|
Технология ADSLсредства, защищающие системы передачи от RFI. Необходимо отметить, что исходя из требований по электромагнитной совместимости (Electro-Magnetic Compatibility - EMC) системы передачи (ADSL) не должны быть подвержены интерференции с радиопередающим оборудованием. Данный факт также накладывает ограничения на мощность, передаваемого по линии сигнала. Важное преимущество одного из методов модуляции, используемых в ADSL - DMT заключается в том, что он удовлетворяет как требованиям по устойчивости к радиочастотной интерференции, так и создаваемым магнитным полям. [pic] Рисунок 13. Радиочастотная интерференция. Импульсный шум Данное явление характеризуется редкими шумовыми выбросами большой амплитуды, причиной которых может быть коммутационные станции, импульсный набор, вызывной сигнал, близость железнодорожных станций, заводов и т.п. Характеристики импульсного шума зависят от типа используемой станции, и таким образом специфичны для каждой страны. Поскольку выбросы имеют острую форму, спектр импульсного шума ровный в диапазоне ADSL сигналов (максимальная частота ADSL сигнала составляет 1 МГц). 1.4. Решения ADSL проблем Разделение передаваемых и принимаемых данных При использовании ADSL данные передаются по общей витой паре в дуплексной форме. Для того, чтобы разделить передаваемый и принимаемый поток данных существуют два метода: частотное разделение каналов (Frequency Division Multiplexing – FDM) и эхо компенсация (Echo Cancelation – EC) (смотри рисунок 14). [pic] Рисунок 14. Разделение направлений передачи и приема данных. Частотное разделение каналов При использовании данного механизма низкоскоростной канал передаваемых данных располагается сразу после полосы частот, используемой для передачи аналоговой телефонии. Высокоскоростной канал принимаемых данных располагается на более высоких частотах. Полоса частот зависит от числа бит передаваемых одним сигналом. Эхо компенсация Данный механизм позволяет низкоскоростному каналу передаваемых данных и высокоскоростному каналу принимаемых данных располагаться в общем частотном диапазоне, что позволяет более эффективно использовать низкие частоты, на которых затухание в кабеле меньше. Сравнение . Эхо компенсация позволяет улучшить производительность на 2 дБ, однако является более сложной в реализации . Преимущества EC растут при использовании более высокоскоростных технологий, таких как ISDN или видеотелефония на скорости 384 кбит/с. В этих случаях FDM требует выделения под высокоскоростной канал принимаемых данных более высоких частот, что приводит к увеличению затухания и сокращению максимального расстояния передачи. . Совмещение двух каналов в одном частотном диапазоне, при использовании ЕС приводит к появлению эффекта собственного NEXT, который отсутствует при использовании FDM. . Стандарт ADSL предусматривает взаимодействие между различным оборудованием, использующим как механизм FDM, так и EC, выбор конкретного механизма определяется при установлении соединения. Заключение При отсутствии интерференции с другими службами, приемопередатчик, использующий ЕС функционирует лучше. На скорости в 1,5 Мбит/с, разница в максимальном расстоянии составляет 16% в пользу ЕС, однако на скорости 6 Мбит/с разница падает до 9%. При учете собственной переходной помехи (т.е. в случае использования данного кабеля другими системами ADSL) приемопередатчик, использующий FDM функционирует лучше на скоростях выше 4,5 Мбит/с. Это связано с тем, что приемопередатчик с FDM ограничен лишь наличием эффекта FEXT, тогда как приемопередатчик, использующий механизм EC подвержен влиянию как FEXT, так и собственного NEXT. Обычно модемы располагаются близко друг от друга на входе ADSL -мультиплексора, в этом случае наибольшее значение имеет параметр NEXT, именно поэтому предпочтение отдается механизму FDM. Методы передачи Введение Одним из наиболее важных вопросов при стандартизации систем передачи является вопрос выбора типа используемой модуляции. В процессе стандартизации ADSL, ANSI определил три потенциальных типа модуляции: . Квадратурная амплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation - QAM) . Амплитудно-фазовая модуляция с подавлением несущей (Cariereless Amplitude/Phase Modulation – CAP) . Дискретная многотональная модуляция (Discrete MultiTone Modulation – DMT) Исследования показали, что наиболее производительной является DMT. В марте 1993 года рабочая группа ANSI T1E1.4 определила базовый интерфейс, основанный на методе DMT. Позднее ETSI также согласился стандартизовать DMT для применения в ADSL. Квадратурная амплитудная модуляция Для передачи в одной полосе частот, обычным методом является амплитудная модуляции (Pulse Amplitude Modulation – PAM), которая заключается в изменении амплитуды дискретными шагами. QAM использует модуляцию двух параметров – амплитуды и фазы. В данном случае для кодирования трех старших бит используется относительная фазовая модуляция, а последний бит кодируется выбором одного из двух значений амплитуды для каждого фазового сигнала. Теоретически количество бит на символ можно увеличивать, путем повышения разрядности КAM. Однако при увеличении разрядности становится все сложнее и сложнее детектировать фазу и уровень. В таблице 1.3 представлены требования к SNR (отношение сигнал/шум) для КAM различной разрядности, с коэффициентом ошибок по битам BER( 10-7. Таблица 1.3 Требования к SNR |Количество бит на символ |Разрядность QAM (2r – |Требуемое SNR (дБ) для | |(r) |QAM) |BER( 10-7 | |4 |16 – QAM |21,8 | |6 |64 – QAM |27,8 | |8 |256 – QAM |33,8 | |9 |512 – QAM |36,8 | |10 |1024 – QAM |39,9 | |12 |4096 – QAM |45,9 | |14 |16384 – QAM |51,9 | Амплитудно-фазовая модуляция с подавлением несущей САР также как и КAM использует модуляцию двух параметров. Форма спектра у данного метода модуляции также сходна с КAM. Дискретная многотональная модуляция (DMT) DMT использует модуляцию со многими несущими. Время разбивается на стандартные «периоды символа» (symbol period), в каждый из которых передается один DMT – символ, переносящий фиксированное количество бит. Биты объединяются в группы и присваиваются сигнальным несущим различной частоты. Следовательно, с частотной точки зрения, DMT разбивает канал на большое число подканалов. Пропускная способность зависит от полосы частот, то есть подканалы с большей пропускной способностью переносят больше бит. Биты для каждого подканала преобразуются в сложное число, от значения которого зависит амплитуда и фаза соответствующего сигнальной несущей частоты. Таким образом, DMT можно представить как набор КAM систем, которые функционируют параллельно, каждая на частоте несущей соответствующей частоте подканала DMT (смотри рисунок 15). Итак, DMT передатчик по существу осуществляет модуляцию путем формирования пакетов сигнальных несущих для соответствующего количества частотных подканалов, объединения их вместе и затем посылки их в линию как «символа DMT». Рисунок 15. Распределение частот для передачи сигналов ADSL. Модуляция/демодуляция с использованием многих несущих реализуется в полностью цифровой схеме с помощью развития методов быстрого преобразования Фурье БПФ(Fast Fourier Transform – FFT) (смотри рисунок 16). Ранние реализации DMT функционировали плохо в следствии сложности обеспечения равных промежутков между подканалами. Современные реализации функционируют успешно благодаря наличию интегральных микросхем, реализующих БПФ- преобразование аппаратно, что позволяет эффективно синтезировать сумму КAM- модулированных несущих. Для достижения оптимальной эффективности главной задачей является выбор количества подканалов (N). Для абонентских телефонных линий оптимальным является значение N=256, которое позволяет не только достигнуть оптимальной производительности, но и сохранить достаточную простоту реализации системы. При поступлении данных они сохраняются в буфере. Пусть данные поступают со скоростью R бит/с. Они должные быть разделены на группы бит, которые будут затем присвоены DMT символу. Скорость передачи DMT символа обратно пропорциональна его длительности Т, таким образом число бит присваиваемых символу будет b=R.T. (т.