Файл: Учебное пособие СанктПетербург 2014.pdf

117 проводными технологиями, что пока не в состоянии позволить себе подвиж- ная связь.
6.2.2 Технологии решения проблемы «последней мили»
Технологии обеспечения доступа к транспортным сетям можно разде-
лить на три категории, в зависимости от того, какая физическая среда ис-
пользуется для передачи данных [6, 27]:
 витая пара телефонных проводов;
 оптико-волоконные кабели (к этой категории также следует от-
нести системы, в которых вместе с оптико-волоконными кабелями
используются также и коаксиальные кабели);
 беспроводные системы (например, системы сотовой, радиорелей-
ной или спутниковой связи).
Рассмотрим эти категории более подробно.
1 Беспроводные системы доступа. Развитие беспроводных систем дос- тупа идет в двух основных направлениях [6, 27]:
 системы персональной сотовой связи, которые позволяют обеспе- чить доступ мобильных пользователей (рис. 6.3);
 наземные радиорелейные системы на СВЧ;
 спутниковые системы (рис. 6.4).
Рис. 6.3. Доступ в транспортную сеть может быть организован посредством существующей системы сотовой связи
Рис. 6.4.Спутниковая система связи с ассиметричным каналом связи

118 2 Системы доступа, основанные на новых и уже существующих оп-
тико-волоконных и коаксиальные кабелях [6, 27]:
 оптико-волоконные систем передачи (см. рис. 6.5);
 сети кабельного телевидения (см. рис. 6.6);
 телефонные сети связи на витой медной паре (см. рис. 6.7).
Рис. 6.5. Гибридная система кабельного телевидения, построенная на комбинации оптико-волоконных и коаксиальных кабелей
Рис. 6.6.Система кабельного телевидения, позволяющая организовать высокоскоростную передачу данных в обоих направлениях
Рис. 6.7. Организация доступа по существующим телефонным проводам по технологии xDSL
6.3 Классификация и краткая характеристика технологий
проводного абонентского доступа
В соответствии с работой [6, 28] технологии проводного абонентского
доступа можно разбить на пять основных групп по критерию среды пере-
дачи и категориям пользователей (рис. 6.8).

119
1. LAN (Local Area Network) – технологии предоставления корпора-
тивным пользователям услуг доступа к ресурсам локальных вычис-
лительных сетей и использующих в качестве среды передачи
структурированные кабельные системы категорий 3, 4 и 5, коакси-
альный кабель и оптоволоконный кабель.
2. DSL (Digital Subscriber Line) – технологии предоставления пользо-
вателям ТфОП услуг мультимедиа и использующих в качестве сре-
ды передачи существующую инфраструктуру ТфОП.
3. Кабельное телевидение (КТВ) – технологии предоставления поль-
зователям сетей КТВ мультимедийных услуг (за счет организации
обратного канала) и использующих в качестве среды передачи оп-
товолоконный и коаксиальный кабели.
4. Optical Access Networks (OAN) – технологии предоставления поль-
зователям широкополосных услуг, линии доступа к мультимедий-
ным услугам и использующих в качестве среды передачи оптоволо-
конный кабель.
5. Сети коллективного доступа (СКД) – гибридные технологии для
организации сетей доступа в многоквартирных домах; в качестве
среды передачи используется существующая в домах инфраструк-
тура ТфОП, радиотрансляционных сетей и сетей электропитания.
Локальные
вычислительные
сети (LAN)
Сети оптического
абонентского доступа (OAN)
Сети кабельного
телевидения
(СКТ)
Цифровые линии
абонентского доступа(DSL)
Сети
коллективного
доступа (СКД)
Гибридный
Ethernet
SDDI
CDDI
FDDI
100 VG-
AnyLan
HSTR
Token Ring
Gigabit
Ethernet
Fast
Ethernet
Ethernet
Симметр.
доступ
Асиметр.
доступ
SHDSL
HDSL
2/4
MSDSL
MDSL
SDSL
HDSL
IDSL
mini-DSLAM
Home Plug1.0
G.989.x
HPNA3.0
HPNA2.0
HPNA1.1
HPNA1.0
EFMF
EPMC
EoSHOSL
EDA
EoV
ADSL
G.Life
RADSL
ADSL
VDSL
DOCSIS 1.1
VDSL
G.Life 2
ADSL 2
DOCSIS 1.0
Euro-
DOCSIS
DOCSIS 2.0
FTTx
Технологии
IP Cable
Com
J. 112
Пассивные
оптические
сети (PON)
EPON
GPON
BPON
APON
FTTCab
FTTC
FTTB
FTTN
Packet cable
Рис. 6.8. Классификация технологий проводного доступа [6, 28]
6.3.1 Технологии локальных сетей
В группе LAN более 90% всех сетей построены с использованием техно-
логии Ethernet, она обеспечивает пользователям корпоративных сетей ско-
рости передачи информации от 10 Мбит/с до 1 Гбит/с. Широкое распро- странение сетей Ethernet при организации LAN, в первую очередь, связано с низкой стоимостью, легкостью управления и простотой используемого оборудования. Разрабатывавшаяся в конце 70-х гг. прошлого столетия ис-

