Типы клиентов и абонентских окончаний

Клиент 2 пользуется двумя кабельными абонентскими окончаниями: традиционным аналоговым телефонным на основе витой нары и коаксиальным телевизионным кабелем кабельного телевидения. Эти абонентские окончания обладают существенно различными характеристиками. Для клиента 2 возможны варианты: коммутируемый доступ с использованием аналогового модема, использование ADSL, подключение через сеть кабельного телевиденья- кабельный модем.

У клиента 1 отсутствуют проводные абонентские окончания, так как он пользуется мобильным телефоном, кроме того, он не является клиентом кабельного телевидения, принимая телевизионный сигнал только по воздуху.

Для клиента 1 такой возможности нет, поэтому поставщик услуг должен предоставить ему беспроводную связь или же приложить новый кабель между его домом и ближайшей точкой присутствия.

Отличительной особенностью клиентов 1 и 2 является несимметричный характер графика, так как домашние пользователи в основном загружают информацию на свой компьютер в процессе путешествий по Интернету.

Клиент 3 отличаются от двух предыдущих тем, что имеет несколько компьютеров, объединенных в локальную сеть. Таким клиентом может быть как частное лицо, так и небольшой офис предприятия. Удаленный доступ для локальной сети отличается повышенными требованиями к пропускной способности. Кроме того, трафик может иметь симметричный характер, если домашняя сеть включает сервер, поставляющий информацию пользователям Интернета или сотрудникам других офисов предприятия. Так как клиент 3 не имеет кабельного окончания сети CATV (cable TV), то ему можно обеспечить доступ только по телефонному окончанию. Клиент 3 может организовать свою IP-сеть различными способами.

Он может попросить у поставщика услуг пул IР- адресов. так чтобы каждый компьютер имел отдельный публичный постоянный IP-адрес. Это наиболее гибкий вариант для клиента, так как в этом случае каждый его компьютер может быть полноправным узлом Интернета и исполнять роль не только клиентской машины, но и сервера с зарегистрированным доменным именем. Очевидно, что в этом случае локальная сеть клиента должна иметь пограничный маршрутизатор, через который осуществлять связь с сетью поставщика услуг. Другой вариант организации IP-сети может быть основан на использовании техники NAТ.

Клиенты 4 являются жителями многоквартирного дома, который соединен с POP многочисленными витыми парами телефонных абонентских окончаний (по одной для каждой квартиры), а также кабелем CATV. Использование одного кабеля CATV для большого количества клиентов создает дополнительные проблемы для организации доступа, так как кабель в этом случае является разделяемой средой. Применение телефонных абонентских окончаний для удаленного доступа жителей многоквартирного дома ничем не отличается от подключения отдельного абонента (клиента 2). И хотя большая часть жильцов дома использует обычные аналоговые телефонные окончания, в доме есть также несколько квартир, жильцы которых являются абонентами сети ISDN, окончания которой являются цифровыми (при том, что они так же как и аналоговые телефонные окончания, работают на витой паре)..

Клиенты 5 также являются жильцами многоквартирного дома, но в этом доме поставщик услуг развернул локальную сеть. К этой локальной сети подключаются компьютеры тех жильцов дома, которые решили стать абонентами данного поставщика услуг. Такой вариант эффективен для поставщика услуг при достаточно большом количестве абонентов в доме. Локальная сеть многоквартирного дома требует более высоких скоростей доступа, чем отдельные компьютеры или домашние сети индивидуальных клиентов, поэтому поставщик услуг должен использовать абонентское окончание с широкой полосой пропускания — для этой цели может быть использован существующий кабель CATV, специально проложенный коаксиальный кабель Elhernet или также заново проложенный оптический кабель.

Поставщик услуг удаленного доступа может обслуживать клиентов всех типов или же специализироваться на каком-то определенном типе клиентов, например жителях частных пли многоквартирных домов, работниках небольших офисов. Универсальный поставщик услуг доступа должен поддерживать любые варианты организации «последней мили», что усложняет его оборудование и применяемые технологии доступа.

В любом случае, для передачи данных по какому-либо абонентскому окончанию поставщик услуг должен обеспечить для этого окончания передачу компьютерных данных и совместить эту передачу с передачей информации, для которой это окончание было спроектировано, например с аналоговой телефонной информацией или с сигналом кабельного телевидения. Затем на основе этих средств физического уровня поставщик услуг должен предоставить клиенту тот или иной вариант сервиса доступа.

Еще одной проблемой, которую должен решить оператор доступа, является организация доступа клиентов, которые физически подключены к абонентским окончаниям других поставщиков услуг связи. Так, пусть на рисунке РОР1 и РОР2 принадлежат поставщику А, а РОР3 — поставщику В.

Для того чтобы поставщик А мог предоставлять услуги доступа к сети передачи данных клиентам, подключенным к РОРЗ, у него должно быть заключено соответствующее соглашение с поставщиком В. Это соглашение может регламентировать различные способы взаимодействия поставщиков услуг.

