9 Лекция 9. Оптические сети доступа
Цель лекции: изучение студентами протокола V.5 и технологий FTTx, оптической системы доступа, её характеристик, структуры.
Содержание:
протокол V.5. Интерфейсы V.5.1 и V.5.2., их особенности. Протокол назначения несущих каналов;
технологии FTTx. Их разновидности, особенности, примеры;
оптическая система доступа.
Протокол V.5. Интерфейсы V.5.1 и V.5.2, их особенности. Протокол назначения несущих каналов
Для сети абонентского доступа были разработаны новый цифровой стандарт, названный V.5, который имеет два типа интерфейсов. Спецификации ETSI и ITU-T определяют две разновидности интерфейса V5 — V5.1 и V5.2, различающиеся способом объединения каналов [1, 2].
Стандарт (протокол, интерфейс) V5.1 обеспечивает пропускную способность 2048 кбит/с (один Е1) без возможности динамической концентрации каналов (допускается только статическое мультиплексирование). Технически его можно реализовать с помощью каналов СТОП или ISDN BRI. Стандарт определяет, что, кроме каналов передачи данных, должен быть предусмотрен и канал, обеспечивающий передачу управляющей информации между сетью доступа и узлом обслуживания опорной сети. С помощью этого канала, в частности, выделяются и освобождаются порты ISDN BRI (под портом в данном случае понимается совокупность ресурсов узла обслуживания, поддерживающих один UNI-интерфейс), а также осуществляется их блокировка.
Cтандарт (протокол, интерфейс) V5.2 предусматривает возможность динамической концентрации каналов. В нем описан составной интерфейс, допускающий применение до 16 потоков с пропускной способностью 2048 кбит/с каждый (16 Е1). Кроме того, стандарт V5.2 разрешает выделение не только портов СТОП и ISDN BRI, но и ISDN PRI. Спецификации этого стандарта, касающиеся сигнализации и управления, не отличаются от таковых для V5.1. Однако V5.2 оговаривает также и выделение специального канала управления соединением, с помощью которого узел доступа может сам инициализировать подключение к необходимому UNI.
Протокол назначения несущих каналов (ВСС – Bearer Channel Connection protocol).
Возможности этого протокола определяют основные преимущества интерфейса V5.2 и позволяют революционизировать структуру современного узла коммутации. Именно благодаря протоколу ВСС, можно резко уменьшить физические размеры абонентского оборудования АТС за счет его замены несколькими интерфейсами V5.2, что в значительной степени преобразует всю телекоммуникационную систему, состоящую из небольшого числа таких узлов [2].
Несущие каналы интерфейса V5.1 жестко закреплены за цифровыми каналами пользовательских трактов, т.е. между каждым используемым несущим каналом интерфейса и существующим каналом пользовательского порта существует постоянное соединение. С интерфейсом V5.2 жесткое закрепление несущих каналов за каналами пользовательских портов отсутствует. Несущий канал интерфейса V5.2 предоставляется только тому каналу пользовательского порта, для которого запрашивается услуга связи, только на время пользования этой услугой. Таким образом, соединение любого несущего канала интерфейса с каналом пользовательского порта является оперативно коммутируемым. В дальнейшем, такие оперативно коммутируемые соединения будем называть В-соединениями.
Технологии FTTx. Их разновидности, особенности, примеры
Перспективным направлением развития широкополосного доступа является использование волоконно-оптических линий для предоставления услуг частным и корпоративным пользователям. Такое направление реализуется в концепции оптика до х (Fiber-То-The-х, FTTx).
В настоящее время для предоставления пользователям широкополосных услуг используются смешанные медно-оптические сети доступа. Существует несколько концепций организации сети доступа смешанного типа. Одна из них - HFC (Hybrid Fiber Соаxiаl) – предполагает доведение оптики до точки концентрации. При этом распределительная абонентская сеть строится на основе коаксиальных кабелей. Данная архитектура не получила широкого распространения и используется только операторами кабельного телевидения.
Другая концепция, представляющая собой разновидность концепции FTTx, именуемая FTTB (Fiber То The Building «волокно к зданию»), т.е. дове-дение волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) до офиса. Согласно концеп-ции FTTB, распределение сигналов между абонентами внутри здания осущес-твляется по витым медным парам с использованием преимущественно VDSL.
