- •0 Системи доступу до інформаційних ресурсів
- •П.О. Пашолок, в.В. Антиков
- •Схвалено
- •Протокол № 5
- •1. Характеристики та особливості систем доступу до інформаційних ресурсів (послуг електрозв’язку)
- •1.1. Структура глобальної інформаційної мережі (gll) гім
- •1.1.1. Основні елементи еталонної моделі (gll) гім
- •Інтерфейси мережі доступу (мд)
- •Основні проблеми впровадження систем доступу
- •1.2 Топологія, архітектура і характеристики мережі абонентського доступу
- •1.2.1. Короткі характеристики основних мереж систем доступу
- •1.2.2. Архітектура мережі абонентського доступу
- •1.2.3. Особливості конструкції кабелів мережі абонентського доступу
- •1.2.4. Апроксимація хвильового опору кабелів мтм в широкій смузі частот
- •1.2.5. Апроксимація коефіцієнту загасання і коефіцієнта фази кабелів мтм в широкій смузі частот
- •1.2.6. Апроксимація перехідного загасання кабелів мтм на ближньому кінці
- •1.2.7. Особливості єдиної мережі абонентського доступу (ємад)
- •1.2.8. Побудова ємад в умовах багатоквартирних будинків
- •1.2.9. Частотний план ємад і його розподіл по видах служб
- •1.2.10. Порівняння ємад з другими системами абонентського доступу
- •1.2.11. Технології підвищення пропускної здатності абонентської мережі
- •1.3. Типи цифрових каналів і трактів систем доступу
- •1.3.1. Особливості систем плезіохронної цифрової ієрархії (пці-pdh)
- •1.3.2. Переваги систем синхронної цифрової ієрархії (сці-sdh)
- •Особливості каналів isdn, аналогових модемів
- •1.4. Умови передачі цифрових сигналів в системах доступу
- •1.4.1. Види і параметри сигналів мережі абонентського доступу
- •1.4.2. Оцінка впливу імпульсних завад у залежності від частоти
- •1.4.3. Вимоги до швидкості та методу передачі інформації
- •2. Умови застосування цифрових методів передачі в системах доступу
- •2.1. Переваги цифрових методів передачі в системах доступу
- •2.1.1. Техніко-економічні передумови застосування систем доступу
- •2.1.2. Експлуатаційно-технічні особливості систем доступу
- •2.1.3. Основні вимоги до систем доступу
- •2.2. Дуплексна (зустрічна) передача цифрових лінійних сигналів в системах доступу по 2-проводовим лініям зв’язку
- •Застосування дифсистем
- •Жорсткий часовий розподіл
- •2.2.3. Пакетно-часовий розподіл (пчр)
- •Структурну схему пакетно-часового розподілу приведено на рис. 2.8.
- •2.2.4. Ехокомпенсаційний розподіл
- •2.2.5. Частотний і дисперсійний розподіл
- •2.2.6 Порівняльні характеристики дуплексного і симплексного розподілів
- •Для знову споруджуваних мереж зв'язку таких проблем не виникає, можуть застосовуватись 4-х проводові тракти.
- •3. Технології підвищення ефективності систем доступу
- •3.1. Технології кодування аналогових і мовних сигналів
- •3.1.1. Класифікація і характеристики методів кодування мовних сигналів
- •3.1.2. Обробка мовних сигналів в стандарті gsm
- •До мовного кодеку пред'являються наступні вимоги:
- •3.1.3. Структурні схеми кодера і декодера адікм -32 (16)
- •3.1.4. Транзитні з'єднання кодеків ікм-адікм
- •3.1.5. Якісна оцінка кодеків мовних сигналів
- •3.2. Технології кодування і модуляції цифрових лінійних сигналів
- •3.2.1. Особливості основних технологій кодування біімпульсного сигналу
- •3.2.2. Характеристики алфавітного коду 3в2т–вбс
- •3.2.3 Особливості коду 2в1q
- •3.2.4. Технологія кодування тс-рам (Trellis Сoded pam)
- •3.2.5. Стандарт Gshdsl
- •3.2.6. Модуляція сар і її переваги відносно коду 2b1q
- •3.2.7. Модуляція dmt – основні характеристики
- •3.2.8. Методи кодування цифрових лінійних сигналів хDsl-технологій оптичного кабелю
- •4. Термінальне устаткування, керування та типи сигналізації в системах доступу
- •4.1. Термінальне устаткування
- •4.1.1. Базисні точки маршруту доступу
- •4.1.3. Термінальні адаптери і мережні термінали
- •4.1.4. Підключення терміналів до цифрової мережі
- •4.1.5. Модульні стики між абонентськими терміналами і комутаційними станціями
- •4.2. Керування та типи сигналізації
- •4.2.1. Призначення і типи сигналізації цифрової мережі
- •4.2.2. Абонентська сигналізація в системах доступу
- •4.2.3. Зміст сигналізації в цифровій мережі
- •4.2.4. Адресація і розподіл інформаційних полів
- •4.2.5. Процедура доступу по d-каналу. Призначення біт і байт циклу передачі
- •5. Багатоапаратні технології хDsl.