е. символьная скорость будет 1/Т). Из этих b бит, bi бит (i=1, …, N=256) предназначены для использования в I подканале, таким образом: [pic] Для каждого из N подканалов, соответствующие ему bi биты, транслируются кодером DMT в сложный символ Xi, с соответствующей амплитудой и фазой. Каждый символ Xi, может быть рассмотрен как векторное представление процесса модуляции КAM на частоте несущей fi. Для данного вектора существует 2bi возможных значений. Фактически каждые bi бит представляют точку на сигнальной решетке КAM (смотри рисунок 19), присвоенную определенному каналу i в DMT символе. В результате получается N КAM векторов. Данные N векторов подаются на вход блок инверсного быстрого преобразования Фурье (Inverse Fast Fourier Transform – IFFT). Каждый символ Xi представлен на определенной частоте, с амплитудой и фазой соответствующими КAM модуляции. В результате N КAM векторов представляют из себя набор из N=256 равноудаленных друг от друга частот с заданными частотой и фазой. Данный набор преобразуется IFFT во временную последовательность. N выходов IFFT затем подаются на конвертер, преобразующий сигнал из параллельного в последовательный. Далее осуществляется цифроаналоговое преобразование, с помощью ЦАП (DAC). Перед отправкой непосредственно в линию DMT- символ пропускается через аналоговый полосовой фильтр, который необходим для разделения по частоте направлений передачи от пользователя и к пользователю (как видно, с точки зрения направления передачи система является системой с частотным разделением каналов (ЧРК). Для приемника осуществляются обратные действия. [pic] Рисунок 16. Приемопередатчик DMT. Существенной проблемой является ISI. Межсимвольная интерференция проявляется в том, что заключительная часть предыдущего DMT-символа искажает начало следующего символа, чья заключительная часть, в свою очередь искажает начало следующего за ним символа и т.д. Другим словами подканалы не являются полностью независимыми друг от друга с точки зрения частоты. Наличие эффекта ISI приводит к появлению интерференции между несущими (Inter-Carrier Interference – ICI). Для того, чтобы решить данную проблему существует три способа: . Ввести дополнительный интервал перед каждым символом. В данном случае передача по линии будет иметь всплески, причем длина такого всплеска будет равна длине DMT символа. Однако в этом случае всплески, займут лишь около 30% всего времени, что критически снизит эффективность ADSL системы. . Ввести корректор времени (Time Domain Equalizer – TEQ) для компенсации функции передачи по каналу. Однако это решение окажет существенное влияние на сложность аппаратной реализации, а также реализацию алгоритмов, необходимых для вычисления оптимального набора коэффициентов. . Ввести «циклический префикс» (cyclic prefix), который прибавляется к каждому модулированному сигналу. Конечно число символов в таком префиксе должно быть значительно меньше N. Корректор осуществляет поиск на наличие данного префикса и, при наличии ISI предполагается, что интерференция распространится не далее данного префикса. Поскольку циклический префикс удаляется в приемнике, возможная ISI также удаляется до начала процесса демодуляции с помощью БПФ (смотри также рисунок 24). Данный метод снижает сложность аппаратной реализации, и вместе с тем позволяет достигнуть высокой эффективности. Например 5% избыточность привносимая префиксом, является небольшой. Использование узких подканалов имеет преимущество, которое заключается в том, что характеристики кабеля линейны для данного подканала. Поэтому дисперсия импульса в пределах каждого подканала, а следовательно и необходимость в коррекции в приемнике будет минимальна. В следствии наличия импульсного шума принятый символ будет искажен, однако БПФ «раскидает» данный эффект по большому числу подканалов, в результате чего вероятность ошибки будет невелика. При использовании DMT количество бит данных, передаваемых по каждому подканалу может варьироваться в зависимости от уровня сигнала и шума в данном подканале. Это не только позволяет максимизировать производительность