l_472_12078122

новопід’єднаних кабельних модемів призначено спеціальні тайм-слоти. У момент під’єднання кабельний модем використовує тайм-слот для оповіщення CMTS про своє приєднання до мережі. Далі він очікує, коли йому буде виділено тайм-слот на однакових умовах з іншими кабельними модемами.

Кабельний модем може мати роз'єм для під’єднання звичайного телефонного апарату, для якого також виокремлюється смуга 4 МГц у нижньому діапазоні частот.

Комп'ютер може під’єднуватися до кабельного модему кількома способами. Найпоширеніший – технологія Ethernet 10BaseT. У цьому випадку модем має вбудований адаптер Ethernet, який під’єднується до комп'ютера або локальної комп'ютерної мережі. Передаючи інформацію за допомогою кабельного модему, використовують стандарти фізичного та МАС-рівня, тому поверх них можуть працювати всі протоколи, застосовувані в Інтернеті. Використовуючи усі можливості кабельного модему, абонент отримує від одного провайдера доступ трьох типів: телефонний, комп'ютерний та телевізійний.

Широкосмуговий доступ на основі волоконно-

оптичного кабелю

Сучасні концепції побудови мережі абонентського доступу базуються на використанні волоконно-оптичного кабелю. Так, концепція «волокно в розподільчу шафу» (Fiber to the Curb, FTTC) забезпечує один із найпростіших і порівняно недорогих способів нарощування розміру й масштабу абонентської мережі (див. рис. 10.4).

401

Хоча волокно забезпечує величезну смугу пропускання, канали мереж доступу залишаються розрахованими на меншу швидкість. Термінали, які забезпечують доступ STM-64, розроблено для створення опорних магістралей і допускають під’єднання менш швидкісних потоків SDH тільки двох типів: STM-4 та STM-16. У разі необхідності організувати доступ менш швидкісним каналом, наприклад на основі STM-1 або на основі трибних інтерфейсів плезіохроної ієрархії Е1, Е2, Е3 та ін., разом з терміналом STM-64, необхідним є додатковий мережевий пристрій, який зв'язуватиметься з терміналом доступу STM-4 або STM-16. Таким пристроєм є мультиплексорна система з синхронною цифровою ієрархією SDH зі швидкостями передавання у канал 2,5 і 10 Гбіт/с.

Концепція «волокно в квартиру» (Fiber to the Home,

FTTH) є дуже дорогою (рис. 10.5). Її втілення здебільшого залежить від того, як знижуватиметься вартість волоконнооптичних компонентів (особливо лазерних передавачів), а також від розцінок на інсталяцію таких систем. Волокно від опорного комутатора спрямовують безпосередньо до терміналу абонента. На його шляху можуть налаштовувати пасивні оптичні розподільчі кроси, які "подрібнюють" багатожильний ВОК на кабелі з меншою кількістю волокон (зокрема, на двожильні).

Для реалізації концепції FTTH використовують технології пасивних оптичних мереж PON (Passive Optical Network,). Особливістю PON є відносно низька ціна й малі витрати на експлуатацію.

404

Рисунок 10.6. Концепція "волокно в квартиру" (FTTH)

10.2. Мережі абонентського безпроводового доступу

Використання безпроводового абонентського доступу має такі переваги: швидку реалізацію та введення об'єкта в експлуатацію, порівняно нескладну реконфігурацію мережі, що дає змогу відстежувати зміни попиту на послуги. Крім того, в деяких випадках через неможливість прокласти оптичний кабель, безпроводовий доступ стає єдино можливим способом нарощування й модернізації абонентської мережі. Основна частина витрат у такій мережі припадає на радіоустатковання.

405

До безпроводового абонентського доступу також застосовують терміни «безпроводове абонентське закінчення» (Wireless Local loop, WLL) і «абонентський радіодоступ» (Radio Local loop, RLL).

