Історія розвитку мереж абонентського доступу. Методи організації абонентського доступу. Варіанти організації абонентського доступу

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

Мал. 9.2. Приклад мережі місцевого доступу.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Підключати абонента до іншого абонента тієї ж місцевої телефонної станції.

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

Забезпечувати вимірювання трафіку та збирати статистичні дані про своїх абонентів.

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

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

Розмір місцевої телефонної станції змінюється від сотень абонентів до

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Контрольні питання:

1. Опишіть три варіанти передачі даних через телекомунікаційні мережі.

2. Вкажіть елементи телекомунікаційної мережі.

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

4. Наведіть приклади мережі абонентського доступу.

Основні поняття мережі абонентського доступу (САД)

Основні поняття мережі абонентського доступу

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

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

Нерайонованих мереж, що складаються лише з однієї телефонної станції;

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

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

Малюнок 1.1- Основні варіанти побудови абонентської мережі

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Кабельна каналізація(Duct або Cable duct) - сукупність підземних трубопроводів та колодязів (оглядових пристроїв), призначених для прокладання, монтажу та технічне обслуговуваннякабелів зв'язку.

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

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

Поняття абонентської лінії

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

Функції АЛ у існуючій телекомунікаційній системі:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основні поняття мультисервісної мережі абонентського доступу (МСАД)

Основні поняття МСАД

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

Архітектура та функції МСАД повинні підтримувати три види послуг:

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

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

Концепція розвитку мультисервісних мереж доступу включає в себе два напрями:

Інтенсифікацію використання існуючих абонентських ліній;

Будівництво мереж доступу із використанням нових технологій.

Технології МСАД

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

Провідні;

Бездротові.

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

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

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

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

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

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

Технології оптичного доступу OAN (оптоволоконний кабель);

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

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

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

Класифікація технологій цієї групи представлена ​​у таблиці 2.1.

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

Провідні технології .

Розглянемо докладніше провідні технології, наведені у таблиці 2.1.

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

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

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

Таблиця 2.1 - Класифікація дротових технологій

чені для надання послуг переважно індивідуальним користувачам.

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

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

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

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

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

Мережі абонентського доступу ISDN

Основні поняття ISDN

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

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

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

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

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

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

Рисунок 3.1 – Основний доступ для окремого користувача

Малюнок 3.2 - Основний доступ для УВАТС малої ємності

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

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

Абонентська сигналізація DSS1 до ISDN.

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

Малюнок 3.3 - Первинний доступ для УВАТС середньої та великої ємності

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

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

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

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

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

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

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

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

Малюнок 3.4 – Формат D-канального повідомлення другого рівня

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

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

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

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

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

Технології xDSL

Основні поняття xDSL

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

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

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

Технології хDSL можна розділити на:

Симетричні;

Асиметричні.

Технологія ADSL

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

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

Рисунок 4.1 – Структурна схема ADSL підключення

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

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

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

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

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

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

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

Стандарти ADSL:

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

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

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

Фактична швидкість може змінюватись в залежності від якості лінії:

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

Малюнок 4.2 – Структурна схема передавального вузла ADSL-модему

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

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

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

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

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

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

Загальна архітектура телекомунікаційної мережі

Мережі доступу

8.3.2. Технічні засоби мережі доступу

Транспортні мережі.

Структура та технології транспортних мереж

Моделі транспортних мереж

Принципи побудови транспортних мереж

Загальні тенденції розвитку транспортних мереж

Мережі з комутацією каналів

загальні положення

Принципи побудови телефонних мереж

Пакетні мережі зв'язку

Аналіз технічної реалізації IP – телефонії

Види з'єднань у мережі IP – телефонії

Мережі H.323

Технологія MPLS

Загальна характеристика мережі NGN

Призначення та можливості мережі NGN

Основні положення концепції NGN

У розділі 8 розглянуто загальна структурателекомунікаційної мережі Зазначено,

що на даному етапі розвитку мережа електрозв'язку набуває нових властивостей, перетворюючись поступово на інфокомунікаційну мережу. Вказано переваги цифрових мереж, що дозволяє перейти від багаторівневого принципу побудови мереж до більш ефективного дворівневого принципу, що включає мережу доступу та транспортну мережу. Наведена в розділі класифікація мереж електрозв'язку дозволяє визначити місце і роль кожної мережі в ЄСЕ. Розглянуто принципи побудови та технології, що використовуються на мережах доступу та транспортних мережах. Відзначено роль мережі кожного рівня Єдиної мережі електрозв'язку. Відзначається перехід на транспортних мережах до ІР технологій передачі інформації. Розглянуто принципи побудови мереж, що комутуються. Важливе місце у розділі посідають питання побудови Базової телефонної мережі як домінуючої мережі ЄСЕ. Приділено увагу принципам побудови пакетних мереж, які використовують ІР технології. Розглянуто основи побудови мережі нового покоління NGN, елементи якої впроваджуються на ЄСЕ та є прообразом ЄСЕ у недалекому майбутньому. У розділі наведено контрольні питання, список літератури, що рекомендується, і глосарій.

8.1 Загальна архітектура телекомунікаційної мережі

Сучасна телекомунікаційна мережа є однією з найскладніших систем, які коли-небудь створював людина. Ця мережа об'єднує мільйони різних джерел і споживачів інформації, якими можуть бути найпростіші сигнальні пристрої, окремі особи, комп'ютерні мережі, підприємства, а також об'єкти, розкидані на великій території і навіть у космосі. Основне призначення телекомунікаційної мережі - передача інформації між користувачами та забезпечення доступу до необхідної інформації. Архітектура телекомунікаційної мережі представлена ​​на рис. 8.1

Малюнок 8.1 Архітектура телекомунікаційної мережі

Елементами телекомунікаційної мережіє:

· кінцеві пункти;

· вузли зв'язку;

· канали зв'язку;

· система керування мережею.

Кінцеві пункти(ОП) (у тому числі абонентські), містять обладнання введення та виведення інформації, а іноді для її зберігання та обробки, яке призначене:

· Для прийому інформації від користувача та перетворення її на повідомлення, необхідне для передачі по мережі зв'язку;

· Для прийому повідомлення з мережі та його перетворення на вигляд зручний для видачі користувачеві.

