Определение сети доступа
Транспортной является та часть сети связи, которая выполняет функции переноса (транспортировки) потоков сообщений от их источников из одной сети доступа к получателям сообщений другой сети доступа.
Сеть доступа – это совокупность сетевых элементов, обеспечивающих доступ абонентов к ресурсам транспортной сети с целью получения услуг. Сеть доступа связывает источник (приемник) сообщений с узлом доступа (УД), являющимся граничным между сетью доступа и транспортной сетью.
На обложке данного учебного пособия приведён рисунок, иллюстрирующий понятия: «транспортной сети» и «сети доступа».
Основными технологиями современной транспортной сети являются: WDM, NGSDH (SDH нового поколения), MPLS и, конечно, 10GE.
В современной сети доступа в настоящее время применяется громадное количество различных технологий, например: различные виды DSL (ADSL, HDSL, VDSL); различные виды оптического доступа (FTTH – оптика в квартиру, FTTB – оптика в здание, FTTC – оптика в уличный шкаф); различные виды радиодоступа (Спутниковый доступ, Wi-Fi, WiMAX, LTE), MetroEthernet и т. д.
Способы организации абонентского доступа
Стремление получать данные из сети Интернет
с помощью низкоскоростных технологий
подобно попытке высосать желе через соломинку.
Сеть абонентского доступа – это участок сети связи от телефонной станции до абонентских оконечных устройств. Очень часто этот участок называют – «последняя миля». Вначале 90-х годов прошла модернизация и цифровизация магистральных сетей и коммутационных станций. «Последняя миля» стала в тот момент «горлышком бутылки», сдерживавшим стремительное развитие услуг связи. Это привело к появлению новых технологий, позволивших снять напряжённость на участке «последней мили».
Среди этих технологий можно выделить следующие (рисунок 5.1) :
1. Доступ по радиоканалу;
2. Доступ по сети кабельного телевидения;
3. Доступ в Интернет по бытовой электрической сети;
4. Оптический доступ (проводной – FDSL и беспроводной – SkyDSL);
5. Модемный доступ по существующей телефонной линии и т. д.
| Симметричный |
| Асимметричный |
| ISDN |
| VDSL (TDD) |
| ТФОП |
Рисунок 2.1 – Классификация способов абонентского доступа
1 Радиодоступ может быть осуществлён несколькими путями .
a) Для подключения к Интернету по радиоканалу абонент использует радиомодем (2G, 3G ,4G), который подключается к компьютеру. Использование радиоканала имеет ряд преимуществ: быстрая инсталляция, нет необходимости прокладывать кабель, высокая скорость передачи данных (до нескольких десятков Мбит/с). Большая часть радиооборудования беспроводных сетей работает в диапазоне частот 2,4 ГГц. Недостаток этого вида доступа – невысокая надёжность и невысокое качество организованного соединения.
b) Если абонент живёт в районе, сильно удалённом от телефонной станции, где нет возможности проложить медный или оптический кабель, то он может воспользоваться доступом в Интернет по спутниковому каналу . Недостатком такого способа доступа является высокая стоимость приёмопередающего оборудования и высокая цена за получение трафика.
c) Доступ в Интернет можно осуществить также по мобильному телефону . При использовании сотового телефона для выхода в Интернет возможны два варианта доступа. Сотовый телефон может использовать либо собственные возможности мини-терминала (маленький экран и мини-браузер), либо выполнять роль модема. Во втором случае сотовый телефон подключается к компьютеру.
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
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.
Введение в ISDN.
По определению МСЭ ISDN (Integral Service Digital Network - цифровая сеть с интеграцией служб) представляет собой сеть, которая предусматривает сквозные цифровые соединения между оконечными устройствами и обеспечивает предоставление широкого спектра речевых и неречевых услуг, доступных им с помощью ограниченного набора стандартизированных интерфейсов.
Первоначально ISDN воспринималось как средство модернизации существующей инфраструктуры, то есть как новый способ передачи речевых сообщений. Сейчас ISDN воспринимается как средство, позволяющее производить обмен речевыми сообщениями, данными, текстом, видеоизображением по стандартным линиям со скоростями более высокими, чем у обычных модемов. При этом гарантируется высокое качество и высокая надежность передачи, а также широкий набор сервисных функций.
Особенности ISDN.
Коммутация цифровых потоков обеспечивает сквозные цифровые соединения между оконечными устройствами. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые сигналы происходит на уровне оконечных ISDN устройств.
Принцип распределенной телефонной станции. Согласно этому принципу все станции в ISDN сети логически объединены в одну и могут рассматриваться абонентами в качестве единой ISDN станции. Это позволяет оптимизировать маршрут и нагрузку на каналы (функция управления сетью), а также предоставить ряд дополнительных услуг.
Большая достоверность и скорость установления соединения (около 30 мсек. на один узел).
