin rețea. Abonații reale, fizice de conexiune (cablu, canal radio) ai unei rețele au doar la cel mai de jos, primul nivel fizic. La abonatul care transmite, informația trece prin toate nivelurile, de sus până jos. La abonatul receptor, informația primită face calea inversă: de la nivelul inferior la cel superior (Figura 2).

Datele care trebuie transmise prin rețea, pe drumul de la stratul superior (al șaptelea) la cel inferior (primul) sunt supuse unui proces de încapsulare. Fiecare nivel inferior nu numai că prelucrează datele care provin de la un nivel superior, ci le furnizează și propriul antet, precum și informații de serviciu. Acest proces de creștere excesivă a informațiilor de serviciu continuă până la ultimul nivel (fizic). La nivel fizic, întreg acest design multi-shell este transmis prin cablu către receptor. Acolo, ea efectuează procedura de decapsulare inversă, adică atunci când este transferată la un nivel superior, una dintre cochilii este îndepărtată. Al șaptelea nivel superior este deja atins de datele eliberate din toate shell-urile, adică din toate informațiile de serviciu ale nivelurilor inferioare. În același timp, fiecare nivel al abonatului receptor prelucrează datele primite de la nivelul următor în conformitate cu informațiile de serviciu pe care le elimină.

Figura 2 - Calea informațiilor de la abonat la abonat

Dacă unele dispozitive intermediare (de exemplu, transceiver, repetoare, hub-uri, switch-uri, routere) sunt incluse pe calea dintre abonații din rețea, atunci acestea pot îndeplini și funcțiile incluse în nivelurile inferioare ale modelului OSI. Cu cât este mai mare complexitatea unui dispozitiv intermediar, cu atât captează mai multe niveluri. Dar orice dispozitiv intermediar trebuie să primească și să returneze informații la nivelul inferior, fizic. Toate transformările interne ale datelor trebuie făcute de două ori și în direcții opuse. Dispozitivele de rețea intermediare, spre deosebire de abonații cu drepturi depline (de exemplu, computerele), funcționează numai la niveluri inferioare și efectuează, de asemenea, conversie în două sensuri.

Figura 3 - Pornirea dispozitivelor intermediare între abonații rețelei

1.4 Protocoale de rețea standard

Protocoalele sunt un set de reguli și proceduri care guvernează modul în care are loc comunicarea. Calculatoarele care participă la schimb trebuie să funcționeze pe aceleași protocoale, astfel încât, în urma transferului, toate informațiile să fie restaurate în forma inițială.

Protocoalele straturilor inferioare (fizice și canal) legate de echipament au fost deja menționate în secțiunile anterioare. În special, acestea includ metode de codificare și decodare, precum și gestionarea schimbului în rețea. Acum ar trebui să ne oprim asupra caracteristicilor protocoalelor de nivel superior implementate în software.

Comunicarea adaptorului de rețea cu software-ul de rețea este realizată de driverele adaptoarelor de rețea. Datorită driverului, este posibil ca computerul să nu cunoască nicio caracteristică hardware a adaptorului (adresele sale, regulile de schimb cu acesta, caracteristicile sale). Driverul unifică, uniformizează interacțiunea software-ului de înalt nivel cu orice adaptor din această clasă. Driverele de rețea furnizate cu adaptoarele de rețea permit programelor de rețea să funcționeze în mod egal cu carduri de la diferiți furnizori și chiar cu carduri din rețele locale diferite (Ethernet, Arcnet, Token-Ring etc.). Dacă vorbim despre modelul standard OSI, atunci șoferii, de regulă, îndeplinesc funcțiile stratului de legătură, deși uneori implementează și o parte din funcțiile stratului de rețea (Figura 4). De exemplu, driverele formează un pachet pentru a fi transmis în memoria tampon a adaptorului, citesc un pachet care a venit prin rețea din această memorie, lansează o comandă pentru a transmite și informează computerul despre recepția pachetului.

Figura 4 - Funcțiile driverului adaptorului de rețea în modelul OSI

Calitatea scrierii unui program de driver determină în mare măsură eficiența rețelei în ansamblu. Chiar și cu cele mai bune performanțe ale unui adaptor de rețea, un driver de calitate scăzută poate degrada drastic traficul de rețea.

Înainte de a cumpăra un adaptor, ar trebui să consultați Lista de compatibilitate hardware (HCL) publicată de toți producătorii de sisteme de operare în rețea. Alegerea acolo este destul de mare (de exemplu, pentru Microsoft Windows Server, lista include mai mult de o sută de drivere de adaptoare de rețea). Dacă un adaptor de un anumit tip nu este inclus în lista HCL, este mai bine să nu-l cumpărați.

Există mai multe seturi standard (sau, așa cum sunt numite și stive) de protocoale care sunt acum utilizate pe scară largă:

un set de protocoale ISO/OSI;

IBM System Network Architecture (SNA);

Apple AppleTalk;

un set de protocoale pentru Internetul global, TCP / IP.

Includerea protocoalelor WAN în această listă este destul de ușor de înțeles, deoarece, după cum sa menționat deja, modelul OSI este utilizat pentru orice sistem deschis: bazat atât pe rețele locale, cât și pe o combinație de rețele locale și de zonă largă.

Protocoalele seturilor enumerate sunt împărțite în trei tipuri principale:

protocoale de aplicație (realizarea funcțiilor primelor trei straturi ale modelului OSI - aplicație, prezentare și sesiune);

protocoale de transport (implementarea funcțiilor straturilor mijlocii ale modelului OSI - transport și sesiune);

protocoale de rețea (îndeplinesc funcțiile celor trei straturi inferioare ale modelului OSI).

Protocoalele de aplicație permit aplicațiilor să interacționeze și să schimbe date între ele. Cel mai popular:

FTAM (File Transfer Access and Management) - protocol de acces la fișiere OSI;

X.400 - protocol CCITT pentru schimbul internațional de e-mail;

X.500 - protocol CCITT pentru servicii de fișiere și directoare pe mai multe sisteme;

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - protocol pentru Internet global pentru schimbul de e-mail;

FTP (File Transfer Protocol) - protocol al rețelei globale de Internet pentru transferul de fișiere;

SNMP (Simple Network Management Protocol) - un protocol pentru monitorizarea rețelei, controlul funcționării componentelor rețelei și gestionarea acestora;

Telnet - un protocol de Internet global pentru înregistrarea pe servere la distanță și procesarea datelor de pe acestea;

Microsoft SMB-uri (Server Message Blocks, server message blocks) și shell-uri client sau redirectori de la Microsoft;

NCP (Novell NetWare Core Protocol) și shell-uri sau redirectoare client Novell.

Protocoalele de transport susțin sesiuni de comunicare între computere și garantează un schimb de date fiabil între ele. Cele mai populare dintre ele sunt următoarele:

TCP (Transmission Control Protocol) - parte a suitei de protocoale TCP/IP pentru livrarea garantată a datelor împărțite într-o secvență de fragmente;

SPX - parte a suitei de protocoale IPX / SPX (Internetwork Packet Exchange / Sequential Packet Exchange) pentru livrarea garantată a datelor împărțite într-o secvență de fragmente propusă de Novell;

NetBEUI - (NetBIOS Extended User Interface, extinsed NetBIOS interface) - stabilește sesiuni de comunicare între computere (NetBIOS) și oferă straturilor superioare servicii de transport (NetBEUI).

Protocoalele de rețea guvernează adresarea, rutarea, verificarea erorilor și cererile de retransmisie. Următoarele sunt larg răspândite:

IP (Internet Protocol) - protocol TCP/IP pentru transmiterea negarantată a pachetelor fără stabilirea de conexiuni;

IPX (Internetwork Packet Exchange) - protocol NetWare pentru transmisia de pachete negarantată și rutarea pachetelor;

NWLink este o implementare a protocolului IPX/SPX de către Microsoft;

NetBEUI este un protocol de transport care oferă servicii de transport pentru sesiunile și aplicațiile NetBIOS.

Toate aceste protocoale pot fi mapate la un strat sau altul al modelului de referință OSI. Cu toate acestea, trebuie luat în considerare faptul că dezvoltatorii de protocol nu respectă strict aceste niveluri. De exemplu, unele protocoale îndeplinesc funcții legate de mai multe straturi ale modelului OSI simultan, în timp ce altele îndeplinesc doar o parte din funcțiile unuia dintre straturi. Acest lucru duce la faptul că protocoalele diferitelor companii sunt adesea incompatibile între ele. În plus, protocoalele pot fi utilizate cu succes exclusiv ca parte a propriului set de protocoale (stiva de protocoale), care realizează un grup mai mult sau mai puțin complet de funcții. Acesta este tocmai ceea ce face ca sistemul de operare al rețelei să fie „proprietar”, adică, de fapt, incompatibil cu modelul standard al sistemului deschis OSI.

Ca exemplu, Figura 5, Figura 6 și Figura 7 arată schematic relația dintre protocoalele utilizate de sistemele de operare de rețea proprietare populare și straturile modelului standard OSI. După cum se poate observa din cifre, practic la niciun nivel nu există o corespondență clară între protocolul real și orice nivel al modelului ideal. Construirea unor astfel de relații este destul de arbitrară, deoarece este dificil să se facă distincția clară între funcțiile tuturor părților software-ului. În plus, companiile de software nu descriu întotdeauna în detaliu structura internă a produselor.

Figura 5 - Corelația dintre nivelurile modelului OSI și protocoalele Internet

Figura 6 - Corelația dintre nivelurile modelului OSI și protocoalele sistemului de operare Windows Server

Figura 7 - Corelația dintre nivelurile modelului OSI și protocoalele sistemului de operare NetWare

2. Tehnologii de rețea

2.1 Rețele bazate pe tehnologia PDH

Primul flux digital a fost stabilit în 1957 de către Bell System. În viitor, tehnologia a fost standardizată și acum este cunoscută sub numele de T1. Acest lucru a fost făcut pentru a răspunde nevoilor tot mai mari ale operatorilor de telecomunicații. Telefonia locală în locul de naștere al tehnologiei, Statele Unite, era relativ bine dezvoltată la acea vreme. Modificări în rețeaua client, constând din perechi de cupru, nu erau așteptate (și nu s-au întâmplat până acum). Prin urmare, eforturile principale ale operatorilor s-au concentrat pe construirea de rețele de coloană vertebrală (de transport) și utilizarea lor eficientă pentru transmisia vocală. Desigur, transferul de date în acele vremuri nu era nici măcar exclus.

Sistemele dezvoltate au folosit principiul modulării codului de impuls și metode de multiplexare (sumare) cu divizare în timp a canalelor (Time Division Multiplexing, abreviat ca TDM) pentru a transmite mai multe canale de voce, altfel numite intervale de timp, într-un singur flux de date.

În SUA, Canada și Japonia, a fost luat ca bază fluxul T1, care a transmis 24 de intervale de timp la o viteză de 1,536 Mbps, iar în Europa (și puțin mai târziu în Uniunea Sovietică) - fluxul E1, care are o viteză. de 2.048 Mbps și permite transmiterea a 30 de canale de date la o viteză de 64 kbps, plus un canal de semnalizare (16 intervale de timp) și sincronizare (slot de timp zero). Acesta, fără exagerare, părea a fi punctul culminant al progresului.