120 ключительно для передачи данных технология Ethernet обеспечивает сейчас
поддержку широкого набора услуг, включая передачу речи и видео с требуе-
мым качеством обслуживания QoS (IEEE 802.1p), а также организацию
VLAN (IEEE 802.1Q).
Для построения LAN так же был разработан и ряд других технологий, которые однако не получили такого распространения как Ethernet [6, 28]:
 маркерная бесколлизионная кольцевая технология Token Ring
(IEEE 802.5) со скоростью передачи до 16 Мбит/с и ее высокоскоро- стная версия HSTR – High-Speed Token Ring (100 Мбит/с и
1 Гбит/с);
 технология 100VG-AnyLAN (IEEE 802.12) была разработана для со- вместного использования в одной сети Ethernet и Token Ring;
 технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface), которая в силу высокой стоимости технология не применяется при построении
LAN, однако, обладая высокой отказоустойчивостью и скоростью передачи (100 Мбит/с), она используется для построения городских кольцевых магистралей с диаметром кольца до 100 км.
В технологиях доступа в последнее время наметилась интеграция тех-
нологии Ethernet с различными технологиями DSL (гибридный Ethernet). Наи- более известным вариантом такой интеграции является

121
6.3.2 Технологии сетей коллективного доступа
Для организации относительно недорогого доступа в Интернет жителей многоквартирных домов разработаны технологии сетей коллективного дос- тупа (СКД) [6, 28]:
 Home PNA (HPNA);
 Power Line Communication (PLC).
Сеть доступа развертывается на существующей в доме кабельной ин- фраструктуре (витая медная пара, проводка радиотрансляционных сетей, электрическая проводка), а концентратор трафика может подключаться к уз- лу служб с использованием различных систем передачи (кабельных, радио и др.).
Для домашних сетей подходит оборудование гибридных Ethernet или mini-DSLAM при использовании в качестве концентратора трафика мультип- лексоров DSL [6, 28].
Стандарты HPNA появились в результате деятельности альянса Ноmе
Phoneline Networking Alliance, созданного в 1996 году для разработки техно- логии, которая на основе существующей в домах кабельной сети должна бы- ла обеспечить относительно недорогой доступ в Интернет. Технология
НРNА стандартизована в ITU-T (рекомендации G.989.1 и G.989.2). Стандарт
HPNA 1.0 создан в 1998 году. Для передачи сигналов используется полоса частот 4…10 МГц, поэтому системы HPNA не оказывают влияния па теле- фонные и другие системы, работающие по тому же кабелю.
Системы доступа HPNA 1.0 обеспечивают коллективный доступ к кана- лу с пропускной способностью 1 Мбит/с на расстояние до 150 м. В качестве метода доступа к среде передачи применяется CSMA/CD. Для передачи ин- формации используется модуляция DMT. Типовая топология сети – «звезда».
Ядро сети - коммутатор HPNA, порты которого подключаются к соответст- вующей абонентской линии. Максимальное количество абонентов в сети –
32. В стандарте HPNA 1.1 дальность действия оборудования увеличена до 300 м.
В сетях стандартаHPNA 2.0, появившегося в 2000 г., пропускная спо- собность коллективного канала увеличена до 10 Мбит/с при дальности дей- ствия системы до 350 м. Типовая топология сети – «шина». Работа такой сети не требует применения коммутаторов и других активных устройств.
В настоящее время ведется разработка нового стандарта HPNA 3.0, по которому пропускная способность домашней сети должна достигнуть
100 Мбит/с [6, 28].
Разработкой стандартов технологии PLC (Power Line Communications), реализуемой на базе инфраструктуры сетей электропитания, занимаются раз- личные международные организации, такие как PLC Forum. Powerline World и Home Plug Powerline Alliance. Последняя из них приняла в 2001 году еди- ный стандарт HomePlug 1.0 specification, в котором определены скорости пе- редачи данных до 14 Мбит/с, методы доступа к среде передачи CSMA/CD

