Среды передачи сети доступа

Для решения задач реализации сетей доступа рядом международных и российских компаний предлагаются некоторые типовые функциональные структуры для всех участков сетей доступа. Инфраструктура с применением оптических линий может быть представлена активной AON и пассивной PON оптическими сетями, структура которых изображена на рисунке 2.6 и 2.7.

Рис. 2.6 Активная оптическая сеть доступа

Рис. 2.7 Пассивная оптическая сеть доступа

Пассивная оптическая сеть (PON) чаще всего реализуется в виде звезды или в виде дерева. Сети AON и PON могут комбинироваться, что расширяет возможности построения сетей доступа для предоставления различных услуг. В оптических блоках объединения ONU обеспечивается подключение через соответствующие интерфейсы сетевых терминалов узкополосной и широкополосной цифровых сетей с интеграцией услуг (N-ISDN и B-SDN), 2-х и 4-х проводных аналоговых и цифровых абонентских линий для предоставления услуг телефонии и других.

Несмотря на господствующее использование на существующих сетях доступа медных линий перспектива развития этих сетей связана с применением волоконно-оптических кабелей. Это обусловлено рядом существенных преимуществ функционирования сетей на волоконно-оптических кабелях:
- очень малое (по сравнению с другими средами) затухание оптического сигнала в волокне;
- широкая полоса пропускания, обусловленная высокой несущей частотой (~1014 Гц), что означает возможность передачи по оптической линии связи информации со скоростью порядка 1012 бит/с, что, в свою очередь, не является пределом и может быть увеличена за счет передачи информации сразу на нескольких оптических несущих;
- высокая помехозащищенность, обусловленная нечувствительностью к электромагнитным помехам, что делает волокно более надежным по сравнению с медным кабелем в случае его прокладки в сильных электромагнитных полях;
- высокая защищенность от несанкционированного доступа;

- взрыво- и пожаробезопасность обусловлены отсутствием искрообразования оптических волокон;
- гальваническая развязка элементов сети.

Есть в оптических кабелях и технологиях свои недостатки:
- высокая стоимость оптического доступа, обусловленная дорогостоящим оборудованием терминалов (линейного LT и сетевого NT) и эксплуатационным обслуживанием линии;
- чувствительность к микро- и макроизгибам, которые возникают при прокладке и изменении температуры;
- сложное и дорогостоящее оборудование для прокладки, монтажа и измерений оптических волокон.

В настоящее время реализуются модульные архитектуры оптических систем доступа:
- FTTR (Fiber To The Remote) - использование волоконно-оптического кабеля для подсоединения выносного сетевого модуля (блока) (NU);
- FТС (Fiber To The Curb) - использование волоконно-оптического кабеля до распределительного шкафа, откуда производится подключение к существующей инфраструктуре на медных кабелях;
- FTTH (Fiber To The Home) - волоконно-оптический кабель доводится непосредственно до квартиры абонента (NT и ТЕ);
- HFC (Hybrid Fiber Coax) - гибридные волоконно-коаксиальные сети.

Для реализации сетей доступа может быть использована существующая инфраструктура на основе низкочастотных медных цепей (кабели типа Т, ТПП). Основной конфигурацией медных сетей является звезда.

Кроме проводных (оптических и электрических) сетей доступа в последнее время получили развитие беспроводные сети доступа на основе использования радиочастотного (от 300 до 4000 МГц) и оптического (0.4-16 мкм) диапазонов. Эти сети обладают перед проводными сетями рядом преимуществ:

· короткий срок проектирования и развертывания;

· меньшая стоимость содержания.

Основными видами конфигураций беспроводных сетей доступа являются «точка-точка» и «точка-многоточие». Беспроводный абонентский доступ, обеспечиваемый средствами радиосвязи, может быть обеспечен индивидуально через отдельные устройства и коллективно через коллективные устройства. Кроме того, по максимальной дальности связи базовой станции с абонентским блоком в обеих группах различают устройства среднего (1-10км) и большого (10-100 км) радиуса действия. Для реализации радиочастотного варианта доступа в телекоммуникационные сети используются следующие диапазоны:300-500 МГц; 800-960МГц; 1400-1500 МГц; 1850-1910 МГц; 2100-2700 МГц; 3400-3600 МГц. Скорость передачи данных может составлять 9.6кбит\с, 14.4кбит\с, 19.2кбит\с, 28.8кбит\с, 64кбит\с, 144кбит\с.

Доступ через радиочастоты может осуществляться одним из следующих типов доступа;
- FDMA - частотное мультиплексирование (отведенная выходному радиоканалу полоса частот делится на несколько диапазонов, предоставляемых входным информационным сигналам; входные сигналы накладываются на разные несущие частоты и поэтому в частотной области практически не перекрываются).
- TDMA - временное мультиплексирование (вся пропускная способность выходного радиоканала предоставляется в течении фиксированных интервалов времени каждому входному каналу).
- CDMA - множественный доступ с разделением кодов(сообщения от абонентов шифруются и передаются одновременно).
- FDMA/DBA - частотное мультиплексирование с динамическим разделением частотного диапазона:

- для широкополосных систем с кодовым разделением-828-831 МГц,873-876 МГц с возможным расширением -824-834 МГц, 869-879 МГц;
- для реализации технологии DECT (временное разделение с дуплексной передачей) 1880-1900 МГц;

- для связи базовых станций радио доступа с радио концентраторами отведен диапазон 2.1-2.5ГГц.