Dezvoltarea ulterioară a dus la apariția unui număr de fluxuri standardizate E2 - E3 - E4 - E5 cu rate de transfer de date de 8.448 - 34.368 - 139.264 - 564.992 Mbps, respectiv. Au fost numite Ierarhia Digitală Plesiocronă - PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), care este încă adesea folosită atât pentru telefonie, cât și pentru transmisia de date. Tehnologiile mai moderne au înlocuit aproape complet PDH din comunicațiile optice, dar poziția sa pe cablurile de cupru învechite este încă de neclintit. Structura rețelei PDH este prezentată în Figura 8.

Figura 8 - Structura rețelei PDH

Fiecare dispozitiv are propriul generator de ceas, care funcționează cu mici diferențe față de celelalte. Într-o pereche de transceiver, nodul master își setează sincronizarea (Sync 1-2), iar cel slave se adaptează la aceasta. Nu există o singură sincronizare pentru o rețea mare. Prin urmare, plesiocron în acest caz înseamnă „aproape” sincron. Acest lucru este convenabil pentru construirea de canale individuale, dar provoacă dificultăți inutile la crearea rețelelor globale.

2.2 Rețele bazate pe tehnologia SDH

Pe măsură ce rețelele diferiților operatori de telecomunicații fuzionează, problema sincronizării globale a nodurilor devine acută. În plus, complicația topologiei a cauzat dificultăți în extragerea canalelor componente din flux. Caracteristicile tehnice ale sincronizării independente a diferitelor noduri (prezența biților de egalizare) au făcut acest lucru imposibil. Adică, pentru a extrage fluxul E1 din fluxul E4, este necesar să se demultiplexeze E4 în patru E3, apoi unul dintre E3 în patru E2 și abia apoi să se obțină E1 dorit.

În această situație, rețeaua optică sincronă SONET dezvoltată în anii 80, iar ierarhia digitală sincronă SDH, care sunt adesea considerate ca o singură tehnologie SONET / SDH, au devenit o soluție de succes.

Apariția standardelor Synchronous Digital Hierarchy (SDH) în 1988 a marcat o nouă etapă în dezvoltarea rețelelor de transport. Sistemele de transmisie sincronă nu numai că depășesc limitările sistemelor plesiocrone (PDH) predecesoare, dar au redus și supraîncărcarea transmisiei informațiilor. O serie de avantaje unice (accesul la canale de viteză redusă fără demultiplexarea completă a întregului flux, toleranță mare la erori, instrumente avansate de monitorizare și control, management flexibil al conexiunilor permanente de abonat) au determinat alegerea specialiștilor în favoarea unei noi tehnologii care a devenit baza rețelelor primare de nouă generație. Până în prezent, tehnologia SDH este considerată pe bună dreptate nu doar o tehnologie promițătoare, ci și o tehnologie destul de utilizată pentru crearea rețelelor de transport. Tehnologia SDH are o serie de avantaje importante din punct de vedere al utilizatorului, operațional și investițional. Și anume:

Complexitate structurală moderată, care reduce costurile de instalare, operare și dezvoltare a rețelei, inclusiv conectarea noilor noduri.

Gamă largă de viteze posibile - de la 155,520 Mbps (STM-1) la 2,488 Gbps (STM-16) și mai mult.

Posibilitatea de integrare cu canale PDH, deoarece canalele digitale PDH sunt canale de intrare pentru rețelele SDH.

Fiabilitate ridicată a sistemului datorită monitorizării și controlului centralizat, precum și posibilității de utilizare a canalelor redundante.

Gradul ridicat de control al sistemului datorită controlului complet software.

Capacitatea de a furniza servicii în mod dinamic - canalele pentru abonați pot fi create și configurate dinamic, fără a face modificări în infrastructura sistemului.

Un nivel ridicat de standardizare a tehnologiei, care facilitează integrarea și extinderea sistemului, face posibilă utilizarea echipamentelor de la diferiți producători.

Gradul ridicat de distribuție a standardului în practica mondială.

9. Standardul SDH este suficient de matur pentru a face din acesta o investiție solidă. Pe lângă avantajele enumerate, este necesar să se remarce dezvoltarea telecomunicațiilor de coloană vertebrală a operatorilor de telecomunicații ruși bazate pe SDH, care oferă oportunități suplimentare pentru soluții atractive de integrare. Transformarea și transmiterea datelor în acest sistem este destul de complexă. Trebuie remarcate doar câteva puncte. Ca unitate minimă de „transport”, se folosește un container, a cărui dimensiune a încărcăturii utile este de 1890 de octeți, iar partea de serviciu este de 540 de octeți. Simplificate, ele pot fi considerate ca un număr de canale T1/E1 combinate (multiplexate) într-un singur canal SONET/SDH. În același timp, nu este prevăzută nicio legătură între fluxuri sau modificarea acestora (cu excepția conectorilor încrucișați mai târziu și relativ neobișnuiți). Diagrama rețelei SDH este prezentată în Figura 9.

Se poate observa că o astfel de schemă a fost creată strict pentru nevoile de telefonie. Într-adevăr, multiplexoarele (MUX) sunt de obicei instalate la PBX-uri, unde fluxurile E1 (colectate de la alte multiplexoare) sunt transferate pe linii analogice de cupru. Optimizarea lățimii de bandă a rețelei (cu alte cuvinte, conexiunile între stații) se realizează prin selectarea raportului dintre numărul de linii de abonat și fluxurile utilizate.

Aceste avantaje fac ca soluțiile bazate pe tehnologia SDH să fie raționale din punct de vedere al investițiilor. În prezent, poate fi considerată baza construirii rețelelor moderne de transport, atât pentru rețelele corporative de diferite dimensiuni, cât și pentru rețelele publice de comunicații. SDH este din ce în ce mai folosit pentru a construi rețele digitale primare moderne.

De asemenea, au fost dezvoltate tehnologii de rețele Frame Relay, ISDN (Integrated Service Digital Network), ATM (Asynchronous Transfer Mode). Cu toate acestea, aceste tehnologii nu au fost utilizate pe scară largă. Ulterior, a fost dezvoltată WDM (Wavelength Division Multiplexing - multiplexarea canalelor spectrale), tehnologii

Figura 9 - Structura rețelei de transport SONET / SDH și schema opțiunilor posibile pentru trecerea fluxurilor E1

Dense Wave Division Multiplexing (DWDM), multiprotocol MPLS label switching.Aceste tehnologii sunt cele mai utilizate pe scară largă în SUA, unde piața sistemelor de fibră optică este bine dezvoltată. Ele sunt folosite și pe rețelele de comunicații din alte regiuni ale lumii, în special în Europa, Asia și America Latină.

2.3 Topologia rețelei

Topologia rețelei este înțeleasă în mod obișnuit ca o modalitate de a descrie configurația unei rețele, aspectul și conectarea dispozitivelor de rețea. Există multe modalități de conectare a dispozitivelor de rețea, dintre care opt topologii de bază pot fi distinse: magistrală, inel, stea, inel dublu, topologie mesh, latice, arbore, Fat Tree. Metodele rămase sunt combinații ale celor de bază. În acest caz, astfel de topologii sunt numite mixte sau hibride.

Luați în considerare unele tipuri de topologii de rețea. Topologia este larg răspândită - "Bună comună" (Figura 10).

Figura 10 - Topologie „Magistrală comună”

Topologia magistrală comună presupune utilizarea unui singur cablu la care sunt conectate toate computerele din rețea. Un mesaj trimis de o stație de lucru se propagă la toate computerele din rețea. Fiecare mașină verifică pentru a vedea cui este adresat mesajul și, dacă da, îl procesează. Sunt luate măsuri speciale pentru a se asigura că atunci când lucrează cu un cablu comun, computerele nu interferează între ele pentru a transmite și a primi date. Pentru a exclude transmiterea simultană a datelor, fie se folosește un semnal „purtător”, fie unul dintre calculatoare este cel principal și „da cuvântul” „MARKER” restului stațiilor. O topologie tipică de magistrală are o structură de cablare simplă, cu porțiuni scurte de cablu. Prin urmare, în comparație cu alte topologii, costul implementării sale este scăzut. Cu toate acestea, costul scăzut de implementare este compensat de costul ridicat de management. De fapt, cel mai mare dezavantaj al unei topologii de magistrală este că diagnosticarea erorilor și izolarea problemelor de rețea pot fi destul de dificile, deoarece există mai multe puncte de concentrare. Deoarece mediul de transmisie a datelor nu trece prin nodurile conectate la rețea, pierderea operabilității unuia dintre dispozitive nu afectează în niciun fel celelalte dispozitive. În timp ce utilizarea unui singur cablu poate fi văzută ca un avantaj al unei topologii de magistrală, aceasta este compensată de faptul că cablul utilizat în acest tip de topologie poate deveni un punct critic de defecțiune. Cu alte cuvinte, dacă magistrala se rupe, atunci niciunul dintre dispozitivele conectate la acesta nu va putea transmite semnale.

Luați în considerare topologia „Inel” (Figura 11).

Figura 11 - Topologia „Inel”

Un inel este o topologie în care fiecare computer este conectat prin linii de comunicație doar la alte două: primește informații doar de la unul și transmite informații doar celuilalt. Pe fiecare linie de comunicație, ca și în cazul unei stele, funcționează doar un emițător și un receptor. Acest lucru elimină nevoia de terminatoare externe. Lucrul în rețeaua de inel este că fiecare computer retransmite (reia) semnalul, adică acționează ca un repetor, prin urmare atenuarea semnalului în întregul inel nu contează, doar atenuarea dintre calculatoarele vecine ale inelului este importantă. În acest caz, nu există un centru clar definit; toate computerele pot fi la fel. Cu toate acestea, destul de des în ring este alocat un abonat special, care controlează schimbul sau controlează schimbul. Este clar că prezența unui astfel de abonat de control reduce fiabilitatea rețelei, deoarece eșecul acesteia paralizează imediat întregul schimb.

Calculatoarele din inel nu sunt complet egale (spre deosebire de, de exemplu, o topologie de magistrală). Unii dintre ei primesc în mod necesar informații de la computerul care transmite în acest moment, mai devreme, în timp ce alții - mai târziu. Pe această caracteristică a topologiei sunt construite metodele de gestionare a schimbului prin rețea, special concepute pentru „ring”. În aceste metode, dreptul la următorul transfer (sau, după cum se spune, de a capta rețeaua) trece succesiv către următorul computer din cerc. Conectarea noilor abonați la „ring” este de obicei complet nedureroasă, deși necesită oprirea obligatorie a întregii rețele pe durata conexiunii. Ca și în cazul topologiei „autobuz”, numărul maxim de abonați din ring poate fi destul de mare (până la o mie sau mai mult). Topologia inelului este de obicei cea mai rezistentă la congestie, asigură o funcționare fiabilă cu cele mai mari fluxuri de informații transmise prin rețea, deoarece de obicei nu are coliziuni (spre deosebire de un autobuz) și nu există un abonat central (spre deosebire de o stea).

În ring, spre deosebire de alte topologii (stea, magistrală), nu se folosește metoda competitivă de transmitere a datelor, computerul din rețea primește date de la precedentul în lista de destinații și le redirecționează mai departe dacă nu îi sunt adresate. . Lista de corespondență este generată de computerul care este generatorul de jetoane. Modulul de rețea generează un semnal simbol (de obicei de ordinul a 2-10 octeți pentru a evita estomparea) și îl transmite următorului sistem (uneori în adresă MAC crescătoare). Următorul sistem, după ce a primit semnalul, nu îl analizează, ci pur și simplu îl transmite. Acesta este așa-numitul ciclu zero.