Вузли зв'язку (УС) призначені для розподілу інформації. Вузли зв'язку, у свою чергу, поділяються на комутаційні (КК з комутацією каналів, повідомлень або пакетів), призначені для розподілу повідомлень, та мережні, призначені для розподілу каналів, пучків каналів та групових трактів.

Канали зв'язку (КС)забезпечують передачу електромагнітних сигналів, обмежених за потужністю у певній області частот, або з певною швидкістю. Канали об'єднуються в лінії зв'язку між пунктами та вузлами мережі та служать для перенесення (передачі) інформації у просторі.

Лінія звязку, що з'єднує абонентський пункт із КК, називається абонентською лінією. Лінії зв'язку обладнані каналоутворюючою апаратурою, за допомогою якої у ЛЗ виділяються окремі канали зв'язку (КС). Канали зв'язку разом з апаратурою передачі та прийому повідомлення утворюють тракт передачі повідомлення (ТПС). Два тракти передачі повідомлень і більше з комутованих між собою за допомогою КК утворюють сполучний тракт передачі повідомлень.

Впровадження ВЦ та БД, інтелектуальних платформна телекомунікаційній мережі дозволяє надавати користувачам мережі практично будь-які інформаційні послугиі мережа набуває нових властивостей, перетворюючись на інфокомунікаційнумережа.

Система управління мережею зв'язку(СУСС) забезпечує:

· нормальну роботуокремих пристроїв та каналів;

· доставку повідомлень на адресу;

· нормальне функціонування мережі, включаючи організацію ремонту та відновлення, перерозподіл каналів та трактів, перерозподіл та обмеження потоків повідомлень;

· розподіл завдань та запитів щодо ВЦ та оптимального використання їх потужностей;

· управління розрахунком за послуги та послуги мережі;

· функціонування мережі загалом як галузі народного господарства та її розвиток.

Сучасні мережізв'язки, перш за все, характеризуються:

· застосуванням цифрових систем комутації та передачі та обчислювальних засобів;

· Інтеграцією різних видів переданої інформації (мова, зображення, дані, факсимільні та інші повідомлення).

На базі таких мереж створюються різноманітні приватні (установчі) та корпоративні мережі.
Цифрова техніка доставки та розподілу інформаціїмає ряд переваг:
По перше, процес удосконалення технології виробництва великих інтегральних схем зменшує вартість цифрового устаткування та її габарити, значно знижує інтенсивність відмов його елементів. В даний час надійно працюють цифрові схеми з сотнями тисяч елементів при загальному часі простою кілька годин за 20 років експлуатації. Сучасна технологія дозволяє сформувати на кристалі, площею кілька квадратних міліметрів, до 10 тис. елементів і більше за дуже невеликі витрати матеріалів і електроенергії.
По-друге, Цифрові методи передачі сигналів дозволяють збільшити пропускну здатність каналів зв'язку. В даний час розроблені такі широкосмугові передавальні середовища як оптичні кабелі. Однак для повної реалізації пропускної спроможностіоптичного кабелю потрібна стійкість до перешкод властива тільки цифровій техніці. Низька ефективність використання абонентських ліній може бути підвищена шляхом цифрового ущільнення. Дані з різними швидкостями передачі набагато ефективніше можуть передаватися з допомогою цифрової техніки передачі, ніж аналогової. Цифровими методами в єдиному потоціможуть передаватися мова, дані та сигнали зображень, а також сигнали керування та контролю процесів встановлення з'єднань у мережі.
По-третє,Цифрові методи забезпечують можливість складної обробки сигналів. Кодування аналогових сигналів дає можливість реалізувати їх цифрову обробку і суттєво знизити надмірність, а використання недорогих мікропроцесорів та мікро-ЕОМ забезпечує можливість більш складної їх обробки. Цифрова інформаціяможе оперативно накопичуватись без спотворень у цифровій пам'яті, яка зараз стає дешевшою і дозволяє більш ефективно використовувати обладнання мережі та забезпечити такі переваги, як регенерацію сигналів та зміна швидкості передачі.

Нарешті, цифрові методи забезпечують найкращі умови взаємодії з ЕОМ та терміналами користувачів.
Принципи, що використовуються для побудови мережі зв'язку в цілому, залежать від багатьох факторів. До них можна віднести:

· ємність національної мережі;

· площу території, яку охоплює мережу зв'язку;

· адміністративний поділ території країни;

· структуру та організацію технічної експлуатації засобів та мереж зв'язку;

· технічні засобита технології, що використовуються для побудови мережі та реалізації послуг;

· потреба у послугах зв'язку.

У зв'язку зі сказаним, можна виділити два загальні принципи побудови мережі зв'язку:

· багаторівневий;

· дворівневий.

Багаторівневий принцип розроблено для аналогових мереж зв'язку.
Двохрівневий принцип характерний при повній цифровізації мережі та впровадженні сучасних системкомутації (асинхронних, що використовують технології пакетної комутації – АТМ, ІР), а також потужних системпередачі, що використовують технологію SDH, WDM, Ethernet, що базуються на оптичних кабелях, високошвидкісні супутникові системи передачі.
Відповідно до багаторівневого принципу побудови стосовно телефонної мережі, вся територія країни ділиться на зони нумерації. До зон нумераціїпред'являються такі вимоги:

· Розмір зони повинен бути таким, щоб протягом тривалого часу (50 років) не довелося змінювати систему нумерації в межах зони;

· У межах зони нумерації повинна замикатися значна частина обміну, що виникає на мережі;

ємність зони нумерації не повинна перевищувати 8 мільйонів номерів.