- •5.1 Класифікація технологій хDsl по напрямляючим системам та напрямкам передачі
- •5.2. Дуплексні симетричні технології
- •5.3. Асиметричні технології
- •5.3.1. Асиметричні технології з розгалужувачами
- •5.3.2. Асиметричні технології без розгалужувачів
- •5.4.Особливості впровадження технологій хDsl (концепція)
- •5.4.1. Шляхи переходу від аналогових модемів до технологій хDsl
- •5.5. Принципи побудови малоканальних цсп-dsl
- •5.5.1. Структурні схеми напівкомплектів цсп-dsl
- •5.5.2. Інтерфейси: лінійний, станційний, абонентський, спеціальні
- •5.5.3. Основні параметри малоканальних цсп-dsl
- •5.6. Технологія hdsl і її застосування в системах абонентського доступу
- •5.6.1. Переваги технології hdsl
- •5.6.2. Типові параметри технології hdsl
- •5.6.3. Функціональні можливості технології hdsl
- •5.6.4. Застосування технологій hdsl для модернізації сп з чрк і мережі isdn
- •5.6.5. Розвиток технологій hdsl
- •5.7. Технологія adsl
- •5.7.1. Основні поняття, визначення, особливості застосування
- •5.7.2. Логічні канали і швидкості передачі
- •5.7.3. Структура циклів передачі в зустрічних напрямках
- •5.7.4. Технології кодування цифрового лінійного сигналу в adsl
- •5.7.5. Функціональні можливості мережного доступу в adsl
- •5.7.6. Архітектура абонентського напівкомплекту (atu-r)
- •5.7.9. Порівняння технології adsl з іншими хDsl-технологіями
- •5.7.7. Архітектура станційного напівкомплекту (dslam)
- •5.7.8. Dslam і транспортна мережа (сці-sdh)
- •5.7.10. Технології офісної (квартирної) мережі передачі даних (Home Ethernet)
- •5.8. Технологія vdsl
- •5.8.1. Основи побудови, визначення, особливості застосування
- •5.8.2. Принцип роботи і розподіл каналів
- •5.8.3. Технології кодування лінійних сигналів vdsl
- •5.8.4. Проблеми впровадження vdsl
- •6. Багатофункціональні – універсальні платформи систем доступу
- •6.1.Особливості універсальних платформ систем доступу
- •6.2. Порівняння спроможності багатоапаратного та багатофункціонального доступу
- •6.3 Багатофункціональна система доступу типу imacs
- •6.3.1 Застосування на магістральній і зоновій ділянці
- •6.3.2. Застосування на міській і сільській мережі доступу
- •6.3.3. Структурна схема обладнання imacs
- •6.4. Універсальна платформа доступу watson
- •6.4.1 Основні підсистеми і їх характеристики: watson-2, watson-3, watson-4-Multispeed, watson-fo; watson Links
- •6.4.2. Універсальна платформа watson Next
- •6.5. Універсальна платформа доступу Flex Gain
- •6.5.1. Принципи побудови, структурна схема, підсистеми
- •6.5.3. Підсистема кроскомутації і часового розподілу
- •6.5.4. Доступ по з’єднувальним оптичним і електричним лініям.
- •6.5.6. Організація високошвидкісної пд і “дані над голосом”
- •6.5.7. Підсистеми доступу до телефонної мережі (тмзк) та isdn
- •6.5.8. Підсистема доступу до мережі Internet
- •6.5.9. Модернізації багатоканальних систем передачі з чрк, підсистема megatrans
- •6.5.10. Передача інформації методом атм
- •7. Стандарти і системи радіодоступу
- •7.1. Види систем радіодоступу, класифікація
- •7.2. Системи стільникового мобільного радіозв'язку. Загальні характеристики стандартів
- •7.3. Термінальне устаткування і адаптери мобільного радіодоступу
- •7.4. Кодування і перемеження в каналах gsm
- •7.5. Радіодоступ з кодовим розподілом codit
- •8. Модернізація ліній передачі до інформаційних ресурсів
- •8.1. Модернізація на основі багатоапаратних систем доступу
- •8.2 Модернізація на основі універсальної платформи
- •8.3. Розрахунок довжини регенераційної ділянки металевого кабелю для технологій xDsl
- •8.3.1 Визначення очікуваної захищеності
- •8.3.2. Розрахунок допустимої захищеності
- •8.3.3. Розрахунок довжини регенераційної ділянки по перехідному загасанню на ближньому кінці
- •8.4. Розрахунок довжини регенераційної дільниці оптичного кабелю для технологій xDsl
- •8.4.1. Розрахунок регенераційної дільниці з ов по згасанню
- •8.4.2. Розрахунок регенераційної дільниці з ов по дисперсії
- •8.5. Методика розрахунку перехідної завади для паралельно працюючих систем по нч кабелях гтс
- •9. Термінологія і скорочення в системах доступу до інформаційних мереж
- •9.1. Термінологія систем доступу
- •9.2. Скорочення в українській абрівіатурі
- •Ємад – єдина мережа абонентського доступу
- •Видавничий центр оназ ім. О.С. Попова
5.1 Класифікація технологій хDsl по напрямляючим системам та напрямкам передачі
Розподіл технологій хDSL по напрямляючим системам приведено на рис. 5.1.