Algoritmul de operare ulterioară este următorul - pachetul de date GRE transmis de expeditor către destinatar începe să urmeze calea trasată de marker. Pachetul este transmis până ajunge la destinatar.

Următorul tip de topologie este „Star” (Figura 12).

O stea este topologia de bază a unei rețele de calculatoare în care toate computerele din rețea sunt conectate la un nod central (de obicei un hub de rețea), formând un segment fizic de rețea. Un astfel de segment de rețea poate funcționa atât separat, cât și ca parte a unei topologii de rețea complexe (de obicei, un „arboresc”). Întregul schimb de informații are loc exclusiv prin intermediul computerului central, care suportă în acest fel o sarcină foarte mare, prin urmare nu poate face altceva decât rețeaua. De regulă, exact

Figura 12 - Topologia „Star”

computerul central este cel mai puternic și pe acesta sunt atribuite toate funcțiile de gestionare a schimbului. Niciun conflict într-o rețea cu topologie în stea nu este în principiu imposibil, deoarece managementul este complet centralizat. Stația de lucru de la care este necesar să se transfere date le trimite către hub, care determină destinatarul și îi oferă informații. La un moment dat, doar o singură mașină din rețea poate trimite date, dacă două pachete ajung la hub în același timp, ambele pachete nu sunt primite și expeditorii vor trebui să aștepte o perioadă aleatorie de timp pentru a relua transmisia de date. Acest dezavantaj este absent pe un dispozitiv de rețea de nivel superior - un comutator, care, spre deosebire de un hub care trimite un pachet către toate porturile, alimentează doar un anumit port - destinatarul. Pot fi trimise mai multe pachete în același timp. Cât depinde de comutator.

Alături de binecunoscutele topologii ale rețelelor de calculatoare inel, stea și magistrală, în practică este utilizată și una combinată, de exemplu, o structură arborescentă (Figura 13). Se formează în principal sub formă de combinații ale topologiilor de mai sus ale rețelelor de calculatoare. Baza arborelui rețelei de calculatoare este situată în punctul (rădăcină) în care sunt colectate liniile de comunicare informațională (ramuri de copac).

Rețelele de calcul cu o structură arborescentă sunt utilizate acolo unde este imposibil să se aplice direct structurile de bază ale rețelei în forma lor pură. Pentru a conecta un număr mare de stații de lucru, conform plăcilor adaptoare, se folosesc amplificatoare de rețea și/sau comutatoare. Un comutator care are simultan funcțiile unui amplificator se numește hub activ.

Figura 13 - Topologia „Arborele”

În practică, se folosesc două soiuri, care asigură conectarea a opt sau, respectiv, șaisprezece linii.

Un dispozitiv la care pot fi conectate maximum trei stații se numește hub pasiv. Un hub pasiv este de obicei folosit ca splitter. Nu are nevoie de amplificator. Condiția prealabilă pentru conectarea unui hub pasiv este ca distanța maximă posibilă până la stația de lucru să nu depășească câteva zeci de metri.

Topologia rețelei determină nu numai locația fizică a calculatoarelor, ci, mult mai important, natura conexiunilor dintre acestea, caracteristicile propagării semnalelor prin rețea. Este natura conexiunilor care determină gradul de toleranță la erori de rețea, complexitatea necesară a echipamentului de rețea, cea mai adecvată metodă de control al schimbului, tipurile posibile de medii de transmisie (canale de comunicație), dimensiunea admisă a rețelei (lungimea de linii de comunicație și numărul de abonați), necesitatea coordonării electrice și multe altele.

3. Dezvoltarea unei rețele de acces pentru abonați

3.1 Input de dezvoltare

Rețeaua de acces abonaților este în curs de dezvoltare conform sarcinii pentru proiectul de absolvire a teritoriului prezentat în Figura 14 pentru a asigura accesul la Internet în bandă largă și schimbul de informații între utilizatorii rețelei. Rețeaua este dezvoltată folosind tehnologia Ethernet folosind linii de comunicație cu fibră optică și cablu de cupru și presupune prezența mai multor servere. Viteza așteptată de acces abonaților, ținând cont de lățimea de bandă a rețelei orașului, este de 100 Mbps. Anterior, viteza de acces abonaților era de 10 Mbps, dar datorită utilizării unor echipamente îmbunătățite, a fost posibil să se ofere utilizatorilor o viteză mai mare. Pentru a vă conecta la rețea la computere, sunt prezentate următoarele cerințe:

Prezența în computer a unui adaptor de rețea cu interfață Ethernet 10/100BaseTX;

Prezența unui sistem de operare care acceptă protocolul TCP/IP.

3.2 Soluții de bază de rețea

Pentru confortul segmentării rețelei, folosim o diviziune trimestrială de tip „Star”. Segmentele pentru a îmbunătăți gestionabilitatea rețelei sunt împărțite în subrețele. Vom împărți teritoriul în segmente, fiecare dintre ele acoperă mai multe case (de la 4 la 10). Fiecare segment este conectat la echipamentul trimestrial printr-un convertor optic conform standardului 1000BaseLX folosind un cablu de fibră optică pentru a crește distanța segmentului de cablu și viteza mare de transmisie a datelor. Fiecare echipament trimestrial este conectat la nodul central de comunicație printr-un convertor optic conform standardului Gigabit Ethernet 1000BaseLX pentru a crește debitul pe coloana vertebrală a rețelei.

Figura 14 - Zona de proiectare

Nod central de comunicare (situat la PBX cu acordul părților): Vom alege tehnologia de acces la rețea SDH datorită lățimii de bandă mari a căilor, flexibilității și capacității de a crește dinamic capacitatea rețelei fără a întrerupe traficul. La nodul central vom amplasa comutatorul principal și routerul pentru accesarea rețelei SDH a ​​furnizorului de backbone și serverele responsabile cu numărarea traficului, pentru monitorizarea rețelei și va fi instalat și un server DNS. ), precum și computerul pe care rulează software-ul. Serverul DNS poate fi responsabil pentru anumite zone sau poate trimite interogări către serverele din amonte.

Documente similare

Analiza topologiilor existente pentru construirea unei rețele MetroEthernet. Evaluarea soluțiilor tipice pentru construirea rețelelor de acces abonaților. Calculul echipamentelor pentru serviciile de transmisie vocală. Dezvoltarea unei scheme topologice și situaționale. Calculul traficului serviciilor de telefonie.

lucrare de termen, adăugată 17.05.2016


Rețea de telefonie publică existentă. Calculul lățimii de bandă pentru furnizarea serviciilor Triple Play. Calculul lățimii de bandă a rețelei totale pentru transmiterea și primirea datelor. Alegerea comutatorului de acces pentru abonat și a cablului optic.

teză, adăugată 19.01.2016


Clasificarea și caracteristicile rețelelor de acces. Tehnologia rețelelor de acces colectiv. Alegerea tehnologiei de acces în bandă largă. Factori care afectează parametrii de calitate ADSL. Metode de configurare a accesului de abonat. Componentele de bază ale unei conexiuni DSL.

teză, adăugată 26.09.2014


Revizuirea sistemelor moderne de acces wireless a abonaților. Caracteristici de utilizare a modemurilor OFDM și acces multiplu OFDMA. Dezvoltarea unei rețele informaționale bazată pe tehnologia Mobile WiMAX, evaluarea eficienței economice a implementării acesteia.

teză, adăugată 07.12.2010


Dezvoltarea și domeniile de aplicare, bazele tehnice ale PLC-ului și precondițiile tehnologice pentru implementarea soluțiilor PLC, o privire de ansamblu asupra tehnologiilor de acces la abonați în bandă largă. Principiul de funcționare și principalele capacități ale echipamentului, o schemă aproximativă de organizare a rețelei.

teză, adăugată 28.07.2010


Mijloacele moderne de comunicare și caracteristicile acestora. Dezvoltarea structurii rețelei de transmisie a datelor. Selectați tipul de acces. Niveluri de bază ale modelului OSI, tehnologie de acces. Alegerea echipamentului, caracteristicile serverului. Calculul indicatorilor de cost pentru așezarea rețelei.

lucrare de termen, adăugată 22.04.2013


Topologia rețelelor de calculatoare. Metode de acces la operator în rețelele de calculatoare. Mijloacele de transmisie a datelor, caracteristicile acestora. Modelul structural al OSI, nivelurile sale. Protocolul IP, principiile de rutare a pachetelor. Topologia fizică a rețelei. Definirea clasei de subrețea.

lucrare de control, adaugat 14.01.2011


Prezentare generală a tehnologiilor existente de acces în bandă largă (xDSL, PON, acces wireless). Descrierea caracteristicilor tehnologiei PON. Proiect de realizare a unei rețele de acces pentru abonați bazată pe tehnologia rețelelor optice pasive. Schema zonelor de distributie.

teză, adăugată 28.05.2016


Selectarea și justificarea tehnologiilor pentru construirea rețelelor locale. Analiza mediului de transmisie a datelor. Calculul performanței rețelei, amenajarea spațiilor. Alegerea software-ului de rețea. Tipuri de standarde pentru accesul wireless la Internet.

lucrare de termen, adăugată 22.12.2010


Principii de bază ale organizării rețelelor de acces abonaților pe baza tehnologiei PLC. Amenințări la adresa rețelelor locale, politica de securitate la utilizarea tehnologiei PLC. Analiza funcționării PLC-ului clădirii centrului de inginerie și dezvoltare al SRL CNE Inteps Kom.

Concepte de bază ale rețelei de acces abonaților (SAD)

Concepte de bază ale unei rețele de acces pentru abonați

Rețeaua de acces abonaților (SAD)- este un ansamblu de mijloace tehnice între dispozitivele terminale de abonat instalate la sediul utilizatorului și acele echipamente de comutare, al căror plan de numerotare (sau adresare) include terminale conectate la sistemul de telecomunicații.

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

Rețele neregionale, formate dintr-un singur central telefonic;

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

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

Figura 1.1- Principalele opțiuni pentru construirea unei rețele de abonați

Modelul prezentat în figura 1.1 poate fi considerat universal în raport cu tipul de schimb. În principiu, la fel este și pentru o centrală telefonică manuală, precum și pentru cel mai modern sistem digital de distribuție a informațiilor. Mai mult, acest model este invariant cu tipul de rețea interactivă, de exemplu, telefon sau telegraf.

Secțiunea principală AL(Zona de serviciu directă) - secțiunea liniei de abonat din partea liniară a trans-country sau dispozitivul de comutare de intrare al stației locale, concentratorului sau alt modul la distanță până la dulapul de distribuție, inclusiv secțiunile de comunicații intercabinete. Secțiunea principală a AL corespunde termenului „Cablu principal”. Secțiunea principală este, de asemenea, considerată zona de putere directă, în care dulapurile de distribuție nu sunt folosite pentru a construi o rețea de abonați. Zona de putere directă ocupă teritoriul adiacent centralei telefonice pe o rază de aproximativ 500 de metri.