Например, поставщик услуг А может арендовать у поставщика услуг В те абонентские окончания, которыми пользуются его клиенты, с тем чтобы затем передавать получаемые по ним данные в свою сеть и направлять их далее в соответствии с потребностями клиентов. В другом случае абонентские окончания могут оставаться в распоряжении поставщика услуг В, который должен отделять поступающие компьютерные данные от телефонной или телевизионной информации и направлять в сеть поставщика услуг А. Очевидно, что между сетями передачи данных поставщиков услуг А и В должно быть обеспечено взаимодействие.

Предприятия могут соединять своих удаленных абонентов через сеть Интернет, используя защищенный доступ, основанный на технологии виртуальных частных сетей (VPN).

Как мы видим на рис. 6-39.1, большинство домов и многоквартирных зданий связаны с POP либо телефонными абонентскими окончаниями, либо абонентскими окончаниями кабельного телевидения.

Поэтому для обеспечения клиентов тремя основными на сегодня видами доступа (к телефонной сети, телевизионной сети и сети передачи данных) необходимо реализовать одновременную передачу информации разного типа по одной линии связи. Например, совместить передачу данных с передачей голоса и по телефонному окончанию или же совместить передачу данных с передачей телевизионного сигнала по коаксиальному кабелю.

В идеале желательно использовать единственное абонентское окончание, способное передавать информацию всех трех типов. Обычная телефонная линия (телефонная витая пара) на эту роль не подходит, так как ее полоса пропускания на расстояниях в несколько километров не превышает 1 МГц. Поэтому на роль консолидирующего абонентского окончания могут претендовать только коаксиальный кабель сети CATV, оптический кабель, Ethernet (100Mb/s и выше), широкополосные беспроводные линии связи.

Почти во всех широко применяемы технологиях доступа, используется мультиплексирование каких-либо двух или всех трех упомянутых выше типов информации на абонентском окончании. Так в линии ADSL аналоговые телефонные окончания используются для мультиплексирования голоса и компьютерных данных, кабельные модемы совмещают передачу телевизионного изображения и компьютерных данных по коаксиальному кабелю. Существуют также различные технологии беспроводного доступа, которые обеспечивают передачу телевизионного сигнала и компьютерных данных, а иногда и телефонии в одном абонентском окончании. Исключением является только наиболее старая технология доступа, а именно коммутируемый доступ, при котором аналоговое абонентское окончание может использоваться телефоном или модемом компьютера только попеременно.

Схема организации доступа с помощью универсального абонентского окончания показана на рис. ниже.

Наиболее часто для мультиплексирования информации в абонентском окончании применяется техника FDM. Каждому из трех типов информации выделяется определенная полоса частот, ширина которой соответствует потребностям абонента. Для телефонного соединения выделяется полоса 4 кГц. соответствующая стандартной полосе абонента аналоговых телефонных сетей. Компьютерным данным нужна более широкая полоса, как минимум в несколько сотен килогерц, а лучше — в несколько мегагерц. В кабельном телевидение традиционно используются полосы по 6 МГц для каждого абонента.

Для того чтобы реализовать выбранную схему FDM, в помещении клиента и точках присутствия устанавливаются распределители, которые выполняют операции мультиплексирования и демультиплексирования сигналов. Распределитель чаще всего представляет собой пассивный фильтр, который выделяет нужные диапазоны частот и передает каждый диапазон на отдельный выход. К выходу распределителя подключаются терминальные устройства абонента — телефон, телевизор и компьютер. Так как компьютер использует дискретные сигналы для обмена данными, то для него требуется дополнительно устройство, которое будет преобразовывать дискретные сигналы в аналоговые сигналы необходимого диапазона частот.

Аналоговые телефонные модемы не разделяют эту полосу с другими устройствами, целиком используя ее для передачи компьютерных данных. Очевидно, что распределитель в этом случае не нужен.

Для устройств ADSL и кабельных модемов распределитель необходим, так как по этим окончаниям вместе с компьютерными данными передается и основная для этих окончаний информация, телефонная или телевизионная.

В POP поставщика услуг каждое абонентское окончание также подключено к распределителю, который выполняет аналогичные операции мультиплексирования и демультиплексирования на другом конце кабеля. В результате телефонная информация поступает с телефонных выходов распределителя на телефонный коммутатор поставщика услуг, который передает ее в телефонную сеть. Телевизионные сигналы от соответствующих выходов распределителя собираются на оборудовании CATV, которое может быть связано с сетью CATV этого поставщика услуг.

И, наконец, компьютерные данные поступают на устройство, концентрирующее компьютерный трафик и передающее его в локальную сеть поставщика услуг.

Это устройство называют по-разному, на рисунке использовано одно из популярных названий — сервер удаленного доступа (Remote Access Server, RAS), или концентратор удаленного доступа (Remote Access Concentrator, RAC), мультиплексор доступа или терминальная система. Будем для определенности называть здесь такое устройство сервером удаленного доступа RAS. RAS содержит обычно большое количество модемов, включает маршрутизатор, который собирает трафик от модемов и передает его в локальную сеть POP, и далее в Интернет или в определенную корпоративную сеть.