История развития сетей абонентского доступа. Способы организации абонентского доступа. Варианты организации абонентского доступа

Сеть местного доступа обеспечивает связь между пользователем телефона и местной АТС. Абоненты обычного телефона и ISDN используют два провода или обычную абонентскую линию, но для деловых клиентов может потребоваться оптическое волокно или микроволновая радиолиния, имеющие более высокую емкость. Много различных технологий используется в сети местного доступа, чтобы присоединить абонентов к общественной телекоммуникационной сети. Рисунок 9.2.иллюстрирует структуру сети местного доступа и показывает самые важные технологии в использовании. В большинстве соединений абонента с АТС используются пары из двух медных проводов. Абонентские кабели содержат много таких пар, которые защищены снаружи общим экраном из алюминиевой фольги и пластмассовой оболочкой. В городских условиях кабели укладываются в грунт и могут быть очень большими по емкости, включая в себя сотни пар. Распределительные щиты, которые устанавливаются снаружи или внутри зданий, необходимы для разделения больших кабелей на меньшие по емкости и распределения абонентских пар в зданиях, как показано на рис. 9.2. В пригородах или сельской местности, подвешенные на опорах кабели - часто более экономичное решение, чем подземные кабели.

Рис. 9.2. Пример сети местного доступа.

Оптическая связь используется тогда, когда требуется высокая (более 2 Mбит/c) скорость передачи, или очень хорошее качество передачи. Микроволновая радиолиния - часто более экономичное решение, чем оптическое волокно, особенно тогда, когда появляется потребность заменить существующий кабель другим кабелем, с большей емкостью.

Установка оптических или медных кабелей занимает больше времени потому, что требует разрешения от городских властей. Прокладка кабелей обходится очень дорого, особенно в тех случаях, когда они должны быть погружены в грунт.

Одна из технологий осуществления абонентских линий известна как беспроводной радиодоступ (WLL). Эта технология использует радиоволны и не требует установки абонентского кабеля; это - быстрый и дешевый способ подключения нового абонента к общественной телефонной сети. С помощью этой технологии новые операторы могут обеспечить услуги в местности, где прежний оператор имеет кабели. Беспроводной радиодоступ можно использовать и для замены старых, подвешенных на опорах абонентских линий в сельских районах.

Когда емкость кабелей сети (из-за подключения новых абонентов) должна быть увеличена, может оказаться экономичнее установить концентраторы для отдаленных абонентов, или абонентские мультиплексоры , чтобы использовать существующие кабели более эффективно. Мы используем каждый из этих терминов, чтобы описать только одну из возможностей подключения отдаленных единиц коммутации.

Концентратор может переключать местные звонки среди нескольких абонентов, подключенных к нему. Концентратор по своей сути - часть телефонной станции, которая перемещена поближе к далеко расположенным абонентам. Цифровая передача между телефонной станцией и концентратором существенно улучшает использование соединительных кабелей, так что порой всего двухпроводный кабель в виде пары служит десяткам абонентов.

Абонентские мультиплексоры могут присоединить каждого абонента к индивидуальному коридору (каналу) во времени в системе ИКМ. Детальные функциональные возможности системы зависят от изготовителя, но можно сказать, что только те абоненты, которые часто поднимают телефонную трубку, экономно используют (сберегают) канал к местной телефонной станции.

Мы объяснили альтернативы абонентского доступа, показанные на рис. 9.2 , главным образом с точки зрения службы неподвижных телефонов, но они могут также использоваться и для того, чтобы обеспечить доступ к Интернету.

Местная телефонная станция . Абонентские линии соединяют абонентов с местными телефонными станциями, которые занимают самый низкий уровень в иерархии коммутационных узлов. Основные задачи цифровой местной телефонной станции:

Обнаруживать факт поднятия абонентом трубки, анализировать набранный номер и определять является ли маршрут доступным.

Подключать абонента к соединительной линии, ведущей от АТС к МТС, для междугородних телефонных разговоров.

Подключать абонента к другому абоненту той же самой местной телефонной станции.

Определять, свободен ли абонент по набранному номеру и посылать сигнал вызова к нему.

Обеспечивать измерение трафика и собирать статистические данные о своих абонентах.

Обеспечивать переход от двухпроводной абонентской линии к четырёхпроводной линии в междугородней сети.

Преобразовывать аналоговый речевой сигнал в цифровой сигнал (в системе передачи с ИКМ).

Размер местной телефонной станции изменяется от сотен абонентов до

десятков тысяч абонентов или даже более. Маленькая местная телефонная станция, иногда называемая как отдаленная единица коммутации (RSU), выполняет коммутацию и функции концентрации так же, как и все местные АТС. Местная телефонная станция уменьшает необходимую для внешних связей емкость линий передачи (число речевых каналов) обычно с фактором сжатия 10 или более; то есть, число местных абонентов примерно в 10 раз выше, чем число соединительных линий (каналов) от местной телефонной станции к внешним станциям. Рисунок 9.2 показывает только некоторые различные подключенияабонента местной телефонной станции и пути для их физического установления.

Главный щит переключений (ГЩП ) – конструкция, которое содержит силовое и испытательное оборудование для разделки концов входящих кабелей и проведения проволочного монтажа, соединяющего внешние и внутренние цепи станции.

Все абонентские линии подключаются кглавному щиту – кроссу , который расположен близко к местной телефонной станции, как показано на рис 9.3. Это - большая конструкция с огромным числом проволочных соединений. Абонентские пары подключаются к коммутационному полю с одной стороны, а пары от местной телефонной станции с другой. Внутри коммутационного поля остается достаточно места для перекрестных соединений. Кабели и соединители обычно размещают логическим путем так, чтобы видеть структуру сети абонентских пар и сети соединений. Это фиксированное соединение кабелей остается тем же самым длительные периоды времени, но соединения между сторонами коммутационного поля изменяются ежедневно, например, потому, что абонент переехал в другой дом в радиусе действия той же самой АТС.

Перекрестные соединения в ГЩП обычно делают витыми парами, которые допускают скорости передачи данных до 2 Mбит/с. Обычные абонентские пары используются только для соединений аналоговых телефонов, аналоговых и цифровых учрежденческих АТС, терминалов ЦСИО и ADSL. Телефон, снабженный ADSL , и обычный аналоговый телефон используют для подключения к главному щиту переключений обычную двухпроводную абонентскую линию. Данные и речевой сигнал могут в ней использоваться одновременно, они разделяются в телефонной станции, где речевой сигнал поступает к обычному аналоговому обменному интерфейсу, а данные поступают к Интернету, как показано на рис. 9.3.

Цифровая телефонная станция может включать в себя и аналоговый и цифровой абонентские интерфейсы. Для цифровой учрежденческой АТС (автоматической системы коммутации, которая обслуживает учреждение) доступны цифровые интерфейсы с пропускной способностью до 2 Мбит/с.

Если местный коммутатор имеет способность работать с ЦСИО, то и ему доступны интерфейсы для первичной и основной скоростей передачи данных.

Обычные абонентские пары используются для подключения ЦСИО с основной скоростью передачи (160-кбит/c в двух направлениях) к сетевому терминалу (СТ), размещенному в помещении клиента.

Интерфейс ЦСИО для первичной скорости данных (2 Мбит/с) используется

для подключения цифровой учрежденческой (частной) АТС. Он требует двух пар проводов, по одной на каждое направление передачи и поддерживает много одновременных внешних вызовов.

В дополнение к главному щиту переключений операторы сети могут использовать и другие щиты переключений для управления сетями передачи и их обслуживания. Оптический щит переключений (ОЩП) содержит два поля оптоволоконных соединителей. Оптические кабели сети связаны с одним полем соединителей, с другим полем связаны с оптические линии оконечных устройств. Перекрестные соединения между двумя полями соединителей создаются оптическими волокнами. Это позволяет обслуживающему персоналу, например, заменять дефектное оптическое кабельное соединение запасным.

Цифровой щит переключений (ЦЩП) - система перекрестных соединений, к которой подключаются цифровые интерфейсы от системы линий и телефонной станции (или другого оборудования сети). С помощью ЦЩП для первичной скорости передачи данных (2 Мбит/с), оператор может легко изменить соединения между входными и выходными участками оборудования.

Рис. 9.3. Сеть абонентского доступа и входы местной цифровой телефонной станции.

Цифровой щит переключений может быть выполнен в виде цифрового оборудования поперечных соединений (ЦОПС), к которому подключаются много высокоскоростных систем передачи данных. ЦОПС управляется дистанционно через интерфейс управления сети и оператор может изменить конфигурацию перекрестных соединений с помощью системы управления сети. Используя систему управления сети он может, например, определить к какому из интерфейсов на 2-Мбит/с подключен определенный 64-кбит/с временной канал другого интерфейса на 2-Мбит/с.

Контрольные вопросы:

1. Опишите три варианта передачи данных по телекоммуникационным сетям.

2. Укажите элементы основной телекоммуникационной сети.

3. По какому принципу организована сеть абонентского (местного) доступа?

4. Приведите примеры сети абонентского доступа.

Основные понятия сети абонентского доступа (САД)

Основные понятия сети абонентского доступа

Сеть абонентского доступа (САД) - это совокупность технических средств между оконечными абонентскими устройствами, установленными в помещении пользователя, и тем коммутационным оборудованием, в план нумерации (или адресации) которого входят подключаемые к телекоммуникационной системе терминалы .

Модель, иллюстрирующая основные варианты построения абонентской сети, приведена на рисунке 1.1 . Эта модель справедлива как для городских телефонных сетей (ГТС), так и для сельских телефонных сетей (СТС). Более того, для ГТС приведенная на рисунке 1.1 модель инвариантна к структуре межстанционной связи. Она идентична для:

Нерайонированных сетей, состоящих, только из одной телефонной станции;

Районированных сетей, которые состоят из нескольких районных АТС (РАТС), соединенных между собой по принципу "каждая с каждой";

Районированных сетей, построенных с узлами входящего сообщения (УВС) или с узлами исходящего сообщения (УИС) и УВС.