для каждой конкретной абонентской линии, но также позволяет уменьшить влияние таких эффектов как переходные помехи или RFI (смотри рисунок 18). Количество бит данных, передаваемых по каждому подканалу определяется на фазе инициализации. В общем случае использование более высоких частот вызывает более сильное затухание, что приводит к необходимости использования КAM более низкой разрядности. С другой стороны, затухание на низких частотах будет ниже, что позволяет использовать КAM более высокой разрядности. В дополнении к этому, распределение количества бит по подканалам может адаптироваться на фазе передачи данных, в зависимости от качества канала. [pic] Рисунок 17. Распределение бит по частотным подканалам при использовании DMT. Коды, исправляющие ошибки Введение В связи с наличием импульсного шума, должны быть описаны средства, позволяющие приемопередатчику ADSL противостоять данному эффекту, а также поддерживать требуемое значение коэффициента ошибок (BER) для обеспечения хорошего качества передачи. Для этих целей используются коды исправляющие ошибки. Из всего многообразия кодов данной разновидности, после длительных исследований, ANSI выбрал код Рида-Соломона (Reed-Solomon – RS) в качестве обязательного для всех приемопередатчиков ADSL. Исправление ошибок с помощью кода RS достигается путем внесения избыточности. Кроме того, существует возможность повысить кратность исправляемой ошибки, путем увеличения кодового слова RS, что конечно приведет к появлению дополнительной задержки. Примечание Необходимо отметить, что некоторые службы могут иметь собственные средства для защиты от ошибок. Например, служба «Видео по запросу» (Video on Demand – VoD), использует схему компрессии видеоизображения MPEG2, которая поддерживает собственные средства защиты от ошибок. Исправление ошибок с помощью кода Рида-Соломона Линейные блоковые коды Линейные блоковые коды представляют из себя коды проверки четности, которые могут быть записаны в виде (n,k). Кодер трансформирует блок из k значащих символов (вектор сообщения) в более длинный блок из n кодовых символов (кодовый вектор). В случае, когда алфавит состоит из двух элементов (0 и 1), код является двоичным и состоит из двоичных символов или битов. В общем случае n кодовых битов не обязательно состоят только из k значащих бит и n-k проверочных бит. Однако для упрощения аппаратной реализации рассматриваются только систематические линейные блоковые коды. В этом случае кодовый вектор образуется путем прибавления проверочных бит к вектору сообщения. Для получения кодового вектора, вектор сообщения умножается на порождающую матрицу. На приемной стороне кодовый вектор умножается на проверочную матрицу для осуществления проверки, попадает ли он в разрешенный набор кодовых слов. Принятый вектор является верным тогда, и только тогда, когда результат его умножения на проверочную матрицу равен 0. Код Рида-Соломона Не двоичные коды Рида-Соломона являются специальным классом линейных блоковых кодов. RS коды функционируют точно так же как и двоичные коды. Единственным различием являются не двоичные символы. Алфавит RS кодов состоит из 256 элементов. Именно поэтому данный класс кодов является не двоичным. (n,k) RS код представляет из себя циклический код, который преобразует блок из k байтов в блок из n байтов (n(255). С точки зрения кодового расстояния RS коды функционируют наилучшим образом для заданных n и k, т.е. dmin=n-k+1 (dmin – минимальное расстояние). Аппаратная реализация RS кодера выполняется в виде одного чипа, и позволяет добавить к вектору сообщения до 32 байт, причем максимальный размер кодового вектора может достигать 255 байт. Наиболее часто используется RS код (255,239). С помощью 16 проверочных байт осуществляется коррекция до 8 ошибочных байт в кодовом векторе (поскольку dmin=255-239+1=17=2t+1). Принцип чередования бит (Interleaving) Чередование бит в закодированных сообщениях перед их передачей и обратный процесс при приеме приводит к распределению пакетов ошибок по времени и таким образом обрабатываются декодером как