Файл: Лекция Выбор решений широкополосного доступа. Настройка подключений xdsl. Цель ознакомиться с решениями широкополосного доступа и принципами организации подключений xdsl и xsp соединения.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.03.2024
Просмотров: 18
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лекция
Выбор решений широкополосного доступа. Настройка подключений xDSL.
Цель: ознакомиться с решениями широкополосного доступа и принципами организации подключений xDSL и xSP соединения
Широкополосный или высокоскоростной доступ в Интернет обеспечивается с помощью ряда технологий, которые позволяют пользователям отправлять и принимать информацию в гораздо больших объемах и с гораздо более высокими скоростями, чем в случае доступа в Интернет по обычным телефонным линиям. Широкополосный доступ обеспечивает не только высокую скорость передачи данных, но и непрерывное подключение к Интернету и двустороннюю связь, то есть возможность как принимать («download»), так и передавать («upload») информацию на высоких скоростях. Широкополосный доступ, он же ШПД, формально начинается со 128 Кбит/с.
Для предоставления ШПД в Интернет могут использоваться множество различных носителей и технологий передачи данных. К ним относятся кабельная связь, усовершенствованный телефонный сервис под названием «цифровая абонентская линия» (Digital Subscriber Line, DSL), спутниковая связь, оптико-волоконная связь, фиксированный беспроводный доступ и другие.
В настоящее время все из вышеперечисленных технологий (кроме, пожалуй, кабельной связи) находят своё применение и активно развиваются, что обеспечиваются высоким спросом на услуги, которые становятся доступными благодаря широкополосному доступу.
Остановимся подробнее на каждом из способов предоставления ШПД.
-
Технология xDSL
Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) — это новая высокоскоростная технология, которая решает проблему пропускной способности абонентской линии ТфОП ("последней мили") — линии связи между поставщиком и потребителем услуг сетей передачи данных. Асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL) является наиболее популярной технологией DSL.
Технология ADSL представляет собой платформу для доставки широкополосных услуг, поддерживающую большой набор приложений (высокоскоростной доступ в Internet, телеконференции, виртуальные частные сети и мультимедиа), которые требуют широкой полосы пропускания. Слово "асимметричная" в названии технологии означает несимметричность потока данных в направлениях "сервер-пользователь" (downstream) и "пользователь-сервер" (upstream).
ADSL позволяет установить большую скорость передачи данных в направлении от сервера к потребителю. Такой обмен наиболее эффективен при доступе к мощным информационным ресурсам сетей Internet, видео по требованию, удаленному доступу к локальной вычислительной сети центрального офиса. Такой режим работы ADSL учитывает главную особенность сети Internet, в соответствии с которой информационный поток от сети к пользователю, содержащий программы, графику, звук и видео, существенно превышает информационный поток от пользователя к сети, который обычно формируется нажатием клавиши клавиатуры или щелчком мыши. Скорость передачи данных к пользователю обычно составляет от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с. Скорость передачи данных от пользователя обычно составляет от 64 Кбит/с до 1,5 Мбит/с. В большинстве случаев пользователи посылают лишь запрос на предоставление ресурса, в ответ получая большой объем информации.
На рис. 1.1 приведены схемы организации линий связи с помощью HDSL и ADSL. Как видите, на каждом конце линии HDSL используются одинаковые устройства. В случае применения модемов ADSL требуется дополнительное оборудование – сплиттеры (они представляют собой фильтры и служат для разделения каналов данных и голоса) и используемые для подключения к сетям передачи данных мультиплексоры DSLAM (Digital Subscriber Loop Access Multiplexer).
Рисунок 1.1 – Схема организации линии связи по технологии xDSL
Технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Существующие типы технологий хDSL различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных.
Технологии xDSL поддерживают несколько вариантов кодирования информации:
-
2B1Q: Two-binary, one-quaternary, используется для IDSL и HDSL -
CAP: Carrierless Amplitude Phase Modulation - используется для HDSL -
DMT: Discrete multitone modulation, наиболее распространенный метод, известен также как OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing)
В зависимости от соотношения входящей и исходящей скоростей различают симметричные и асимметричные разновидности технологии xDSL.
Основными разновидностями симметричного доступа являются: IDSL, HDSL, SDSL, MDSL, MSDSL, SHDSL, HDSL2/4, VDSL.