4. Возможность передачи посредством одного порта ISDN речи, данных, изображения, текста по одной паре проводов, идущих от абонента.
Условия функционирования ISDN.
1. Все станции должны быть цифровыми и поддерживать работу в ISDN сети.
2. Межстанционные соединения должны быть реализованы посредством сигнализации ОКС-7 с подсистемами ISUP и SCCP. На ведомственной сети при организации межстанционной связи рекомендуется также применение сигнализаций DSS1 и QSIG на первичном и основных доступах.
3. В качестве абонентской сигнализации должна быть использована сигнализация DSS1.
Пример ISDN - сети приведен на рисунке 1.
Рисунок 1. Структура ISDN сети.
Абонентские доступы в сети ISDN.
Абонентское подключение в сети ISDN называется абонентским доступом. Каждая ISDN станция предлагает аналоговый и цифровой абонентский доступы. При использовании аналогового абонентского доступа возможно использование сети ISDN только для телефонных вызовов или соединений через модем. При использовании цифрового абонентского доступа возможно использование всего набора основных и дополнительных услуг сети ISDN. На цифровом абонентском доступе всегда используется сигнализация DSS1.
Цифровой абонентский доступ может быть реализован:
· по двухпроводной медной паре (такие линии используются в аналоговой телефонии). Такой тип доступа называется базовым (основным) доступом (Basic Rate Access - BRA) . Посредством такого доступа к ISDN станции общего пользования подключаются ISDN абоненты и небольшие офисные АТС. При таком подключении абонентская установка получает два В-канала со скоростью передачи 64 Кбит/сек, и канал сигнализации со скоростью передачи 16 Кбит/сек (D-канал). Иногда такой тип подключения определяют как (2B+D).
· по четырехпроводной медной линии. Такой тип доступа называется первичным доступом (Primary Rate Access - PRA) . Посредством такого доступа производится подключение к ISDN станции сети общего пользования больших и средних ведомственных станций. При таком подключении оконечный терминал получает для использования 30 В-каналов со скоростью передачи 64 Кбит/сек и один канал сигнализации (D-канал) со скоростью передачи 64 Кбит/сек. Иногда такой тип подключения определяю как (30B+D).
2.1.Базовый доступ ISDN (BRA).
Конфигурация базового доступа приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Базовый доступ ISDN.
Подключение абонентских терминалов к станции осуществляется посредством двухпроводной медной линии с использованием устройства сетевого окончания (Network Terminator - NT). Сетевое окончание предназначено для подключения терминальной установки к абонентской линии и для обеспечения совместного использования одной абонентской линии несколькими абонентскими установками Функционально блок NT разделяется на два субблока NT1 и NT2. Первую задачу реализует NT1, вторую - NT2. Эти устройства могут быть выполнены как в виде отдельных блоков, так и в виде одного общего блока.
На абонентском доступе определены контрольные точки для достижения совместимости оборудования различных производителей. В контрольной точке S определен протокол (логический интерфейс) взаимодействия терминала пользователя и NT2. В контрольной точке U определен протокол взаимодействия NT1 и станционного оборудования. В контрольной точке Т определен протокол работы устройств NT1 и NT2.
Интерфейс Sо представляет собой четырехпроводную шину и обеспечивает организацию двух стандартных двунаправленных каналов со скоростью передачи 64 Кбит/сек (В-каналов), канала сигнализации (D-канала) со скоростью передачи 16 Кбит/сек и служебного канала, используемого для целей синхронизации, эхоподавления и т. д. По шине Sо осуществляется питание пользовательского оборудования. В каждом из направлений информация передается со скоростью 192Кбит/сек. Информация передается в виде пакета (фрейма) длиной 48 бит, частота повторения 4000 раз в секунду. При этом каждый цикл передаются 16 бит на каждый В-канал, 4 бита на D-канал и 12 бит используются для служебных целей. К шине Sо могут быть одновременно подключены до 8 абонентских терминалов различных типов. Однако в их распоряжении находятся только 2 В-канала, следовательно, в активном состоянии (например, в состоянии установления соединения или в разговорной фазе) могут быть одновременно только один (например, видеофон) или два абонентских (например, ISDN-телефоны) терминала.
Возможны следующие варианты S-шины (рисунок 3а, б, в).
Рисунок 3а. Удлиненная шина.
Рисунок 3б. Соединение точка-точка.
Рисунок 3в. Типы S-шины.
Интерфейс Ukо представляет собой двухпроводную линию и обеспечивает организацию двух двусторонних В-каналов и одного D-канала. Скорость передачи информации составляет 160 Кбит/сек (144 Кбит/сек полезной информации).
Длина интерфейса U K 0 может составлять от 2,3км. до 8 км. Преобразование двухпроводного интерфейса U K 0 в четырехпроводный S 0 интерфейс осуществляется устройством сетевого окончания (NT).
2.2. Первичный доступ ISDN.