независимые ошибки. Для осуществления данного процесса кодовые символы перемещаются на расстояние в несколько длин блоков (для блоковых кодов) или нескольких ограниченных длин для сверточных кодов. Необходимое расстояние определяется длительностью пакета ошибок. Принцип чередования бит должен быть известен приемнику для осуществления обратного чередования бит принимаемого потока для последующего декодирования. Существует два метода осуществления чередования бит – блочное и сверточное. С точки зрения производительности оба метода имеют сходные показатели. Наиболее важным преимуществом сверточного чередования является снижение задержки при передачи из конца в конец, а также требований к памяти на 50%. Для данных, прошедших процедуру чередования, кратность исправляемой ошибки умножается на глубину чередования. Необходимо отметить, что существующие в настоящее время службы являются либо чувствительными к задержке, но нечувствительными к BER, либо наоборот, чувствительными к BER и не чувствительными к задержке. Чередование бит и Коды Рида-Соломона в приемопередатчике ADSL На рисунке 18 приведена структурная схема приемопередатчика ADSL, включающая кодер и декодер Рида-Соломона, а также устройства прямого и обратного чередования бит. Принимаемые данные разделяются на две группы, в зависимости от их требований к задержке. Первая группа содержит данные, которые могут подвергаться значительным задержкам, например однонаправленная видеоинформация. Такие данные будем называть медленными данными. Вторая группа, не подвергается чередованию бит (но кодируется кодом Рида-Соломона) и содержит данные чувствительные к задержкам, например двунаправленный голос. Данную группу назовем быстрыми данными. Требования по быстрой или замедленной передаче данных могут быть получены из заголовка передаваемой АТМ-ячейки (на основе идентификаторов VP/VC). Это означает, что несколько служб, с различными типами данных могут передаваться по линии вместе, в одно и то же время. Например, возможно перекачивать файл, определенный как медленные данные для максимальной защиты от ошибок, и одновременно передавать видео или аудио информацию, определенную как быстрые данные. В передатчике медленные данные записываются в буфер для обратного чередования бит, тогда как быстрые данные записываются в буфер быстрых данных. Для каждого DMT символа BF байт извлекаются из буфера быстрых данных и BI из буфера медленных данных. Таким образом, в каждом DMT символе передается B=BF+BI байт. В приемнике, первые BF байт из принятого DMT символа помещаются в буфер быстрых данных и затем, декодируются декодером Рида-Соломона (F). Следующие BI байт помещаются в буфер медленных данных, затем производится обратное чередование бит и только после этого декодирование в декодере Рида-Соломона (I). Рисунок 22. Кодер и декодер Рида-Соломона в приемопередатчике DMT. Сравнение DMT с CAP Данный раздел посвящен сравнению методов модуляции DMT и CAP. Аргументы в пользу DMT: . Битовая скорость может изменяться с малым шагом (несколько кбит/с). Аппаратное обеспечение DMT проще программируется для поддержки различных скоростей данных от пользователя и к пользователю. Поддерживается оперативное изменение скорости . Лучшая защита от радиочастотной интерференции . Благодаря возможности адаптивно изменять количество присваиваемой DMT символу информации, а также мощности передачи, использование линии близко к оптимальному. . Очень гибкая настройка мощности, мощность в каждом канале может увеличена или уменьшена. . DMT более устойчива к импульсному шуму, чем CAP. Однако, когда в случае появления импульсного шума достаточно большой длительности происходит нарушение работы системы, то это приводит к существенным всплескам ошибок. Поэтому, при выборе длины DMT символа и кода исправляющего ошибки должны учитываться длительность импульсного шума и время между поступлением последовательных символов. Системы компании Алкатель спроектированы таким образом, чтобы исправлять два DMT символа, что позволяет им противостоять импульсному шуму длительностью до 700 