Металеві лінії (симетричні кручені пари мідних проводів) у технологіях хDSL відрізняються числом пар (1..3) і способом розподілу напрямків передачі. Найпростіше рішення – передача даних (мови) по різних парах, тобто просторовий розподіл. Якщо передача по кожній парі здійснюється в одному напрямку – це симплекс.
В основному хDSL – дуплексні, тобто передача і прийом даних (мови) здійснюється по одній парі причому одночасно в одній і тій же смузі частот, а розподіл здійснюється ехокомпенсаторами. В асиметричних технологіях, крім ехокомпенсації, застосовується частотний розподіл напрямків передачі за допомогою частотних розгалужувачів чи спліттерів.
У випадку напівдуплексу передача у зустрічних напрямках здійснюється по одній парі, але в різний час. У залежності від швидкості передачі чи часу передачі розрізняють постійну або змінну часову сітку.
Технології хDSL у даний час поповнилися пристроями, що працюють по ВОК і силових кабелях. Пристрої по ВОК використовують модуляцію CMI і передають інформацію без регенерації на відстань до 20 км і більше по одномодовому волокну. Технологія FDSL – ощадливе рішення для користувачів, у яких прокладено ОВ і які не мають потреби у величезній швидкості передачі. Технології FDSL використовують безліч інтерфейсів, що розміщуються в унифікованих конструкціях і забезпечуються стандартними оптичними конекторами.
Технології PDSL використовують існуючу інфраструктуру силових кабелів і становлять інтерес для промислових компаній і енергетиків. Передача інформації забезпечується по силових кабелях зі швидкістю 2 Мбіт/с. Середня напруга 4000...20000 В. Силова PDSL-технологія передбачає підключення до високовольтних проводів двома способами: до мідного екрану чи до серцевини силового кабелю. Варіант із підключенням до екрану дешевше, але забезпечує передачу інформації на меншу відстань, вимоги по техніці безпеки мінімальні. Пристрої спряження і передачі інфорації можуть знаходиться в різних приміщеннях. Схему підключення PDSL до силового кабелю приведено на рис. 5.2.
5.2. Дуплексні симетричні технології
Дуплексні технології хDSL найбільш гнучкі, вони дозволяють передавати інформацію по 1-й, 2-м, 3-м парам АЛ і відповідно дозволяють збільшити гранично-допустиму безрегенераційну довжину АЛ.
Якщо швидкості передачі інформації в зустрічних напрямках однакові, то говорять про симетричні технології хDSL. В асиметричних технологіях швидкість передачі від мережі до користувача (“вниз”) набагато вище швидкості передачі від користувача до мережі (“вверх”).
Деякі асиметричні технології можуть працювати в симетричному режимі передачі інформації, наприклад, VDSL.
Технології RDSL мають швидкості передачі оборотні, тобто в напрямку “користувач-мережа” більше ніж у напрямку “мережа-користувач”.
Симетричні технології орієнтовано на потреби ділового сектора.
Класифікація частини симетричних технологій DSL приведена в залежності від числа використовуваних пар (див. рис. 5.3).
Технологія HDSL найбільш розповсюджена і застосовується для передачі по 1-2-3 парам АЛ.
Спочатку в технології HDSL з'явилася версія передачі по 2-м парам АЛ з технологією кодування 2B1Q. Потім по 1-й, 2-м і 3-м парам – 2B1Q і СAР. При цьому HDSL-2 розрахована на передачу цифрового потоку Т1, а технологія SDSL-2 на швидкості 384-2304 кбіт/с (кратно 64 кбіт/с).
Технологія G.shdsl найбільш перспективна, з лінійним кодом ТС-РАМ.