Рисунок 1.1- Основные варианты построения абонентской сети

Модель, показанная на рисунке 1.1, может считаться универсальной в отношении типа коммутационной станции. В принципе, она одинакова как для ручной телефонной станции, так и для самой современной цифровой системы распределения информации. Более того, данная модель инвариантна к виду интерактивной сети, например, телефонной или телеграфной .

Магистральный участок АЛ (Direct service area) - участок абонентской линии от линейной стороны кросса или вводно-коммутационного устройства местной станции, концентратора или иного выносного модуля до распределительного шкафа, включая участки межшкафной связи. Магистральному участку АЛ соответствует термин "Main cable". Магистральным участком считается также зона прямого питания, в пределах которой для построения абонентской сети распределительные шкафы не используются. Зона прямого питания занимает территорию, примыкающую к телефонной станции в радиусе примерно до 500 метров.

Распределительный участок АЛ - участок абонентской линии от распределительного кабельного шкафа до абонентского пункта. Этому участку АЛ - в зависимости от структуры сети доступа - соответствуют термины "Primary distribution cable" и "Secondary distribution cable". А часть площади, занимаемой распределительным участком, называется обычно "Cross-connection area".

Абонентская проводка - участок абонентской линии от распределительной коробки до розетки включения оконечного абонентского телефонного устройства. В англоязычной технической литературе используются два термина:

- "Subscriber"s lead-in" - участок от распределительной коробки до помещения абонента;

- "Subscriber"s service line" - участок от распределительной коробки до телефонного аппарата.

Кросс, ВКУ - оборудование стыка станционных и линейных участков абонентских и соединительных линий городских, сельских и комбинированных телефонных сетей. Этот элемент сети доступа в англоязычной технической литературе называется "Main distribution frame"; часто используется аббревиатура MDF.

Кабельный распределительный шкаф (ШР) - оконечное кабельное устройство, предназначенное для установки кабельных боксов (с плинтами, без элементов электрической защиты), в которых осуществляются соединения магистральных и распределительных кабелей абонентских линий местных телефонных сетей. Кабельному распределительному шкафу соответствует термин "Cross-connection point". Если АЛ проходит через два ШР, то в англоязычной технической литературе - для второго шкафа - добавляют прилагательное "secondary". Кроме того, если ШР находится в специально оборудованном помещении, то он именуется как "Cabinet". В том случае, когда ШР располагается у стены здания или иного подобного места, он называется "Sub-cabinet" или "Pillar". Эти обозначения обычно указываются в скобках после функционального назначения - "Cross-connection point". В технической литературе используется еще несколько терминов, более или менее соответствующих ШР. Чаще всего встречается слово "Curb".

Абонентская распределительная коробка (РК) - оконечное кабельное устройство, предназначенное для осуществления стыка кабельных пар, включенных в плинт распределительной коробки, с однопарными проводами абонентских проводок. Distribution point (DP) - аналог термина "Абонентская распределительная коробка”.

Кабельная канализация (Duct или Cable duct) - совокупность подземных трубопроводов и колодцев (смотровых устройств), предназначенных для прокладки, монтажа и технического обслуживания кабелей связи.

Колодец (смотровое устройство) кабельной канализации (Jointing chamber или Jointing manhole) - устройство, предназначенное для прокладки кабелей в трубопроводы кабельной канализации, монтажа кабелей, размещения сопутствующего оборудования и технического обслуживания кабелей связи.

Кабельная шахта (Exchange manhole) - сооружение кабельной канализации, размещаемое в подвальном помещении телефонной станции, через которое кабели вводятся в здание станции и в котором, как правило, многопарные линейные кабели распаиваются на станционные кабели емкостью 100 пар.

Понятие абонентской линии

Абонентская линия (АЛ) - линия местной телефонной сети, соединяющая оконечное абонентское телефонное устройство с абонентским комплектом (АК) оконечной станции, концентратора или иного выносного модуля. В англоязычной технической литературе используется термин Subscriber line или просто Line .

Функции АЛ в существующей телекоммуникационной системе:

Обеспечение двухстороннего переноса сообщений на участке между терминалом пользователя и абонентским комплектом оконечной станции;

Обмен сигнальной информацией, необходимой для установления и разъединения соединений;

Поддержка заданных показателей качества передачи информации и надежности связи терминала с оконечной станцией.

Структурная схема и стыки оборудования абонентских линий для ГТС и СТС приведена на рисунке 1.2.

Для структурной схемы АЛ (верхняя часть рисунка 1.2) представлены три варианта подключения абонентского терминала к коммутационной станции.

Верхняя ветка данного рисунка показывает перспективный вариант подключения ТА без использования промежуточного кроссового оборудования. Кабель прокладывается от кросса до распределительной коробки, где посредством абонентской проводки осуществляется подключе-

Рисунок 1.2 - Структурная схема и стыки оборудования абонентских линий для ГТС и СТС

На средней ветке рисунка изображен вариант подключения ТА по шкафной системе, когда между кроссом и распределительной коробкой размещается промежуточное оборудование. В нашей модели роль такого оборудования отведена распределительному шкафу.

В ряде случаев АЛ организуется с использованием воздушных линий связи (ВЛС). На рисунке 1.2 этот вариант показан на нижней ветке. В такой ситуации на столбе устанавливается кабельный ящик (КЯ) и вводно-выводные изоляторы. В месте размещения распределительной коробки монтируется абонентское защитное устройство (АЗУ), предотвращающее возможное влияние на ТА опасных токов и напряжений. Следует отметить, что организация АЛ или ее отдельных участков за счет строительства воздушных линий связи не рекомендуется; но в ряде случаев - это единственный вариант организации абонентского доступа.

Основные понятия мультисервисной сети абонентского доступа (МСАД)

Основные понятия МСАД

Под мультисервисной сетью абонентского доступа (МСД) понимают такую сеть, которая поддерживает передачу разнородного трафика между оконечными пользователями (системами) и транспортной сетью, используя единую сетевую архитектуру, что позволяет уменьшить разнообразие типов оборудования и применять единые стандарты .

Архитектура и функции МСАД должны поддерживать три вида предоставляемых услуг:

Передача речи (звука, телефонная связь, речевая почта и т.д.), - передача данных (Интернет, факс, передача файлов, электронная почта, электронные платежи и т.д.);

Передача видеоинформации (видео по запросу, телепрограммы, видеоконференции и т.д.).

Концепция развития мультисервисных сетей доступа включает в себя в основном два направления:

Интенсификацию использования существующих абонентских линий;

Строительство сетей доступа с использованием новых технологий.

Технологии МСАД

Технологии, применяемые в МСАД, можно классифицировать различными способами. Один из таких способов – деление технологий на две группы в соответствии с передающей средой :

Проводные;

Беспроводные.

1) Проводные используют (полностью или частично) физические цепи. Это может быть витая медная пара, коаксиальный кабель, оптоволокно, проводка сетей электропитания и др. Среди них можно выделить группу технологий, использующих медные пары, которые интересны, по крайней мере, с двух точек зрения. Во-первых, они обеспечивают поддержку ряда новых инфокоммуникационных услуг. Во-вторых, используя традиционные физические цепи, эти технологии позволяют снизить затраты на модернизацию сети доступа, даже если платежеспособный спрос на новые услуги находится на низком уровне.

Технологии на базе проводных средствмогут быть распределены по следующим группам :

Услуги, предоставляемые абонентам телефонной сети общего пользования (ТфОП);

Технологии доступа к услугам цифровой сети с интеграцией служб (ISDN);

Технологии цифровой абонентской линии – xDSL (витая медная пара – симметричный кабель);

Технологии локальных вычислительных сетей LAN (витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель);

Технологии оптического доступа OAN (оптоволоконный кабель);

Технологии сетей кабельного телевидения (КТВ) (коаксиальный и оптоволоконный кабели);

Технологии сетей коллективного доступа (проводка сетей электропита­ния, проводка радиотрансляционных сетей);

В этой группе необходимо отметить также и технологии беспроводных абонентских линий в сочетании с физическими цепями (WLLх). В этом случае переход к двухпроводным физическим цепям осуществляется в некоторой точке “x”. Эти технологии чаще всего применяются в сельской местности.

Классификация технологий этой группы представлена в таблице 2.1.

2) Беспроводные - на базе средств радиосвязи, которые дополняют и расширяют возможности проводной связи и позволяют реализовать полный спектр информационных услуг: передачу телефонных сообщений, обмен данными, передачу видеоизображений.

Проводные технологии .

Рассмотрим более подробно проводные технологии, приведенные в таблице 2.1.

Телефонная сеть общего пользования (ТфОП) создавалась для предоставления услуг телефонии. Доступ або­нентов к ограниченному набору услуг ТфОП осуществляется по линиям связи на основе медных пар с помощью оборудования (телефонных и факсимильных аппаратов и модемов), функционирующего в соответствии с алгоритмами установления телефонных соединений.

Сеть ISDN (Integrated Services Digital Network) – цифровая сеть с интеграцией служб – цифровая сеть связи с коммутацией каналов. Доступ в сетях ISDN также осуществляется по симметричному абонентскому кабелю, однако при этом набор предоставляемых услуг по сравнению с ТфОП существенно больше.

Развитие xDSL-доступа отражает развитие методов передачи сигналов по витой медной паре. Эти технологии обеспечивают доступ к широкому спектру услуг по передаче мультимедийной информации. Во­просами стандартизации, а также продвижения технологий xDSL на рынке занимаются различные международные организации (ITU, ANSI, ETSI, DAVIC, ATM Forum, ADSL Forum). Данные технологии можно разделить на подгруппы: симметричного и асимметричного xDSL-доступа. Первые находят применение главным образом в корпоративном секторе, вторые предназна-

Таблица 2.1 - Классификация проводные технологии

чены для предоставления услуг преимущественно индивидуальным пользователям.

