2.ADSL технология

(анг. Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия)

• представляет собой вариант DSL, в котором доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком несимметрично - для большинства пользователей входящий трафик значительно более существенен, чем исходящий, поэтому предоставление для него большей части полосы пропускания вполне оправдано.

Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0,3…3,4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части - частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц - входящему. Полоса частот от 26 кГц до 1,1 МГц была выбрана не случайно. Начиная с частоты 20кГц и выше, затухание имеет линейную зависимость от частоты.

Рис. 4.

Применение ADSL предполагает установку модема на обоих концах абонентской телефонной линии на АТС и у абонента. На абонентской линии он называется ADSL модем, на станционной стороне - это оборудование мультиплексора ADSL (DSLAM).

Для частотного разделения сигналов по обе стороны бывшей телефонной линии устанавливаются "сплиттеры"". Сплиттеры - это пассивные элементы, сделанные на основе полосовых фильтров:

высоких частот 26 кГц ¸ 1,1 Мгц для выделения ADSL сигнала

низких частот 0,3 кГц ¸ 3,4 кГц для выделения телефонного сигнала.

Сплиттеры для своей работы не требуют электропитания. Поэтому даже в условиях отключения электропитания телефонная связь продолжает работать без сбоя.

В ADSL сплиттеры должны устанавливаться на телефонной линии как на стороне абонента, так и на стороне телефонной станции.

Конструктивно абонентский сплиттер представляет собой блок, имеющий три гнезда: одно для подключения модема ADSL, другое для подключения телефонного оборудования, а третье для подключения к линии ADSL.

Станционный сплиттер конструктивно представляет собой либо самостоятельный блок, либо блок, включенный в DSLAM. После сплиттера аналоговый сигнал подается на коммутационное оборудование телефонной связи, а цифровой сигнал - на мультиплексор доступа DSLAM.

На реальную пропускную способность цифровых абонентских линий влияют следующие факторы:

• длина линии;
• диаметр проводов;
• наличие незадействованных ответвлений и пупинизации;
• скорость канала передачи данных в глобальных сетях, в том числе Internet;
• организация линий (разводка в помещении, лестничные коробки, шкафы);
• характеристики (затухание, переходные шумы и помехи, скрещивание).

Развитие технологий привело к появлению новых стандартов ADSL, позволивших существенно увеличить скорость доступа, см. табл. 3.

Таблица 3. Стандарты ADSL

Название стандартаОбщее название Скорость входящего потока, Мбит/с Скорость исходящего потока, Мбит/с ANSI T1.413-1998 Issue 2ADSL8,160 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.1ADSL (G.DMT)12 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.1 Annex AADSL over POTS12 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.1 Annex BADSL over ISDN12 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.2ADSL Lite (G.Lite)1,5 Мбит/с0,5 Мбит/сITU G.992.3ADSL212 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.3 Annex AADSL2 over POTS12 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.3 Annex BADSL2 over ISDN12 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.3 Annex JADSL212 Мбит/с3,5 Мбит/сITU G.992.3 Annex LRE-ADSL25 Мбит/с0,8 Мбит/сITU G.992.3 Annex MADSL212 Мбит/с3,5 Мбит/сITU G.992.4Splitterless ADSL21,5 Мбит/с0,5 Мбит/сITU G.992.5ADSL2+24 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.5 Annex AADSL2+ over POTS24 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.5 Annex BADSL2+ over ISDN24 Мбит/с1,216 Мбит/сITU G.992.5 Annex MADSL2+24 Мбит/с3,5 Мбит/сITU G.992.5 Annex LRE-ADSL2+24 Мбит/с1,5 Мбит/с

Рис. 5. Схема коммутации оборудования при организации ADSL-соединения

ADSL обеспечивает возможность одновременного высокоскоростного доступа в сеть Интернет и ведения телефонных разговоров (или передачу факсов) по одной телефонной линии. ADSL представляет собой экономически эффективное средство для частных пользователей и малого бизнеса. Кроме очень высокой скорости передачи данных ADSL-модемы имеют ещё одно существенное преимущество по сравнению с аналоговыми модемами. В отличие от аналоговых модемов, для нормальной работы которых требуется набор номера модема адресата, линия ADSL подключена постоянно, поскольку при отсутствии информации она не занимает ресурсы сети (т.е., работает в режиме "always on").

ADSL имеет две основные области использования - интерактивное видео и высокоскоростная передача данных. Интерактивное видео включает в себя фильмы по запросу, другие видеоматериалы по запросу, например, фрагменты телевизионных передач, видеоигры, видеокаталоги и другую видеоинформацию. Передача данных охватывает доступ в сеть Интернет, передачу данных (удаленный доступ к LAN) и доступ к специализированным сетям. Преимущество ADSL по сравнению с другими системами высокоскоростной передачи данных заключается в том, что количество существующих телефонных линий существенно превышает количество специально проложенных кабельных сетей.

ADSL, в которой скорость передачи данных в сторону пользователя значительно превышает скорость передачи данных от пользователя. ADSL позволяет передавать данные пользователю со скоростью, по крайней мере на порядок превышающей скорость передачи данных от пользователя. При этом сигнал от пользователя в сеть передаётся на более низких частотах, чем сигнал от сети к пользователю.

На выбор именно такой асимметричной схемы передачи в основном влияет наличие переходных помех на ближнем (передающем) конце линии (near-end crosstalk (NEXT)), плотность спектральной мощности (т.е., мощность помех в полосе 1 Гц) которых увеличивается с ростом частоты. Абонентские линии на телефонной станции, находящиеся в больших жгутах станционных кабелей, в значительно большей степени подвержены переходным помехам, чем абонентские линии вблизи помещения пользователя, где они пространственно разнесены. Поэтому наиболее опасны переходные влияния на принимаемый от пользователя слабый сигнал именно на телефонной станции. Эти переходные помехи будут меньшими, если сигнал от пользователя будет передаваться на более низких частотах. Поскольку сторона абонентской линии вблизи помещения пользователя практически некритична к переходным помехам со стороны других абонентских линий, то передача сигнала от сети к пользователю на более высоких частотах, чем передача сигнала от пользователя к сети, практически не отразится на качестве принимаемого пользователем сигнала.

Способность витых пар медных проводов передавать информацию (а телефонные разговоры тоже можно считать одним из способов передачи информации) зависит от физических параметров этих проводов, в частности, от сечения, и длины телефонной линии. Чем меньше сечение проводов и чем длинней линия, тем большее затухание претерпевает передаваемый по этой линии электрический сигнал. Для того, чтобы двухпроводные абонентские телефонные линии представляли собой хороший тракт передачи сигналов хотя бы традиционной телефонной связи, они должны отвечать определенным условиям. Длина абонентских телефонных линий не должна превышать определенного предела, что позволяет отвечать требованиям по затуханию (впрочем, в некоторых особых случаях длина абонентской линии может быть значительно увеличена путем установки усилителей или пупиновских катушек, а также комбинацией этих двух методов). Линия должна иметь равномерный импеданс (аналог электрического сопротивления для гармонических процессов) по всей своей длине.

Для предотвращения проникновения в линию помех от внешних источников, а также появления шумов и перекрестных помех, линия должна иметь хорошую симметрию между проводами, а также между проводами и землей.

При передаче сигнала по медной телефонной линии он претерпевает затухание и искажается. Затухание сигнала возрастает с увеличением расстояния и повышением его частоты (не следует забывать, что в отличие от традиционной телефонной связи, технологии DSL используют спектр гораздо более высоких частот). При этом максимально допустимое затухание передаваемого сигнала определяет предельную длину используемой линии. Гармонические искажения появляются в случае ограничения сигнала или его нелинейного изменения. Так как сигналы с различными частотами передаются по телефонной линии с различной скоростью, возникают искажения, связанные с фазовой задержкой. Все это может оказать существенное влияние на высокоскоростную передачу данных.

В том случае, если характеристический импеданс абонентской линии неравномерен по всей ее длине (что может произойти из-за перепутывания проводов, использования отрезков кабеля с проводами различного сечения и разнообразных кабельных повреждений), может произойти отражение передаваемого сигнала (так называемые потери на отражение). И хотя потери на отражение в области звуковых частот могут быть измерены и скорректированы, такие действия в том частотном диапазоне, который используется технологиями DSL, значительно более затруднены. Отраженные сигналы оказывают отрицательное влияние на сложные схемы модуляции. Кроме того, пока не существует оборудования, способного определить источник отражений в абонентском распределительном кабеле на частотах порядка 300 кГц и выше.

Симметрии абонентской двухпроводной телефонной линии часто уделяется недостаточное внимание при развертывании систем высокоскоростной передачи данных. Плохая симметрия линии может привести к появлению не только искажений, но также шумов и перекрестных помех. Причем эта проблема становится все более серьезной по мере увеличения частоты.

Телефонные линии подвержены шумам и помехам нескольких видов. К ним относятся: белый шум, перекрестные помехи на ближнем и дальнем конце линии, радиочастотные помехи и импульсные шумы.

Белый шум обычно становится проблемой на абонентской телефонной линии, когда к ней подключено различное электронное оборудование, например, кодеры-декодеры, мультиплексоры и т.п. Технические параметры такого оборудования должны быть такими, чтобы поддерживать отношение сигнал-шум в допустимых пределах. Перекрестные помехи на ближнем конце линии появляются, когда сигналы, передаваемые по одной паре проводов, наводятся в соседней паре проводов. Эта проблема становится важной при большой скорости передачи данных, и особенно в том случае, когда по большому количеству абонентских линий в пределах одного кабеля организована высокоскоростная передача данных. Перекрестные помехи на дальнем конце линии возникают, когда сигнал на дальнем конце линии оказывает влияние на ближний конец линии. Воздействие перекрестных помех на широкомасштабное внедрение систем DSL зависит от качества кабеля, количества используемых пар и частотного диапазона, в котором передается сигнал. И, наконец, импульсные помехи, вносимые различными электромагнитными устройствами, например, линиями подачи питания, трансформаторами, автоматическими выключателями и т.п. Чем длиннее линия, тем в большей степени она подвергается воздействию помех. Импульсные помехи могут привести к появлению проблем не только с высокоскоростной передачей данных, но и с низкоскоростной передачей данных.

Разные высокочастотные системы, обеспечивающие прием и передачу данных по парам одного и того же кабеля в одном спектре частот, могут привести к появлению шумов и перекрестных помех. Перекрестные помехи возникают из-за неудовлетворительного экранирования кабелей, чрезмерной несоразмерности между уровнями сигналов, передаваемых по соседним линиям, асимметрии линий и т.п. Перекрестные помехи могут быть разделены на две категории.

Рис. 6

Перекрестные помехи на ближнем конце линии возникают, когда передаваемый по одной паре проводов сигнал оказывает воздействие на принимаемый по другой паре проводов сигнал на том же конце кабеля. Перекрестные помехи на дальнем конце линии возникают, когда сигнал на дальнем конце линии оказывает влияние на ближний конец линии. Перекрестные помехи на дальнем конце линии обычно оказывают меньшее отрицательное воздействие, потому что наведенный сигнал ослабляется, пока перемещается по линии к ближнему концу.

Термины и определения:

Абонентская линия

ТфоП - телефонная сеть общего пользования- Plain Old Telephone Service

Пара свитых по всей длине проводов, идущих от телефонной станции к телефонному аппарату абонента называется абонентской линией (LL - Local Loop). Абонентская линия (АЛ) с самого начала развития телефонной связи обеспечивала возможность ведения телефонных разговоров. В наши дни традиционная АЛ также обеспечивает абоненту доступ к глобальной телекоммуникационной инфраструктуре с помощью семейства технологий высокоскоростной цифровой абонентской линии xDSL.

Аналоговый сигнал

Ключевой особенностью аналогового сигнала является то, что он непрерывный (в отличие от дискретного цифрового сигнала). Характеристика аналогового сигнала может иметь различную форму. Колебания могут иметь различную частоту и амплитуду, причем частота и амплитуда сигнала может постоянно изменяться.

Цифровой сигнал

Основное отличие цифрового сигнала от аналогового заключается в форме сигнала. Цифровой сигнал является сигналом дискретным (в отличие от непрерывного аналогового), т.е., переход от максимального уровня сигнала к минимальному уровню сигнала происходит практически мгновенно. В этом случае единственным способом представления данных является использование только максимального и минимального уровня сигнала. Например, за максимальный уровень сигнала можно принять его наличие, а за минимальный уровень сигнала можно принять его отсутствие. В компьютерном мире это известно как двоичная система счисления, при которой используются только две цифры (1 и 0). Использование цифровой системы представления сигнала значительно упрощает процесс кодирования и декодирования данных, даже при наличии помех и искажении сигнала.

Модуляция

Под модуляцией понимается процесс преобразования информационного сигнала в сигнал, предназначенный для передачи по линии. В простейшем случае для модуляции сигнала используется специальный высокочастотный сигнал определённой частоты, которая называется несущей. Процесс обратного преобразования модулированного сигнала называется демодуляцией.

Затухание сигнала

Под затуханием понимается ослабление сигнала вследствие уменьшения его мощности. Любая среда передачи сигнала вызывает его затухание. Сильное затухание сигнала может привести к тому, что на приемном конце сигнал не сможет быть восстановлен. Поэтому в линиях связи предусматриваются специальные промежуточные усилители аналоговых сигналов или специальные промежуточные регенераторы цифровых сигналов.

Переходные помехи

Под переходными помехами понимается взаимное влияние между каналами. В мире xDSL взаимное влияние между расположенными рядом кабелями может оказать негативное воздействие на характеристики линий, подвергающихся воздействию таких помех. Практически каждый во время своего телефонного разговора мог в виде фона слышать другой телефонный разговор. Если вы это слышали, то уже имеете опыт в определении воздействия переходных помех.

Переходный разговор на ближнем (передающем) конце линии (NEXT) появляется тогда, когда передатчик одной линии передает сигнал, а расположенный на том же конце приемник другой линии того же кабеля "слышит" этот сигнал из-за паразитных емкостных или индуктивных связей этих двух линий. При этом на уровень переходных помех на ближнем конце оказывает влияние лишь начальный участок влияющей линии, поэтому этот вид помех практически не зависит от длины кабеля. Переходные разговоры на дальнем (принимающем) конце линии (FEXT) появляются, когда передатчик одной линии передает сигнал, а расположенный на дальнем конце приемник другой линии того же кабеля "слышит" этот сигнал из-за емкостной или индуктивной связи двух кабелей. При этом уровень помех уменьшается в той же степени, что и уровень полезного сигнала.

Эффект воздействия помех

Общие помехи можно определить как комбинацию переходных помех (переходных разговоров), радиочастотных помех, линейных и нелинейных искажений и импульсных помех. Помехи ухудшают распознавание аналоговых сигналов, поднимая минимальный уровень сигнала, который может быть восстановлен с помощью демодулятора. Уровень помех (уровень шума) и максимальный доступный уровень аналогового сигнала определяют динамический диапазон тракта аналогового сигнала.

Максимальная скорость, с которой модем способен передавать данные, ограничивается доступным частотным диапазоном (шириной используемой полосы частот) и отношением сигнал-шум, которое представляет собой динамический диапазон по амплитуде сигнала.

3.СЕМЕЙСТВО FTTX - ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

Семейство FTTх представляет собой совокупность архитектур организации сетей передачи данных на базе волоконно-оптических линий связи. Различия в архитектуре фактически сводятся к определению участка сети передачи данных, на котором в качестве среды передачи сигнала используется ВОЛС. Аббревиатура FTT является общей для всех, поскольку определяет именно среду передачи данных: Fiber To The - волокно до определенной точки, смысловая нагрузка ложится именно на последнюю букву, добавляемую к FTT.

В семейство FTTx входят следующие основные виды архитектур:Fiber to the Node - волокно до сетевого узла; Fiber to the Curb - волокно до микрорайона, квартала или группы домов;

FTTB- Fiber to the Building- волокно до здания; Fiber to the Home - волокно до квартиры.

Рис. 7

По мере развития архитектур были разработаны варианты, в чем-то дублирующие основные, с небольшими изменениями или конкретизацией:

FTTO- Fiber To The Office- волокно в офис;Fiber To The Cabinet- волокно в шкаф;

FTTR- Fiber To The Remote- волокно до удаленного модуля, концентратора;Fiber To The Optimum- волокно до оптимального пункта;Fiber To The Premises- волокно до точки присутствия клиента;

FTTA- Fiber To The Antenna- волокно до антенны сотовой связи;

FTTCS- Fiber to the Cell Site- волокно до узла сотовой связи.

Для большей наглядности архитектуру FTTx можно показать на конкретных примерах (с определенной долей погрешности).

FTTN

Данному виду архитектуры соответствует транспортное кольцо ВОЛС ООО «Sharq Telekom» в г.Ташкент, где оптический кабель проложен между всеми АТС. Далее конечному пользователю услуги доступа в Интернет предоставляются по технологиям, использующим медный кабель - ADSL, SHDSL, ISDN.

Примерно на базе такой архитектуры в настоящий момент проводится реконструкция Городских Телефонных Сетей (ГТС или ТШТТ). В определенных районах устанавливаются выносные оптические концентраторы, например MSAN, которые соединяются с АТС с помощью оптического кабеля, а с абонентами - по существующим медным кабелям. Конструктивно такие концентраторы представляют собой активное оборудование, производящее преобразование электрического сигнала в оптический и наоборот, и пассивное в виде телефонных боксов или патч-панелей, к которым подключаются абонентские линейные кабели и кроссировки/патч-корды от активного оборудования концентратора.