мксек без возникновения ошибки. . CAP имеют ту же сложность реализации, исчисляемую для сигнального процессора в миллионах операций в секунду (Million Operations Per Seconds – MIPS). . требуется меньшая корректировка при медленной работе сигнального терминала, чем при использовании CAP. Аргументы против DMT: . DMT использует блоковое преобразование (БПФ), что приводит к появлению больших задержек. Однако при правильной конфигурации системы, данная задержка будет незначительной даже для служб, чувствительных к задержкам, например телефонии или узкополосной ЦСИС. . Полная процедура инициализации, необходимая для DMT требует значительного времени (порядка 20 сек) . Большой пикфактор (отношение мгновенной мощности к ее среднему значению) в передаваемом DMT сигнале может привести к появлению дополнительного шума и дорогого аналого-цифрового преобразования. Этого можно избежать правильным проектированием системы, а также использованием кода Рида- Соломона. . CAP позволяет использовать более простые коды, исправляющие ошибки, чем DMT. На сегодняшний день существует много крупных компаний, которые занимают ведущие позиции на мировом рынке связи. Некоторые из них занимаются продажей ADSL оборудования. Например, такие как Alcatel, Cisco Systems, Ericsson – компании являющиеся мировыми лидерами на рынке связи. Выбирая из этих компаний, лучшую в отрасли предоставления DSL услуг, можно глядя на ряд параметров. Например, компания Ericsson больше сосредоточена на предоставление услуг мобильной связи, и разработкой DSL технологий начала заниматься сравнительно недавно. Компания Cisco Systems ориентирована на рынок маршрутизаторов и коммутаторов, использующихся для построения глобальных IP сетей. По сравнению с Ericsson, компания Cisco Systems больше уделяет внимания DSL технологиям, но они в свою очередь не ориентированы на конечного пользователя. Компания Alcatel является лидирующей компанией по продаже оборудования доступа в глобальную сеть Интернет. И намного больше уделяет внимания продвижению ADSL технологии. На основе анализа стоимостных,эксплуатационных и технических характеристик ADSL систем компаний Alcatel и Cisco Systems, который был рассмотрен ниже в технико – экономическом обосновании, было принято решение, что для построения сети доступа на базе оборудования ADSL более выгодно использовать продукцию компании Alcatel ГЛАВА II. Технологические характеристики оборудования ADSL компании “Алкатель” 2.1 Общее описание оборудования ADSL Введение в технологию Продукт ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) предназначен для того, чтобы иметь возможность предлагать пользователям частного сектора и сектора малого бизнеса, находящимся на ограниченном расстоянии от CO (Central Office - здание (АТС)), услуги по передаче данных на повышенных скоростях. Для предоставления таких услуг используются существующие медные витые пары (по одной на каждого пользователя), при этом никакие дополнительные активные повторители не требуются. Применение технологии FDM (Frequency Division Multiplexing - частотное уплотнение каналов) позволяет по тем же витым парам одновременно предоставлять услуги POTS (Plain Old Telephone Service - услуги обычной телефонии), поэтому можно говорить о следующих преимуществах: . оператор сети использует существующую кабельную инфраструктуру; . у абонента сохраняются существующие услуги телефонии вместе с существующей аппаратурой. В ADSL-системе предусмотрены асимметричные скорости передачи битов: высокая (вплоть до 8 Мбит/с) в направлении от CO к абоненту (называемая скоростью в прямом канале) и низкая (вплоть до 1 Мбит/с) в противоположном направлении (называемая скоростью в обратном канале). Эта асимметрия дает возможность предоставлять абоненту услуги, для которых требуется широкая полоса частот, в том числе услуги мультимедиа (цифровые видео- и аудио- услуги) и соединение по протоколу Ethernet. В дальнейшем, по мере увеличения скорости в обратном канале, станет возможным предоставление, на меньших скоростях, услуг мультимедиа двустороннего характера [2]. Продукт ADSL полностью основан на технологии ATM (Asynchronous Transfer Mode - режим асинхронной передачи). Это означает, что как данные пользователя (мультимедиа, соединение по протоколу Ethernet и управляющая информация), так и управляющие данные системы OAM (Operation, Administration and Maintenance - эксплуатация, администрирование и техобслуживание) транспортируются с применением ATM-ячеек. Основной причиной такого подхода является обеспечение гибкости продукта на перспективу. Применение ATM в качестве транспортного режима в большинстве случаев позволяет операторам сетей и провайдерам услуг совершенствовать предоставляемые услуги без изменения сетевого оборудования. Система ADSL состоит из двух частей, первая из которых (на стороне CO) называется ASAM, (ATM Subscriber Access Multiplexer - ATM-мультиплексор абонентского доступа),а вторая (на стороне абонента) – (CPE Customer Premises Equipment - оборудование в помещении заказчика). CPE, в свою очередь, включает в себя PS (POTS Splitter - разветвитель) и ANT (ADSL Network Termination (unit) - (блок) сетевого ADSL-окончания). По транспортной ATM-линии мультиплексор ASAM соединен с ATM-коммутатором. Выбранным транспортным механизмом является либо SDH(Synchronous Digital Hierarchy - синхронная цифровая иерархия) [STM1 или SONET (OC3c)] либо PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy - плезиохронная цифровая иерархия) [Е1]. Блок ANT может быть подключен к TE(Terminal Equipment - терминальное оборудование) (STB (Set Top Box - телеприставка ) или иному мультимедийному терминалу) и к локальной сети (LAN), использующей протокол Ethernet. Система ADSL может работать как с CO, так и с выносными блоками. Выносное ASAM-оборудование может быть либо непосредственно подключено к опорной ATM-сети, либо каскадировано от находящегося на CO мультиплексора ASAM через интерфейс Е1. Описание сети Общие сведения Основной задачей, стоящей перед системой доступа Alcatel 1000 ADSL, является обеспечение быстрого доступа к сети Интернет и корпоративным сетям LAN. Эта задача решается с помощью комбинированной инфраструктуры, в состав которой входят по меньшей мере четыре функциональные группы: . малая LAN в помещении абонента; . инфраструктура связи оператора сети, которая содержит сеть доступа, мультиплексоры, BB (Broad Band - широкополосный –коммутаторы) и высокоскоростную опорную сеть; . LAN у ISP (Internet Service Provider - провайдер услуг сети Интернет) в случае, когда доступ к сети Интернет осуществляется именно таким способом; . LAN предприятия в случае, когда обеспечен доступ к корпоративной сети. Сетевая архитектура Для обеспечения внутри сетевой архитектуры, показанной на рис. 23, сквозных соединений применяются различные технологии: . стандартная технология LAN между персональным компьютером и ANT (Ethernet II или IEEE 802.3); . технологии ATM и ADSL между ANT или PC-NIC (Network Interface Card - плата сетевого интерфейса) и ADSL-оборудованием на стороне CO; . стандартное транспортное оборудование между ASAM и опорной сетью WAN (территориальная сеть) с использованием SDH/SONET или PDH; . BB-коммутаторы/кросс-соединители в ядре опорной сети WAN. . обладающее высокой производительностью и в то же время стандартное LAN- оборудование в инфраструктуре ISP и корпоративной LAN. Рис. 23. Сетевая архитектура: 1 - провайдер услуг сети Интернет; 2 - опорный маршрутизатор; 3 - Интернет; 4 - серверы; 5 - оборудование доступа; 6 - помещение абонента; 7 - абонент; 8 - сеть доступа; 9 - небольшая LAN; 10 - телевизионная приставка; 11 - разветвитель; 12 - инфраструктура корпоративной LAN; 13 - маршрутизатор подразделения; 14 - опорная сеть; 15 - отдельный персональный компьютер Сеть в абонентских помещениях Сеть в абонентских помещениях может представлять собой либо отдельный персональный компьютер, либо небольшую LAN, содержащую до 16 оконечных систем. Взаимные соединения между ANT и оконечными системами осуществляются с помощью LAN-оборудования, отвечающего требованиям интерфейса Ethernet II или IEEE 802.3. Поскольку блок ANT оснащен и интерфейсом ATMF на 25,6 Мбит/с, то можно также подключать оборудование класса ATM (STB и т.