Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Модемы для физических линийВ табл. 3.1 проиллюстрированы требования к скорости передачи при организации доступа к сетям связи. На сегодняшний день наиболее распространенными скоростями включения в сеть являются потоки от 64 кбит/с до 2 Мбит/с. Таблица 3.1. Рекомендации по скорости передачи при включении в сеть
Для организации высокоскоростного доступа по существующим медным линиям применяются модемы для физических линий. Необходимо отметить, что длина линий, по которым работают модемы, часто превышает обычную длину абонентских телефонных линий. Это связано с тем, что количество узлов сетей передачи данных обычно меньше, чем число телефонных станций. Поэтому абонент сети передачи данных подключается по прямому проводу, включающему собственно абонентскую линию, а также участок соединительной линии между АТС и узлом сети. Исходя из опыта, можно говорить о типовой длине медной линии от абонента до узла сети в 5-15 км. Рис.3.2. Подключение к сети передачи данных посредством модема для физических линий 52
Наиболее современные технологические решения, применяемые в модемах для физических линий, берут свое начало от технологий DSL (Digital Subscriber Loop). Термин DSL появился впервые в технологии ISDN (ЦСИО). Идеология построения сети ISDN сходна с обычной коммутируемой телефонной сетью, однако к абоненту подводится не аналоговый канал, как в обычной сети. а цифровой со скоростью от 64 до 144 кбит/с. Далее абонент может преобразовать этот поток в обычный телефонный (голосовой) канал или подключить к сети компьютер непосредственно "цифра к цифре". При разработке технологии ISDN созданы комплекты микросхем и методы кодирования, позволяющие транслировать потоки 64 кбит/с, 128 кбит/с, 2 Мбит/с по обычным медным парам, которые ранее использовались для аналоговой передачи телефонного разговора. Первая технология, которая может помочь использовать существующие линии связи для цифровой передачи со скоростью до 128 кбит/с, получила название DSL - цифровая абонентская линия (ЦАЛ)- В ходе разработки аппаратуры DSL создана технология линейного кодирования, называемая 2B1Q. Ее использование позволяет организовать дуплексную передачу информации со скоростью до 160 кбит/с на одной медной паре. Типичная дистанция (то есть максимальная длина линии, на которой может работать аппаратура) для этой технологии: 7,5 км при диаметре жилы кабеля 0,5 мм. Очень важным аспектом для практического внедрения технологии DSL в сетях передачи данных стал тот факт, что крупнейшие производители интегральных микросхем наладили массовый выпуск комплектов БИС. реализующих технологию 2B1Q для скорости 160 кбит/с (так называемый U-chip). Следствием этого стала возможность разработки и производства модема для физической линии, основанного на тех же комплектах БИС, что и системы DSL для сети ISDN. Таким образом, новое поколение модемов получилось не только оптимальным по дистанции работы, но и существенно более экономичным с точки зрения себестоимости. В табл. 3.2 приведены некоторые данные о различных модемах для физических линий. Как видно из таблицы, большинство изделий основано на технологии DSL и имеют схожие технические характеристики. Таблица 3.2. Характеристики модемов для физических линий
· с применением трех регенераторов
Типичным примером модема, основанного на технологии DSL, можно назвать аппаратуру NTU-128, производимую для российской компании НТЦ НАТЕКС заводами TAICOM DATA SYSTEMS. Дистанция работы этого модема в зависимости от диаметра жилы, пары, используемой для передачи приведена в табл. 3.3. Модем NTU-128 поддерживает синхронный дуплексный обмен на скоростях от 48 до 128 кбит/с с пользовательскими интерфейсами V.24 (RS232), V.35 или G.703. Конструктивное исполнение модемов - автономное, либо "стоечное", то есть модемные модули (до 16 шт.) устанавливаются в кассету стандартного размера 19". Оба исполнения модемов имеют ЖК дисплей для удобства конфигурирования и диагностики. Поскольку кассеты 19-дюймового стандарта часто монтируются в помещениях АТС, для них предусмотрено два варианта электропитания: 220 В и 60 В. Источник питания в кассете - резервированный, для повышения надежности. Таблица 3.3. Дистанции работы модема NTU-128