Аналогичен основному доступу. К ведомственной АТС подключенной с помощью первичного доступа подаются 30 В-каналов со скоростью передачи 64Кбит/сек и один D-канал со скоростью передачи 64 Кбит/сек. Обычно для обеспечения PRA-доступа используют систему ИКМ-30. При этом 1-15, 17-31 временные интервалы используются в качестве В-каналов, 16 временной интервал - в качестве D-канала Сигнальная информация (D-канальные сообщения) для всех В-каналов передаются в D-канале.
Услуги ISDN.
Под услугой, оказываемой ISDN, понимается то, что предлагается пользователю в порядке удовлетворения конкретных требований к связи
Предусмотренные ISDN услуги классифицируются следующим образом. Существуют основные услуги (basic service) и дополнительные услуги (supplementary services). Основная услуга описывает предлагаемую пользователю услугу в ее основном (минимальном) варианте. Дополнительные услуги модифицируют или дополняют основную услугу в отношении качества или удобства связи. Для пользователя как самостоятельные они не предлагаются, а только используются в сочетании с основными услугами.
В свою очередь основные услуги делятся на услуги переноса информации (bearer services) , соответствующие уровням 1-3 эталонной модели ВОС и услуги предоставления видов связи (teleservices) , соответствующие уровням 4-7 эталонной модели ВОС. Иногда услуги предоставления видов связи называют «высокоуровневой совместимостью» (High Level Capabilities). Услуги переноса информации предоставляют свои услуги услугам предоставления видов связи.
Похожая информация.
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.
10.5.1 Современное развитие местных сетей электросвязи ориентировано на предоставление наиболее полного спектра услуг, начиная от стандартной телефонии до современных услуг мультимедиа. Это позволяет рассматривать элементы сетей не только с точки зрения наличия определенных линейных сооружений и различной аппаратуры, но и функционального назначения.
10.5.2 Сеть абонентского доступа - 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.
10.5.3 Исходя из данного определения, границы сети абонентского доступа достаточно широко варьируются в зависимости от типа передаваемой информации (аналоговая телефония, услуги ЦСИС, передача данных и интернет, радиовещание, телевидение) и включают в себя различные фрагменты традиционных проводных и беспроводных сетей. В каких-то случаях это всего лишь абонентские линии, в каких-то - это абонентские линии, абонентские концентраторы и соединительные линии до опорных АТС, в каких-то - это савокупность активного оборудования xDSL и медных или оптических линий связи и т. д.
Также в качестве среды переноса информации могут использоваться фрагменты сети кабельного телевидения, аппаратура беспроводной связи.
10.5.4 Сети абонентского доступа, работающие на основе проводных технологий, можно условно подразделить на следующие виды:
а) аналоговые абонентские линии АТС и цифровые системы уплотнения абонентских линий, позволяющие организовать несколько телефонных линий по одной паре медного кабеля;
б) цифровая сеть с интеграцией услуг (ISDN), предполагающая организацию цифровых абонентских линий на основе интерфейсов базового (BRI) и первичного доступа (PRI). Нередко помимо терминалов ЦСИО (ISDN) в данные сети включается оборудование учрежденческих и учрежденческо-производственных АТС корпоративных пользователей услуг связи;
в) сеть на основе технологии ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия), позволяющая организовывать одновременно с аналоговой телефонией асимметричный канал передачи данных. Наибольшее развитие данной технологии связано с ростом в потребности доступа к сети Internet. Сеть обеспечивает при низкой стоимости выделенный канал для доступа в Internet, работает по существующим абонентским линиям и используется, в основном, индивидуальными клиентами телефонной сети связи;
г) сеть доступа на основе технологий xDSL (кроме ADSL), обеспечивающая различные варианты (скорость, вид передаваемой информации) доступа к сетям связи. Сеть предназначена для подключения корпоративных и индивидуальных пользователей и может работать по медным и оптическим линиям связи;
д) сеть беспроводного абонентского доступа WLL (беспроводная абонентская линия), предполагающая стационарное размещение или ограниченную подвижность абонентского радиооборудования и не требующая при развертывании больших затрат на строительство кабельных сооружений. Данная сеть может строиться на базе аппаратуры, работающей по стандарту DECT.
10.5.5 На сегодняшний день на рынке имеется значительное количество видов оборудования отечественного и импортного производства, применяемого для организации сетей абонентского доступа.
10.5.6 При оборудовании сетей абонентского доступа применяются такие же виды технологии и организации работ, как при монтаже других систем связи.
10.5.7 Монтаж и настройка различного оборудования сетей абонентского доступа требует участия специалистов в области телефонии, передачи данных, систем передачи, радиосвязи, кабельных линий и т.д.
10.5.8 Производство работ по проектированию, монтажу и настройке активного и пассивного оборудования должно осуществляться в соответствии с методиками и инструкциями производителей для каждого конкретного типа оборудования.