Наибольший объем услуг может быть предоставлен пользователю с помощыо сетей оптического доступа OAN (Optical Access Networks) – активных (FTTH, FTTB. FTTC, FTTCab) или пассивных PON (Passive Optical Networks). Созданием и продвижением новейших технологий доступа и, в частности оптических технологий, занимается международный консорциум FSAN (Full Service Access Network).

Сети коллективного доступа (СКД) предназначены для организации отно­сительно недорогого доступа в Интернет индивидуальных пользователей, проживающих в многоквартирных домах. Идея коллективного доступа состоит в использовании существующей в домах кабельной инфраструктуры (витая медная пара, радиотрансляци­онные сети, электрическая проводка). В подключаемом к Интернету доме устанавливается концентратор трафика. Для подключения концентратора к узлу служб транспортной сети могут использоваться разные технологии (PON, FWA, спутниковые и др). Таким образом, сети коллективного доступа являются гибридными, объединяющими в себе как собственно сети коллективного доступа, так и сети, обеспечивающие транспортировку трафика.

Сети кабельного телевидения (КТВ) изначально предназначались для организации трансляции пользователям телевизионных программ по распределительным сетям на основе коаксиального кабеля и строились по однонаправленной схеме.

В начале 90-х г. были предприняты многочисленные, но неудачные попытки создания и внедрения технологий построения интерактивных сетей доступа к мультимедийным услугам на базе гибридных сетей КТВ – Hybrid Fiber Coaxial (HFC). Массовое развертывание HFC-сетей началось после появ­ления в 1997 г. стандарта DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification).

Технологии LAN разрабатывались для обеспечения доступа пользователей к ресурсам локальных сетей. Для доступа пользователей к услугам других ресурсов (Интернет, корпоративные сети и т.д.) современные LAN строятся по гибридной технологии и объединяют в себе собственно LAN и сети, обеспечивающие подключение LAN к транспортным сетям.

Сети абонентского доступа ISDN

Основные понятия ISDN

Сеть ISDN (Integrated Services Digital Network - ISDN) создается, как правило, на основе телефонной цифровой сети и обеспечивает передачу информации между оконечными устройствами в цифровом виде. При этом абонентам предоставляется широкий спектр речевых и неречевых услуг (например, высококачественная телефонная связь и высокоскоростная передача данных, передача текстов, передача теле- и видеоизображений, видеоконференцсвязь и т.д.). Доступ к услугам ISDN осуществляется через определенный набор стандартизированных интерфейсов .

В настоящее время получили наибольшее распространение, в основном, два вида абонентского доступа к ресурсам сети ISDN:

Базовый (Basic Rate Interface - BRI) со структурой 2B+D, где В-64 кбит/с, D=16 кбит/с, групповая скорость при этом будет 144 кбит/с, при наличии канала синхронизации скорость передачи в линии может быть равной 160 кбит/с или 192 кбит/с;

Первичный (Primary Rate Interface - PRI) со структурой 30B+D, где В=64 кбит/с, D=64кбит/с, при этом скорость передачи с учетом сигналов синхронизации будет – 2048 кбит/с.

Основной доступ ISDN. Передача цифровой информации по двухпроводной медной паре в сети ISDN возможна со скоростью 160 кбит/с при нормальных условиях (длина кабеля не более 8 км при диаметре поперечного сечения 0.6 мм, или не более 4.2 км при диаметре поперечного сечения 0.4 мм). Медная пара, работающая в режиме 2B+D (144 кбит/с полезной информации) с синхронизацией и поддержкой данных (160 кбит/с общей информации), входит в состав Uk0-интерфейса. Со стороны пользователя медная пара заканчивается сетевым окончанием (network termination NT). Сетевое окончание переводит двухпроводный Uk0-интерфейс (160 кбит/с) в четырехпроводный S0-интерфейс (192 кбит/с); для случая 2B+D сетевое окончание прозрачно в обоих направлениях. Оператор сети несет ответственность за соединение от станции только до сетевого окончания, а за участок от NT до абонента отвечает абонент. S0-интерфейс - это соединительная шина, через которую ISDN-совместимое оборудование может соединяться с основной ISDN станцией через стандартный разъём (см. рисунок 3.1). Для учрежденческой станции S0-интерфейс - это точка, в которой учрежденческая станция соединяется с основной ISDN станцией (см. рисунок 3.2). Длина шины S0 не должна превышать одного километра.

Первичный ISDN доступ. Подобно основному доступу, В-каналы первичного доступа используются и переключаются индивидуально, а сиг-

Рисунок 3.1 - Основной доступ для отдельного пользователя

Рисунок 3.2 - Основной доступ для УАТС малой емкости

нальная информация (D-канальные сообщения) передаются в D-канале. Но в отличие от основного доступа, D-канал здесь используется только для передачи сигнальной информации, пакетно-ориентированные пользовательские данные должны быть отделены от сигнальной информации в учрежденческой станции и передаваться по В-каналам. Звено ИКМ, работающее как первичный доступ с 30В+D, называется Uk2pm интерфейсом или Uk2m интерфейсом. Окончание линии со стороны абонента оформлено как сетевое окончание (NT), где интерфейс Uk2m трансформируется в S2m интерфейс. От NT до учрежденческой станции расстояние не должно превышать одного километра.

Учрежденческая станция соединяется с ISDN станцией общего пользования посредством S2рm интерфейса. При использовании учрежденческой станции S0-интерфейс выступает как шина для подключения терминального оборудования (см. рисунок 3.3).

Абонентская сигнализация DSS1 в ISDN.

Cистема сигнализации на абонентском участке сети ISDN была названа EDSS1 (Европейская цифровая система сигнализации №1) . Данная система сигнализации применяется как для базового, так и для первичного

Рисунок 3.3 - Первичный доступ для УАТС средней и большой емкости

доступа. С помощью EDSS1 осуществляется установление соединения и происходит разъединение, производится заказ услуг пользователями, передача информации между абонентами.

Сигнализация “пользователь – сеть” находится в пределах трёх нижних уровней ВОС и выполняет следующие функции:

- уровень передачи данных (физический уровень, 1 уровень) обеспечивает синхронизируемую сетью передачу информации по каналам одновременно в обоих направлениях и регулирует одновременный доступ нескольких оконечных устройств к совместно используемому D -каналу;

- уровень защиты D-канала (уровень звена передачи данных, 2 уровень) обеспечивает защищённую от ошибок передачу сигнальной информации для 3 уровня и передачу пакетов данных, передаваемых в D - канале, в обоих направлениях между сетью и устройством пользователя;

- уровень коммутации D-канала (сетевой уровень, 3 уровень) обеспечивает установление и управление соединением на участке “пользователь – сеть”. Третьим уровнем заканчивается сигнализация “пользователь – сеть”.

Уровень 1 рассматривается на примере основного доступа, (см. рисунки 3.1, 3.2, 3.3). Уровень 1 по интерфейсам S0 и Uk0 осуществляет передачу сигнализации по D-каналу без управления сигнализацией.

Протокол, используемый для уровня 2 в D-канале при выполнении процедуры установления соединения, называется LAPD (Link Access Procedure on the D channel). Структура протокола ISDN или формат D-канального сообщения второго уровня, или сигнальный пакет, или сигнальная единица (см. рисунок 3.4).

Flag: Каждая сигнальная единица начинается и заканчивается флагом, он отмечает начало сигнальной единицы и её конец. Флаг - это последовательность битов: 01111110.

Рисунок 3.4– Формат D- канального сообщения второго уровня

Address - Адресное поле состоит из двух байт. В нём определяется получатель управляющей сигнальной единицы и передатчик посланной единицы.

Control field (поле управления). Поле управления определяет тип D - канального сообщения, которое может быть командой, или ответом на команду. Поле управления может состоять из одного или двух байтов, размер его зависит от формата. Существует три типа форматов поля управления: передача информации о номере пакета (I формат), функции надзора (S формат), ненумерованная информация и функции управления (U формат).

Information информационное поле - может и не присутствовать в пакете (в этом случае пакет не несёт в себе информацию третьего уровня, а используется вторым уровнем, например, для управления звеном передачи данных), если оно присутствует, то находится за полем управления. Размер информационного поля может достигать 260 байт.

FCS (поле контрольных бит- проверочная комбинация). Ввиду того что при передаче по сети пакеты могут искажаться шумами на первом уровне, в каждом из них присутствует поле контрольных битов (Frame Check Sequence field): оно состоит из 16 проверочных битов и используется для проверки ошибок в принимаемом пакете. Если пакет принят с неправильной последовательностью проверочных битов, то он сбрасывается.

Уровень 3 отвечает за установление и управление соединением. Он готовит сообщения для передачи их вторым уровнем, подготовленная информация помещается в информационное поле D - канального сообщения. Сообщения 3 уровня - это сообщения, передаваемые между терминалами пользователя и станцией и наоборот. Третий уровень содержит процедуры для управления вызовами в режиме коммутации каналов, а также процедуры, позволяющие использовать ISDN для осуществления вызовов в режиме коммутации пакетов по D - каналу.

Технологии xDSL

Основные понятия xDSL

хDSL (digital subscriber line, цифровая абонентская линия) - семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала .

Технологии хDSL появились в середине 90-х годов как альтернатива цифровому абонентскому окончанию ISDN.

В аббревиатуре xDSL символ «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию DSL (Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия; также есть другой вариант названия - Digital Subscriber Loop - цифровой абонентский шлейф). Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Существующие типы технологий хDSL различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных.

Технологии хDSL можно разде­лить на:

Симметричные;

Асимметричные.

Технология ADSL

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия) - модемная технология, в которой доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком асимметрично. Так как у большинства пользователей объём входящего трафика значительно превышает объём исходящего, то скорость исходящего трафика значительно ниже .

Передача данных по технологии ADSL реализуется через обычную аналоговую телефонную линию при помощи абонентского устройства - модема ADSL и мультиплексора доступа (DSL Access Module или Multiplexer, DSLAM), находящегося на той АТС, к которой подключается телефонная линия пользователя, причём включается DSLAM до оборудования самой АТС. В результате между ними оказывается канал без каких-либо присущих телефонной сети ограничений. DSLAM мультиплексирует множество абонентских линий DSL в одну высокоскоростную магистральную сеть. Структурная схема ADSL подключения приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Структурная схема ADSL подключения

Также они могут подключаться к сети ATM по каналам PVC (постоянный виртуальный канал - Permanent Virtual Circuit) с провайдерами услуг Internet и другими сетями.

Стоит заметить, что два ADSL-модема не смогут соединиться друг с другом, в отличие от обычных dial-up-модемов.

Технология ADSL представляет собой вариант DSL, в котором доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком несимметрично, - для большинства пользователей входящий трафик значительно более существенен, чем исходящий, поэтому предоставление для него большей части полосы пропускания вполне оправдано (исключениями из правила являются пиринговые сети, видеозвонки и электронная почта, где объём и скорость исходящего трафика бывают важны). Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0,3…3,4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части: частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц - входящему. Полоса частот от 26 кГц до 1,1 МГц была выбрана не случайно. В этом диапазоне коэффициент затухания почти не зависит от частоты.

Такое частотное разделение позволяет разговаривать по телефону, не прерывая обмен данными по той же линии. Разумеется, возможны ситуации, когда либо высокочастотный сигнал ADSL-модема негативно влияет на электронику современного телефона, либо телефон из-за каких-либо особенностей своей схемотехники вносит в линию посторонний высокочастотный шум или же сильно изменяет её АЧХ в области высоких частот; для борьбы с этим в телефонную сеть непосредственно в квартире абонента устанавливается фильтр низких частот (частотный разделитель, англ. Splitter), пропускающий к обычным телефонам только низкочастотную составляющую сигнала и устраняющий возможное влияние телефонов на линию. Такие фильтры не требуют дополнительного питания, поэтому речевой канал остаётся в строю при отключённой электрической сети и в случае неисправности оборудования ADSL.

Передача к абоненту ведётся на скоростях до 8 Мбит/с, хотя сегодня существуют устройства, передающие данные со скоростью до 25 Мбит/с (VDSL), однако в стандарте такая скорость не определена. В системах ADSL под служебную информацию отведено 25% общей скорости, в отличие от ADSL2, где количество служебных битов в кадре может меняться от 5,12 % до 25%. Максимальная скорость линии зависит от ряда факторов таких, как длина линии, сечение и удельное сопротивление кабеля. Также существенный вклад в повышение скорости вносит тот факт, что для ADSL линии рекомендуется витая пара (а не ТРП), причём экранированная, а если это многопарный кабель, то и с соблюдением направления и шага повива.

При использовании ADSL данные передаются по общей витой паре в дуплексной форме. Для того чтобы разделить передаваемый и принимаемый поток данных, существуют два метода: частотное разделение каналов (Frequency Division Multiplexing, FDM) и эхо компенсация (Echo Cancelation, EC).

ADSL-модем представляет собой устройство, построенное на базе цифрового сигнального процессора (ЦСП или DSP), аналогично применяемому, в обычных модемах (см. рисунок 4.2).

Стандарты ADSL:

ITU G.992.3 (также известен как G.DMT.bis или ADSL2) - стандарт ITU (Международный союз электросвязи), расширяющий возможности базовой технологии ADSL до указанных ниже скоростей передачи данных:

1) по направлению к абоненту - до 12 Мбит/с (все устройства ADSL2 должны поддерживать скорость до 8 Мбит/c);

2) по направлению от абонента - до 3,5 Мбит/с (все устройства ADSL2 должны поддерживать скорость до 800 кбит/с).

Фактическая скорость может варьироваться в зависимости от качества линии:

ITU G.992.4 (также известен как G.lite.bis) - стандарт для технологии

Рисунок 4.2 – Структурная схема передающего узла ADSL-модема

ADSL2 без использования сплиттера. Требования к скорости составляют 1,536 Мбит/с по направлению к абоненту и 512 кбит/с в обратную сторону.

ITU G.992.5 (также известен как ADSL2+, ADSL2Plus или G.DMT.bis.plus) - стандарт ITU (Международный союз электросвязи), расширяет возможность базовой технологии ADSL, удваивая число битов входящего сигнала до указанных ниже скоростей передачи данных:

1) по направлению к абоненту - до 24 Мбит/с;

2) по направлению от абонента - до 1,4 Мбит/с.

Фактическая скорость может варьироваться в зависимости от качества линии и расстояния от DSLAM до дома клиента. В стандарте прописаны скорости для витой пары, при использовании линии другого типа скорость может быть намного ниже.

В ADSL2+ удваивается диапазон частот по отношению к ADSL2 от 1.1 МГц до 2.2 МГц, что влечет за собой увеличение скорости передачи данных входящего потока предыдущего стандарта ADSL2 c 12 Мбит/с до 24 Мбит/с (см. рисунок 4.3).

Общая архитектура телекоммуникационной сети

Сети доступа

8.3.2. Технические средства сети доступа

Транспортные сети.

Структура и технологии транспортных сетей

Модели транспортных сетей

Принципы построения транспортных сетей

Общие тенденции развития транспортных сетей

Сети с коммутацией каналов

Общие положения

Принципы построения телефонных сетей

Пакетные сети связи

Анализ технической реализации IP – телефонии

Виды соединений в сети IP – телефонии

Сети H.323

Технология MPLS

Общая характеристика сети NGN

Назначение и возможности сети NGN

Базовые положения концепции NGN

В разделе 8 рассмотрена общая структура телекоммуникационной сети. Отмечено,

что на данном этапе развития сеть электросвязи приобретает новые свойства, превращаясь постепенно в инфокоммуникационную сеть. Указаны преимущества цифровых сетей, что позволяет перейти от многоуровневого принципа построения сетей к более эффктивному двухуровневому принципу, включающему сеть доступа и транспортную сеть. Приведенная в разделе классификация сетей электросвязи, позволяет определить место и роль каждой сети в ЕСЭ. Рассмотрены принципы построения и технологии, используемые на сетях доступа и транспортных сетях. Отмечена роль сети каждого уровня в Единой сети электросвязи. Отмечается пере-ход на транспортных сетях к IP технологиям передачи информации. Рассмотрены принципы построения коммутируемых сетей. Важное место в разделе занимают вопросы построения Базовой телефонной сети – как доминирующей сети ЕСЭ. Уделено внимание принципам построения пакетных сетей, использующих IP технологии. Рассмотрены основы построения сети нового поколения NGN, элементы которой внедряются на ЕСЭ и которая является прообразом ЕСЭ в недалеком будущем. В разделе приведены контрольные вопросы, список рекомендуемой литературы и глоссарий.

8.1 Общая архитектура телекоммуникационной сети

Современная телекоммуникационная сеть представляет собой одну из сложнейших систем, которые когда- либо создавал человек. Эта сеть объеди-няет миллионы различных источников и потребителей информации, которыми могут быть простейшие сигнальные устройства, отдельные лица, компьютерные сети, предприятия, а так же объекты, разбросанные на большой территории и даже находящиеся в космосе. Основное назначение телекоммуникационной сети - передача информации между пользователями и обеспечение доступа к необходимой им информации. Архитектура телекоммуникационной сети представлена на рис. 8.1

Рисунок 8.1 Архитектура телекоммуникационной сети

Элементами телекоммуникационной сети являются:

· оконечные пункты;

· узлы связи;

· каналы связи;

· система управления сетью.

Оконечные пункты (ОП) (в том числе абонентские), содержат оборудование ввода и вывода информации, а иногда для ее хранения и обработки, которое предназначено:

· для приема информации от пользователя и преобразования ее в сообщение, необходимое для передачи по сети связи;

· для приема сообщения из сети и его преобразования в вид удобный для выдачи пользователю.

Узлы связи (УС ) предназначены для распределения информации. Узлы связи, в свою очередь, делятся на коммутационные (УК с коммутацией каналов, сообщений или пакетов), предназначенные для распределения сообщений, и сетевые, предназначенные для распределения каналов, пучков каналов и групповых трактов.

Каналы связи (КС) обеспечивают передачу электромагнитных сигналов, ограниченных по мощности в определенной области частот, или с определенной скоростью. Каналы объединяются в линии связи между пунктами и узлами сети и служат для переноса (передачи) информации в пространстве.

Линия связи , соединяющая абонентский пункт с УК, называется абонентской линией. Линии связи оборудованы каналообразующей аппаратурой, с помощью которой в ЛС выделяются отдельные каналы связи (КС). Каналысвязи вместе с аппаратурой передачи и приема сообщения образуют тракт передачи сообщения (ТПС). Два тракта передачи сообщений и более, с коммутированных между собой с помощью УК, образуют соединительный тракт передачи сообщений.

Внедрение ВЦ и БД, интеллектуальных платформ на телекоммуникационной сети позволяет предоставлять пользователям сети практически любые информационные услуги и сеть приобретает новые свойства, превращаясь в инфокоммуникационную сеть.