Враховуючи вищесказане, межі зони, як правило, збігаються з адміністративними межами областей, країв, республік. Допускається, у разі потреби, утворення кількох зон біля області, краю, республіки.
В даний час на території Росії утворено 81 зону нумерації. Більшість із них створено у межах області чи республік. Але в деяких областях створено по дві зони і навіть три. Наприклад, біля Московської області створено чотири зони – 495, 496, 497,499.
В межах зони нумерації створюються місцеві телефонні мережі (ГТС, СТС, ТС) та внутрішньозонова телефонна мережа (ВЗТС), яка призначена для зв'язку різних місцевих телефонних мереж у межах зони нумерації та виходу користувача місцевих мереж на міжміську телефонну мережу (МГТС). Місцеві мережі та внутрішньозонові мережі зони нумерації утворюють зонову телефонну мережу (ЗТС). Зонові телефонні мережі різних зон зв'язуються між собою за допомогою міжміської телефонної мережі (МГТС). Зонові та міжміська телефонні мережі утворюють Національну телефонну мережу Росії. Національні мережі різних держав зв'язуються між собою за допомогою міжнародної телефонної мережі (МНТС).
Розвиток інформаційних технологійдозволяє, з урахуванням потреб користувачів у широкому спектрі телекомунікаційних послуг, вже зараз створювати повністю цифрові широкосмугові мережі зв'язку. Як показують розрахунки, для ефективного використаннязасобів зв'язку, вирішення проблем якості надання послуг, багаторівневий принцип побудови широкосмугових мереж є недоцільним.
Тому для побудови широкосмугових мереж зв'язку, що отримав назву мультисервісних мереж, було запропоновано дворівневий принцип побудови. Двохрівневий принцип передбачає створення в межах національної мережі, а також світу, мереж доступу та транспортної мережі.
Мережа доступу- Мережа зв'язку, що забезпечує підключення термінальних пристроїв (багатофункціональних) до кінцевого вузла транспортної мережі зв'язку.
Транспортна мережазв'язку – це мережа, що забезпечує перенесення різних видівінформації із використанням різних протоколів передачі.

8.2 Класифікація мереж електрозв'язку

Класифікація мереж електрозв'язкуза істотними ознаками дозволяє визначити місце кожної мережі у системі електрозв'язку РФ, виявити властивості мереж із різних точок зору з урахуванням системного підходу, оцінити роль і значення кожної мережі у процесі інформатизації нашого суспільства та економіці страны. Це дасть можливість зіставляти мережі між собою, розробляти вимоги до мереж та створювати мережі із заданими характеристиками. Мережі, що входять до ЄСЕ, можна класифікуватиза такими ознаками:

· видам інформації, що передається;

· територіальної ознаки;

· приладдя;

· організації каналів;

· сфери застосування для надання послуг;

· способу доставки повідомлень;

· рівнем інтеграції послуг;

· виду сигналу, що передається;

· способу розподілу повідомлень;

· функціональною ознакою;

· мобільності абонентів;

· кодів нумерації;

· типу середовища розповсюдження;

· обсягу послуг, що надаються;

· структура мережі.

По виду інформації, що передаєтьсямережі поділяються на телефонні, телеграфні, передачі, комп'ютерні мережі, сигнальні мережі тощо.

Єдина мережа електрозв'язку РФ складається з розташованих на території Російської Федераціїмереж електрозв'язку наступних категорій:

· мережу зв'язку загального користування;

· технологічні мережі зв'язку;

· виділені мережі зв'язку;

· мережі звязку спеціального призначення .

Мережа зв'язку загального користування (ССОП)призначена для надання послуг електрозв'язку будь-якому користувачеві на території РФ. Вона включає в себе телефонні мережі електрозв'язку, що визначаються географічно в межах території, що обслуговується, і ресурсу нумерації і не визначаються географічно в межах території РФ і ресурсу нумерації, а також мережі, призначені для надання населенню інших послуг зв'язку.
Мережа зв'язку загального користування є комплексом взаємодіючих мереж електрозв'язку, у тому числі мереж зв'язку для розподілу програм радіомовлення, телевізійного мовлення та мультисервісні мережі.
Мережа ССОП має приєднання до мереж зв'язку загального користування іноземних держав.

Виділені мережі зв'язку (ВСС).Є мережі зв'язку, призначені для надання послуг електронного зв'язку обмеженому колу користувачів або групам таких користувачів. ВСС можуть взаємодіяти між собою. ВСС, зазвичай, немає приєднання до мережі зв'язку загального користування, і навіть до ССОП іноземних держав. Технології та засоби зв'язку виділених мереж зв'язку, а також принципи їхньої побудови встановлюються власниками або іншими власниками цих мереж.
Мережа ВСС може бути приєднана до ССОП з переведенням до категорії мережі зв'язку загального користування, якщо ВСС відповідає вимогам, встановленим для ССОП. При цьому виділений ресурс нумерації вилучається та надається ресурс нумерації з ресурсу нумерації ССЗП. Надання послуг зв'язку операторами виділених мереж зв'язку здійснюється на підставі відповідних ліцензій у межах зазначених у них територій.

Технологічні мережі зв'язку (ТСС)призначені для забезпечення виробничої діяльності організацій, управління технологічними процесами у виробництві. Технології та засоби зв'язку, які застосовуються для створення технологічних мереж зв'язку, а також принципи їх побудови встановлюються власниками чи іншими власниками цих мереж. За наявності вільних ресурсів технологічної мережі зв'язку частина цієї мережі може бути приєднана до мережі ССЗП з переведенням у категорію ССЗП для надання платних послугзв'язку будь-якому користувачеві на підставі відповідної ліцензії. Таке приєднання допускається, якщо:
- Частина технологічної мережі, призначеної для приєднання до ССОП, може бути технічно або програмно, або фізично відокремлена власником від технологічної мережі.
- Приєднана до ССОП частина технологічної мережі зв'язку відповідає вимогам функціонування ССОП.
Частині ТСС, приєднаної до ССОП, виділяється ресурс нумерації з ресурсу нумерації ССОП. Національні мережі ТСС можуть бути приєднані до мереж ТСС іноземних держав задля забезпечення єдиного технологічного циклу.

Мережі зв'язку спеціального призначення (СССН)призначені для потреб державного управління, оборони країни, безпеки держави та забезпечення правопорядку. Ці мережі неможливо знайти використані платного надання послуг зв'язку, якщо інше передбачено законодавством РФ.

Виділені, технологічні та мережі спеціального призначення об'єднані у категорію мереж обмеженого користування (ОДП).

За територіальною ознакоюмережі поділяються на місцеві, внутрішньозонові, міжміські, міжнародні, регіональні, міжрегіональні, магістральні. Зазначена ознака використовується для первинних мереж, вторинних мереж, для мереж окремих операторів та операторів міжрегіональних компаній.

