1.2.3 Сети доступа

Сеть доступа соединяет оборудование, расположенное в помещениях пользователей с транзитной сетью. Граница между сетью доступа и терминальным оборудованием может быть определена разными вариантами. Например, для телефонной сети общего пользования (PSTN) эта граница может быть представлена распределительным шкафом или гнездом, в которое включается телефон.

Граница между сетью доступа и транзитной сетью расположена в том месте, где установлен терминальный коммутатор (АТС). Соединённые абонентские линии включены в план нумерации АТС. Сеть доступа состоит из двух основных элементов: совокупности абонентских линий (AN) и сети передачи (рисунок 1.4).

Сеть абонентской линии обеспечивает следующее:

• Дуплексную передачу информации в районе между пользовательским терминалом и абонентским модулем АТС;

• Обмен информационными сигналами (передача сигналов, которые могут быть использованы в процессе установления соединения);

• Поддержание качественных показателей передачи информации и надёжной связи терминала с АТС.

Сети передачи предназначены, чтобы уменьшить капитальные затраты на линейно-кабельные сооружения внутри структуры сети доступа. Это реализовано на основе систем передачи и в большем числе случаев на базе устройства концентрации нагрузки.

Интерес к сетям доступа может быть большей частью объяснен посредством факта, что они до сих пор являются одним из наиболее дорогих элементов телекоммуникационной системы. Основная особенность сетей доступа на сегодняшний день:

• Широкое использование новых средств распространения сигналов (радиоканалы и оптический кабель);

• Существенное расширение (если необходимо) пропускной способности;

• Рост требований направленных на надёжность сети доступа и, как правило, уменьшение нормативных элементов её реконструкции после аварий;

• Использование дополнительных топологий к традиционной конфигурации "точка-точка".

Рисунок 1. 4 - Топология сети доступа

1.2.4 Способы подключения оборудования доступа

Аналоговое подключение

При таком способе подключения к аналоговым выходам АТС с помощью средств доступа подсоединяются абонентские оконечные устройства (рисунок 1.5). Преимущества такого включения - простота согласования интерфейсов и возможность подключения к любому типу коммутационных станций, а главный недостаток – наличие дополнительного аналого-цифрового преобразования в станционном терминале оборудования доступа. Даже если в сети установлена АТС цифровой системы, то цифровые потоки сначала преобразуются в аналоговые сигналы абонентскими комплектами этой станции, затем станционный терминал оборудования доступа опять преобразует их в цифровую форму и в таком виде передает в абонентский терминал, где происходит обратное преобразование.

 

Рисунок 1. 5 - Пример построения простейшей сети доступа

(СТ, АТ- станционный и абонентский терминалы, КП- коммутационное поле)

Цифровое подключение

Такое подключение характеризуется соединением станционного терминала оборудования доступа с коммутационным полем АТС цифровым трактом (рисунок 1.6).

Цифровое включение повышает качество услуг связи: максимальное приближение цифровых потоков к абонентским устройствам обеспечивает минимум помех. С точки зрения экономической эффективности и снижения затрат на сеть доступа этот способ включения также имеет преимущества, поскольку при таком построении сети в состав АТС не входят абонентские модули, реализующие аналоговый двухпроводный интерфейс. Однако основными причинами, тормозящими внедрение цифрового варианта включения являются:

А) Необходимость стандартизации систем сигнализации (очевидно, что разработчикам мультиплексоров доступа трудно реализовать большой набор разных сигнализаций).

В последние годы были предприняты попытки стандартизации интерфейсов и систем сигнализации, применяемых на стыках АТС и средств доступа. Разработанные стандарты получили название V 5.1 и V 5.2. На рисунке 1.7 показаны типовые схемы включения оборудования по интерфейсам V 5.1 и V 5.2. При использовании средств доступа с цифровым интерфейсом коммутационная станция упрощается до транзитного узла, обрабатывающего высокоскоростные потоки.

Б) Операторам сетей связи невыгодно приобретать дорогостоящие абонентские модули АТС, так как альтернативное решение - современные средства доступа гораздо дешевле.