Модемы NTU-128 зарекомендовали себя как надежные и простые в эксплуатации, способные работать на кабелях низкого качества, в том числе составных, с большим количеством отражений. Рис. 3.3. Внешний вид модема NTU-128 Однако, усовершенствование модемов, использующих технологию 2В 1Q, продолжается. До сих пор главным ограничением использования модемов для физических линий была ограниченная дистанция - около 7-10 км. В 1997 году. благодаря разработке интеллектуального регенератора, НТЦ НАТЕКС сумел существенно расширить диапазон использования модемов типа NTU-128. Устанавливая регенератор через каждые 7,5 км кабеля (для кабелей с диаметром жилы 0,5 мм), можно создать цифровые тракты протяженностью до 30 км! Модемы для физических линий часто применяют для объединения локальных сетей удаленных офисов (см. рис. 3.4). Если длина прямого провода, используемого для этой цели, превышает допустимые значения (см. табл. 3.3), по трассе прямого провода устанавливаются регенераторы. При этом в городах, где прямой провод проходит через кроссы нескольких АТС, регенераторы устанавливают в помещениях кроссов, электропитание (48 В или 60 В) подается от станционных батарей. Регенераторы могут быть смонтированы также в распределительных шкафах. Рис.3.4. Применение модемов для физических линий для соединения ЛВС по прямым проводам На пригородных направлениях актуальной задачей является организация цифровых трактов на магистральных кабелях типов МКСБ, КСПП и других, используемых как линейная среда для аналоговых систем передачи типов К-12, К-24, К-60. Магистральный кабель имеет достаточно толстую жилу (1,2 мм) и разбит на усилительные участки (для аналоговой аппаратуры) с установкой НУПов (необслуживаемый усилительный пункт) и/или ОУПов (обслуживаемый усилительный пункт). Пункты усиления располагаются каждые 15-25 км (в зависимости от типа аппаратуры). Модемы NTU-128 имеют регенерационные участки большей длины (см. табл. 3.3). Поэтому одна или несколько пар магистрального кабеля может быть использована для создания цифрового тракта с применением NTU-128 и установкой регенераторов в существующих НУПах. (см. рис. 3.5). Рис. 3.5. Создание цифрового тракта на магистральном кабеле Так как магистральная аналоговая аппаратура уплотнения обеспечивает дистанционное питание промежуточных усилителей, в НУПах, как правило, не предусмотрено электропитание. Для дистанционного питания регенераторов NTU-128 применяются блоки питания оборудования абонентского уплотнения TOPGAIN-4-NATEKS. Дистанционное питание подается с обеих сторон линии, обеспечивается электропитание до 4-х регенераторов с каждой стороны. На практике опробована установка 7-ми регенераторов с дистанционным питанием, при этом достигнута дальность работы 240 км (кабель МКСБ). Существует ряд приложений, когда требуемая скорость передачи данных превышает 128 кбит/с, однако технология HDSL не применима из соображений необходимой дальности работы (HDSL, даже с технологией CAP, обеспечивает меньшую дальность, чем NTU-128, из-за много большей линейной скорости). В таких случаях применяют модемы для физических линий на скорость 384 кбит/с или 768 кбит/с. Такие модемы производятся фирмами Schmid Telecom, RAD, ASCOM, SAT, NATEKS. Дистанция передачи в них больше, чем в модемах HDSL, но ниже (на скоростях выше 128 кбит/с), чем в модемах DSL В табл. 3.4 приведена зависимость дистанции передачи от диаметра жилы и скорости передачи для модема NTU-384. Таблица 3.4. Дистанция передачи у модема NTU-384
Для более высоких скоростей доступа используются модемы с технологиями HDSL, SDSL. ADSL. VDSL. Эти технологии рассмотрены в [29]. В Приложении 1 перечислены основные технологии высокоскоростной передачи на "последней миле". 3.4. Модемы "голос+данные" Довольно часто встречается ситуация, когда ввиду дефицита кабельных линий выделение отдельной пары под включение в сеть передачи данных требует от абонента отказа от одной из телефонных линий. В условиях растущего спроса на услуги такая ситуация повторяется чаще и чаще. Кроме того. если оператор сети передачи данных не является одновременно собственником абонентской распределительной сети, использование дополнительной пары для включения в сеть означает необходимость арендных платежей. Для решения перечисленных выше проблем разработаны специальные модемы, получившие название "голос+данные" (Data over Voice). В модемах "голос+данные" применяются несколько различных технологий. Первая из них реализовала достаточно простую идею переноса спектра, используемого для передачи данных, в высокочастотную область. То есть данные как бы передавались "над голосом" -отсюда и название (дословный перевод Data over Voice означает "Данные над голосом"). Эта технология достаточно проста, недорога в реализации и распространена. Ее главным недостатком является низкая скорость передачи данных (как правило, до 19200 бит/с в асинхронном режиме) и довольно небольшая дистанция, ограниченная как "голосовой" составляющей соответственно допустимому затуханию в АЛ. так и цифровой частью из-за довольно примитивной схемы модуляции. Другой проблемой для модемов такого типа являются импульсные помехи при передаче данных, вызываемые набором номера и другими сигналами абонентской сигнализации, передаваемыми по