IDSL (ISDN DSL) – нестандартизованная технология передачи данных по одной медной паре со скоростью до 128 кбит/с.
При реализации технологии используется метод передачи 2B1Q с эхокомпенсацией и используются те же модемы или терминальные адаптеры, что и в сетях ISDN, однако в отличие от ISDN поддерживает режим постоянного соединения с провайдером. IDSL может применяться для одновременной передачи речи и данных по одной витой паре на расстояние до 40 км.
HDSL (High-bit-Rate DSL) – технология передачи потоков Т1 (1544 кбит/с) по двум витым парам (стандарт ANSI – T1.TR.28) или потоков Е1 (2048 кбит/с) по трем витым парам (стандарт ETSI – TS 101 135, рекомендация ITU-T- G.991.1). Используются методы передачи 2B1Q или QAM (QAM-8 – QAM-256). Системы передачи на базе этой технологии имеют большую длину регенерационного участка и поэтому находят широкое применение при организации и модернизации трактов Е1 и Т1, объединении сегментов ЛВС, организации выносов и т. п.
SDSL (Symmetrical/single pair DSL) – вариант HDSL, рассматриваемый как самостоятельная технология, в которой используется для передачи одна витая пара. Реализуемая скорость – от 128 до 2320 кбит/c, метод передачи – 2B1Q. Технология используется, в частности, для связи ЛВС по телефонным линиям.
MDSL (Moderate speed DSL) – «среднескоростной» вариант SDSL (от 384 до 1168 кбит/c). Используется код 2B1Q с адаптацией скорости передачи к условиям связи.
MSDSL (Multirate Symmetrical/ Single pair DSL) – вариант SDSL со скоростью передачи от 144 до 2320 кбит/с. Используется модуляция CAP с адаптацией скорости передачи к условиям связи.
SHDSL (Single-pair High-speed DSL) – стандартизованная ITU-T (Рек. G.991.2) технология передачи цифровых потоков со скоростью от 192 до 2320 кбит/с по одной витой паре. Предусмотрена возможность работы по двум витым парам со скоростью от 384 до 4640 кбит/с. Метод передачи TC-PAM обеспечивает спектральную совместимость при работе по одному кабелю оборудования SDHSL с системами ISDN, HDSL, ADSL. В технологии заложены возможности работы в магистральных сетях связи на базе транспортных технологий ATM, IP, Frame Relay.
HDSL2/4 – стандартизованная ANSI (T1.TRQ.06-2001) технология передачи потока T1 по одной или двум витым парам, являющаяся аналогом SHDSL для скоростей передачи до 1.5 Мбит/с. Используемый метод передачи – TC-PAM.
VDSL (Very-High Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) — это практически то же самое, что и ADSL. Однако, в отличие от ADSL, VDSL может работать в асимметричном, но и в симметричном режиме. По сравнению с ADSL VDSL имеет значительно более высокую скорость передачи данных: от 13 до 52 Мбит/с, в направлении от сети к пользователю, и от 1,5 Мбит/с от пользователя к сети при работе в асимметричном режиме. Максимальная пропускная способность линии VDSL при работе в симметричном режиме составляет примерно 26 Мбит/с в каждом направлении передачи. В зависимости от требуемой пропускной способности и типа кабеля длина линии VDSL лежит в пределах от 300 метров до 1,3 км.
Асимметричный доступ представлен следующими технологиями: ADSL, RADSL, UADSL, ADSL2+, VDSL.
ADSL (Asymmetrical DSL) –технология передачи цифровых потоков (ITU-T – Рек. G.992.1, ANSI – T1.413, ETSI – TS 101 388) со скоростями не менее 6.144 Мбит/с в сторону пользователя и 640 кбит/с в обратном направлении на расстояние до 2.7 км. Использование метода передачи DMT позволяет обеспечить одновременную высокоскоростную передачу данных и речевых сигналов по одной витой паре. Оборудование ADSL-доступа подключается к транспортным сетям по технологиям SDH и ATM.
RADSL (Rate Adaptive DSL) – нестандартизованный в ITU-T вариант ADSL, позволяющий изменять скорость передачи в линии по желанию оператора либо по такому критерию, как качество линии. В настоящее время адаптация скорости передачи к параметрам линии реализуется во всем выпускаемом ADSL-оборудовании.