п.), при этом оба интерфейса, то есть Ethernet и ATMF, могут быть задействованы одновременно. WAN и опорная сеть Через мультиплексоры ASAM опорная сеть и WAN соединяют абонентов с провайдерами ISP и корпоративными LAN. К основным функциям этих объектов относятся: . транспортирование информации в пределах WAN; . перекрестное соединение информационных потоков между отдельными пользователями и провайдерами ISP и корпоративными LAN. Провайдеры ISP и корпоративные LAN Принципиальных различий между локальной сетью LAN провайдера ISP и локальной сетью LAN крупной корпорации практически не существует. В общем и целом структура LAN, подключенной к сети связи общего пользования, включает в себя: . коммуникационные серверы доступа (иногда называемые VC-мостами (Virtual Connection - виртуальное соединение)); . опорные IP-маршрутизаторы; . высокоскоростные сети LAN, например, с волоконно-оптическими соединениями (ATM-интерфейс FDDI (Fiber Distributed Digital Interface - цифровой интерфейс волоконно-оптической передачи)); . информационные серверы; . коммуникационные серверы WAN-магистралей. Важным аспектом этого оборудования является то, что оно должно оканчиваться наборами протоколов, в точности повторяющими имеющиеся в абонентских помещениях. Подсистема ADSL-доступа Общие сведения Подсистема ADSL-доступа предназначена для реализации современного способа сигнальной обработки или модуляции, необходимого для обеспечения соединения по абонентской витой паре с модемной транспортной технологии (ADSL-модемов). В основу этой модемной технологии положена DMT-модуляция Discrete Multi-Tone - дискретная многотоновая (модуляция) , которая интегрирована в ASAM на стороне CO и в ANT или PC-NIC на абонентской стороне. Модемные интерфейсы мультиплексоров ASAM оснащены так называемыми PS, которые представляют собой устройства уплотнения и разуплотнения частотных доменов для сигналов ADSL и POTS. Частично внешнее устройство PS используется также как часть находящейся в абонентском помещении аппаратуры. Управление элементами сети доступа осуществляется через (удаленный) объект централизованного управления, который называется AWS (ASAM WorkStation - рабочая станция), и в котором используется протокол SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью). Обмен информацией между AWS и элементами сети доступа осуществляется по выделенным соединениям, предназначенным для администрирования. Подсистема ADSL-доступа может работать как с CO, так и с выносными блоками. Выносное ASAM-оборудование может быть либо непосредственно подключено к опорной ATM-сети, либо каскадировано от находящегося на CO мультиплексора ASAM через PDH-интерфейс (DS3/Е3). Системная архитектура Основными строительными блоками глобальной ADSL-архитектуры (рис. 24) являются: . ASAM для ADSL на стороне CO; . блок ACU (блок контроля аварий) (AACU-[ADSL-ситуаций]); . расширитель ADSE-A (ADSL Serial Extender - последовательный ADSL- расширитель); . ANT или PC-NIC и PS на абонентской стороне; . выносной мультиплексор R-ASAM(удаленный,выносной), находящийся в глубине сети; . менеджер сетевых элементов AWS. ASAM С помощью ряда интерфейсов (SDH STM1 или SONET OC3с) мультиплексор ASAM размещен на стороне CO и соединен со станцией, в которой реализована технология BB-ISDN ATM. Рис. 24. Глобальная ADSL-архитектура: 1 - узкополосная АТС (например, PSTN-сети); 2 - ADSL- абонент; 3 - шина IQ; 4 - здание АТС; 5 - витая пара; 6 - абонентские помещения; 7 ATM-сеть Внутри каждый интерфейсный модуль SDH/SONET соединен, с помощью обеспечивающей двустороннюю передачу среды, с рядом ассоциированных модулей ADSL-LT (Line Termination - линейное окончание), при этом шина IQ Quality of Service Interface - интерфейс качества обслуживания обеспечивает управляющий интерфейс для данных, передаваемых по прямому и обратному каналам. Для стыковки с выносным мультиплексным оборудованием (типа R-ASAM) можно также предусмотреть линейные окончания PDH-LT (DS3/E3) или SDH-LT |
|