Система управления сети связи (СУСС) обеспечивает:

· нормальную работу отдельных устройств и каналов;

· доставку сообщений по адресу;

· нормальное функционирование сети, включая организацию ремонта и восстановления, перераспределение каналов и трактов, перераспределение и ограничение потоков сообщений;

· распределение задач и запросов по ВЦ и оптимального использования их мощностей;

· управление расчетом за услуги и услугами сети;

· функционирование сети в целом как отрасли народного хозяйства и ее развитие.

Современные сети связи, прежде всего, характеризуются:

· применением цифровых систем коммутации и передачи и вычислительных средств;

· интеграцией различных видов передаваемой информации (речь, изображение, данные, факсимильные и другие сообщения).

На базе таких сетей создаются различного рода частные (учережденческие) и корпоративные сети.
Цифровая техника доставки и распределения информации имеет ряд преимуществ:
Во-первых , процесс совершенствования в технологии производства больших интегральных схем уменьшает стоимость цифрового оборудова­ния и его габариты, на порядок снижает интенсивность отказов его элементов. В настоящее время надежно работают цифровые схемы с сотнями тысяч элементов при общем времени простоя несколько часов за 20 лет эксплуата-ции. Современная технология позволяет сформи­ровать на кристалле, площадью в несколько квадратных миллиме­тров, до 10 тыс. элементов и более при очень небольшом расходе материалов и электроэнергии.
Во-вторых , цифровые методы передачи сигналов позволяют увеличить пропускную способность каналов связи. В настоящее время разработаны такие широкополосные передающие среды, как оптические кабели. Однако для полной реализации пропускной способности оптического кабеля требуется помехоустойчивость присущая только цифровой технике. Низкая эф­фективность использования абонентских линий может быть повышена путем их цифрового уплотнения. Данные с различными скоростями передачи гораздо эффективнее могут передаваться с помощью цифровой техники передачи, чем на базе аналоговой. Цифровыми методами в едином потоке могут передаваться речь, данные и сигналы изображений, а также сиг­налы управления и контроля процессов установления соединений в сети.
В-третьих, цифровые методы обеспечивают возможность сложной обработки сигналов. Кодирование аналоговых сигналов дает возможность реализовать их цифровую обработку и суще­ственно снизить избыточность, а использование недорогих микропроцессоров и микро - ЭВМ обеспечивает возможность более слож­ной их обработки. Цифровая информация может оперативно на­капливаться без искажений в цифровой памяти, которая сейчас становится все более дешевой и позволяет более эффективно ис­пользовать оборудование сети и обеспечить такие преимущества, как регенерацию сигналов и изменение скорости передачи.

Нако­нец , цифровые методы обеспечивают лучшие условия взаимодей­ствия с ЭВМ и терминалами пользователей.
Принципы, используемые для построения сети связи в целом , зависят от многих факторов . К ним можно отнести:

· емкость национальной сети;

· площадь территории, которую охватывает сеть связи;

· административное деление территории страны;

· структуру и организацию технической эксплуатации средств и сетей связи;

· технические средства и технологии, которые используются для построения сети и реализации услуг;

· потребность в услугах связи.

В связи со сказанным, можно выделить два общих принципа построения сети связи:

· многоуровневый;

· двухуровневый .

Многоуровневый принцип был разработан для аналоговых сетей связи.
Двухуровневый принцип характерен при полной цифровизации сети и внедрении современных систем коммутации (асинхронных, использующих технологии пакетной коммутации – АТМ, IP), а также мощных систем передачи, использующих технологию SDH, WDM, Ethernet, базирующихся на оптических кабелях, высокоскоростные спутниковые системы передачи.
В соответствии с многоуровневым принципом построения применительно к телефонной сети, вся территория страны делится на зоны нумерации. К зонам нумерации предъявляются следующие требования:

· размер зоны должен быть таким, чтобы в течение длительного времени (50 лет) не пришлось изменять систему нумерации в пределах зоны;

· в пределах зоны нумерации должна замыкаться значительная часть возникающего на сети обмена;

· емкость зоны нумерации не должна превышать 8-ми миллионов номеров.

Учитывая вышесказанное, границы зоны, как правило, совпадают с админи-стративными границами областей, краев, республик. Допускается, в случае необходимости, образование нескольких зон на территории области, края, республики.
В настоящее время на территории России образовано 81 зона нумерации. Большинство из них создано в границах области или республик. Но в некоторых областях создано по две зоны и даже три. Например, на территории Московской области создано четыре зоны – 495, 496, 497,499.
В пределах зоны нумерации создаются местные телефонные сети (ГТС, СТС, ТС) и внутризоновая телефонная сеть(ВзТС), которая предназначена для связи различных местных телефонных сетей в пределах зоны нумерации и выхода пользователя местных сетей на междугородную телефонную сеть (МГТС). Местные сети и внутризоновые сети зоны нумерации образуют зоновую телефонную сеть(ЗТС). Зоновые телефонные сети различных зон связываются между собой с помощью междугородной телефонной сети (МГТС). Зоновые и междугородная телефонные сети образуют Националь-ную телефонную сеть России. Национальные сети различных государств связываются между собой с помощью международной телефонной сети (МНТС).
Развитие информационных технологий позволяет, с учетом потребностей пользователей в широком спектре телекоммуникационных услуг, уже в настоящее время создавать полностью цифровые широкополосные сети связи. Как показывают расчеты, для эффективного использования средств связи, решения проблем качества предоставления услуг, многоуровневый принцип построения широкополосных сетей является нецелесообразным.
Поэтому для построения широкополосных сетей связи, получивший название мультисервисных сетей, был предложен двухуровневый принцип построения. Двухуровневый принцип предполагает создание в пределах национальной сети, а также мира, сетей доступа и транспортной сети.
Сеть доступа – сеть связи, обеспечивающая подключение терминальных устройств (многофункциональных) к оконечному узлу транспортной сети связи.
Транспортная сеть связи – это сеть, обеспечивающая перенос разных видов информации с использованием различных протоколов передачи.

8.2 Классификация сетей электросвязи

Классификация сетей электросвязи по существенным признакам позволяет определить место каждой сети в системе электросвязи РФ, выявить свойства сетей с разных точек зрения на основе системного подхода, оценить роль и значение каждой сети в процессе информатизации общества и экономике страны. Это даст возможность сопоставлять сети между собой, разрабатывать требования к сетям и создавать сети с заданными характеристиками. Сети, входящие в ЕСЭ, можно классифицировать по следующим признакам:

· видам передаваемой информации;

· территориальному признаку;

· принадлежности;

· организации каналов;

· сфере применения для предоставления услуг;

· способу доставки сообщений;

· уровню интеграции услуг;

· виду передаваемого сигнала;

· способу распределения сообщений;

· функциональному признаку;

· мобильности абонентов;

· кодам нумерации;

· типу среды распространения;

· объему предоставляемых услуг;

· структуре сети.

По виду передаваемой информации сети делятся на телефонные, телеграфные, передачи данных, компьютерные сети, сигнальные сети и т. д.

Единая сеть электросвязи РФ состоит из расположенных на территории Российской Федерации сетей электросвязи следующих категорий:

· сеть связи общего пользования;

· технологические сети связи;

· выделенные сети связи;

· сети связи специального назначения .

Сеть связи общего пользования (ССОП) предназначена для возмездного оказания услуг электросвязи любому пользователю на территории РФ. Она включает в себя телефонные сети электросвязи, определяемые географически в пределах обслуживаемой территории и ресурса нумерации и не определяемые географически в пределах территории РФ и ресурса нумерации, а также сети, предназначенные для предоставления населению других услуг связи.
Сеть связи общего пользования представляет собой комплекс взаимодействующих сетей электросвязи, в том числе сетей связи для распределения программ радиовещания, телевизионного вещания и мультисервисные сети.
Сеть ССОП имеет присоединение к сетям связи общего пользования иностранных государств.

Выделенные сети связи (ВСС). Являются сети связи, предназначенные для оказания услуг электрической связи ограниченному кругу пользователей или группам таких пользователей. ВСС могут взаимодействовать между собой. ВСС, как правило, не имеют присоединения к сети связи общего пользования, а также к ССОП иностранных государств. Технологии и средства связи выделенных сетей связи, а также принципы их построения устанавливаются собственниками или иными владельцами этих сетей.
Сеть ВСС может быть присоединена к ССОП с переводом в категорию сети связи общего пользования, если ВСС соответствует требованиям, установленным для ССОП. При этом выделенный ресурс нумерации изымается и предоставляется ресурс нумерации из ресурса нумерации ССОП. Оказание услуг связи операторами выделенных сетей связи осуществляется на основании соответствующих лицензий в пределах указанных в них территорий.

Технологические сети связи (ТСС) предназначены для обеспечения производственной деятельности организаций, управления технологическими процессами в производстве. Технологии и средства связи, применяемые для создания технологических сетей связи, а также принципы их построения устанавливаются собственниками или иными владельцами этих сетей. При наличии свободных ресурсов технологической сети связи часть этой сети может быть присоединена к сети ССОП с переводом в категорию ССОП для оказания платных услуг связи любому пользователю на основании соответствующей лицензии. Такое присоединение допускается, если:
- Часть технологической сети, предназначенной для присоединения к ССОП, может быть технически, или программно, или физически отделена собственником от технологической сети.
- Присоединенная к ССОП часть технологической сети связи соответствует требованиям функционирования ССОП.
Части ТСС, присоединенной к ССОП, выделяется ресурс нумерации из ресурса нумерации ССОП. Национальные сети ТСС могут быть присоединены к сетям ТСС иностранных государств для обеспечения единого технологического цикла.

Сети связи специального назначения (СССН) предназначены для нужд государственного управления, обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка. Эти сети не могут быть использованы для платного оказания услуг связи, если иное не предусмотрено законодательством РФ.

Выделенные, технологические и сети специального назначения объединены в категорию сетей ограниченного пользования (ОгП).