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

Cablajul abonatului- o porțiune a liniei de abonat de la cutia de joncțiune la priza pentru pornirea dispozitivului de telefonie terminală de abonat. Doi termeni sunt utilizați în literatura tehnică în limba engleză:

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

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

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

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

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

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

Ei bine (dispozitiv de vizualizare) canal de cablu(Cameră de îmbinare sau cămin de îmbinare) - un dispozitiv conceput pentru pozarea cablurilor în conductele de conducte de cabluri, instalarea cablurilor, amplasarea echipamentelor aferente și întreținerea cablurilor de comunicație.

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

Conceptul de linie de abonat

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

Funcții AL în sistemul de telecomunicații existent:

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

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

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

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

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

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

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

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

În unele cazuri, AL este organizat folosind linii de comunicații aeriene (VLAN). Figura 1.2 prezintă această opțiune pe ramura inferioară. Într-o astfel de situație, pe stâlp sunt instalate o cutie de cablu (KJ) și izolatori de intrare-ieșire. La locația cutiei de joncțiune este montat un dispozitiv de protecție a abonatului (AZU), care previne posibilul impact asupra TA a curenților și tensiunilor periculoase. Trebuie remarcat faptul că organizarea AL sau a secțiilor sale individuale prin construirea de linii aeriene de comunicații nu este recomandată; dar în unele cazuri - aceasta este singura opțiune pentru organizarea accesului abonaților.

Concepte de bază ale unei rețele de acces pentru abonați multiservici (MSAD)

Concepte de bază ale MCAD

O rețea de acces abonat multiserviciu (MSN) este o rețea care suportă transmiterea traficului eterogen între utilizatorii finali (sisteme) și rețeaua de transport folosind o singură arhitectură de rețea, care reduce varietatea de tipuri de echipamente și aplică standarde comune.

Arhitectura și funcțiile IMAD trebuie să suporte trei tipuri de servicii:

Transmitere voce (sunet, comunicare telefonică, mesagerie vocală etc.), - transmitere de date (Internet, fax, transfer de fișiere, e-mail, plăți electronice etc.);

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

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

Intensificarea utilizării liniilor de abonat existente;

Construirea de rețele de acces folosind noile tehnologii.

tehnologii MCAD

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

Cablat;

Fără fir.

1) Utilizare prin cablu (complet sau parțial) circuite fizice. Aceasta poate fi pereche de cupru răsucite, cablu coaxial, fibră optică, cablaj de alimentare etc. Dintre acestea se distinge un grup de tehnologii care folosesc perechi de cupru, care sunt interesante din cel puțin două puncte de vedere. În primul rând, oferă suport pentru o serie de noi servicii de infocomunicații. În al doilea rând, folosind circuite fizice tradiționale, aceste tehnologii pot reduce costurile de modernizare a rețelei de acces, chiar dacă cererea efectivă pentru noi servicii este scăzută.

Tehnologiile bazate pe fire pot fi clasificate în următoarele grupe:

Servicii furnizate abonaților rețelei publice de telefonie (PSTN);

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

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

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

Tehnologii de acces optic OAN (cablu fibră optică);

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

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

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

Clasificarea tehnologiilor din această grupă este prezentată în Tabelul 2.1.

2) Wireless – bazat pe comunicații radio, care completează și extind capacitățile comunicațiilor prin cablu și vă permit să implementați o gamă completă de servicii de informare: mesagerie telefonică, schimb de date, transmisie de imagini video.

Tehnologii de fir .

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

Rețeaua publică de telefonie (PSTN) a fost creată pentru a furniza servicii de telefonie. Accesul abonaților la un set limitat de servicii PSTN se realizează prin linii de comunicație bazate pe perechi de cupru folosind echipamente (telefon și fax și modemuri) care funcționează în conformitate cu algoritmii de stabilire a conexiunilor telefonice.

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

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

Tabel 2.1 - Clasificarea tehnologiilor de sârmă

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

pentru a oferi servicii în primul rând utilizatorilor individuali.

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

Rețelele de acces public (ACN) sunt concepute pentru a organiza acces la internet relativ ieftin pentru utilizatorii individuali care locuiesc în blocuri. Ideea accesului colectiv este utilizarea infrastructurii de cablu existente în locuințe (pereche de cupru răsucite, rețele radio, cablaje electrice). În casă este instalat un concentrator de trafic conectat la Internet. Diferite tehnologii (PON, FWA, satelit, etc.) pot fi utilizate pentru a conecta un hub la un nod de serviciu al rețelei de transport. Astfel, rețelele de acces public sunt hibride, combinând atât rețelele de acces public în sine, cât și rețelele care asigură transportul traficului.

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

La începutul anilor 1990, s-au făcut numeroase, dar nereușite, încercări de a crea și implementa tehnologii pentru construirea de rețele interactive pentru accesarea serviciilor multimedia bazate pe rețele hibride de televiziune prin cablu - Hybrid Fiber Coaxial (HFC). Implementarea în masă a rețelelor HFC a început după apariția standardului DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) în 1997.

Tehnologiile LAN au fost dezvoltate pentru a oferi utilizatorilor acces la resursele rețelei locale. Pentru accesul utilizatorilor la serviciile altor resurse (Internet, rețele corporative etc.), rețelele LAN moderne sunt construite folosind tehnologia hibridă și combină LAN-ul în sine și rețelele care asigură conexiunea LAN la rețelele de transport.

Rețele de acces abonaților ISDN

Concepte de bază ale ISDN

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

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

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

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

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

Acces ISDN primar. Ca și accesul primar, canalele B de acces primar sunt utilizate și comutate individual, precum și semnalele

Figura 3.1 - Acces de bază pentru un utilizator individual

Figura 3.2 - Acces de bază pentru PBX de capacitate mică

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

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

Abonatul care semnalizează DSS1 în ISDN.

Sistemul de semnalizare din zona abonaților rețelei ISDN a fost denumit EDSS1 (Sistemul european de semnalizare digitală nr. 1). Acest sistem de alarmă se aplică atât la bază, cât și la primară

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

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

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

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

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

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

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

Protocolul utilizat pentru stratul 2 în canalul D la efectuarea procedurii de stabilire a conexiunii se numește LAPD (Procedura de acces la legături pe canalul D). Structura protocolului ISDN sau format de mesaj de canal D de strat 2 sau pachet de semnalizare sau unitate de semnalizare (a se vedea figura 3.4).

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

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

Figura 3.4 – Stratul 2 format de mesaj canal D

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

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

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

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

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

tehnologii xDSL

Concepte de bază xDSL

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

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

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

Tehnologiile xDSL pot fi împărțite în:

simetric;

Asimetric.

Tehnologia ADSL

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

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

Figura 4.1 - Schema structurală a conexiunii ADSL

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

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

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

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

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

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

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

Standarde ADSL:

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

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

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

Viteza reală poate varia în funcție de calitatea liniei:

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

Figura 4.2 - Schema structurală a nodului de transmisie al modemului ADSL

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

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

1) către abonat - până la 24 Mbps;

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

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

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

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru/

Instituția „Universitatea „Turan”

APROBAT

la o ședință a departamentului

Inginerie radio, electronică și telecomunicații

Denumirea instituției „Universitatea „Turan”

Protocol nr. __ din data de „___” ______ 2012

Seful departamentului

Verveikina L.S.

PRELEGERE COMPLEX-CONTINUT

(TEZE DE PRELEGE, MATERIAL ILUSTRATIV ȘI FOARTE, LISTA LITERATURII RECOMANDATE)

„Sisteme de acces pentru abonați”

Specialitate: 5В071900, Inginerie radio, electronică și telecomunicații

Tehnologia predării: credit

Forma de invatamant: full-time / part-time

Departament de limbă: rusă

Almaty, 2012

Tema 1. Introducere. Concepte de bază ale sistemelor de acces abonaților

Într-un sistem modern de telecomunicații, nu doar rolul rețelei de acces se schimbă. În cele mai multe cazuri, teritoriul în care este creată rețeaua de acces se extinde și el. Pentru a elimina diferențele de interpretare a locului și rolului rețelei de acces care sunt disponibile în publicațiile moderne, Figura 1.1 prezintă un model de sistem de telecomunicații promițător. Acest model se bazează pe structurile de rețea prezentate în publicații.

1.1 Locul rețelei de acces abonaților în sistemul de telecomunicații

Figura 1.1

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

Al doilea element al sistemului de telecomunicații este, de fapt, subiectul acestei monografii. Rolul rețelei de acces abonaților este de a asigura interacțiunea între echipamentele instalate la sediul abonatului și rețeaua de backhaul. De obicei, o stație de comutare este instalată la punctul de joncțiune al rețelei de acces abonaților cu rețeaua de tranzit. Spațiul acoperit de rețeaua de acces abonatului se află între echipamentul situat la sediul abonatului și această centrală.

Într-o serie de lucrări, de exemplu, în, rețeaua de acces abonaților este împărțită în două secțiuni - planul inferior din figura 1.1. Liniile de abonat (Loop Network) pot fi considerate mijloace individuale de conectare a echipamentelor terminale. De regulă, acest fragment al rețelei de acces abonaților este un set de SL-uri. Rețeaua de transfer servește la creșterea eficienței facilităților de acces abonaților. Acest fragment al rețelei de acces este implementat pe baza sistemelor de transmisie, iar în unele cazuri se folosesc și dispozitive de concentrare a sarcinii.

Al treilea element al sistemului de telecomunicații este rețeaua de tranzit. Funcțiile sale constau în stabilirea conexiunilor între terminale incluse în diverse rețele de acces abonaților, sau între un terminal și mijloacele de susținere a oricăror servicii. În modelul luat în considerare, rețeaua de tranzit poate acoperi teritoriul atât în ​​interiorul aceluiași oraș sau sat, cât și între rețelele de acces abonaților din două țări diferite.

Al patrulea element al sistemului de telecomunicații ilustrează mijloacele de accesare a diferitelor servicii de telecomunicații. În figura 1.1, în ultima elipsă, este indicat numele în limba originală (Service Nodes), care este tradus în trei cuvinte - noduri care susțin servicii. Exemple de astfel de nod pot fi locurile de muncă ale operatorilor de telefonie și serverele care stochează orice informație.

Structura prezentată în Figura 1.1 ar trebui considerată ca un model promițător al unui sistem de telecomunicații. Pentru a rezolva problemele terminologice, să ne întoarcem la modelul inerent rețelelor de acces la abonați ale schimburilor analogice. Un astfel de model este prezentat în Figura 1.2. Având în vedere rețelele locale existente, noi, de regulă, vom opera cu doi termeni - „Rețea de abonat” sau „Rețea AL”. Cuvintele „Rețea de acces abonat” sunt folosite atunci când vine vorba de un sistem de telecomunicații promițător.

1.2 Modelul rețelei abonaților

Figura 1.2

Acest model este valabil atât pentru HTS, cât și pentru STS. Mai mult, pentru GTS, modelul prezentat în Figura 1.2 este invariant cu structura comunicării inter-oficii. Este identic pentru:

Rețele neregionale, formate, prin definiție, dintr-un singur central telefonic;

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

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

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

Un model care ilustrează principalele opțiuni pentru construirea unei rețele de abonați este prezentat în Figura 1.3. Această figură detaliază câteva fragmente din modelul anterior.