В тех случаях, когда прокладка кабелей в сетях доступа затруднена или невозможна, особенно в короткие сроки, может быть использован вариант беспроводного доступа атмосферной лазерной линией. Основная трудность использования оптического диапазона для связи в наземных линиях это нестабильность атмосферной прозрачности из-за меняющихся метеорологических условий и загрязнений пылью, газами, парами. Важную роль в атмосферных лазерных линиях играют факторы апертур излучения и приема, механической стабильности передатчика и приемника и другие. Отлаженные приемники и передатчики лазерной линии при правильном выборе частоты оптической несущей позволяют передавать информацию на скорости до 155Мбит/с на расстояние до 10 км. Поглощение оптического излучения в атмосфере вызвано главным образом водяными парами и углекислым газом. Результаты исследований атмосферы на прозрачность в видимом и инфракрасном диапазонах показывают, что окна прозрачности имеют место в видимой области спектра 0.4-0.8 мкм и в областях:1.5…1.8; 3…4 и 8…14мкм. В пределах этих окон возможна благоприятная передача оптических сигналов.

Мультиплексоры для сетей доступа.

Мультиплексоры-устройства для объединения/разделения независимых сигналов из нескольких отдельных подчиненных каналов, служащие для передачи сигналов в том же направлении, но по меньшему числу общих каналов/линий. Рас. Для построения сети САД нашли широкое применение плезохронные, гибкие и синхронные мультиплексоры.
Плезиохронные мультиплексоры подразделяются на первичные, вторичные, третичные и четверичные. В первичных мультиплексорах реализуется синхронное мультиплексирование восьмиразрядных кодовых комбинаций и при этом формируется первичный цифровой сигнал, обозначаемый Е, передаваемый со скоростью 2Мбит/c.Последующие ступени иерархии PDH могут быть получены путем побитового мультиплексирования нескольких сигналов первой ступени, например, вторая ступень Е2 обеспечивается объединением четырех сигналов Е1 и достигается скорость передачи 8Мбит/с. Аналогично получается структура третьей степени мультиплексирования Е3, в которой обеспечивается скорость передачи 34.368Мбит/с, при этом побитно объединяются 4 потока Е2 или 16 потоков Е1.

Гибкие мультиплексоры – устройства, предназначенные для реализации широких возможностей по предоставлению услуг в сети доступа. Они состоят из системы гибкого доступа (абонентская сторона NU) и окончания гибкого доступа (станционная сторона CDN). Эта система предполагает использование методов плезиохронной цифровой иерархии для мультиплексирования. В системах гибкого доступа применяется кроссовое соединение для организации постоянных и кратковременных каналов между пользователями и для других целей. Компонентные стыки (интерфейсы) могут обеспечить предоставление каналов для любых видов услуг на скоростях передачи до 30 * 64 Кбит/с по 2-х и 4-х проводным линиям. Плезиохронные физические стыки (интерфейсы) могут быть для электрических, оптических и радиолиний. Сеть телекоммуни-каций с применением гибких мультиплексоров может иметь любую архитекту-ру: кольцо; ячейки; дерево, звезда. При этом сохраняет возможность гибкого предоставления услуг различных сервисных сетей (телефон, видеотелефон, факс, Internet и т.д.).
В синхронных мультиплексорах (SM) реализуются решения по технологии SDH. Передаваемые сигналы размещаются в контейнер стандартного размера и вводится в легко идентифицируемую позицию в мультиплексированной структуре. Структура мультиплексирования (синхронный транспортный модуль, STM) содержит каналы встроенного сетевого управления.
В SDH предусмотрена передача данных со следующими градациями скорости:
· STM-1: 155Мбит/с;
· STM-4: 622 Мбит/с;
· STM-16: 2,5Гбит/с;
· STM-64: 10Гбит/ с.
В SDH существует возможность отображения любых скоростей передачи данных как стандартных (2 Мбит/с, 34 Мбит/с, 140 Мбит/с), так и нестандартных в контейнеры, называемые виртуальными (VC). Эти контейнеры можно объединять в стандартные форматы, образующие полезную нагрузку сигнала STM-N (N = 1, 4, 16, 64). При этом допускается смешение различных контейнеров.
Мультиплексоры малой емкости обеспечивают возможность организации не более 30 каналов со скоростью до 64 Кбит/с. Такие мультиплексоры позволяют более эффективно использовать существующие медные абонентские линии те-лефонных сетей связи.Мультиплексоры малой емкости можно использовать на всех участках сети доступа, например, подключая абонентов телефонной сети к узлу коммутации телефонных каналов, или на участке ТЕ - NU. Эти мульти-

плексоры кроме малой емкости и работы по низкочастотным медным парам могут обеспечивать еще ряд возможностей:

· сжатие речевых сигналов для передачи на скоростях от 64кбит/с до 4,8кбит/с;

· увеличение длины абонентской линии до 20 - 30 км за счет использования специального линейного кодирования и ретрансляторов линейных сигналов;

· контроль исправности абонентских терминалов;

· преобразование видов модуляции ИКМ-АДИКМ;

· подключение компьютерных сетей.

Дата добавления: 2015-05-09