По территориальному признаку сети делятся на местные, внутризоновые, междугородные, международные, региональные, межрегиональные, магистральные. Указанный признак используется для первичных сетей, вторичных сетей, для сетей отдельных операторов и операторов межрегио-нальных компаний.

Признак принадлежности определяет собственника сети. Им может быть государство, частное лицо, акционерное общество, организации и отдельные предприятия.

По организации каналов различают первичные и вторичные сети.

По сфере применения для предоставления услуг можно выделить телекоммуникационные и инфокоммуникационная сети. Телекоммуникационная сеть состоит из линий и каналов связи, узлов и оконечных станций и предназначена для обеспечения электрической связью пользователей. Инфокоммуникационная сеть предназначена для обеспечения пользователей электрической связью и доступа к необходимой им информации.

По способу доставки сообщений различают сети с коммутацией каналов и сети с накоплением (сети с коммутацией сообщений и с коммутацией пакетов).

По уровню интеграции услуг сети делят на несколько классов: моносервисные, сети с низким уровнем интеграции, средним уровнем интеграции и мультисервисные сети, предоставляющие неограниченный объем услуг. К моносервисной сети относится телеграфная сеть. К сетям с низким уровнем интеграции можно отнести аналоговую телефонную сеть. К сетям со средним уровнем интеграции услуг относится сеть N - ISDN, сеть мобильной связи 2G. Мультисервисная сеть это сеть нового поколения NGN.

По форме передаваемых сигналов делят сети на аналоговые, аналогово-цифровые и цифровые.

По способу распределения сообщений сети делятся: на коммутируемые, некоммутируемые, циркулярной связи.

По функциональному признаку различают сети доступа и транспортные сети.

По мобильности абонентов можно выделить сети фиксированной и мобильной связи. Абоненты фиксированной связи имеют стационарные терминалы в отличие от абонентов сети мобильной связи.

По кодам нумерации сети делятся на сети географических (коды ABC) и негеографических(коды DEF) зон. Использование указанных кодов связано с созданием выделенных, в том числе мобильных сетей, на сети ЕСЭ РФ.

По типу используемой среды распространения сети разделяют: на проводные, радиосети и смешанные. В свою очередь, радиосети разделяются на сети наземные и спутниковые.

По объему предоставляемых услуг можно выделить сети, занимающие существенное положение (пропускают более 25% трафика и имеют более 25% монтированной емкости коммутации от общей емкости сети). Такой сети владеет доминирующий оператор связи .

Важным классификационным признаком является структура сети связи. На рис.8.3 представлены типовые структуры сетей, которые отличаются друг от друга числом линий связи, характером взаимодействия узлов, связностью узлов и т. п.

Полносвязная сеть (рис. 8.3а) – «каждый с каждым». В такой сети число линий связи равно N(N-1)/ 2, где N – число узлов на сети. Связность h = N-1.

Древовидная сеть (рис. 8.3б). В такой сети между любыми двумя узлами может быть только один путь, т. е. сеть односвязная h = 1. Число линий связи в такой сети равно N – 1. Частными случаями древовидной сети являются: радиально-узловая сеть (рис. 8.2в), звездообразная сеть (рис. 8.3г) и линейная сеть (рис. 8.3д).

Петлевая (шлейфная, кольцевая) сеть (рис. 8.3е). В ней число линий связи равно N, и между каждыми двумя узлами имеется по два пути (h = 2).

Сетка – сетеобразная сеть (рис. 8.3 ж – м). В такой сети каждый узел смежен только с небольшим числом других узлов. Выбор той или иной структуры сети определяется, прежде всего, экономическими показателями и требованиями к надежности и живучести сети.

Рисунок 8.3 Структура сетей различного вида

8.3 Сети доступа

В настоящее время все большее признание получает разделение сети связи на две части: транспортную сеть и сеть доступа. Транспортная сеть представлена междугородной и внутризоновыми сетями связи. Сеть доступа представлена местными сетями и предназначена для подключения разнообразных абонентских терминалов к транспортной сети связи.
На рисунке 8.4 показана модель перспективной телекоммуникационной системы и место сети абонентского доступа.
Первый элемент телекоммуникационной системы представляет собой совокупность терминального и иного оборудования, которое устанавливается в помещении абонента.

Рисунок 8.4 Структура телекоммуникационной системы

Второй элемент сеть абонентского доступа. Обычно в точке сопряжения сети абонентского доступа с транзитной сетью устанавливается коммутационная станция. Пространство, покрываемое сетью абонентского доступа, лежит между оборудованием, размещенным в помещении абонента, и этой коммутационной станцией.

В ряде работ сеть абонентского доступа делится на два участка:

· абонентские линии (АЛ) рассматриваются как индивидуальные средства подключения терминального оборудования;

· сеть переноса , служащую для повышения эффективности средств абонентского доступа.

Третий элемент телекоммуникационной системы - транспортная сеть . Ее функции состоят в установлении соединений между терминалами, включенными в различные сети абонентского доступа, или между терминалом и средствами поддержки каких либо услуг.
Четвертый элемент телекоммуникационной системы - средства доступа к услугам, которые обеспечивают доступ пользователей к различным услугам электросвязи.

Развитие абонентского доступа

Существенные качественные изменения, свойственные современной телекоммуникационной системе, затронули один из самых консервативных элементов сети электросвязи – абонентскую линию(АЛ). Особенность современной телекоммуникационной системы заключается в том, что роль АЛ и принципы ее создания изменяются весьма существенно. Понятие “ абонентская линия” уже не отражает сути элемента сети электросвязи между терминалом пользователя и коммутационной станцией. В технической литературе появился новый, принятый уже в международных стандартах и рекомендациях, термин “Access Network” - “сеть доступа”. Сеть абонентского доступа состоит из двух основных элементов. Первый элемент сети дступа представляет собой совокупность АЛ, а второй – сеть переноса. Чаще всего АЛ ассоциируются с индивидуальной двухпроводной цепью, обеспечивающей обмен информацией в полосе пропускания тональной частоты (ТЧ). Сеть переноса предназначена для снижения капитальных затрат на линейно-кабельные сооружения в рамках системы абонентского доступа. Этот фрагмент сети доступа реализуется на базе систем передачи и, в ряде случаев, устройств концентрации нагрузки. В частном случае, сеть переноса может отсутствовать. Тогда, понятия сеть АЛ и сеть доступа (СД) становятся тождественными.
Сеть абонентского доступа можно рассматривать как совокупность первичной сети и нескольких вторичных сетей. Следует подчеркнуть, что в процессе развития средств электросвязи, отличия между первичной сетью и вторичными сетями становятся все менее заметными.

Оконечные устройства АБОНЕНТСКОГО ДОСТУПА

(Оконечные устройства ввода-вывода телекоммуникационных систем и периферийные устройства ПЭВМ)

Введение

Задачей данного модуля является изучение студентами оконечных (периферийных ) устройств ввода вывода (УВВ) телекоммуникационных систем (систем передачи данных, ПЭВМ либо ПК). При этом основное внимание будет уделено изучению принципов функционирования УВВ, их аппаратному и программному обеспечению, а также интерфейсному оборудованию посредством которого обеспечивается доступ к телекоммуникационным системам передачи информации.

Так как в настоящее время ПК выступает в качестве телекоммуникационной системы при аппаратно - программном способе реализации, то при изучении данного модуля будем уделено внимание изучению принципов функционирования персонального компьютера (ПК), аппаратному и программному обеспечению и его техническому обслуживанию, а также УВВ ПК.

Кроме того будет уделено внимание:

устройств преобразования сигналов (УПС) и их протоколов взаимодействия. В качестве к УПС могут выступать модемы для различных систем связи (телефонных, кабельных и радио);

Изучению принципов построения факсимильных систем передачи и их протоколов взаимодействия.

По определению СПД - это совокупность технических средств - УВВ, АПД и среды передачи, включая физические линии связи и каналообразующую аппаратуру.

АПД, физические линии связи и каналообразующую аппаратуру вы изучили раньше, а УВВ будете изучать в этом модуле

Абонентский доступ

По определению, абонентский доступ - это доступ пользователя к любой информационной телекоммуникационной системы передачи (аналогового либо цифрового типа) посредством оконечных устройств ввода вывода и линий связи (канала) либо интерфейсного оборудования.

От надежности САД в большей степени зависит успешное осуществление многих важнейших планов и мероприятий в различных отраслях народного хозяйства.

Сетью абонентского доступа (САД) будем называть - совокупность технических средств, между оконечными абонентскими устройствами и телекоммуникационными системами (системы передачи данных, ПК).

При этом в качестве оконечных устройств ввода вывода будут выступать различные оконечные установки ввода вывода любого вида информации.

Классификация систем абонентского доступа

Сегодня существует множество технологий для построения сети доступа. Все их можно разделить на две большие группы: проводные и беспроводные технологии абонентского доступа. Как сеть доступа, так и сеть распределения могут быть построены на основе проводных и беспроводных технологий.

В зарубежной литературе можно также встретить аббревиатуру LL (Local Loop), т. е. система абонентского доступа.

Среди проводных технологий для создания сети распределения чаще всего применяют системы передачи, построенные на медном, оптоволоконном или коаксиальном кабеле.

Беспроводные радиосистемы Local Loop (LL) имеют аббревиатуру WLL (Wireless Local Loop), т. е. система беспроводного абонентского доступа. Иногда WLL называют еще RLL (Radio Local Loop), т. е. система абонентского радиодоступа.

В числе проводных следует упомянуть уже разработанные и ставшие доступными технологии, позволяющие организовать даже на основе существующих медных кабельных линий высокоскоростные цифровые абонентские линии.

Это - HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Loop), ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Loop) и SDSL (Symmetrical Digital Subscriber Loop).

С их помощью можно передавать данные по обычному телефонному медному кабелю со скоростью от 2 до 10 Мбит/с.