122 или CSMA/CA и модуляции OFDM. Стандартизация PLC-технологии ведется также и в ETSI (стандарты: TS 101 867, TS 101 896, TR 102 049) [6, 28].
6.3.3 Технологии симметричного DSL-доступа
Технологии симметричного DSL-доступа используются при предостав- лении услуг объединения LAN, организации выносов, подключении обору- дования пользователя к транспортным сетям по симметричным медным ли- ниям. К этой группе относятся технологии: HDSL, SDSL, MDSL, MSDSL,
SHDSL, HDSL2/4 и VDSL [6, 28].
Симметричные технологии xDSL различают по числу пар используемых проводов. При этом часть «родословное дерево» xDSL для симметричных технологий представлена на рис. 6.9 [6, 28, 29].
xDSL
UDSL
SDSL
ADSL
SkyDSL
AirDSL
wDSL
EtherLoop
MVL
HDSL ETSI
784 Кбит/с
UDSL
UADSL
RDSL
CDSL
DSL.Lite
ADSL.Lite
CDSL
EZ-DSL
G.Lite
ADSL
RADSL
симплекс
полудуплекс или
дуплекс
Медь
симплекс
полудуплекс
дуплекс
воздух
цифровой поток
симметричный
асимметричный
симметричный
асимметричный
Unidirectional DSL
POTS-splitter
with splitter
splitterless
inline-Filter
< 1,5 Мбит/с
< 1,5 Мбит/с
> 12 Мбит/с
VDSL
< 0,2 Мбит/с
VADSL
VHDSL
BDSL
iADSL
VoDSL
VoADSL
X2/DSL
скорости
передачи
< 1,5 Мбит/с
стандарт
количество
витых пар
3 пары
1 пара
2 пары
no
ANSI
ETSI
HDSL
784 Кбит/с
HDSL
1168 Кбит/с
wDSL
SDSL/SP-DSL
(Single line DSL/
Single Pair DSL)
выбор
скорости
передачи
постоянная
переменная
скорость
передачи
скорость
передачи
скорости
передачи
скорости
передачи
160 Кбит/с
1552 Кбит/с
2320 Кбит/с
2320
Кбит/с
IDSL
ISDN
DSL
HDSL (1)
HDSL (1)
(ETSI)
HDSL (2)
HDSL (2)
(ETSI)
SHDSL
(ITU-TI)
MultiMode
DSl
MDSL
GDSL
FDSL
EDSL
TurboISDN
(64n+16)
Кбит/с
2<n<13
160...2320 Кбит/с
2 Мбит/с
MSDSL
MR-SDSL
RA-HDSL
wDSL
Turbo
SDSL
S-SDSL
WaiSDSL
EA-sDSL
RA-sDSL
TR-SDSL
(1 Мбит/с)
Рис. 6.9. «Родословное дерево» xDSL с разделением по средствам и направлению передачи [6, 28, 29]