Характеристики технологій MDSL і MSDSL наступні. Швидкості передачі 544 чи 2304 кбіт/с іноді не вимагаються, або необхідна дальність передачі інформації недостатня. Тому з'явилися проміжні швидкості передачі (технології M(MS)DSL) у діапазоні 160-2320 кбіт/с. Використовувані технології передачі інформації відповідають технології HDSL, при цьому можливість адаптації швидкості передачі вказується позначенням RA-DSL. Передбачається ручне чи автоматичне регулювання швидкості, оптимальної до якості і до довжини АЛ при контролі вмонтованими пристроями діагностики.
Тобто спеціальні прилади не використовуються. Технології MDSL застосовуються в системах з ІКМ-4А до ІКМ-16А, при цьому програмне забезпечення оптимізує тип лінійного кодування.
Широке поширення симетричних технологій хDSL привело до появи безлічі позначень цього устаткування. Ці позначення містять:
букви від назви фірм: GDSL, WaiDSL;
уточнюють назви особливостей застосування: FDSL, PDSL, EA-SDSL;
є винаходом ринку TurboIDSL.
Спочатку технологія SDSL-2 призначалася для ділового сектору, але можливість передачі мови і даних по одній парі проводів, а також підвищені вимоги приватного сектору до швидкості передачі і якісних технічних характеристиках привело до того, що SDSL-2 замінюють ISDN технології. Вони також створюють серйозну конкуренцію асиметричним технологіям ХDSL, що призначені для приватного сектору.
Зазначене явище привело до появи наступного устаткування: Po DSL, EDSL, EA-SDSL.
Найбільш важливі переваги технологій SDSL у порівнянні з HDSL – це поліпшена спектральна сумісність з технологіями ISDN і ADSL.
Найбільша ефективність застосування SDSL у малому чи домашньому офісі (sono), при цьому забезпечується спільна передача мовного сигналу з високошвидкісною передачею даних.
Приклад застосування технології SDSL на мережі (див. рис. 5.4):
Технології симетричного доступу (HDSL, FDSL, PDSL, HDSL-2, HDSL+, SDSL – з вмонтованим каналом ISDN-BRI) застосовуються в основному на швидкостях nх64 кбіт/с ... 2 Мбіт/с і надають наступні сучасні послуги: з'єднання ЛОМ; передача даних; відеотелефонія; дистанційне відеонавчання; відеоінформація; робота у вилученому режимі; високошвидкісний доступ до мережі Internet; електронна комерція; ігри, відео за вимогою з високою чіткістю, тобто якості VHS; телемедицина.
Основні параметри технологій хDSL симетричного дуплексного доступу приведено в табл. 5.1.
Таблиця 5.1 – Параметри технологій хDSL симетричного дуплексного доступу
Технологія |
Метод передачі |
Лінійний код |
В, кбіт/с |
Число пар АЛ |
d, мм |
Максимально допустима відстань, км |
IDSL (ISDN-BRI) |
АІМ-4 |
2B1Q |
128 |
2 |
0,5 |
2,5…8 |
DSL (ЦАЛ) |
АІМ-4 |
2B1Q |
160 |
1 2 |
0,5 |
1,5 3 |
HDSL (В-ЦАЛ)
|
АФМ-кв АІМ-4 |
CAP-8..64 (2B1Q) |
784 1024 2048 |
3 2 1 |
0,5 1,2 |
4-6 18-20 |
SDSL (симетр. ЦАЛ) |
АФМ-кв (без несучої) |
CAP-8..64 TC-PAM |
2048 |
1 |
0,4 0,5 1,2 |
3...4 4…6 10…12 |
MSDSL (адаптивна MDSL) |
АФМ-кв ОГС |
2B1Q CAP-32..128 |
144-2320 (160-784) |
1 |
0,5 1,2 |
3,4-4,7 11-13 |
HDSL-2 (В-ЦАЛ) |
АФМ – імпульсн. (трелліс) |
TC-PAM |
2320 |
1 |
0,4 |
3-4 |
G.shdsl |
АФМ – імпульсн. (трелліс) |
TC-PAM |
192-2320 384-4624 |
1 2 |
0,5 |
6-2 |
Де ОГС – ортогональний гармонічний сигнал.
Обсяг ринку устаткування симетричних технологій хDSL росте, а в найближчі 2-3 роки за інформацією компанії Dataguest обсяг продажу хDSL-технологій у млн євро слідуючий (див. табл. 5.2).
Таблиця 5.2 – Обсяг продажу хDSL (симетричних) за фінансовий рік (млн. євро)
Регіон |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
Європа |
182,3 |
224,8 |
275,2 |
329,3 |
Лат. Америка |
61,6 |
96,2 |
100,4 |
102,8 |
Азія |
127,8 |
161,5 |
166,2 |
179,2 |
Однією з причин успішного поширення хDSL є незначні стартові інвестиції і швидке повернення капіталовкладень. Стартовий комплект хDSL технологій складається з 2-х напівкомплектів – станційного (СНК) й абонентського (АНК), простих в установці та експлуатації.