Системы передачи на оптоволоконном или коаксиальном кабеле обеспечивают передачу данных со скоростью до 1 Гбит/с.

Можно выделить три основных класса таких систем:

Системы абонентского доступа к сетям передачи данных;

Системы для подключения абонентов к телефонной сети общего пользования;

Системы интегрального типа.

В свою очередь, системы абонентского доступа к сетям передачи данных можно разделить на следующие подклассы:

а) системы, ориентированные на обслуживание абонентов с небольшой индивидуальной интенсивностью коротких транзакций (системы мониторинга различного назначения, платежные системы безналичного расчета и др.);

б) системы, ориентированные на обеспечение доступа к сетевым информационным ресурсам (Интернету, услугам ISDN и удаленного доступа к локальным компьютерным сетям и др.).Системы интегрального типа совмещают в себе системы первых двух типов и являются более универсальными. Спектр услуг, предоставляемый системами данного класса, чрезвычайно широк.

Радиосистемы для подключения абонентов к телефонной сети иногда еще называют "телефонными радиоудлинителями". Как правило, основное предназначение таких систем - обеспечить подключение телефонных абонентов к телекоммуникационным сетям общего пользования. Часто беспроводные "телефонные удлинители" предоставляют также услуги передачи данных через модем и факсимильных сообщений.

Системы абонентского беспроводного доступа, как средство подключения абонентов к сетям связи сейчас приобретают во всем мире широкую популярность. Это объясняется, в основном, дешевизной, краткими сроками внедрения и уровнем услуг, сравнимым с уровнем услуг проводных технологий связи. Считается, что системы WLL являются оптимальным решением для стран со слабой или устаревшей инфраструктурой сетей связи. Поэтому такие сети активно разворачиваются во всем мире. Проблема подключения абонентов к АТС или сетям передачи данных сейчас очень актуальна.

Cистемы WLL разрабатываются многими фирмами, среди которых Alvarion, Motorola, Alcatel, Philips, Ericsson, Qualcomm, Siemens.

Типовая структура системы абонентского доступа, как правило, включает в себя сеть доступа (access network) и сеть распределения (distribution network).

Термин "сеть доступа " используется для описания части сети между абонентским оборудованием и точкой доступа к ресурсу первичной сети.

Термин "сеть распределения " подразумевает часть сети между точкой доступа и точкой распределения.

Сеть распределения может отсутствовать, если сеть доступа начинается непосредственно от точки распределения ресурса первичной сети. В точке доступа должна обеспечиваться реализация протоколов сети доступа при взаимодействии с абонентскими блоками, протоколов сети общего пользования при работе с узлом коммутации, а также взаимная конвертация этих протоколов и управление потоком данных в системе абонентского доступа.

На практике эти функции выполняют следующие устройства: маршрутизаторы (в сетях передачи данных), концентраторы и Базовые станции (в сотовых сетях и системах беспроводного абонентского доступа), коммутаторы и мини-АТС (в проводных телефонных сетях) и другие.

Как для сети доступа, так и для сети распределения могут быть использованы различные технологии. Можно развертывать гибридные сети типа "кабель-радиолиния" или "радиолиния-кабель". Допустимы разнообразные конфигурации сети, которые зависят от пропускной способности, стоимости планируемой сети, топологии, ограничений, вводимых различными регулирующими организациями, и т. д.

В случае организации радиолинии между точкой доступа и абонентами в зоне радиовидимости Базовой станции располагаются мобильные терминальные устройства пользователей или абонентские блоки, образующие одну ячейку. Если охватить всех абонентов с помощью одной базовой станции невозможно, то используют многосотовый принцип.

Мобильный терминал - компактное переносное устройство, с помощью которого абонент имеет непосредственный доступ к сети связи.

Абонентский блок - это стационарное приемно-передающее радиоустройство небольших размеров с внутренней или внешней антенной.

Оконечное пользовательское оборудование (РС, или телефонный аппарат) подключается непосредственно к абонентскому блоку и через радиоканал имеет доступ к сети связи.

Когда сеть доступа реализована в виде радиолиний, то она обычно имеет одно- или двухчастотную структуру. В первом случае используется одна полоса частот для передачи пакетов к базовой станции и от нее. Эта структура имеет ряд существенных недостатков, ограничивающих ее применение в сетях с большим количеством абонентов.

Другим вариантом является двухчастотная структура. На одной из частот реализуется канал множественного доступа, где все абоненты осуществляют передачу на базовую станцию, а на другой - прием с базовой станции, откуда абоненты принимают пакеты.

Сегодня благодаря значительному росту ИТ простая телефонная служба уже не удовлетворяет конечных пользователей - им необходима технология одновременной передачи данных и быстрый доступ в Интернет. Однако с этими задачами узкополосные аналоговые системы уже не справляются…

оявление новых ИТ-технологий и значительное повышение их производительности привело не только к бурному развитию новых информационных систем, но и к расширению функциональности и спектра предоставляемых услуг уже существующих сетей связи. Неизвестные ранее, но перспективные технологии становятся необходимыми атрибутами современных телекоммуникаций, однако без соответствующей инфраструктуры связи они могут навсегда остаться лишь проектами.

Как известно, основание современной инфраструктуры телекоммуникаций образуют волоконно-оптические и другие наземные цифровые системы передачи и коммутации, а также спутниковые системы связи. Все современные телекоммуникационные сети оптимизируются и перестраиваются согласно двухуровневой иерархии: магистральные транспортные сети и сети доступа.

Такое устройство гораздо экономичнее и удобнее для построения открытых систем и доставки интегрированных услуг: общая технология и единый поток информации объединяют оба уровня. Однако не стоит забывать, что при строительстве сети большая часть всей стоимости приходится на ее нижнее звено, а именно - на местную сеть, то есть на сеть доступа. Причем последний ее отрезок, так называемая последняя миля, может оказаться гораздо дороже остальных сотен и тысяч миль. Построить этот ключевой отрезок сети бывает чрезвычайно трудно, и для решения этой проблемы сегодня на рынке представлен целый ряд технологий. Кроме традиционных проводных технологий для передачи информации используются, в частности, беспроводные системы абонентского доступа.

Еще несколько лет назад организация абонентского доступа, что называется, «по воздуху» могла показаться сетевому оператору полным бредом, однако уже сегодня большинству из них вполне очевидны преимущества, предоставляемые технологией радиодоступа. Новичкам технология беспроводного доступа позволяет в кратчайшие сроки и с наименьшими затратам внедриться на рынок услуг связи, а традиционным операторам - увеличить число абонентов и перечень предоставляемых услуг, что, как правило, положительно сказывается на прибыли.

С учетом отставания России, и особенно отдаленных ее регионов, от западных стран по распространенности сетевой инфраструктуры концепция беспроводного доступа явилась для нас привлекательным решением и получила широкое распространение.

Cистемы абонентского доступа

уществует две группы технологий абонентского доступа, предназначенных для решения проблемы последней мили, - проводные и беспроводные решения.

Из проводных следует назвать технологии, позволяющие организовать даже на основе существующих медных кабельных линий высокоскоростные цифровые абонентские линии. К ним относятся HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Line), ADSL (Asymmetrical DSL) и SDSL (Symmetrical DSL). С помощью этих технологий можно передавать данные на скорости от 2 до 8 Мбит/с по стандартному медному кабелю. Системы передачи на оптоволоконном или коаксиальном кабеле сегодня обеспечивают передачу данных со скоростью до 1 Гбит/с. В случае если сеть доступа представляет собой ЛВС, возможно применение привычных проводных сетевых технологий.

В последнее время беспроводные технологии организации абонентского доступа (Wireless Local Loop, WLL) становятся все более популярными. Для передачи данных здесь используется инфракрасное и световое излучение или радиосигнал. В целях организации сети распределения наиболее часто применяют беспроводные магистрали на основе использования каналов спутниковой связи, лазерной или узконаправленной инфракрасной связи, узкополосной и широкополосной радиорелейной связи.

Для решения разного рода задач операторы могут использовать различные технологии: узкополосные системы могут оказаться особенно эффективными в пригородных зонах и сельской местности, а для альтернативных операторов - и в городских условиях; радиодоступ может быть высокоэффективным для предоставления широкополосных услуг.

Узкополосные системы

В основном такие системы предназначены для передачи речи. Эти средства представлены фиксированными радиотерминалами для использования в сетях сотовой связи. Такие системы не приспособлены для высокоскоростной передачи данных из-за используемых алгоритмов компрессии речи и применяются для абонентов жилого сектора, таксофонных услуг и др.

Системы высококачественных услуг беспроводного доступа

Эти системы построены с использованием стандартов беспроводной телефонии. Системы фиксированного радиодоступа имеют более высокое качество передачи речи, нежели узкополосные системы (используется кодирование АДИКМ 32 Кбит/с), и способны обеспечивать факсимильную и модемную связь.

Широкополосные системы

Эти системы работают в нескольких диапазонах частот - от 2,4 до 28 ГГц. Они обеспечивают передачу высокоскоростных потоков данных корпоративным пользователям, передают цифровые потоки n*Е1 к оконечным устройствам (мультиплексорам, УАТС, базовым радиоблокам сотовых сетей мобильной и фиксированной связи и т.д.).

В беспроводных радиосистемах для сети доступа используются такие способы разделения каналов, как TDMA (Time Division Multiple Access), E-TDMA (Extended TDMA), FDMA (Frequency Division Multiple Access), CDMA (Code Division Multiple Access), W-CDMA (Wideband), а также их модификации.

Преимущества WLL

остоянно возрастающие требования, предъявляемые компаниями к емкости и качеству систем связи, побуждают операторов и провайдеров искать новые способы организации сетей связи передачи данных, чтобы расширить спектр и повысить качество предлагаемых услуг. Поэтому беспроводные WLL-системы пользуются все большей популярностью: в тех районах, где прокладка кабеля затруднена, нерентабельна или вовсе невозможна (труднодоступные районы, сельская местность, пригородные зоны), они обладают значительными бесспорными преимуществами.