Рисунок 1. 6 - Соединение АТС с оборудованием доступа цифровыми трактами

 

Рисунок 1. 7 - Соединение АТС с оборудованием доступа по интерфейсам:

а) V 5.1, б) V 5.2 (один интерфейс V 5.2 может содержать до 16 линий Е1

(2048 кбит/с)

Мультиплексоры в сетях доступа

Применение мультиплексоров (MUX) позволяет строить гибкие распределительные телефонные сети различной топологии и объединять потоки информации разного вида (телефонные сигналы, передачу данных и т. д.). В станционном терминале мультиплексора множество абонентских (или соединительных) каналов объединяется в один высокоскоростной цифровой групповой поток, который передается по одной двух- или четырех проводной линии. В абонентском терминале происходит разуплотнение индивидуальных каналов (рисунок 1.8).

Основное отличие современных мультиплексоров разделения времени, предназначенных для использования в телефонных сетях, от традиционного каналообразующего оборудования с импульсно-кодовой модуляцией состоит в том, что:

• мультиплексоры обеспечивают передачу не только традиционных телефонных сигналов, но и потоков данных с разной скоростью;

• мультиплексоры, обладающие свойством "drop&insert" (add/drop), могут выделять часть каналов из общего линейного цифрового потока, а также объединять каналы в общий линейный поток, что позволяет строить сети сложной топологии.

Мультиплексоры широко применяются для децентрализации оборудования АТС путем выноса его части в места концентрации абонентов (городской микрорайон, многоэтажный и многоквартирный дом, офис крупной фирмы и т. д.).

 

Рисунок 1. 8 - Построение сети доступа с использованием мультиплексоров

XDSL мультиплексор доступа нового поколения должен иметь следующие свойства:

• DS3-to OS-12- скоростной глобальный сетевой интерфейс

• Пропускную способность несколько сотен, чтобы около тысячи линий мультиплексировать

• Возможность роста модульности от пропускной способности линии

• Звездообразные соединения для распределённого модульного приспособления линейных плат

• OC-3 интерфейсы для систем цифровой абонентской линии с несущей последнего поколения, удалённых модульных линейных плат и крупных бизнес пользователей

• Соответствие стандартам построенного сетевого оборудования для подключения центральной станции

• Соответствие требованиям окружающей среды для установки удалённого модуля на открытом воздухе

Концентраторы в сетях доступа

Они осуществляют концентрацию нагрузки и коммутацию абонентских линий и часто строятся с замыканием внутренней нагрузки.

Построение абонентской распределительной сети с помощью концентраторов весьма эффективно уже при расстоянии 500-700 м до места расположения оконечных абонентских устройств. Потребность в магистральных кабелях при этом резко сокращается. Затухание соединительного цифрового тракта от АТС до концентратора равняется 0 дБ. Таким образом, затухание, отведенное по нормам на абонентскую линию и равное 4,5 дБ, теперь можно считать от концентратора. Допустимая длина линии от концентратора до оконечного абонентского устройства как бы увеличивается - тем самым расширяется зона действия АТС.

Основное отличие концентраторов от мультиплексоров разделения времени заключается в возможности замыкания внутренней нагрузки через коммутационные поля (КП) подстанций. Для управления этими коммутационными полями предусматриваются управляющие устройства (УУ), более сложные, чем у мультиплексоров. Это приводит к более высокой стоимости подстанций по сравнению с мультиплексорами.

Концентраторы, как и мультиплексоры, осуществляют аналого-цифровое преобразование сигналов, концентрацию нагрузки и коммутацию абонентских линий, при этом концентратор может представлять собой управляемую с опорной АТС подстанцию. Таким образом, вместо абонентских линий, имеющих сравнительно небольшое использование, от подстанции до опорной АТС идёт пучок уплотнённых соединительных линий (рисунок 1.9).

Рисунок 1. 9 - Пример построения сети с использованием концентраторов

Типы оборудования доступа

Оборудование доступа условно можно разделить на два класса.

• Универсальное оборудование, содержащее широкий набор всевозможных линейных и интерфейсных плат, которые устанавливаются в единый конструктив (например, кассету). Такое решение позволяет создавать гибкие сети доступа оптимальной структуры и минимальной стоимости.

• Семейство оборудования, включающее в себя все элементы сети доступа: мультиплексоры, системы передачи, специализированные абонентские блоки и т.д. Оборудование позволяет постепенно наращивать сети доступа, причем каждый из элементов может использоваться и по отдельности как универсальное решение.

Первый подход реализован в аппаратуре фирм AFC (США), DSC Communication (США), Teledata (Израиль), НТЦ "Натекс" (Россия), второй - в технике таких производителей, как Tadiran Telecommunications (Израиль), Siemens (Германия), SAGEM (Франция), NewBridge (Канада) и многие другие.