Ознака приналежностівизначає власника мережі Ним може бути держава, приватна особа, акціонерне товариство, організації та окремі підприємства.

По організації каналіврозрізняють первинні та вторинні мережі.

За сферою застосуваннядля надання послуг можна виділити телекомунікаційні та інфокомунікаційні мережі. Телекомунікаційна мережаскладається з ліній та каналів зв'язку, вузлів та кінцевих станцій та призначена для забезпечення електричним зв'язком користувачів. Інфокомунікаційна мережапризначена для забезпечення користувачів електричним зв'язком та доступу до необхідної інформації.

За способом доставки повідомленьрозрізняють мережі з комутацією каналів та мережі з накопиченням (мережі з комутацією повідомлень та з комутацією пакетів).

За рівнем інтеграції послугмережі ділять на кілька класів: моносервісні мережі з низьким рівнем інтеграції, середнім рівнем інтеграції та мультисервісні мережі, що надають необмежений обсяг послуг. До моносервісної мережі належить телеграфна мережа. До мереж із низьким рівнем інтеграції можна віднести аналогову телефонну мережу. До мереж із середнім рівнем інтеграції послуг відноситься мережа N - ISDN, мережа мобільного зв'язку 2G. Мультисервісна мережа – це мережа нового покоління NGN.

За формою переданих сигналівділять мережі на аналогові, аналогово-цифрові та цифрові.

За способом розподілу повідомленьмережі діляться: на комутовані, некомутовані, циркулярного зв'язку.

За функціональною ознакоюрозрізняють мережі доступу та транспортні мережі.

По мобільності абонентівможна виділити мережі фіксованого та мобільного зв'язку. Абоненти фіксованого зв'язку мають стаціонарні термінали, на відміну від абонентів мережі мобільного зв'язку.

За кодами нумераціїмережі поділяються на мережі географічних (коди ABC) та негеографічних (коди DEF) зон. Використання зазначених кодів пов'язані з створенням виділених, зокрема мобільних мереж, на мережі ЄСЕ РФ.

За типом використовуваного середовища розповсюдженнямережі поділяють: на провідні, радіомережі та змішані. У свою чергу, радіомережі поділяються на мережі наземні та супутникові.

За обсягом послуг, що надаютьсяможна виділити мережі, що займають суттєве становище (пропускають понад 25% трафіку і мають понад 25% монтованої ємності комутації від загальної ємності мережі). Такий мережі володіє домінуючий оператор зв'язку.

Важливою класифікаційною ознакоює структура мережізв'язку. На рис.8.3 представлені типові структури мереж, які відрізняються одна від одної числом ліній зв'язку, характером взаємодії вузлів, зв'язністю вузлів тощо.

Повнозв'язкова мережа (Мал. 8.3а) - "кожен з кожним". У такій мережі число ліній зв'язку дорівнює N(N-1)/2, де N – число вузлів мережі. Зв'язність h = N-1.

Деревоподібна мережа(Рис. 8.3б). У такій мережі між будь-якими двома вузлами може бути лише один шлях, тобто мережа однозв'язна h = 1. Число ліній зв'язку в такій мережі дорівнює N – 1. Приватними випадками деревоподібної мережі є: радіально-вузлова мережа (рис. 8.2в) , зіркоподібна мережа (рис. 8.3г) та лінійна мережа (рис. 8.3д).

Петльова (шлейфна, кільцева)мережу (рис. 8.3е). У ній число ліній зв'язку дорівнює N, і між кожними двома вузлами є два шляхи (h = 2).

Сітка – мережна мережа(Рис. 8.3 ж - м). У такій мережі кожен вузол зміщений лише з невеликою кількістю інших вузлів. Вибір тієї чи іншої структури мережі визначається, перш за все, економічними показниками та вимогами до надійності та живучості мережі.

Малюнок 8.3 Структура мереж різного виду

8.3 Мережі доступу

В даний час все більше визнання отримує поділ мережі зв'язку на дві частини: транспортну мережу та мережу доступу. Транспортна мережа представлена ​​міжміськими та внутрішньозоновими мережами зв'язку. Мережа доступу представлена ​​місцевими мережами та призначена для підключення різноманітних абонентських терміналів до транспортної мережі зв'язку.
На малюнку 8.4 показано модель перспективної телекомунікаційної системи та місце мережі абонентського доступу.
Перший елемент телекомунікаційної системи є сукупність термінального та іншого устаткування, яке встановлюється у приміщенні абонента.

Малюнок 8.4 Структура телекомунікаційної системи

Другий елемент мережу абонентського доступу.Зазвичай, у точці сполучення мережі абонентського доступу з транзитною мережею встановлюється комутаційна станція. Простір, що покривається мережею абонентського доступу, лежить між обладнанням, розміщеним у приміщенні абонента, та цією комутаційною станцією.

У ряді робіт мережа абонентського доступуділиться на дві ділянки:

· абонентські лінії (АЛ)розглядаються як індивідуальні засоби підключення термінального обладнання;

· мережа перенесення, що служить підвищення ефективності коштів абонентського доступу.

Третій елементтелекомунікаційної системи - транспортна мережа. Її функції полягають у встановленні з'єднань між терміналами, включеними до різних мереж абонентського доступу, або між терміналом і засобами підтримки будь-яких послуг.
Четвертий елемент телекомунікаційної системи засоби доступу до послуг,які забезпечують доступ користувачів до різних послуг електрозв'язку.