Поскольку кабели имеют свойство быстро физически изнашиваться, а качество и номенклатура проводного доступа далеко не всегда соответствуют ожиданиям, проблема организации абонентской сети (последней мили) уже давно стала головной болью многих операторов. Сети Wireless Local Loop свободны от многих перечисленных недостатков и имеют следующие преимущества:

• низкая стоимость оборудования, малый срок окупаемости системы (около четырех лет) и в несколько раз более низкая стоимость десятилетнего жизненного цикла. При использовании беспроводной технологии основные затраты приходятся на оборудование, цены на которое неуклонно падают. Уже сегодня в ряде случаев радиодоступ является выгодной альтернативой проводному решению. Стоимость системы WLL, использующей радиоканалы, не зависит от длины кабеля, состояния грунтов, наличия водных поверхностей и заболоченных участков в пределах зоны обслуживания. К тому же абонентская сеть, построенная на медном или волоконно-оптическом кабеле, представляет собой довольно громоздкое хозяйство, требующее, как правило, длительного поэтапного внедрения и значительных капитальных затрат;
• простота и гибкость при расширении сети. Возможность сравнительно легкой трансформации в сеть мобильной связи;
• простота и быстрота наращивания. Для подключения к системе нового абонента достаточно обеспечить его абонентским устройством. При росте системы ее можно легко расширить дополнительными абонентскими модулями и оборудованием базовых станций;
• высокая скорость ввода в эксплуатацию и значительно меньшая трудоемкость работ по подключению. WLL позволяют в короткие сроки развернуть систему большой абонентской емкости, с ежедневным подключением десятков и сотен абонентских устройств. Это, во-первых, имеет большое значение для операторов связи в условиях жесткой конкуренции на рынке телекоммуникационных услуг, когда важно опередить возможных конкурентов и как можно быстрее получить отдачу от вложенных средств. А во-вторых, обеспечивает простоту и удобство (а следовательно, и низкие затраты) проведения монтажных работ;
• отсутствие ограничений по рельефу местности. Передача сигнала обеспечивается независимо от рельефа местности благодаря возможности размещения БС на господствующих высотах и/или использованию ретрансляторов;
• гибкая политика инвестирования создаваемой сети. Проводная инфраструктура требует крупномасштабных инвестиций, которые существенно опережают прогнозируемые потребности в количестве абонентских линий и не всегда оказываются оправданными, тогда как беспроводная технология допускает пошаговое инвестирование мелкими долями, что позволяет более точно отслеживать прогнозируемые потребности. Невысокий процент использования каждой абонентской пары на местных сетях делает неэффективными и малопривлекательными для инвесторов крупные капиталовложения и снижает окупаемость кабельных систем. Любое расширение сети требует очень больших инженерных работ на кабельных трассах, а прокладка и организация линий связи становится сложной проблемой, особенно в старых городах, и требует повышенных капитальных затрат в сельской местности;
• высокая надежность. Количество отказов WLL составляет не более 6-10% от числа отказов кабельной сети.

Принимая во внимание тот факт, что 90% населения России проживает на территориях со средней плотностью населения менее 80 человек на квадратный километр, строительство и эксплуатация систем WLL может оказаться более рентабельным делом, чем использование систем с проводным принципом доступа.

Построение радиосети

аиболее сложным этапом в построении беспроводной сети является строительство инфраструктуры сети и ее проектирование. Обычно решением этой задачи занимается поставщик оборудования или специализированная компания. Конфигурация сети зависит от топографии, производительности сети и цены, которую готов заплатить покупатель, от ограничений, накладываемых окружающей средой и различными регулирующими организациями, от определенной стратегии оператора и т.д.

Часто оператор не может заранее указать точное местоположение каждого конкретного абонента, а только ориентировочный район расположения групп пользователей. После создания проекта оператор выполняет поставку абонентских устройств и производит монтаж оборудования для каждого пользователя сам - без привлечения проектировщика.

Следует отметить, что сотовая реализация беспроводных систем, особенно при перекрытии сот, нуждается в тщательном планировании частот, от которого во многом зависит емкость системы. Технология DSSS использует встроенные средства распределения частот. При применении технологии FHSS для предотвращения интерференции сигналов соседних сот необходимо динамическое управление частотами; оно должно повышать эффективность использования частотного спектра и емкость системы.

Оборудование и производители

а сегодня существует три основных подхода к построению систем беспроводного абонентского доступа:

1. Системы на базе технологий и стандартов сотовой подвижной связи. Данная категория систем характеризуется довольно высокой емкостью сот и большой дальностью связи между базовыми станциями и пользовательскими терминалами. Дальность связи (для конкретной БС) в зависимости от многих факторов (от рельефа местности, параметров антенн, способа передачи, диапазона частот и т.д.) может достигать десятков километров. С учетом того, что данные системы работают на частотах сетей подвижной связи стандартов NMT-450, AMPS, D-AMPS или GSM, можно считать, что с коммерческой точки зрения они перспективны для уже действующих операторов сотовых сетей и малоперспективны для начинающих операторов вследствие конкуренции со стороны действующих операторов, дефицита частот и др.
2. Системы на базе стандартов бесшнуровой телефонии. Системы стандартов бесшнуровой телефонии (CT-2, DECT) обеспечивают относительно небольшие радиусы сот (0,2-5 км). По сравнению с системами сотовой подвижной связи, их маломощные и менее громоздкие базовые станции проще и дешевле устанавливать. Эти системы не требуют частотного планирования, что значительно упрощает их инсталляцию. Системы стандартов CT-2 и DECT обеспечивают более высокое качество речи и большую скорость передачи данных по сравнению с системами на базе сотовых стандартов. Для связи базовой станции с контроллером системы могут использоваться проводные и беспроводные каналы, например радиорелейные и космической связи. При этом обеспечивается возможность выноса базовых станций (например, в пригороды, микрорайоны, отдельные населенные пункты и т.д.) на удаление до 50 км и более. Выбор физической среды передачи информации остается за оператором.
3. Фирменные системы. Системы этой категории настолько сильно отличаются друг от друга своими базовыми радиотехнологиями, параметрами и возможностями, что дать им общую характеристику невозможно. Для удобства разделим их на две группы: узкополосные и широкополосные. Узкополосные системы схожи с системами WLL на базе технологий и стандартов сотовой связи. Они обеспечивают довольно большую дальность радиосвязи и невысокую скорость передачи данных. Широкополосные системы обладают весьма большой скоростью передачи данных (до 144 Кбит/с) и высокой помехозащищенностью, но их максимальные радиусы зон обслуживания БС несколько меньше, чем у узкополосных систем. Большим достоинством таких систем является возможность работы в частотном диапазоне, уже занятом другими радиосредствами, например сотовыми системами связи. Одним из наиболее важных этапов проектирования систем WLL является определение необходимого числа радиоканалов в зависимости от числа обслуживаемых абонентов и характеристик системы связи с точки зрения интенсивности создаваемой нагрузки и вероятности отказов (потерь). Большинство фирм, предлагающих свои системы, ориентируются на нагрузку, создаваемую одним абонентом, в пределах 0,05-0,1 Эрл с вероятностью отказа 1%.

В случае организации радиолинии между точкой доступа и абонентами в зоне радиовидимости базовой станции располагаются мобильные терминальные устройства пользователей или абонентские блоки, образующие одну ячейку. Если охватить всех абонентов с помощью одной базовой станции невозможно, то используют многосотовый принцип.

Когда сеть доступа реализована в виде радиолиний, то она обычно имеет одно- или двухчастотную структуру. В первом случае используется одна полоса частот для передачи пакетов к базовой станции и от нее, но эта структура имеет ряд существенных недостатков, ограничивающих ее применение в сетях с большим количеством абонентов. Другим вариантом является двухчастотная структура: на одной из частот реализуется канал множественного доступа, где все абоненты осуществляют передачу на базовую станцию, а на другой - прием с базовой станции, откуда абоненты принимают пакеты.

Основные параметры систем WLL и компании, производящие эти системы, представлены в табл. 2 .

Провайдеры и операторы

ще несколько лет назад системы WLL занимали лишь небольшую нишу телекоммуникационного рынка, и, по прогнозам аналитиков, масштабы их использования при установке новых линий связи должны были быть равны примерно 5%. Но уже сегодня системы беспроводного доступа используются чрезвычайно широко, их доля составляет примерно 20% от вновь установленных линий и продолжает расти. Однако для того, чтобы привлечь клиентов, провайдерам беспроводного доступа необходимо доказать свое превосходство над действующими операторами, причем цена не является единственным критерием.

Сегодня наблюдается тенденция к интеграции, то есть провайдеры услуг предлагают подключение к Интернету, связь на большие расстояния и другие услуги на базе уже существующей инфраструктуры действующих операторов.

В зависимости от типа предлагаемых услуг и операционных требований, общие требования операторов к технологии можно разделить на несколько категорий:

• развитая радиотехнология;
• эффективное и гибкое использование спектра;
• простое планирование частоты;
• простота установки;
• обеспечение большой емкости при разнообразных сценариях.

Перспективы развития WLL

Целом прогнозы аналитиков и специалистов в отношении развития систем на основе беспроводного доступа положительные. Например, менеджер компании Motorola NSS по глобальной стратегии развития сетей абонентского радиодоступа Уильям Уэбб (William Webb), полон оптимизма: «Прогнозы, сделанные в последний год, выглядят достаточно реалистичными. Предсказывается, что в среднем число линий WLL достигнет к 2004 году примерно 50 млн. Наш собственный прогноз очень близок к этому».

КомпьютерПресс 12"2001