Перечислим некоторые варианты концепции FTTx:
- FTTH (Fiber То The Ноmе) - доведение ВОЛС до жилого дома;
- FTTP (Fiber То The Premises) - обобщенное понятие, объединяющее по сути варианты FTTH и FTTB;
- FTTO (Fiber То The Office) - понятие, аналогичное FTTB;
- FTTC (Fiber То The Curb) - доведение ВОЛС до места, в котором установлен распределительный шкаф;
- FTTCab (Fiber То The Cabinet) - понятие, аналогичное FTTC;
- FTTR (Fiber То The Remote) - доведение ВОЛС до удаленного модуля, концентратора;
- FTTOpt (Fiber То The Optimum) - доведение ВОЛС до оптимального, с точки зрения оператора, пункта.
Следует отметить, что варианты доступа FTTH и FTTB пока не получили широкого распространения, на практике реализуя более приемлемые в современных условиях концепции FTTC, FTTCab, FTTR, FTTOpt.
Система абонентского доступа BroadAccess
Характеристики системы:
Система модульная.
Емкость 240, 480, 960, 1920.
Передающая среда: медь, оптика, радиоканал.
Интерфейс к АТС: V.5.1, V5.2, 2W (двухпроводные), E1, STM1-SDH (UNI).
Технология передающей среды: STM1-SDH – оптика, STM4-SDH – оптика, PDH-34Мбит/с – оптика (радиоканал), Е1 (G703) – медь, HDSL- 2Мбит/с – медь.
Топология: точка-точка, звезда, кольцо (самовосстанавливающееся).
Структура
Блок CU- центральный терминал (станционный блок). Назначение подключение системы к коммутатору.
Блок RU – удаленный блок (абонентский блок). Назначение подключение по различным типам интерфейсов.
Примеры подключения приведены на рисунке 9.1.
Услуги: POTS (Аналоговые), таксофоны, U-ISDN, 2B1Q/4B3T, 64 кбит/с 2W, N x 64 кбит/с (V.35/36, G.703), PLAR, магнето, связывающая линия, удалённая УАТС, 2/4W+E&M, LLSI выделенные(арендованные) линии, DDI, DDO, 10BaseT (по ADSL), E1(G.703), ADSL
Сеть абонентского доступа BroadAccess, использующая протокол V5, предоставляет законченное решение служб передачи голоса и данных. Как сеть, система абонентского доступа разработана согласно подходу открытых систем, основанному на стандартах ITU интерфейса сети доступа V5.1 и V5.2, что позволяет интегрировать систему с АТС, оборудованными интерфейсом V5.
К основным свойствам системы можно отнести:
открытый интерфейс: V5.1, V5.2, или двухпроводной аналоговый интерфейс, позволяющий без стыка подключаться к любой АТС;
высокую плотность: до 240 абонентских линий в одной «кассете»;
модульную архитектуру: масштабирование от 16 до 1920 абонентских линий на один шкаф и неограниченное количество линий в любой конкретной сети позволяет сервис-провайдерам построить сеть доступа экономно и с учетом требований заказчика;
мультисервисную платформу: поддержка множества служб, включая PSTN, таксофон, офисную мини – АТС (PABX), аналоговые арендованные каналы, доступ цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN) и передачу высокоскоростных цифровых данных (ADSL);
гибкую топологию: «точка-точка», «звезда», «добавление/выделение каналов» и «самовосстанавливающееся кольцо»;
централизованное управление сетью: обеспечивается возможность управления всей сетью из одного или нескольких центральных узлов.
Р
исунок
9.1 – Различные
типы подключения BroadAccess
Шкаф CU представляет собой корпус высотой 2600 или 2200 мм, шири-ной 600 мм и глубиной 650 мм, в котором могут помещаться до 6 полок сис-темы. Он компонуется из: «корзин» системы, устройства управления сопро-вождением (MCU), панели распределения электропитания (PDP). Каждый шкаф работает от внешнего источника постоянного напряжения в 48 В.
Уличный шкаф RU может вмещать 240, 480, 960, 1920 абонентов. Оснащение шкафа может включать следующее оборудование: блок кабельной защиты, панель распределения электропитания (PDP), блок управления окружающей средой (ECB), до пяти кассет BroadAccess, одно устройство управления сопровождением (MCU), одну полку энергоснабжения, батареи (50 или 100 А/час).