G.Lite, UADSL (Universal ADSL) – технология передачи цифровых потоков (ITU-T – Рек. G.992.2) по обычной медной паре со скоростями не более 1.536 Мбит/с в сторону пользователя и 512 кбит/с в обратном направлении на расстояние до 3.5 км. Используется метод передачи DMT. Технология разработана для организации доступа в Интернет по витой паре как альтернатива дорогостоящему ADSL-доступу.
ADSL2 – технология передачи (G.992.3) по медной паре со скоростями не менее 8 Мбит/с в сторону пользователя и 800 кбит/с в обратном направлении. Планируется, что скорость передачи в оборудовании ADSL2 будет достигать 12Мбит/с на расстоянии до 1.5 км, а при использовании технологии инверсного мультиплексирования для ATM IMA скорость потока, направленного в сторону абонента по 4 витым парам, сможет достигать 40 Мбит/с.
ADSL2+ (G.992.5). Увеличенная полоса используемых частот (до 2.2 МГц) позволит передавать данные со скоростью до 25 Мбит/с на расстояние около 1 км.
VDSL – технология передачи по медной паре со скоростью до 52 Мбит/с в сторону пользователя на расстояние до 300 м. В последнее время получает технология Ethernet-over-VDSL (EoV).
В настоящее время наблюдается рост популярности услуг симметричного доступа. Наилучшие перспективы имеет стандартизованная в 2001 г. в ITU-T технология SHDSL, намного превосходящая по техническим параметрам другие симметричные xDSL-технологии.
В оборудовании ADSL-доступа пропускная способность используется в настоящее время далеко не полностью. Это можно объяснить отсутствием массового спроса на услугу «видео по запросу» VoD (Video-on-Demand), а для организации качественного доступа в Интернет существующих скоростей оказывается пока вполне достаточно.
-
Технологии кабельного телевидения
Сети кабельного телевидения получили широкое распространение в США. Именно там появилась идея интерактивного ТВ, то есть телевещания с обратной связью или обратным каналом. Дело в том, что коаксиальный кабель, так же как общая шина, пропускает электромагнитные волны в обоих направлениях одинаково хорошо. Если разделить весь спектр полосы пропускания кабеля на прямые и обратные каналы, то потребуется модернизация лишь активного оборудования, то есть магистральных усилителей и кабельных модемов, преобразующих абонентский трафик передачи данных в соответствующий канал вещания от абонента к центральной станции кабельного телевидения и обратно.
Спецификация IEEE 802.3b определяла требования к компонентам вычислительной сети, которая была построена по принципу CSMA/CD и использовала в качестве среды передачи данных телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Использование алгоритма частотного уплотнения в спецификации 10 Broad 36 обеспечивает передачу информационного сигнала со скоростью 10 Мбит/с. При этом узлы сети могут быть разнесены на значительно большее расстояние (максимальная длина сегмента 1800 м, максимальный размер сети из конца в конец 3600 м), чем в обычном Ethernet.
Применение технологии 10 Broad 36 обеспечивало ощутимые преимущества за счет использования существующих коммуникаций и увеличения дальности информационного взаимодействия с широкой полосой пропускания.
С появлением и широким внедрением оптоволоконных сетевых инфраструктур эти преимущества были нивелированы.
Кабельные модемы обеспечивают высокоскоростной доступ к Internet по сетям кабельного телевидения (рис. 1.2). Применение подобных модемов ориентировано прежде всего на домашних пользователей, поскольку в большинстве жилых кварталов уже проложены кабельные коммуникации.
Рисунок 1.2 – Схема организации кабельного ШПД
Существует два типа кабельных модемов, сильно отличающихся друг от друга. Первый – это HFC-модемы для гибридных сетей (Hybrid Fiber-Coax). Такие сети состоят из волоконно-оптических и коаксиальных участков кабельной инфраструктуры. HFC-модемы обеспечивают двухстороннюю связь на HFC-линиях. Второй – модемы старого типа с односторонней связью, работающие на традиционных коаксиальных телевизионных линиях и установленные у более чем 50 млн. абонентов в США. Пропускная способность типичных HFC-модемов составляет: