Средства связи для "последней мили" (стр. 2 )

Все это требует развития сетей абонентского доступа. Простое увеличение числа мед­ных кабелей далеко не всегда целесообразно по экономическим показателям. Современная индустрия средств связи для "последней мили" предлагает несколько альтернативных реше­ний, которые рассматриваются в книге. Каждому из решений посвящена отдельная глава. Ав­торы не утверждают, что в каждом разделе дано исчерпывающее описание методов реализа­ции той или иной технологии сети доступа. Однако приведенный материал, без сомнения, будет полезен при практическом выборе решения.

В книге не рассматриваются вопросы строительства кабельных линий и смежные во­просы. Упоминание того или иного типа кабеля призвано прежде всего дать представление о среде передачи, используемой оборудованием доступа.

В книге даны некоторые основополагающие сведения по терминологии и методам по­строения цифровых систем передачи, упомянуты средства, применявшиеся на участке "по­следней мили" в прошлом. Достаточно подробно описаны основные алгоритмы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования, общепринятые для оборудования доступа.

Наиболее простым и экономичным способом увеличения емкости распределительной сети, предназначенной для предоставления услуг аналоговой телефонии, является примене- ние цифровых систем передачи для абонентских линий (ЦСПАЛ). Это оборудование часто на- зывают также аппаратурой уплотнения абонентских линий. Аппаратура ЦСПАЛ нашла широкое  применение на сетях связи России и, поэтому, описана достаточно подробно.

Ключевое значение в революции на абонентских линиях имело появление технологий xDSL и особенно HDSL, различным аспектам и приложениям которых уделено достаточное внимание.

Коротко рассмотрены специализированные средства доступа к сетям интегрального об- служивания (ISDN), Вместе с тем, возможности предоставления услуг ISDN приводятся по хо- ду изложения во всех главах книги.

В тех случаях, когда прокладка кабельных линий нецелесообразна, а также для мобиль- ного развертывания сети доступа, эффективным может оказаться беспроводное подключение абонентов (Wireless Local Loop). Рассмотрены радиосистемы для такого решения проблемы "последней мили". Необходимо отметить, что за рамками изложения остались всевозможные радиотелефонные системы домашнего и офисного типов, системы связи с подвижными объ- ектами, системы пейджинговой связи (радиовызова), а также оборудование радиорелейных линий, в том числе используемое на абонентском участке. Авторы не стремились охватить все виды радиооборудования, применяемые в сетях доступа, акцент был сделан на специали­зированные решения, предназначенные для обеспечения подключения абонентов к местным телефонным сетям.

Достаточно подробно описана концепция построения гибких сетей абонентского досту­па и специализированное оборудование (мультиплексоры и концентраторы) для их построе­ния. Оборудование доступа типа DLC (Digital Loop Carrier) позволяет довести до пользовате­лей высокоскоростные потоки как по электрическому, так и по волоконно-оптическому кабе­лям, радиорелейным линиям и линиям спутниковой связи. В книге описаны принципы по­строения оборудования DLC и приведены примеры построения сетей с использованием этого оборудования.

В книге авторы стремились показать, в каких условиях на "последней миле" целесооб­разно использовать те или иные технические средства.

Книга предназначена для широкого круга читателей. Авторы надеются, что приведенные материалы будут интересны операторам связи, специалистам, занимающимся разработкой и производством цифровых систем передачи, а также облегчат потенциальному потребителю решение задачи выбора вида оборудования.

Авторы

 

1. ПРОБЛЕМА "ПОСЛЕДНЕЙ МИЛИ'

1.1. Традиционные решения организации абонентского подключения к сети

Телефонная сеть является самой протяженной, разветвленной и доступной сетью электросвя­зи. Основная часть информации (около 80%) у нас в стране до сих пор передается по теле­фонным сетям. Монтированная емкость отечественной телефонной сети общего пользования (ТфОП) превышает 27 млн. номеров (планируется до 40-45 млн.), всего в мире насчитывается свыше 800 млн. телефонных аппаратов.

Телефонная сеть состоит из телефонных станций (ТС), к которым подключаются або­нентские оконечные устройства (ОУ), телефонных узлов (ТУ), через которые осуществляются межстанционные соединения, и линий связи. Следует отметить, что оконечные устройства. как правило, подключаются к телефонным станциям, но не к телефонным узлам. Линии, через которые оконечные устройства присоединяются к телефонной станции, называются абонент­скими (АЛ), а линии, соединяющие телефонные станции и узлы между собой - соединитель­ными (СЛ) (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Примеры построения телефонной сети

Понятие "последняя миля" ("Last Mile") относится к небольшому участку телефонной се­ти (рис. 1.2) - только к абонентской линии, которая как бы закреплена за определенным або­нентом (пользователем), проблема "последней мили" заключается в выборе способа органи­зации абонентского подключения (доступа) к сети и выборе соответствующего оборудования.

Рис. 1.2. Примеры построения городских (а) и сельских (б) телефонных сетей

ОС - оконечная станция. УС - узловая станция. ЦС - центральная станция, УВС - узел входящих сообщений, УИС - узел исходящих сообщений

Телефонная сеть общего пользования - это сеть, предназначенная для предоставления телефонной связи всем пользователям, т.е. физическим и юридическим лицам [1]. Далее для обозначения физического или юридического лица, пользующегося телефонной связью, ис­пользуется термин "абонент", как довольно устоявшийся за долгую историю телефонии [2, З].

Раньше оконечным устройством телефонной сети был телефонный аппарат, а компью­тер выполнял только вычислительные функции. Затем длительное время процесс развития шел по пути использования телефонных сетей общего пользования для передачи сигналов от ЭВМ. Когда обмен информацией от ЭВМ достиг сравнительно значительной величины, стало целесообразным создание телекоммуникационных сетей, представляющих собой совокуп­ность средств электросвязи для доставки информации удаленным абонентам (пользователям) и средств хранения и обработки подлежащей передаче информации. Указанная совокупность включает также программные средства, обеспечивающие пользователям предоставление ус­луг одного или нескольких видов: обмен речевыми сообщениями (в том числе и традиционная телефонная связь), данными, файлами, факсимильными сообщениями, видеосигналами, дос­туп к всевозможным базам данных и т.д.

Следует заметить, что телекоммуникационная сеть, построенная на определенных еди­ных цифровых принципах коммутации и передачи информации, получила название цифровой сети интегрального обслуживания - ISDN (Integrated Services Digital Network).

В настоящее время телефонная сеть успешно используется как основа для развития и создания всевозможных телекоммуникационных сетей, систем и служб. На рис. 1.3 показан пример построения телекоммуникационной сети, объединяющей, в основном, пользователей компьютеров (ПК) на основе обмена информацией между ними и узлом. Эта сеть включает в себя телекоммуникационный узел (ТКУ), где находится центральный компьютер, соединенный с абонентами линиями телефонной сети через модемы - устройства, преобразующие дис­кретные сигналы от компьютера в аналоговые для передачи через сеть [4]. ТКУ обеспечивает абонентам данной сети доступ к всевозможным базам данных. Следует отметить, что модемы для организации обмена информацией через телефонную сеть должны выбираться со стан­дартными протоколами ITU-T (International Telecommunications Union - Telecommunications Standardization Sector, Международный союз электросвязи, сектор стандартизации электро­связи), обеспечивающими довольно высокую скорость передачи, даже если реальная ско­рость, которая определяется качеством каналов и линий связи, значительно ниже [5].

Такую же структуру имеет подключение абонентов к ТКУ через выделенные телефонные сети, например, сеть "Искра-2" (выделенной называется сеть, не имеющая выход на сеть связи общего пользования, в действительности такие сети, как правило, выход имеют). Сеть "Искра-2" (ее полное название - Цифровая сеть делового обслуживания) является высокока­чественной телефонной сетью, выделенной по обслуживанию и предоставляющей, кроме услуг телефонной сети. услуги электронной почты и факс-почты. Сеть "Искра-2" предоставляет услуги телекоммуникационной сети более, чем в 615 городах России и других странах СНГ.

Рис. 1.3. Пример построения телекоммуникационной сети

Привлекательным с точки зрения расширения возможностей телекоммуникационной се­ти является подключение ТКУ к сети коммутации пакетов через центр коммутации пакетов или концентратор со сборщиком-разборщиком пакетов (на рис. 1.3 не показано).

Часто целесообразным является подключение (организация шлюза) к телеграфной сети типа АТ/Телекс (сеть AT - Абонентский телеграф). Следует отметить, что в настоящее время сложилась довольно парадоксальная ситуация: с ростом потребностей на современные услу­ги документальной электросвязи с 1992 года наблюдается устойчивое снижение спроса на услуги телеграфной сети [б]. Это объясняется серьезной конкуренцией со стороны интенсив­но развивающихся сетей, предоставляющих услуги телематических служб: факсимильная связь, электронная почта, доступ к информационным ресурсам, служба передачи голосовых сообщений (голосовая почта).

Под телематическими службами обычно понимаются службы, создаваемые на основе уже существующей сети (например, телефонной) с целью обмена информацией через эти сети [7]. Наибольшее распространение получили: телетекс - передача деловой корреспон­денции. позволяющая сохранить содержание и форму текста; видеотекс - передача текста и цветных графических изображений на экран телевизора по телефонной сети; телефакс (бюрофакс) - передача факсимильных сообщений, при этом Бюрофакс предлагает услуги пере­дачи сообщений потребителям, не имеющим собственных соответствующих технических средств.