4 Обладнання мереж xDsl

Послуга ADSL (рис. 8.3) організується за допомогою модему ADSL і стійки модемів ADSL, названої DSL Access Module. Практично всі DSLAM оснащуються портом Gigabit Ethernet. Це дозволяє використати на вузлах доступу звичайні концентратори, комутатори й маршрутизатори.

На ділянці між ADSL модемом й DSLAM функціонують три потоки: високошвидкісний потік до абонента, двонаправлений службовий і мовний канал у стандартному діапазоні частот каналу ТЧ (0,3-3,4 Кгц). Частотні роздільники (POTS Splitter) виділяють телефонний потік, і направляють його до звичайного телефонного апарату. Така схема дозволяє розмовляти по телефону одночасно з передачею інформації й користуватися телефонним зв'язком у випадку несправності обладнання ADSL. Конструктивно телефонний роздільник являє собою частотний фільтр, що може бути як інтегрований у модем ADSL, так і бути самостійним пристроїм.

В ADSL технології цифрова інформація передається поза діапазоном частот стандартного каналу ТЧ. Це приводить до того, що фільтри, встановлені на телефонній станції відітнуть частоту вище 4 кгц, тому необхідно на кожній телефонній станції встановити встаткування доступу до теріториально-розподільчої мережі (комутатор або маршрутизатор).

Передача до абонента здійснюється на швидкостях від 1,5 до 6,1 Мбіт/с, швидкість службового каналу становить від 15 до 640 Кбіт/с. Кожен канал може бути розділений на декілька логічних низькошвидкісних каналів.

Швидкості, надавані модемами ADSL кратні швидкостям цифрових каналів E1. У мінімальній конфігурації передача ведеться на швидкості 1,5 або 2,0 Мбіт/с. У принципі, сьогодні існують пристрої, що передають дані зі швидкістю до 24 Мбіт/с.

Рисунок 8.3 - Принципи организації послуги ADSL

Тема 2.2 Технології мереж доступу

Лекція № 9

Питання:

1 Мережа інтерактивного кабельного телебачення (СаТV).

2 Організація широкосмугового доступу на базі технологій FTTx.

3 Технологія широкосмугового доступу Wi-Fi, WiMAX.

1 Мережа інтерактивного кабельного телебачення (СаТv).

Кабельне телебачення є гарним середовищем для передачі цифрової інформації. Для початку розглянемо сутність і основні особливості кабельного телебачення. Станція кабельного телебачення одержує й обробляє різні сигнали радіопередач, супутникових програм і передач місцевих телевізійних студій. Теле сигнали - це електромагнітні імпульси, або хвилі, і вони займають відведене їм місце в частотному спектрі. Для поширення теле сигналів необхідний деякий носій, по якому вони проходять від станції до телевізорів клієнтів. Сигнали звичайного телебачення можуть передаватися по повітрю на різних частотах і поширюватися по системам кабельного телебачення, у яких використаються спеціальні кабелі - коаксіальні або оптоволоконні.

Кожний телевізійний сигнал передається по кабелю на своїй частоті (набір таких несучих частот і створює спектр телевізійних каналів), тому кабельне телебачення має свій власний частотний спектр. Таким чином, можна дивитися телепрограми навіть там, де неможливо приймати сигнал через ефір. Головна станція кабельного телебачення одержує різні телепрограми з ефіру, при необхідності перетворює їх (конвертує), підсумує, підсилює й подає в кабельну магістраль.

Звичайно магістралей буває небагато (2-4). Це залежить від кількості будинків у мікрорайоні, а так само від місця розташування головної станції. Щоб підтримувати потрібний рівень сигналу в магістралі, через певну відстань (порядку 300 метрів) ставляться магістральні підсилювачі. Через спеціальні розподільники сигнал з магістралі попадає на будинкове розведення, де остаточно підсилюється й подається до абонентів. Більша кабельна магістраль звичайно проходить через весь мікрорайон. Кабельні відводи, які мають менший діаметр, передають сигнали з магістралі в локальну кабельну мережу, «пронизуючу» житлові й виробничі будинки. Така організація мережі, називана «деревоподібною з відростками», дозволяє найбільше ефективно й економічно передавати весь набір телепередач від станції до клієнтів.

Для організації доступу в Інтернет за допомогою існуючих мереж кабельного телебачення необхідні спеціальні пристрої – кабельні модеми. Кабельні модеми розташовуються на відводі кабельної магістралі й виконують функції різних пристроїв: модему, шифратора-дешифратора інформації, маршрутизатора, мережного адаптера, SNMP-агента й навіть концентратора Ethernet. Однак такий пристрій однаково залишається модемом, оскільки, насамперед він модулює й демодулює сигнали.

Звичайно передача й прийом інформації за допомогою кабельного модему здійснюється різними способами. При передачі інформації від станції до кабельного модема (downstream) цифрові дані модулюються стандартної для телевізійних сигналів частотою (6 МГц), на яку накладається несуча частота (від 42 до 750 МГц).

Такий сигнал передається у кабельній системі разом із сигналами кабельного телебачення й не заважає телепередачам. Є кілька схем модуляції, але найбільш популярні з них дві – QPSK (забезпечує швидкість передачі 10 Мбіт/с) і QAM64 (до 36 Мбіт/с).

Зворотний сигнал від модему до станції (upstream) передавати складніше. Це пов'язане з тим, що у звичайній дуплексній кабельній мережі сигнал Upstream може передаватися на частотах від 5 до 40 Мгц. Такому сигналу можуть перешкодити радіошуми й радіопередачі, а також непідключена антена або погане з'єднання коаксіальних кабелів. Оскільки кабельна мережа має деревоподібну форму, всі шуми із всіх відгалужень збираються разом і перешкоджають поширенню зворотного сигналу. Більшість виробників планує використати QPSK або аналогічну схему модуляції для передачі в прямому напрямку, оскільки цей метод краще підходить для сильно зашумленого навколишнього середовища, чим високочастотні методи модуляції.

Недолік же QPSK очевидний - більше низька швидкість передачі, чим при використанні схеми модуляції QAM. Якщо кабельна мережа не може передати зворотний сигнал, (це трапляється через погані проводи і якість з'єднань), то це можна зробити за допомогою мережі МТМ або ISDN.

Є кілька методів підключення модему до комп'ютера. Самий розповсюджений з них - технологія Ethernet 10Base. У цьому випадку модем має убудований адаптер Ethernet, що підключається до локальної мережі або комп'ютеру. На персональному комп'ютері також повинен бути установлено адаптер Ethernet і програмне забезпечення, що обслуговує протокол TCP/IP.

Існує дві архітектури передачі upstream даних це симетрична й асиметрична архітектури.

У випадку симетричної архітектури обидва сигнали - прямій і зворотний передаються по одному кабелі. Щоб розділити прямій і зворотний сигнали, їх необхідно передавати в різних діапазонах частот. Через це пряма й зворотна передачі відбуваються з різними швидкостями. Тому деякі фірми, що випускають кабельні модеми, використають для своїх пристроїв асиметричну архітектуру кабельної мережі, що у свою чергу має ряд недоліків, у перших – швидкість upstream каналу залишає бажати кращого, у других - у зв'язку можливим введенням щохвилинної оплати телефонних ліній, дана архітектура може виявитися не рентабельної, саме останній аргумент сильно схиляє в сторону симетричної архітектури. У випадку несиметричної архітектури зворотний канал надається за допомогою інших мереж, найчастіше МТМ. Обидві системи - симетрична і асиметрична можуть добре доповнювати одна одну.