Возможно ли при такой архитектуре предоставление сторонними провайдерами доступа по ADSL-технологии, точно не определено, поскольку неизвестны принципы мультиплексирования и преобразования электрического сигнал в оптический. Возможность оказания ADSL доступа для самого ТШТТ будет определяться технической спецификацией АТС и MSAN, в ряде случаев поддержка ADSL реализуется за счет установки дополнительных ADSL-плат. В нашем случае при попадании телефонного номера абонента в диапазон концентратора MSAN услуга доступа в сеть Интернет не предоставляется. Абоненту рекомендуется перевести существующий телефонный номер с оптического кабеля и концентратора на медный НЧ кабель, либо организовать т.н. прямой провод, но опять-таки в медном НЧ кабеле.

FTTB

В настоящий момент является наиболее популярной архитектурой, поскольку удачно определяет показатель «цена-качество». Ярким примером реализации FTTB является существующая услуга Home Ethernet, где в качестве магистральной разводки до узла и между зданиями используется оптический кабель, а внутри здания в качестве абонентской разводки - кабель «витая пара» UTP. Этот подход целесообразно применять в случае развертывания сети в многоквартирных домах и бизнес-центрах среднего класса.

4.ТЕЛЕФОНИЯ

ООО «Sharq Telekom» предоставляет три вида услуг телефонии:

• традиционная
• NGN-телефония
• ISDN-телефония

Традиционная телефония

• представляет собой оказание услуг телефонной связи классическим способом - передача сигнала осуществляется по телефонному двужильному проводу с помощью обычного телефонного аппарата;
• услуга предоставляется на базе действующей ОПТС-113 «Квант», установленной в помещении ООО «Sharq Telekom» в здании ТашТТС (АТС-244);
• телефонный сигнал передается абоненту напрямую со станции, поэтому зона действия традиционной телефонии ограничивается радиусом доступа к АТС-244;
• NGN-телефония
• представляет собой разновидность IP-телефонии - т.н. SIP-телефония
• SIP (англ. Session Initiation Protocol - протокол установления сеанса) - протокол передачи данных, который описывает способ установления и завершения пользовательского интернет-сеанса, включающего обмен мультимедийным содержимым (видео- и аудиоконференция, мгновенные сообщения, онлайн-игры).
• Протокол SIP имеет клиент-серверную архитектуру.
• Клиент выдаёт запросы, с указанием того, что он хочет получить от сервера. Сервер принимает и обрабатывает запросы, выдаёт ответы, содержащие уведомление об успешности выполнения запроса, уведомление об ошибке или информацию, запрошенную клиентом.
• Обслуживание вызова распределено между различными элементами сети SIP. Основным функциональным элементом, реализующим функции управления соединением, является абонентский терминал. Остальные элементы сети могут отвечать за маршрутизацию вызовов, а иногда служат для предоставления дополнительных сервисов.
• в настоящий момент услуга предоставляется на базе ADSL-технологии, минимальная скорость доступа 64 кб/с

NGN - (анг. Next Generation Network - сети следующего поколения) - это мультисервисная сеть связи, ядром которой является опорная IP-сеть, поддерживающая полную или частичную интеграцию услуг передачи речи, данных и мультимедиа. Основное отличие сетей следующего поколения от традиционных сетей в том, что вся информация, циркулирующая в сети, разбита на две составляющие. Это сигнальная информация, обеспечивающая коммутацию абонентов и предоставление услуг, и непосредственно пользовательские данные, содержащие полезную нагрузку, предназначенную абоненту (голос, видео, данные). Пути прохождения сигнальных сообщений и пользовательской нагрузки могут не совпадать. Сеть NGN - это открытая, стандартная пакетная инфраструктура, которая способна эффективно поддерживать всю гамму существующих приложений и услуг, обеспечивая необходимую масштабируемость и гибкость, позволяя реагировать на новые требования по функциональности и пропускной способности.

ООО "Sharq Telekom" предоставляет своим клиентам полный комплекс телекоммуникационных услуг, в первую очередь - возможности получения и использования неограниченного количества абонентских номеров, в том числе и от АТС-113, имеющейся у ООО "Sharq Telekom", с применением как выделенных линий, так и существующих телефонных коммуникаций абонента, либо прочих каналов передачи данных.

Всё, что нужно чтобы подключить NGN-телефонию - это иметь доступ к сети Интернет. При этом, если Вы используете Интернет от "Sharq Telekom", ежемесячная абонентская плата на NGN-телефонию снижается более чем в 2 раза.

Подключив NGN-телефонию от "Sharq Telekom", Вы получаете возможность звонить внутри сети, на городские и сотовые номера г. Ташкента бесплатно. С тарифами на междугородние и международные звонки Вы можете ознакомиться здесь <#"justify">ñширокий спектр услуг связи.