1.3 Opțiuni de bază pentru construirea unei rețele de abonați

Figura 1.3

Figura 1.3 folosește o serie de simboluri care se găsesc rar în literatura tehnică internă. Punctul de interconectare este afișat ca două cercuri concentrice. Acest simbol este adesea folosit în documentele ITU. De asemenea, tipică poate fi considerată desemnarea cutiei de distribuție (Punctul de distribuție) cu un pătrat negru. Vom reveni la noile abrevieri introduse în Figura 1.3 în paragraful următor.

Modelul prezentat în figura 1.3 poate fi considerat universal în raport cu tipul de schimb. În principiu, la fel este și pentru o centrală telefonică manuală, precum și pentru cel mai modern sistem digital de distribuție a informațiilor. Mai mult, acest model este invariant cu tipul de rețea interactivă, cum ar fi telefonul sau telegraful.

Pe de altă parte, pentru o stație de comutație digitală se poate propune propriul model, care va reflecta mai exact specificul rețelei de acces abonaților. Această sarcină este destul de dificilă. Problema este că procesul de introducere a unei stații de comutație digitală duce la o modificare a structurii rețelei de telefonie locală. În unele cazuri, acest lucru se reflectă vizibil în structura rețelei de abonați. Un exemplu tipic de astfel de situație este instalarea unei stații de comutare digitală, care înlocuiește mai multe stații electromecanice vechi. Secțiunea din apropierea stației de comutare digitală - cu această metodă de modernizare a rețelei de telefonie locală - unește de fapt toate teritoriile deservite de centralele electromecanice demontate anterior. În plus, la implementarea unui schimb de comutare digitală, pot apărea soluții specifice (permanente sau temporare) atunci când anumite grupuri de abonați la distanță sunt conectate prin utilizarea concentratoarelor.

Desigur, astfel de decizii trebuie luate în considerare în etapa de elaborare a unui concept general de modernizare a rețelei de telefonie locală. Când sunt luate deciziile conceptuale adecvate, puteți începe să căutați cele mai bune opțiuni pentru construirea unei rețele de acces pentru abonați. Pentru un schimb digital ipotetic, aceste opțiuni sunt prezentate în Figura 1.4. Ultimele două figuri (1.3 și 1.4) au un număr de puncte comune.

1.4 Model de rețea de acces de abonat pentru o centrală digitală

Figura 1.4

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

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

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

Pentru a alcătui o listă a termenilor necesari în continuare și, mai ales, pentru a stabili corespondența între conceptele adoptate în practica națională și documentele ITU, este recomandabil să se dea structura rețelei AL utilizată în. Această structură este prezentată în partea superioară a figurii 1.5, iar în planul inferior este prezentat un model similar în .

1.5 Schema structurală și îmbinările echipamentelor liniilor de abonat pentru UTN și STS

Figura 1.5

Pentru schema bloc a AL (partea superioară a figurii 1.5), sunt prezentate trei opțiuni pentru conectarea unui terminal de abonat la o stație de comutare.

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

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

În unele cazuri, AL este organizat folosind linii de comunicații aeriene (VLAN). Figura 1.5 prezintă această opțiune pe ramura de jos. Într-o astfel de situație, pe stâlp sunt instalate o cutie de cablu (KJ) și izolatori de intrare-ieșire. La locația cutiei de joncțiune este montat un dispozitiv de protecție a abonatului (AZU), care previne posibilul impact asupra TA a curenților și tensiunilor periculoase. Trebuie remarcat faptul că organizarea AL sau a secțiilor sale individuale prin construirea unei linii aeriene nu este recomandată; dar în unele cazuri - aceasta este singura opțiune pentru organizarea accesului abonaților.

1.6 Lista termenilor cheie

Cifrele de mai sus și scurtele comentarii corespunzătoare fac posibilă compilarea următoarei liste de termeni referitoare la rețeaua de acces abonaților:

1. Stație locală (MS) la care sunt conectate liniile de abonat. Pentru GTS, acesta este RATS. În STS, abonații sunt incluși în stațiile terminale (OS), nodale (CS) și centrale (CS). În literatura tehnică în limba engleză, atât pentru STS, cât și pentru GTS, se folosește termenul general „local exchange” - Local exchange (LE). Uneori este folosit un alt termen - Biroul Central (CO), care este folosit și pentru CTA și CTC. Din punct de vedere pur tehnic, în practica internă este convenabil să se folosească un singur termen - MS.

2. AL - o linie a rețelei telefonice locale care conectează dispozitivul de telefonie a abonatului terminal cu AK al stației terminale, concentratorului sau alt modul la distanță. În literatura tehnică în limba engleză, se folosește termenul Subscriber line sau pur și simplu Line. În definiție, înaintea cuvântului „dispozitiv”, există adjectivul „telefon”, care subliniază scopul principal al AL ca element al PSTN. În prezent, cuvintele „Dispozitiv telefonic terminal” sunt adesea înlocuite cu un termen mai general, invariant tipului de rețea comutată (secundară) - „Terminal”.

3. Secțiunea stație AL - o secțiune a liniei de abonat de la AK a unei stații locale, concentrator sau alt modul la distanță până la partea stației crucii. În literatura tehnică străină, această secțiune AL nu este considerată un element independent al rețelei de acces abonaților.

4. Secțiune liniară AL - secțiune a liniei de abonat de la partea liniară a dispozitivului de comutare transversală sau de intrare a stației terminale, concentratorului sau alt modul la distanță până la priza (sau alt element similar) al dispozitivului terminal de abonat al telefonului reţea. În literatura tehnică străină, această secțiune AL nu este, de asemenea, considerată ca un element independent al rețelei de acces abonaților.

5. Secțiunea trunchiului AL - o secțiune a unei linii de abonat de la partea liniară a dispozitivului de comutare trans-țară sau de intrare a unei stații locale, concentrator sau alt modul la distanță la un dulap de distribuție, inclusiv secțiuni de comunicație intercabinet. Secțiunea principală a AL corespunde termenului „Cablu principal”. Secțiunea principală este, de asemenea, considerată zona de putere directă, în care dulapurile de distribuție nu sunt folosite pentru a construi o rețea de abonați. Zona de putere directă ocupă teritoriul adiacent centralei telefonice pe o rază de aproximativ 500 de metri. În literatura tehnică în limba engleză, cuvintele „zonă de serviciu direct” sunt folosite pentru a desemna această secțiune a rețelei de abonați.

6. Sectiunea de distributie AL - sectiunea liniei de abonat de la dulapul de cablu de distributie la statia de abonat. Această secțiune a AL – în funcție de structura rețelei de acces – corespunde termenilor „Cablu de distribuție primar” și „Cablu de distribuție secundar”. Iar partea din suprafață ocupată de zona de distribuție este de obicei numită „Zona de interconectare”.

7. Cablajul abonatului - o secțiune a liniei de abonat de la cutia de joncțiune la priza pentru pornirea dispozitivului de telefonie a abonatului terminal. Doi termeni sunt utilizați în literatura tehnică în limba engleză:

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

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

8. Cross, VKU - echipamente pentru joncțiunea stației și secțiunilor liniare ale liniilor de abonat și de legătură ale rețelelor telefonice urbane, rurale și combinate. Acest element al rețelei de acces în literatura tehnică în limba engleză se numește „Cadru de distribuție principal”; este adesea folosită abrevierea MDF.

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

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

11. Canal de cabluri - un set de conducte subterane și puțuri (dispozitive de vizualizare) destinate așezării, instalării și întreținerii cablurilor de comunicații. Termenul „Cable duct” din literatura tehnică engleză este folosit în două versiuni: „Duct” sau „Cable duct”.

12. Puț (dispozitiv de vizualizare) al conductei de cablu - un dispozitiv conceput pentru așezarea cablurilor în conductele de conducte de cabluri, instalarea cablurilor, amplasarea echipamentelor aferente și întreținerea cablurilor de comunicație. Doi termeni sunt echivalenti cu cuvintele „Cable well” în engleză: „Jointing chamber” sau „Jointing manhole”.

13. Arbore de cablu - o structură de canal de cablu situată în subsolul unei centrale telefonice, prin care cablurile sunt introduse în clădirea stației și în care, de regulă, cablurile de linie cu mai multe perechi sunt lipite în cabluri de stație cu o capacitate de 100 perechi. Acest termen în engleză este notat cu cuvintele „Exchange manhole”.

14. Locul stației - teritoriul în care toate liniile de abonat sunt conectate la acest MS. În literatura tehnică în limba engleză, este folosit termenul „zonă de schimb local”.

15. Digital cross node (CCU) - echipament pentru selectarea și combinarea canalelor și căilor digitale. CCU conține un dispozitiv de control capabil să reconfigureze structura rețelei de transport (primare) în mod autonom sau sub influența comenzilor de la centrul tehnic de operare (CTE). Acest element al rețelei de transport corespunde termenului „Digital Cross Connect”, care are mai multe abrevieri, dintre care DSC și DXC sunt cel mai des folosite.

16. Multiplexor cu alocare de canale (MVK) - echipament similar ca funcționalitate cu CCU, dar fără sistem de control. În literatura tehnică engleză, este folosit termenul „Add-Drop Multiplexer” (ADM).

17. Densitatea telefonică - valoare care determină numărul de telefoane la 100 de locuitori, numărul de familii etc. sau pe unitate de suprafață. În acest din urmă caz, se introduce un adjectiv clarificator - „Densitatea telefonului de suprafață”. Densitatea telefonului în textele în limba engleză este indicată prin termenii densitate telefon, densitate linie, penetrare telefon.

Cititorul a atras probabil atenția asupra următorului fapt: după ce a definit o serie de termeni, autorul a scăpat de o definiție fundamentală - dacă e să credem titlul monografiei. Desigur, este vorba despre expresia „Rețea de acces abonaților”. Problema este că o definiție precisă a „Rețeaua de acces abonaților” nu a fost încă dezvoltată. Mai mult, unele interpretări ale acestui termen conțin contradicții semnificative. Mi se pare că este indicat să introducem două definiții pentru „rețeaua de acces abonat”: în ceea ce privește funcțiile îndeplinite și în ceea ce privește topologia sistemului de telecomunicații.

Prima definiție, la rândul său, necesită clarificarea termenului „acces”. Acest cuvânt se găsește adesea în telecomunicații și într-o serie de discipline conexe. Când este aplicat numai telecomunicațiilor, cuvântul „acces” este folosit în mai multe aspecte (accesibilitatea sistemului de comutare, accesul la servicii suplimentare etc.). În monografie, termenul „acces” va fi interpretat așa cum este definit în: „Accesul (Accesul) este procesul prin care un abonat accesează unele resurse ale unui sistem, rețea”. În acest context, „Rețeaua de acces abonatului” poate fi considerată ca un fragment dintr-un sistem de telecomunicații care oferă abonatului acces la unele resurse la nivel de rețea.

O astfel de definiție nu oferă practic nicio idee despre limitele rețelei de acces abonaților. Pentru a umple acest gol, este recomandabil să se ia în considerare un model ipotetic al rețelei de acces abonaților prezentat în Figura 1.6. Structura modelului propus conține două MS (N1 și N2) și un centru de comutare de pachete (PSC).

Subiectul 2. Concepte de bază ale unei rețele de acces pentru abonați multiservicii. Sisteme de transmisie prin linii digitale de abonat

Acum este imposibil de spus că se acordă puțină atenție problemelor accesului multiserviciu. Mai degrabă, dimpotrivă, rețelele de acces au devenit unul dintre domeniile cel mai activ dezvoltate de operatorii de telecomunicații și putem spune cu siguranță că viitorul unui operator depinde în mare măsură de ce soluții sunt alese pentru rețeaua sa de acces. Majoritatea rețelelor de acces vechi operate de operatori până în prezent au fost costisitoare și ineficiente. Chiar și cu începutul convergenței rețelelor de comunicații în procesul de tranziție la NGN, toate soluțiile noi au fost legate în principal de rețeaua de transport, metode de creare a serviciilor și dispozitive de control. Confruntați cu necesitatea de a oferi abonatului o gamă completă de servicii de infocomunicații, operatorii au ajuns la conceptul de acces multiserviciu considerat aici.

Cerința generală pentru tehnologiile moderne de acces multiserviciu este ușor de formulat: orice tip de trafic trebuie transmis pe un singur canal. Astăzi este mai frumos numit „triple-plays”: video, vorbire și date, iar trecerea la NGN necesită o interpretare mai largă a acestor concepte. Transmisia vocală include servicii de telefonie locală, acces la comunicații pe distanțe lungi și internaționale (conform noilor reguli ar trebui implementat accesul la un operator alternativ) și telefonie IP. În mod similar, conceptele de servicii video și de date se extind.

Desigur, noile servicii de infocomunicații vor fi solicitate inițial de un grup relativ mic de abonați, dar aceasta va fi cea mai profitabilă categorie de utilizatori din baza de abonați a operatorului. Stratificarea abonaților după nivelul cererii pentru noi tipuri de servicii va continua și în viitor, diferențierea veniturilor generate. De fapt, astăzi sarcina operatorului este să găsească soluții rezonabile la construirea unei rețele de acces, ținând cont de diferențierea emergentă a nivelului cererii de servicii între grupurile individuale de abonați.

2.2 Rețele moderne de acces

2.2.1 Caracteristicile rețelelor de acces din Kazahstan

Unul dintre avantajele rețelelor interne de acces este că liniile de abonat mai scurte decât în ​​majoritatea țărilor fac relativ ușor de utilizat echipamente xDSL și alte mijloace tehnice moderne. Pentru Rusia, tehnologiile DSL prezintă un interes deosebit, deoarece în rețelele de acces rusești predomină cablurile de comunicație cu mai multe perechi cu conductori de cupru.

Cu toate acestea, în practică, condițiile de funcționare ale majorității cablurilor de abonat nu permit introducerea pe scară largă a serviciilor de comunicații moderne. În aproape fiecare aplicație a echipamentelor sistemului de transmisie (inclusiv echipamente de tip xDSL), este necesară măsurarea cablurilor de abonat.

2.2.2 Acces multiserviciu

Atunci când analizează abordările de construire a unei rețele de acces, operatorii urmăresc mai multe obiective principale: menținerea costurilor de operare în limite rezonabile, evitarea construirii rețelelor specializate pentru fiecare tip de trafic și asigurarea calității serviciului care satisface abonații. Apare astfel conceptul de rețea de acces multiservicii, al cărei scop principal este de a asigura un acces rapid, economic și de înaltă calitate pentru orice utilizator la toate serviciile rețelei operatorului de telecomunicații.

Echipamentele unei rețele de acces multiservicii includ în primul rând concentratoare de abonați multiservicii, gateway-uri de acces, gateway-uri de telefonie IP (gateway-uri media), comutatoare de acces multiservicii etc., precum și diverse dispozitive integrate de acces al abonaților (IAD), care afectează în mare măsură principiile construirii unui rețea de acces.

Este important de menționat câteva aspecte ale funcționării echipamentelor moderne de acces. Principala tehnologie de transport a unei rețele multiservicii este IP. Prin urmare, accesul trebuie să se bazeze pe protocolul IP. Cu toate acestea, majoritatea soluțiilor de acces multiservicii de pe piață astăzi se bazează pe tehnologia ATM. În plus, accesul devine în bandă largă: nivelul de acces nu ar trebui să mai fie un blocaj în rețeaua operatorului.

Producătorii de echipamente tind să folosească termenul „echipament de acces” fără a încerca să-și lege produsul de vreo clasificare. Mult mai important este setul de tehnologii suportate care vor permite operatorului să ofere abonaților setul necesar de servicii. Al doilea punct cheie este eficiența și ușurința implementării echipamentelor în rețeaua de acces.

2.3 Tehnologii de acces

Deci, ce tehnologii ar trebui folosite la implementarea unei rețele de acces multi-servicii? În prezent, operatorul are acces la o varietate de tehnologii pentru modernizarea rețelelor de acces. Înainte de a începe analiza, să încercăm să separăm toate tehnologiile după mediul de transmisie utilizat: cablu optic, acces wireless și linii metalice.

2.3.1 Acces optic

Esența tehnologiei PON (Passive Optical Network) este că se creează o rețea optică complet pasivă între nodul central și nodurile de abonat la distanță, care are o topologie „arboresc”. Optica nu este nicidecum cea mai solicitată soluție pentru rețelele de acces rusești în prezent, dar perspectivele sale par suficient de promițătoare pentru a face clar că o interfață optică este necesară în echipamentele de acces.

2.3.2 Acces wireless

Accesul radio al abonaților la serviciile de telefonie și transmisie de date este organizat folosind tehnologii WLL. Una dintre primele tehnologii WLL utilizate pe scară largă pe piață este standardul DECT. În plus, tehnologiile din clasele WPAN (Wireless Personal Area Network), WLAN și WMAN sunt utilizate pentru a organiza accesul abonaților fără fir.

Printre standardele WPAN care asigură conectarea directă a terminalelor de abonat pentru a accesa dispozitivele, cele mai utilizate fără fir optic IrDA (comunicație IR) și Bluetooth. Principala lor diferență este domeniul limitat (1-10 m) și absența problemelor cu domeniul de frecvență.

IEEE 802.11a/b/g (tehnologie Wi-Fi) este de departe cel mai cunoscut standard WLAN de pe piață în prezent. Omologul european (ETSI) al standardului se numește HiperLAN2. Diverse versiuni ale standardului sunt concentrate pe funcționarea în intervalele de la 2,4 la 5,8 GHz și oferă rate de transfer de date de la 1 la 54 Mbps.

Un nou cuvânt la modă în sectorul rețelelor urbane fără fir (Wireless MAN) - WiMAX. Este numele comercial pentru un grup de standarde IEEE 802.16 menținute de un grup industrial care include o serie de companii de dezvoltare binecunoscute. Acest protocol este conceput pentru a oferi acces wireless la nivel metropolitan și este conceput pentru a rezolva problema „ultimul kilometru” pentru cei mai pretențioși furnizori, precum și pentru a reduce costurile financiare și timpul petrecut cu implementarea noilor conexiuni datorită unificării soluției. Vitezele mari declarate (până la 70 Mbps) și intervalul de comunicare (până la 50 km) ar trebui să ofere tehnologiilor WiMAX un viitor minunat.

2.3.3 Acces prin cablu

Printre tehnologiile de acces prin cablu, ISDN ocupă în continuare primul loc. Accesul de bază ISDN (ISDN BRI) poate fi considerat o tehnologie moștenită, dar pentru mulți operatori și abonați este încă o soluție foarte eficientă și convenabilă. ISDN este o rețea complet digitală (până la terminalul de abonat în țările în care dezvoltarea ISDN a fost cea mai intensă), dar totuși o rețea de telefonie publică; aplicația principală a ISDN - acces dial-up la resursele de Internet - în cel mai bun caz, vă va permite să obțineți o lățime de bandă de 128 kbit / s. Dacă conexiunea este stabilită pe un singur canal B, atunci lățimea de bandă totală este comparabilă cu ceea ce poate oferi un modem modern. Implementarea masivă a serviciilor ISDN necesită upgrade costisitoare PSTN, astfel încât ISDN va fi popular doar în țările în care astfel de upgrade-uri sunt finanțate de guvern (de exemplu, Germania). Videoconferința ar putea fi o aplicație cheie ISDN, dar de la începutul ISDN, tehnologia videoconferinței a evoluat rapid prin IP, mai degrabă decât prin comutarea circuitelor ISDN.

Setul de protocoale acceptat al familiei xDSL este probabil cea mai importantă caracteristică a echipamentelor de acces, deoarece utilizarea tehnologiilor DSL, așa cum sa menționat deja, este cea mai relevantă în Kazahstan.

Soluțiile DSL asimetrice sunt convenabile pentru organizarea accesului la Internet de mare viteză acasă, de exemplu, tehnologia ADSL, care a devenit cea mai comună în segmentul utilizatorilor individuali. Astăzi, oferă acces la viteze de numai aproximativ 64-128 kbps din cauza limitărilor lățimii de bandă în canalele principale ale furnizorilor de Internet existenți.

Accesul simetric, cum ar fi SHDSL (Rec. G.991.2), devine din ce în ce mai popular și solicitat, în special în rândul utilizatorilor corporativi. Standardul descrie tehnologia de transmitere a datelor la aceeași viteză în direcțiile înainte și înapoi - până la 2,3 și 4,6 Mbps pe una și, respectiv, două perechi de fire. Tehnologia SHDSL permite utilizarea repetoarelor, ceea ce permite organizarea canalelor de comunicatie cu lungimea de pana la 18,5 km.

2.4 Interfețe de rețea

Până de curând, interfețele dintre hub-urile de abonați la distanță și modulele pentru conectarea la echipamentele PBX nu erau supuse standardizării internaționale. Practic, toate schimburile digitale instalate până în prezent pentru aceste interfețe folosesc căi digitale de 2048 kbit/s și propriile protocoale „in-house”. Un dezavantaj evident al acestei abordări este libertatea limitată de alegere a operatorilor atunci când instalează echipamente suplimentare pentru abonați. Numai în cazul construirii unei rețele de operator pe baza echipamentelor unui producător, această interfață internă încetează să mai fie o problemă.

2.4.1 Interfață V5

Recent, în legătură cu extinderea gamei de facilități de rețea de acces abonaților, și în special cu răspândirea echipamentelor WLL, a crescut nevoia unei interfețe „universale”, care să permită combinarea echipamentelor de la diferiți producători într-o singură rețea care implementează diverse tipuri de acces (prin linii analogice, ISDN BRI și PRI). Interfața V5 creată în acest scop a provocat, de fapt, schimbări revoluționare în organizarea interacțiunii dintre echipamentele rețelei de acces și nodurile de comutare.

Interfața V5 nu necesită nicio tehnologie de acces special sau mediu de transmisie, deși dezvoltarea sa a fost în mare măsură condusă de implementarea mediilor de acces optice și wireless.

Caracteristicile naționale din specificația interfeței V5 sunt definite în funcție de țară. Specificațiile rusești au fost aprobate în 1997 de Ministerul Informațiilor și Comunicațiilor din RF (pe atunci - Goskomsvyazi).

Interfața V5.1 vă permite să conectați echipamentul rețelei de acces la PBX printr-o cale digitală de 2048 kbps. Aceasta asigură conectarea (fără concentrare a sarcinii) până la 30 de linii analogice de abonat sau 15 abonați ISDN BRI. Informațiile de semnalizare sunt transmise pe canalul KI16.