Розвиток абонентського доступу

Суттєві якісні зміни, властиві сучасній телекомунікаційній системі, торкнулися одного з найконсервативніших елементів мережі електрозв'язку – абонентської лінії (АЛ). Особливість сучасної телекомунікаційної системи полягає в тому, що роль АЛ та принципи її створення змінюються дуже суттєво. Поняття " абонентська лінія " вже не відображає суті елемента мережі електрозв'язку між терміналом користувача та комутаційною станцією. У технічній літературі з'явився новий, прийнятий у міжнародних стандартах і рекомендаціях, термін “Access Network” - “мережа доступу”. Мережа абонентського доступу і двох основних елементів. Перший елемент мережі дступа є сукупністю АЛ, а другий – мережу переносу. Найчастіше АЛ асоціюються з індивідуальним двопровідним ланцюгом, що забезпечує обмін інформацією смуги пропускання тональної частоти (ТЧ). Мережа перенесення призначена зниження капітальних витрат за лінійно-кабельні споруди у межах системи абонентського доступу. Цей фрагмент мережі доступу реалізується на основі систем передачі і, у ряді випадків, пристроїв концентрації навантаження. В окремому випадку, мережа перенесення може бути відсутня. Тоді, поняття мережа АЛ та мережа доступу (ЦД) стають тотожними.
Мережа абонентського доступу можна як сукупність первинної мережі та кількох вторинних мереж. Слід підкреслити, що в процесі розвитку засобів електрозв'язку, відмінності між первинною мережею та вторинними мережами стають менш помітними.

Кінцеві пристрої АБОНЕНТСЬКОГО ДОСТУПУ

(Кінцеві пристрої введення-виведення телекомунікаційних систем та периферійні пристрої ПЕОМ)

Вступ

Завданням даного модуля є вивчення студентами кінцевих (периферійних ) пристроїв введення виводу(УВВ) телекомунікаційних систем (систем передачі, ПЕОМ чи ПК). При цьому основну увагу буде приділено вивченню принципів функціонування УВВ, їх апаратного та програмного забезпечення, а також інтерфейсного обладнання за допомогою якого забезпечується доступ до телекомунікаційних систем передачі інформації.

Так як в даний час ПК виступає як телекомунікаційна система при апаратно - програмному способі реалізації, то при вивченні даного модуля будемо приділено увагу вивченню принципів функціонування персонального комп'ютера (ПК), апаратного та програмного забезпечення та його технічного обслуговування, а також УВВ ПК.

Крім того, буде приділено увагу:

пристроїв перетворення сигналів(УПС) та їх протоколів взаємодії. Як УПС можуть виступати модеми для різних систем зв'язку (телефонних, кабельних і радіо);

Вивчення принципів побудови факсимільних систем передачіта їх протоколів взаємодії.

За визначенням СПД - це сукупність технічних засобів - УВВ, АПД та середовища передачі, включаючи фізичні лінії зв'язку та каналоутворюючу апаратуру.

АПД, фізичні лінії зв'язку та каналоутворюючу апаратуру ви вивчили раніше, а УВВ вивчатимете в цьому модулі

Абонентський доступ

За визначенням, абонентський доступ- це доступ користувача до будь-якої інформаційної телекомунікаційної системи передачі (аналогового чи цифрового типу) у вигляді кінцевих пристроїв введення виведення й ліній зв'язку (каналу) чи інтерфейсного устаткування.

Від надійності САД більшою мірою залежить успішне здійснення багатьох найважливіших планів та заходів у різних галузях народного господарства.

Мережею абонентського доступу (САД) називатимемо - сукупність технічних засобів, між кінцевими абонентськими пристроями та телекомунікаційними системами (системи передачі даних, ПК).

При цьому як кінцеві пристрої введення виводу будуть виступати різні кінцеві установки введення виводу будь-якого виду інформації.

Класифікація систем абонентського доступу

Сьогодні є безліч технологій для побудови мережі доступу. Усі їх можна розділити на дві великі групи: дротові та бездротовітехнології абонентського доступу Як мережа доступу, так і мережа розподілу можуть бути побудовані на основі дротових та бездротових технологій.

У зарубіжній літературі можна також зустріти абревіатуру LL(Local Loop), тобто система абонентського доступу.

Серед провіднихТехнологій створення мережі розподілу найчастіше застосовують системи передачі, побудовані на мідному, оптоволоконном чи коаксіальному кабелі.

Бездротовірадіосистеми Local Loop (LL) мають абревіатуру WLL(Wireless Local Loop), тобто система бездротового абонентського доступу. Іноді WLL називають ще RLL(Radio Local Loop), тобто система абонентського радіодоступу.

У числі провідних слід згадати вже розроблені та доступні технології, що дозволяють організувати навіть на основі існуючих мідних кабельних ліній високошвидкісні цифрові абонентські лінії.

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

З їх допомогою можна передавати дані по звичайному телефонному мідномукабелю зі швидкістю від 2 до 10 Мбіт/с.

Системи передачі на оптоволоконнийабо коаксіальномукабелі забезпечують передачу даних із швидкістю до 1 Гбіт/с.

Можна виділити три основні класи таких систем:

Системи абонентського доступу до мереж передачі даних;

Системи підключення абонентів до телефонної мережі загального користування;

Системи інтегрального типу.

У свою чергу, системи абонентського доступу до мереж передачі даних можна розділити на такі підкласи:

а) системи, орієнтовані обслуговування абонентів з невеликою індивідуальною інтенсивністю коротких транзакцій (системи моніторингу різного призначення, платіжні системи безготівкового розрахунку та інших.);

б) системи, орієнтовані забезпечення доступу до мережевих інформаційних ресурсів (Інтернету, послуг ISDN і віддаленого доступу до локальних комп'ютерних мереж та інших.). Спектр послуг, що надається системами цього класу, надзвичайно широкий.

Радіосистемидля підключення абонентів до телефонної мережі іноді ще називають "телефонними подовжувачами". Як правило, основне призначення таких систем – забезпечити підключення телефонних абонентів до телекомунікаційних мереж загального користування. Часто бездротові телефонні подовжувачі надають також послуги передачі даних через модем і факсимільних повідомлень.

Системи абонентського бездротового доступу як засіб підключення абонентів до мереж зв'язку зараз набувають у всьому світі широкої популярності. Це пояснюється, в основному, дешевизною, короткими термінами впровадження та рівнем послуг, порівнянним із рівнем послуг провідних технологій зв'язку. Вважається, що системи WLL є оптимальним рішенням для країн із слабкою або застарілою інфраструктурою мереж зв'язку. Тому такі мережі активно розвертаються у всьому світі. Проблема підключення абонентів до АТС чи мереж передачі зараз дуже актуальна.

Системи WLL розробляються багатьма фірмами, серед яких Alvarion, Motorola, Alcatel, Philips, Ericsson, Qualcomm, Siemens.

Типова структура системи абонентського доступу, як правило, включає в себе мережа доступу(access network) та мережа розподілу(Distribution network).

Термін " мережа доступувикористовується для опису частини мережі між абонентським обладнанням і точкою доступу до ресурсу первинної мережі.

Термін " мережа розподілу" передбачає частину мережі між точкою доступу і точкою розподілу.

Мережа розподілу може бути відсутня, якщо мережа доступу починається безпосередньо від точки розподілу ресурсу первинної мережі. У точці доступу має забезпечуватись реалізація протоколів мережі доступу при взаємодії з абонентськими блоками, протоколів мережі загального користування під час роботи з вузлом комутації, а також взаємна конвертація цих протоколів та керування потоком даних у системі абонентського доступу.

На практиці ці функції виконують такі пристрої: маршрутизатори (у мережах передачі даних), концентратори та Базові станції (у стільникових мережах та системах бездротового абонентського доступу), комутатори та міні-АТС (у провідних телефонних мережах) та інші.

Як мережі доступу, так мережі розподілу можуть бути використані різні технології. Можна розгортати гібридні мережі типу "кабель-радіолінія" або "радіолінія-кабель". Допустимі різноманітні конфігурації мережі, які залежать від пропускної спроможності, вартості запланованої мережі, топології, обмежень, що вводяться різними регулюючими організаціями, тощо.

У разі організації радіолінії між точкою доступу та абонентами в зоні радіовидимості Базової станції розташовуються мобільні термінальні пристрої користувачів або абонентські блоки, що утворюють одну комірку. Якщо охопити всіх абонентів з допомогою однієї базової станції неможливо, використовують багатосотовий принцип.

Мобільний термінал- компактний портативний пристрій, за допомогою якого абонент має безпосередній доступ до мережі зв'язку.

Абонентський блок - це стаціонарне приймально-передавальне радіопристрій невеликих розмірів із внутрішньою або зовнішньою антеною.

Кінцеве користувальницьке обладнання (РС, або телефон) підключається безпосередньо до абонентського блоку і через радіоканал має доступ до мережі зв'язку.

Коли мережа доступу реалізована як радіоліній, вона зазвичай має одно- чи двухчастотную структуру. У першому випадку використовується одна смуга частот передачі пакетів до базової станції і від неї. Ця структура має низку істотних недоліків, що обмежують її застосування в мережах з великою кількістю абонентів.

Іншим варіантом є двочастотна структура. На одній із частот реалізується канал множинного доступу, де всі абоненти здійснюють передачу на базову станцію, а на іншій - прийом із базової станції, звідки абоненти приймають пакети.

Сьогодні завдяки значному зростанню ІТ проста телефонна служба вже не задовольняє кінцевих користувачів – їм необхідна технологія одночасної передачі даних та швидкий доступв інтернет. Однак із цими завданнями вузькосмугові аналогові системи вже не справляються.

виявлення нових ІТ-технологій та значне підвищення їх продуктивності призвело не тільки до бурхливого розвитку нових інформаційних систем, а й до розширення функціональності та спектру послуг, що надаються існуючих мережзв'язку. Невідомі раніше, але перспективні технології стають необхідними атрибутами сучасних телекомунікацій, проте без відповідної інфраструктури зв'язку вони можуть залишитися назавжди лише проектами.

Як відомо, основу сучасної інфраструктури телекомунікацій утворюють волоконно-оптичні та інші наземні. цифрові системипередачі та комутації, а також супутникові системи зв'язку. Усі сучасні телекомунікаційні мережі оптимізуються та перебудовуються відповідно до дворівневої ієрархії: магістральні транспортні мережі та мережі доступу.

Такий пристрій набагато економічніший і зручніший для побудови відкритих систем та доставки інтегрованих послуг: загальна технологія та єдиний потік інформації об'єднують обидва рівні. Однак не варто забувати, що при будівництві мережі більшість всієї вартості припадає на її нижню ланку, а саме - на місцеву мережу, тобто на мережу доступу. Причому останній її відрізок, так звана остання миля, може виявитися набагато дорожчим за решту сотень і тисяч миль. Побудувати цей ключовий відрізок мережі буває надзвичайно важко, і для вирішення цієї проблеми сьогодні на ринку представлена ​​ціла низка технологій. Крім традиційних дротових технологій передачі інформації використовуються, зокрема, бездротові системи абонентського доступу.

Ще кілька років тому організація абонентського доступу, що називається, «по повітрю» могла здатися мережному оператору повною маренням, проте вже сьогодні більшості з них цілком очевидні переваги, що надаються технологією радіодоступу. Початківцям технологія бездротового доступу дозволяє в найкоротші терміни та з найменшими витратами впровадитися на ринок послуг зв'язку, а традиційним операторам - збільшити кількість абонентів та перелік послуг, що, як правило, позитивно позначається на прибутку.

З урахуванням відставання Росії, і особливо віддалених її регіонів, від західних країн за поширеністю мережевої інфраструктури концепція бездротового доступу стала для нас привабливим рішенням і набула широкого поширення.

Системи абонентського доступу

Існує дві групи технологій абонентського доступу, призначених для вирішення проблеми останньої милі, - провідні та бездротові рішення.

З дротових слід назвати технології, що дозволяють організувати навіть з урахуванням існуючих мідних кабельних ліній високошвидкісні цифрові абонентські лінії. До них відносяться HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Line), ADSL (Asymmetrical DSL) та SDSL (Symmetrical DSL). За допомогою цих технологій можна передавати дані на швидкості від 2 до 8 Мбіт/с стандартного мідного кабелю. Системи передачі на оптоволоконному чи коаксіальному кабелі сьогодні забезпечують передачу даних зі швидкістю до 1 Гбіт/с. Якщо мережа доступу є ЛОМ, можливе застосування звичних провідних мережевих технологій.

Останнім часом бездротові технології організації абонентського доступу (Wireless Local Loop, WLL) стають дедалі популярнішими. Для передачі даних тут використовується інфрачервоне та світлове випромінювання або радіосигнал. З метою організації мережі розподілу найчастіше застосовують бездротові магістралі з урахуванням використання каналів. супутникового зв'язку, лазерного або вузькоспрямованого інфрачервоного зв'язку, вузькосмугового та широкосмугового радіорелейного зв'язку.

Для вирішення різноманітних завдань оператори можуть використовувати різні технології: вузькосмугові системи можуть виявитися особливо ефективними в приміських зонах та сільській місцевості, а для альтернативних операторів – і в міських умовах; радіодоступ може бути високоефективним надання широкосмугових послуг.

Вузькосмугові системи

Здебільшого такі системи призначені передачі мови. Ці засоби представлені фіксованими радіотерміналами для використання у мережах стільникового зв'язку. Такі системи не пристосовані для високошвидкісної передачі даних через алгоритми компресії мови, що використовуються і застосовуються для абонентів житлового сектора, таксофонних послуг та ін.

Системи високоякісних послуг бездротового доступу

Ці системи побудовані за допомогою стандартів бездротової телефонії. Системи фіксованого радіодоступу мають більш високу якість передачі мови, ніж вузькосмугові системи (використовується кодування АДИКМ 32 Кбіт/с), і здатні забезпечувати факсимільний та модемний зв'язок.

Широкосмугові системи

Ці системи працюють у кількох діапазонах частот – від 2,4 до 28 ГГц. Вони забезпечують передачу високошвидкісних потоків даних корпоративним користувачам, передають цифрові потоки n*Е1 до кінцевих пристроїв (мультиплексорів, УВАТС, базових радіоблоків) стільникових мережмобільного та фіксованого зв'язку тощо).

У бездротових радіосистемах для мережі доступу використовуються такі способи поділу каналів, як TDMA (Time Division Multiple Access), E-TDMA (Extended TDMA), FDMA (Frequency Division Multiple Access), CDMA (Code Division Multiple Access), W-CDMA (Wideband ), і навіть їх модифікації.

Переваги WLL

Постійно зростаючі вимоги, що пред'являються компаніями до ємності та якості систем зв'язку, спонукають операторів і провайдерів шукати нові способи організації мереж зв'язку передачі даних, щоб розширити спектр та підвищити якість послуг. Тому бездротові WLL-системи користуються все більшою популярністю: у тих районах, де прокладання кабелю утруднене, нерентабельне або зовсім неможливе (важкодоступні райони, сільська місцевість, приміські зони), вони мають значні безперечні переваги.

Оскільки кабелі мають властивість швидко фізично зношуватися, а якість та номенклатура провідного доступу далеко не завжди відповідають очікуванням, проблема організації абонентської мережі (останньої милі) вже давно стала головним болем багатьох операторів. Мережі Wireless Local Loop вільні від багатьох перерахованих недоліків і мають такі переваги:

• низька вартість обладнання, малий термін окупності системи (близько чотирьох років) та у кілька разів нижча вартість десятирічного життєвого циклу. При використанні бездротової технології основні витрати припадають на обладнання, ціни на яке неухильно падають. Вже сьогодні у ряді випадків радіодоступ є вигідною альтернативою провідному рішенню. Вартість системи WLL, яка використовує радіоканали, не залежить від довжини кабелю, стану ґрунтів, наявності водних поверхонь та заболочених ділянок у межах зони обслуговування. До того ж абонентська мережа, побудована на мідному або волоконно-оптичному кабелі, є досить громіздким господарством, що вимагає, як правило, тривалого поетапного впровадження та значних капітальних витрат;
• простота та гнучкість при розширенні мережі. Можливість порівняно легкої трансформації у мережу мобільного зв'язку;
• простота та швидкість нарощування. Для підключення до системи нового абонента достатньо забезпечити його абонентським пристроєм. У разі зростання системи її можна легко розширити додатковими абонентськими модулями та обладнанням базових станцій;
• висока швидкість введення в експлуатацію та значно менша трудомісткість робіт із підключення. WLL дозволяють у короткий термін розгорнути систему великої абонентської ємності, із щоденним підключенням десятків і сотень абонентських пристроїв. Це, по-перше, має велике значення для операторів зв'язку в умовах жорсткої конкуренції на ринку телекомунікаційних послуг, коли важливо випередити можливих конкурентів і якнайшвидше отримати віддачу від вкладених коштів. А по-друге, забезпечує простоту та зручність (а отже, і низькі витрати) проведення монтажних робіт;
• відсутність обмежень щодо рельєфу місцевості. Передача сигналу забезпечується незалежно від рельєфу місцевості завдяки можливості розміщення БС на панівних висотах та/або використання ретрансляторів;
• гнучка політика інвестування створюваної мережі. Дротова інфраструктура вимагає великомасштабних інвестицій, які суттєво випереджають прогнозовані потреби у кількості абонентських ліній і не завжди виявляються виправданими, тоді як бездротова технологіядопускає покрокове інвестування дрібними частками, що дозволяє точніше відстежувати прогнозовані потреби. Невисокий відсоток використання кожної абонентської пари на місцевих мережах робить неефективними та малопривабливими для інвесторів великі капіталовкладення та знижує окупність кабельних систем. Будь-яке розширення мережі вимагає дуже великих інженерних робіт на кабельних трасах, а прокладання та організація ліній зв'язку стає складною проблемою, особливо у старих містах, і потребує підвищених капітальних витрат у сільській місцевості;
• Висока надійність. Кількість відмов WLL становить трохи більше 6-10% від кількості відмов кабельної мережі.

Беручи до уваги той факт, що 90% населення Росії проживає на територіях із середньою щільністю населення менше 80 осіб на квадратний кілометр, будівництво та експлуатація систем WLL може виявитися більш рентабельною справою, ніж використання систем із провідним принципом доступу.

Побудова радіомережі

найскладнішим етапом у побудові бездротової мережіє будівництво інфраструктури мережі та її проектування. Зазвичай вирішенням цього завдання займається постачальник обладнання чи спеціалізована компанія. Конфігурація мережі залежить від топографії, продуктивності мережі та ціни, яку готовий заплатити покупець, від обмежень, що накладаються навколишнім середовищем та різними регулюючими організаціями, від певної стратегії оператора тощо.

Часто оператор не може заздалегідь вказати точне розташуваннякожного конкретного абонента, а лише орієнтовний район розташування груп користувачів. Після створення проекту оператор виконує постачання абонентських пристроїв та здійснює монтаж обладнання для кожного користувача сам - без залучення проектувальника.

Слід зазначити, що стільникова реалізація бездротових систем, особливо при перекритті стільників, потребує ретельного планування частот, від якого залежить ємність системи. Технологія DSSS використовує вбудовані засоби розподілу частот. При застосуванні технології FHSS для запобігання інтерференції сигналів сусідніх стільників необхідно динамічне управління частотами; воно має підвищувати ефективність використання частотного спектра та ємність системи.

Обладнання та виробники

а сьогодні є три основні підходи до побудови систем бездротового абонентського доступу:

1. Системи на базі технологій та стандартів стільникового рухомого зв'язку. Дана категорія систем характеризується досить високою ємністю сот і великою дальністю зв'язку між базовими станціями і терміналами користувача. Дальність зв'язку (для конкретної БС) в залежності від багатьох факторів (від рельєфу місцевості, параметрів антен, способу передачі, діапазону частот тощо) може досягати десятків кілометрів. З урахуванням того, що дані системи працюють на частотах мереж рухомого зв'язку стандартів NMT-450, AMPS, D-AMPS або GSM, можна вважати, що з комерційної точки зору вони перспективні для вже діючих операторів стільникових мереж і малоперспективні для операторів-початківців внаслідок конкуренції з сторони діючих операторів, дефіциту частот та ін.
2. Системи з урахуванням стандартів безшнурової телефонії. Системи стандартів безшнурової телефонії (CT-2, DECT) забезпечують відносно невеликі радіуси сотень (0,2-5 км). Порівняно із системами стільникового рухомого зв'язку, їх малопотужні та менш громіздкі базові станції простіше та дешевше встановлювати. Ці системи не вимагають частотного планування, що значно спрощує їхню інсталяцію. Системи стандартів CT-2 та DECT забезпечують більш високу якість мови та більшу швидкість передачі даних у порівнянні з системами на базі стільникових стандартів. Для зв'язку базової станції з контролером системи можуть використовуватися дротові та бездротові канали, наприклад радіорелейні та космічного зв'язку. При цьому забезпечується можливість винесення базових станцій (наприклад, передмістя, мікрорайони, окремі населені пункти тощо) на видалення до 50 км і більше. Вибір фізичного середовища передачі залишається за оператором.
3. Фірмові системи. Системи цієї категорії настільки сильно відрізняються одна від одної своїми базовими радіотехнологіями, параметрами та можливостями, що дати їм загальну характеристикунеможливо. Для зручності розділимо їх на дві групи: вузькосмугові та широкосмугові. Вузькосмугові системи схожі з системами WLL на базі технологій та стандартів стільникового зв'язку. Вони забезпечують досить велику дальність радіозв'язку та невисоку швидкість передачі даних. Широкосмугові системи мають дуже велику швидкість передачі даних (до 144 Кбіт/с) і високу схибленість, але їх максимальні радіуси зон обслуговування БС трохи менше, ніж у вузькосмугових систем. Великою перевагою таких систем є можливість роботи в частотному діапазоні, вже зайнятому іншими радіозасобами, наприклад, стільниковими системами зв'язку. Одним з найбільш важливих етапів проектування систем WLL є визначення необхідної кількості радіоканалів в залежності від кількості абонентів, що обслуговуються, і характеристик системи зв'язку з точки зору інтенсивності створюваного навантаження і ймовірності відмов (втрат). Більшість фірм, що пропонують свої системи, орієнтуються на навантаження, яке створюється одним абонентом, в межах 0,05-0,1 Ерл з ймовірністю відмови 1%.

У разі організації радіолінії між точкою доступу та абонентами в зоні радіовидимості базової станції розташовуються мобільні термінальні пристрої користувачів або абонентські блоки, що утворюють одну комірку. Якщо охопити всіх абонентів з допомогою однієї базової станції неможливо, використовують багатосотовий принцип.

Коли мережа доступу реалізована як радіоліній, вона зазвичай має одно- чи двухчастотную структуру. У першому випадку використовується одна смуга частот для передачі пакетів до базової станції та від неї, але ця структура має ряд істотних недоліків, що обмежують її застосування в мережах з великою кількістю абонентів. Іншим варіантом є двочастотна структура: однією з частот реалізується канал множинного доступу, де всі абоненти здійснюють передачу на базову станцію, але в інший - прийом з базової станції, звідки абоненти приймають пакети.

Основні параметри систем WLL та компанії, що виробляють ці системи, представлені в табл. 2 .

Провайдери та оператори

ще кілька років тому системи WLL займали лише невелику нішу телекомунікаційного ринку, і, за прогнозами аналітиків, масштаби їх використання при встановленні нових ліній зв'язку мали дорівнювати приблизно 5%. Але вже сьогодні системи бездротового доступу використовуються надзвичайно широко, їхня частка становить приблизно 20% від новостворених ліній і продовжує зростати. Однак для того, щоб залучити клієнтів, провайдерам бездротового доступу необхідно довести свою перевагу над операторами, причому ціна не є єдиним критерієм.

Сьогодні спостерігається тенденція до інтеграції, тобто провайдери послуг пропонують підключення до Інтернету, зв'язок на великі відстані та інші послуги на базі існуючої інфраструктури діючих операторів.

Залежно від типу пропонованих послуг та операційних вимог, Загальні вимогиоператорів до технології можна поділити на кілька категорій:

• розвинена радіотехнологія;
• ефективне та гнучке використання спектра;
• просте планування частоти;
• простота встановлення;
• забезпечення великої ємності за різноманітних сценаріїв.

Перспективи розвитку WLL

Цілком прогнози аналітиків та фахівців щодо розвитку систем на основі бездротового доступу позитивні. Наприклад, менеджер компанії Motorola NSS із глобальної стратегії розвитку мереж абонентського радіодоступу Вільям Вебб (William Webb), сповнений оптимізму: «Прогнози, зроблені в останній рік, виглядають досить реалістичними. Передбачається, що в середньому кількість ліній WLL досягне до 2004 року приблизно 50 млн. Наш власний прогноз є дуже близьким до цього».

Комп'ютерПрес 12"2001