абонентской линии для нужд телефонной связи. Тем не менее, ввиду дешевизны, многие производители до сих пор производят модемы по описанной выше технологии. Довольно известны изделия фирм DVM, RAD, ASCOM, а также нескольких отечественных производителей. Следующим шагом в развитии технологии "голос+данные" стала разработка модемов с полностью цифровым методом передачи линейного сигнала (рис. 3.6). В таких модемах, созданных по технологии DSL, цифровой групповой поток (160 кбит/с) разделяется на три составляющих. Первая часть потока (64 кбит/с) отводится под канал передачи данных, то есть попросту выводится на пользовательский интерфейс V.24 или V.35. Вторая часть (64 кбит/с) используется для передачи речи с применением стандартного для телефонии кодирования ИКМ. Третья часть (32 кбит/с) используется для передачи сигналов управления удаленным модемом (для функции централизованного сетевого управления) и сигналов телефонной сигнализации. Естественно, такой подход к построению модема требует значительных аппаратных затрат, не только на реализацию ИКМ-кодека, но и на цепи, обеспечивающие восстановление сигналов абонентской сигнализации (набор номера, вызывной сигнал, различные зум-меры). Из-за этого стоимость готового изделия получается несколько более высокой по сравнению с подходом "Данные над голосом". Тенденции снижения цен на комплектующие (ИКМ-кодеки и U-интерфейсы). правда, могут изменить ситуацию в ближайшем будущем. Преимуществами описанного подхода являются более высокая скорость передачи данных, синхронный режим передачи, цифррвизация, а следовательно, улучшение качества телефонной линии, отсутствие сбоев и помех от сигналов сигнализации. Кроме того, при использовании регенераторов практически снимаются ограничения на дальность работы аппаратуры. Модемы "голос+данные" по технологии DSL производятся или планируются к производству большинством фирм, работающих в этой области - ASCOM, RAD, NATEKS, PATTON и др. Следующим шагом является применение технологий HDSL. Несколько фирм, производящих аппаратуру HDSL с линейным кодированием 2B1Q, анонсировали модемы с встроенной функцией передачи голоса, реализованной по описанной выше (для DSL модемов) схеме. Один из временных интервалов (64 кбит/с) отводится под передачу голоса с кодированием ИКМ. Для передачи данных остается 1984 кбит/с. Другой подход реализуют производители модемов HDSL по технологии CAP. Так как модуляция CAP не использует частотный диапазон аналогового телефонного канала, имеется возможность с помощью фильтров разделить полосу пропускания телефонной медной линии на две составляющих - высокочастотную использовать для HDSL передачи, а низкочастотную составляющую - для обычного аналогового телефонного канала. Устройства, необходимые для такого разделения, называются разделителями, или потс-сплиттерами (от английского POTS splitter - разделитель телефонного канала), и производятся несколькими фирмами.
Рис. 3.6, Применение модемов "голос+данные" По мнению многих экспертов, модемы "голос+данные" найдут широкое применение с развитием сети Internet. Уже сегодня ведущие провайдеры услуг Internet используют эти технологии в своих сетях.
4. ТЕХНОЛОГИЯ HDSL И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В СЕТЯХ ДОСТУПА "Медь закопана в землю, но далеко еще не мертва" Поговорка разработчиков HDSL 4.1. Концепция технологий xDSL За последние 120 лет по всему миру были проложены миллионы километров линий телекоммуникаций из доброй старой меди. Приход цифровой эры, оптоволокна, казалось, положил конец медному кабелю. Однако жизнь распорядилась по другому. Технологии DSL, разработанные для организации высокоскоростной цифровой связи по существующим медным линиям, доказали, что уложенный в землю кабель - ценнейший капитал, который еще далеко не время списывать в утиль. На рис. 4.1. показана эволюция скорости передачи по медно-кабельным линиям от азбуки Морзе (10 бит/с) до технологий VDSL (51 Мбит/с). Технологии xDSL (DSL - Digital Subscriber Loop) начали свое развитие в 70-х годах созданием устройств доступа BR (Basic Rate) ISDN (160 кбит/с). Эти технологии, обещающие в недалеком будущем массовое внедрение оборудования VDSL, позволяют достичь на медном кабеле скоростей передачи, ранее доступных лишь ВОЛС. С разработкой концепции xDSL значительно изменилась идеология развития сетей связи. Раньше широко бытовало мнение, что довести "цифру в каждый дом" можно лишь с помощью массового внедрения оптических кабелей. В настоящее время после практической апробации технологий xDSL, особенно HDSL (см. ниже), у операторов связи появилась уверенность в том, что существующая сеть медных кабелей связи еще долго останется той основой, на которой строится вся телекоммуникационная инфраструктура [29].
|