Interfața V5.2 este orientată către un grup de căi de la 1 la 16 2048 kbps și acceptă concentrarea sarcinii. Fiecare cale are mai multe canale de semnalizare (KI16, KI15, KI31). Astfel, o interfață V5.2 poate suporta (în funcție de factorul de concentrare) până la 2000 de porturi PSTN sau până la 1000 de porturi ISDN BRI.

În ambele cazuri, porturile PSTN și ISDN pot folosi aceeași cale de interfață V5. Interfața V5.1 permite furnizarea de servicii pentru clienții de rețea în modul la cerere, precum și în modul linie semipermanentă (Semi-permanent). V5.2, care prevede posibilitatea de concentrare a sarcinii abonaților, include un protocol pentru plasarea canalelor purtător pentru porturile care sunt în stare activă.

2.4.2 Interfață ISDN

Uneori este mai convenabil pentru operator să folosească ISDN-ul deja implementat în rețea ca interfață între echipamentul de acces și rețea. Acest tip de acces este folosit în mod obișnuit pentru a include PBX-uri, hub-uri și alte module la distanță în schimburile digitale. Desigur, în astfel de cazuri, nu există universalitate inerentă V5, posibilitatea de a furniza servicii suplimentare (VAS) ale centralei telefonice dispare, însă nu toate PBX-urile la care sunt conectate echipamente de acces acceptă V5. În acest caz, este necesar să înlocuiți versiunea mai des, ceea ce duce la costuri suplimentare.

2.5 Proiectare

Designul echipamentului de acces este mai standard decât tehnologia utilizată. De regulă, acesta este un rack de 19 inci, care vă permite să „ridiați” plăci pentru implementarea serviciilor necesare operatorului. În unele cazuri, plăcile sunt înlocuibile, adică este posibil să se conecteze abonați ISDN în locul unor abonați analogici (POTS). Cea mai convenabilă pentru operatori este arhitectura echipamentelor modulare cu posibilitate de extindere.

Amplasarea echipamentelor de acces poate varia atât din punct de vedere fizic, cât și arhitectural. Cu plasarea fizică, totul este destul de familiar - echipamentele de acces pot fi amplasate pe teritoriul stației de referință și pot funcționa ca extensie de abonat sau bloc pentru furnizarea de noi servicii, cum ar fi VoIP (în special în versiunea media gateway).

Componenta arhitecturală este mai interesantă. Echipamentele pot fi parte integrantă a conceptului de rețea și, atunci când sunt asamblate, reprezintă un nou nod de rețea. Un hub cu servicii multiple poate face parte dintr-un nod NGN (Softswitch Class 5), iar un gateway media poate face parte dintr-un PBX IP distribuit.

Tema 3. Sisteme digitale de transmisie pentru liniile de abonat. Rețele de acces abonați - ISDN

Una dintre cele mai importante probleme ale rețelelor de telecomunicații continuă să fie problema accesului abonaților la serviciile de rețea. Urgența acestei probleme este determinată în primul rând de dezvoltarea rapidă a internetului, accesul la care necesită o creștere bruscă a lățimii de bandă a rețelelor de acces abonaților. Principalele mijloace ale rețelei de acces, în ciuda apariției noilor cele mai moderne metode wireless de acces la abonați, sunt perechile tradiționale de abonați din cupru. Motivul pentru aceasta este dorința firească a operatorilor de rețea de a proteja investițiile făcute. Prin urmare, în prezent și în viitorul previzibil, tehnologia liniei digitale de abonat ADSL asimetrică, care utilizează o pereche tradițională de abonați din cupru ca mediu de transmisie și, în același timp, păstrează serviciile deja furnizate sub forma unui telefon analogic sau acces de bază la ISDN, va rămâne o direcție strategică pentru creșterea debitului rețelelor de acces abonaților. Implementarea acestei direcții strategice în evoluția rețelelor de acces abonaților depinde de condițiile specifice ale rețelei de acces abonaților existente din fiecare țară și este determinată de fiecare operator de telecomunicații, ținând cont de aceste condiții specifice. Este clar că varietatea condițiilor locale determină un număr mare de modalități posibile de a migra o rețea de acces de abonat existentă la tehnologia ADSL.

Tehnologiile de telecomunicații se îmbunătățesc constant, adaptându-se rapid la noile cerințe și condiții. Până de curând, principalul și singurul mijloc de acces al abonaților la serviciile de rețea - și, în primul rând, la serviciile de internet, era un modem analogic. Cu toate acestea, cele mai avansate modemuri analogice sunt modemul care îndeplinește cerințele recomandării ITU-T V.34, cu o rată potențială de transmisie de până la 33,6 Kbps, precum și modemul de generație următoare care îndeplinește cerințele recomandării ITU-T. V.90, cu o rată potențială de transmisie de 56 kbit/s, practic nu poate oferi o experiență eficientă pentru utilizator pe Internet.

Astfel, o creștere bruscă a vitezei de acces la serviciile de rețea și, în primul rând, la serviciile de Internet, este de o importanță critică. Una dintre metodele de rezolvare a acestei probleme este utilizarea familiei de tehnologie de linie de abonat de mare viteză xDSL. Aceste tehnologii asigură un randament ridicat al rețelei de acces abonaților, al cărui element principal este o pereche de cupru răsucite a rețelei de telefonie locală a abonaților. Deși fiecare dintre tehnologiile xDSL ocupă propria sa nișă în rețeaua de telecomunicații, este totuși de netăgăduit că linia digitală de abonat de mare viteză ADSL și tehnologiile de linie digitală de abonat de mare viteză VDSL sunt de cel mai mare interes pentru furnizorii de servicii de telecomunicații, producătorii de echipamente și utilizatorii. Și acest lucru nu este întâmplător - tehnologia ADSL a apărut ca o modalitate de a oferi utilizatorului o gamă largă de servicii de telecomunicații, inclusiv, în primul rând, acces de mare viteză la Internet. La rândul său, tehnologia VDSL este capabilă să ofere utilizatorului o lățime de bandă largă care îi permite să acceseze aproape orice serviciu de rețea de bandă largă atât în ​​viitorul apropiat, cât și în cel îndepărtat, dar nu într-o rețea de cupru pur, ci într-o rețea de acces mixtă, cupru-optic. . Astfel, ambele tehnologii vor oferi o cale evolutivă pentru introducerea fibrei optice în rețeaua de acces a abonaților, protejând în cel mai eficient mod investițiile anterioare ale operatorilor de rețele locale. Astfel, ADSL poate fi văzut ca cel mai promițător membru al familiei de tehnologii xDSL, care va fi succedat de tehnologia VDSL.

Deși ideea cheie a migrării metodelor de furnizare a serviciilor de rețea folosind tehnologii xDSL este trecerea de la rețeaua de telefonie publică analogică mai întâi la ADSL și apoi, după caz, la VDSL, acest lucru nu exclude utilizarea altor pași intermediari pentru același lucru. scop.tipuri de tehnologii xDSL. De exemplu, tehnologiile IDSL și HDSL pot fi utilizate pentru a crește capacitatea liniei de abonat.

3.1 De la modem analogic la ADSL

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

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - linie digitală asimetrică de abonat). Această tehnologie este asimetrică. Această asimetrie, combinată cu starea „întotdeauna conectat” (unde nu este nevoie să formați de fiecare dată un număr de telefon și să așteptați stabilirea unei conexiuni), face ca tehnologia ADSL să fie ideală pentru asigurarea accesului la Internet, acces la rețelele locale. (LAN-uri), etc. Atunci când organizează astfel de conexiuni, utilizatorii primesc de obicei mult mai multe informații decât transmit. Tehnologia ADSL oferă rate de date în aval variind de la 1,5 Mbps la 8 Mbps și rate de date în amonte de la 640 Kbps la 1,5 Mbps. Tehnologia ADSL face posibilă menținerea serviciului tradițional fără costuri semnificative și furnizarea de servicii suplimentare, inclusiv:

Menținerea serviciului telefonic tradițional,

Transmiterea de date de mare viteză la o viteză de până la 8 Mbps către utilizatorul serviciului și până la 1,5 Mbps de la acesta,

acces la internet de mare viteză,

Transmiterea unui canal de televiziune de înaltă calitate, video la cerere,

Învățământ la distanță.

În comparație cu modemurile de cablu alternative și liniile de fibră optică, principalul avantaj al ADSL este că folosește cablul telefonic existent. La capetele liniei telefonice existente se instalează separatoare de frecvență (unele folosesc hârtie de calc de la splitter-ul englez), unul pentru centrală telefonică și unul pentru abonat. La splitter-ul abonatului sunt conectate un telefon analogic obișnuit și un modem ADSL, care, în funcție de versiune, poate acționa ca un router sau punte între rețeaua locală a abonatului și routerul de frontieră al furnizorului. În același timp, funcționarea modemului nu interferează absolut cu utilizarea comunicării telefonice convenționale, care există indiferent dacă linia ADSL funcționează sau nu.

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

Conceptul de ADSL la scară completă s-a născut inițial ca o încercare de a răspunde competitiv de la operatorii de rețele de telefonie locale la operatorii de difuzare a televiziunii prin cablu (CATV). Au trecut aproape 7 ani de la apariția tehnologiei ADSL, dar până acum nu a primit aplicare practică în masă. Deja în procesul dezvoltării unui ADSL la scară largă și a primei experiențe de implementare a acestuia, au apărut o serie de factori care au necesitat corectarea conceptului inițial.

Principalii dintre acești factori sunt următorii:

1) Schimbare în utilizarea principală vizată a ADSL: în prezent, principalul tip de acces al abonaților în bandă largă nu mai este furnizarea de servicii de televiziune prin cablu, ci organizarea accesului în bandă largă la Internet. Pentru a face față acestei noi provocări, 20% din debitul maxim de ADSL complet este suficient, ceea ce corespunde unei rate în aval (de la rețea la abonat) de 8,192 Mbps și unei rate în amonte (de la abonat la rețea) de 768 Kbps. .

2) Indisponibilitatea internetului pentru a oferi servicii ADSL la scară completă. Faptul este că sistemul ADSL în sine este doar o parte a unei rețele de acces în bandă largă la serviciile de rețea. Deja primele experiențe de introducere a ADSL în rețelele de acces real au arătat că infrastructura de internet de astăzi nu poate suporta rate de transmisie de peste 300 - 400 Kbps. Deși coloana vertebrală a rețelei de acces la Internet este de obicei realizată pe un cablu optic, totuși, nu această rețea, ci alte elemente ale rețelei de acces la Internet - cum ar fi routere, servere și PC-uri, inclusiv caracteristicile traficului de internet, determina debitul real al acestei rețele. Prin urmare, utilizarea ADSL-ului la scară largă în rețeaua existentă practic nu rezolvă problema accesului abonaților în bandă largă, ci pur și simplu o mută din secțiunea de abonați a rețelei în rețeaua principală, exacerbând problemele infrastructurii rețelei. Prin urmare, introducerea ADSL-ului la scară largă va necesita o creștere semnificativă a lățimii de bandă a secțiunii backbone a Internetului și, în consecință, costuri suplimentare semnificative.

3) Costul ridicat al echipamentelor și serviciilor: pentru o implementare largă a tehnologiei, este necesar ca costul unei linii de abonat ADSL să nu fie mai mare de 500 USD; prețurile existente sunt semnificativ mai mari decât această valoare. Prin urmare, sunt utilizate efectiv alte produse xDSL și, în primul rând, modificări HDSL (cum ar fi MSDSL multi-rate) cu o lățime de bandă de 2 Mbps pe o singură pereche de cupru.

4) Necesitatea modernizării infrastructurii rețelei de acces existente: conceptul de ADSL la scară completă necesită utilizarea unor filtre speciale de încrucișare - așa-numitele splittere (splitter "-uri), care separă semnalele de joasă frecvență ale unui analog. semnale de acces principal la telefon sau BRI ISDN și acces în bandă largă de înaltă frecvență atât în ​​sediul PBX-ului, cât și la sediul utilizatorului. Această operațiune necesită forță de muncă, mai ales într-o centrală de sucursale unde se termină mii de linii de abonat.

5) Problema compatibilității electromagnetice, care constă în studiul insuficient al efectului ADSL-ului la scară largă asupra altor sisteme de transmisie digitală de mare viteză (inclusiv de tip xDSL) care funcționează în paralel în același cablu.

6) Consum mare de energie și amprentă: modemurile ADSL existente, pe lângă costul ridicat, necesită mult spațiu și consumă o putere semnificativă (până la 8 W per modem ADSL activ). Pentru ca tehnologia ADSL să fie acceptabilă pentru implementarea într-un birou de comutare, este necesar să se reducă consumul de energie și să se crească densitatea portului.

Modul de funcționare asimetric al ADSL la scară largă: cu o lățime de bandă constantă a liniei ADSL, este un obstacol pentru unele aplicații care necesită un mod de transmisie simetric, precum videoconferința, precum și pentru organizarea muncii unor utilizatori care au propriile lor servere de internet. Prin urmare, este nevoie de un ADSL adaptiv capabil să funcționeze atât în ​​moduri asimetrice, cât și în mod simetric.

Hardware-ul și software-ul sediului utilizatorului au fost, de asemenea, testate ca fiind blocajul sistemelor ADSL. Testele au arătat, de exemplu, că programele populare, cum ar fi browserele web și platformele hardware pentru computer, pot limita lățimea de bandă a computerului la 600 Kbps. Astfel, pentru a utiliza pe deplin conexiunile ADSL de mare viteză, sunt necesare îmbunătățiri ale hardware-ului și software-ului clientului utilizatorului.

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

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

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

Lungimile realizabile ale liniilor ADSL GLIte fac posibilă asigurarea marii majorități a utilizatorilor din sectorul casnic cu acces la Internet de mare viteză. De menționat că mulți producători de echipamente ADSL au ales conceptul de echipament ADSL care acceptă atât modul ADSL de viteză maximă, cât și modul ADSL G.Lite. Se presupune că apariția echipamentelor ADSL G.Lite va activa brusc piața dispozitivelor de acces la Internet în bandă largă. Este foarte probabil ca acesta să ocupe nișa de acces în bandă largă la serviciile de rețea pentru utilizatorii casnici.

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

Migrarea de la un modem analogic la oricare dintre modificările ADSL este benefică pentru furnizorul de servicii, deoarece apelurile de durată mai mare, cum ar fi apelurile utilizatorilor către Internet, sunt direcționate ocolind rețeaua de telefonie publică comutată. Dacă furnizorul de servicii este un operator de rețea local tradițional, atunci acest scenariu îi oferă un alt avantaj suplimentar (dar nu mai puțin important), deoarece nu este nevoie de o actualizare costisitoare a comutatorului de rețea telefonică existentă la un comutator ISDN, care ar fi necesar. pentru a crește viteza de acces la serviciile de Internet cu opțiunea de migrare de la serviciile de rețea de telefonie publică la serviciile de rețea ISDN. Investiția suplimentară semnificativă în migrarea de la PSTN analogic la ISDN se datorează faptului că acesta din urmă este un concept de rețea cu propria sa stivă de protocoale stratificată foarte puternică. Prin urmare, această actualizare necesită schimbări semnificative în hardware-ul și software-ul stației de comutare digitală PSTN. În același timp, un modem ADSL este pur și simplu un modem de mare viteză care utilizează protocoale standard de rețea de date bazate pe transmisie de pachete sau celule ATM. Acest lucru reduce semnificativ dificultatea de acces la Internet și, prin urmare, investiția necesară.

De asemenea, din punctul de vedere al utilizatorilor de internet, al operatorilor de rețea și al furnizorilor de servicii de internet, este mai logic să treci direct de la un modem PSTN nu la un modem ISDN, ci direct la un modem ADSL. Cu un debit maxim de ISDN în bandă îngustă de 128 Kbps (care corespunde combinației a două canale B ale accesului principal ISDN), trecerea la ISDN oferă o creștere a vitezei de acces în comparație cu rețeaua PSTN cu un potențial puțin mai mare de 4 ori și necesită în plus investiții semnificative. Prin urmare, etapa intermediară de tranziție de la PSTN la ISDN ca mijloc eficient de acces la Internet este practic lipsită de sens. Desigur, acest lucru nu se aplică acelor regiuni în care există deja adoptarea pe scară largă a ISDN. Aici, desigur, factorul determinant este protecția investițiilor realizate.

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

O creștere uriașă a vitezei de acces la serviciile de Internet.

Păstrarea unui telefon analogic sau acces de bază la ISDN (BRI ISDN).

Mutarea traficului de Internet de la rețeaua PSTN la o rețea IP sau ATM.

Nu este nevoie să actualizați comutatorul PSTN la un comutator ISDN.

Dacă principalul stimulent pentru migrarea de la un modem analogic la un modem ADSL este accesul la Internet de mare viteză, atunci cea mai potrivită modalitate de implementare a acestui serviciu ar trebui considerată a fi implementarea unui terminal ADSL la distanță, numit ATU-R, în forma unui card de computer personal (PC). Acest lucru reduce complexitatea generală a modemului și elimină problemele de cablare internă (de la modem la PC) la sediul utilizatorului. Cu toate acestea, operatorii de rețele de telefonie sunt, în general, reticenți în a închiria un modem ADSL dacă este un card intern pentru PC, deoarece nu doresc să fie făcuți responsabili pentru eventualele deteriorări ale PC-ului. Prin urmare, terminalele ATU-R la distanță au devenit mai răspândite până acum sub forma unei unități separate, numită modem ADSL extern. Un modem ADSL extern este conectat la portul LAN (10BaseT) sau la portul serial (bus serial USB) al computerului. Acest design este mai complex, deoarece necesită spațiu suplimentar și o sursă de alimentare separată. Dar un astfel de modem ADSL poate fi achiziționat de un abonat al rețelei de telefonie locală și pus în funcțiune de către un utilizator de PC pe cont propriu. În plus, un modem extern poate fi conectat nu la un PC, ci la un hub LAN sau un router în cazurile în care utilizatorul are mai multe computere.

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

3.2 Migrarea la ADSL în prezența accesului DSLAN în rețea

Scenariul de migrare anterior necesită o pereche fizică continuă de cupru între sediul PBX local și sediul clientului. Această situație este mai tipică pentru țările în curs de dezvoltare cu o rețea de telecomunicații relativ subdezvoltată, printre care și Kazahstanul. În țările cu o rețea de telecomunicații dezvoltată pe rețeaua de telefonie a abonaților, sistemele digitale de transmisie a abonaților (DSLTS) sunt utilizate pe scară largă pentru creșterea distanțelor suprapuse, utilizând în principal echipamentele sistemelor de transmisie digitală primară ale ierarhiei plesiocrone (E1). De exemplu, în Statele Unite, la începutul anilor 90, aproximativ 15% din toate liniile de abonat erau deservite folosind DSLSL (în Statele Unite se numesc Digital Local Carrier - DLC), în viitor este de așteptat să își mărească capacitatea totală de 45% din numărul total de linii de abonat. În prezent, se construiesc rețele de acces pentru abonați foarte fiabile care utilizează un mediu de transmisie combinat cupru-optic și structuri de inel securizate folosind echipamente de ierarhie digitală sincronă SDH.

Documente similare

Dezvoltarea componenței abonaților. Determinarea capacității dulapului de distribuție. Calculul sarcinii pentru o rețea de acces multiserviciu de abonat cu o topologie inel și numărul de fluxuri digitale. Sistem de acces optic în bandă largă BroadAccess.

lucrare de termen, adăugată 14.01.2016


Prezentare generală a rețelelor de transmisie a datelor. Mijloace și metode utilizate pentru proiectarea rețelelor. Dezvoltarea unui proiect pentru o rețea de acces la abonați de mare viteză bazată pe tehnologii de comunicații prin fibră optică folosind instrumente de proiectare asistată de calculator.

teză, adăugată 04.06.2015


Principalele etape în dezvoltarea rețelelor de acces abonaților. Studiul modalităților de organizare a accesului abonaților în bandă largă folosind tehnologia PON, scheme practice de implementare a acesteia. Caracteristicile mediului de transmisie. Calculul atenuării unui tronson de traseu.

teză, adăugată 12.02.2013


Caracteristici ale construirii unei rețele digitale a căilor ferate rusești folosind linii de comunicație cu fibră optică. Alegerea tehnologiei de acces în bandă largă. Algoritm de codare de linie în sistemele ADSL. Calculul lățimii de bandă pentru rețeaua de acces proiectată.

teză, adăugată 30.08.2010


Proiectarea unei rețele optice pasive. Opțiuni pentru conectarea unei rețele de acces de abonat folosind tehnologii DSL, PON, FTTx. Calculul lungimii liniei de abonat folosind tehnologia PON (de exemplu, atenuare). Analiza si selectia modelelor de echipamente de receptie-transmitare.

teză, adăugată 18.10.2013


Organizarea unei rețele de acces bazată pe tehnologie de transmisie prin fibră optică. Instalarea rețelelor de calculatoare. Configurarea serviciilor de gestionare a drepturilor Active Directory. Lucrul cu protocoale de rețea. Configurarea unei conexiuni wireless. Topologia fizică a rețelei.

raport de practică, adăugat la 18.01.2015


Descrie cum să utilizați LabView pentru a testa semnalizarea rețelei de acces abonaților. Analiza controlului calității apelurilor și detectarea accesului neautorizat. Studiul efectului tehnic și economic al dezvoltării unui subsistem de management al documentelor.

teză, adăugată 28.06.2011


Calculul echipamentului de acces abonat. Determinarea intensității sarcinilor telefonice locale și pe distanțe lungi de ieșire și de intrare și distribuția acestora în rețea. Specificațiile modulelor și rack-urilor OTS proiectate. Plan pentru amplasarea echipamentelor în holul auto.

lucrare de termen, adăugată 18.12.2012


Prezentare generală a stării actuale a rețelei de telecomunicații din Kokshetau. Organizarea unei rețele de acces digital. Calculul caracteristicilor rețelei de acces abonaților. Caracteristicile cablului așezat în case. Calculul atenuării liniei pentru cel mai îndepărtat abonat.

teză, adăugată 27.05.2015


Analiza tehnologiei de acces în bandă largă bazată pe FOCL care îndeplinește cerințele abonaților. Alegerea echipamentelor de telecomunicații (stație și abonat), trunchi și cablu optic intra-obiect și schema de pozare a acestuia.