Мережу абонентського безпроводового доступу WLL зображено на рисунку 10.7. Незважаючи на відсутність кабелю на розподільчій ділянці (РД), абоненти, як і раніше, залишаються «прив'язаними» до конкретної стаціонарної географічній точки – базової станції (Base Station, BS). Базова станція з опорним вузлом може бути пов'язана як за допомогою кабелю (потоком Е1 G703, модемною технологією HDSL), так і безпроводовим способом (цифровий РРЛ, супутникових систем зв'язку).

Базова станція

Абонентський

термінал

Рисунок 10.7. Стаціонарний радіодоступ

Абонентський термінал (АТ) є радіоблоком з компактною направленою або ненаправленою антеною. Залежно від типу антени й потужності передавача, допустиме віддалення АТ від базової станції може становити від 5 до

12 км.

406

Існують вузькосмугові й широкосмугові безпроводові абонентські закінчення.

Вузькосмугові безпроводові закінчення

Вузькосмугові безпроводові закінчення забезпечують передавання тільки низькошвидкісного комп'ютерного (до 128 Кбіт/с) та телефонного трафіку. Типовою технологією вузькосмугового абонентського закінчення є технологія

DECT.

Основні сфери застосування стандарту DECT – це системи мікростільникового зв'язку для бізнесу, безпроводові АТС для середніх і великих компаній, пристрої абонентського доступу до телекомунікаційної мережі загального користування, альтернатива стандартному проводовому під’єднанню WLL, мікростільникові радіотелефони для дому й малих офісів.

Стандарт базується на цифровому радіопередаванні даних між базовими радіостанціями й радіотелефонами за технологією множинного доступу з часовим розподілом, TDMA (Time-Division Multiple Access). Повністю дуплексний зв'язок забезпечується за допомогою часового дуплексування

TDD (Time-Division Duplexing). Діапазон радіочастот,

використовуваних для приймання/передавання, – 1880-1900 Мгц. Робочий діапазон (20 Мгц) розподілено на 10 радіоканалів, кожен –по 1,728 МГц. Обмін інформацією проводиться кадрами; за допомогою часового розподілення в кожному кадрі створюються 24 часові слоти; 24 слоти забезпечують 12 дуплексних каналів для приймання/пе-

407

редавання голосу. Для налаштування з'єднання розмови використовують 2 із 24 тимчасових слоти в кожному кадрі: один – для передавання голосу, другий – для прийому.

DECT-радіотелефон постійно опитує базові радіостанції, вибираючи найкращий із доступних каналів для зв'язку (здійснюється так званий процес безперервного динамічного вибору каналів, Continuous Dynamic Channel Selection, CDCS).

Завдяки CDCS мобільний абонент не помічає переходу з зони дії однієї базової радіостанції до іншої; такий перехід здійснюється без втрати якості передавання мовлення. CDSCпроцес характеризується тим, що пошук найкращого каналу відбувається не тільки в момент налаштування з'єднання, а продовжується й під час розмови. DECT-радіотелефон довготривало здійснює моніторинг доступних каналів, а не приймання/передавання мовлення. Розмовляючи, абонент зовсім не помічає переходу від одного мікростільника до іншого під час передавання з'єднання мобільного абонента від однієї базової радіостанції до іншої. Ця властивість є дуже важливою, тому що, зважаючи на невеликі розміри мікростільників, таких переходів може бути декілька під час однієї розмови. CDSC-процес дає змогу використовувати однакові часові слоти на однакових частотах-носіях для з'єднання різних абонентів у мікростільниках, які не перекриваються.

Широкосмугові безпроводові абонентські закінчення

Широкосмугові безпроводові абонентські закінчення засновано на системах поширення телевізійного сигналу, тому

408

вони працюють у високочастотному діапазоні й забезпечують передавання всіх трьох видів трафіку, причому комп'ютерні дані можуть передаватися зі швидкостями кілька мегабіт в

(Maltichennel Multipoint Distribution Service, MMDS), яка працює на частоті 2.1 ГГц, і служба локального багатоточкового розподілення (Local Multipoint Distribution Service, LMDS), яка працює на частоті 30 ГГц в Америці та 40 ГГц – в Європі.

MMDS – це система безпроводового зв'язку, яка забезпечує передавання лише в одному напрямку. Для з'єднання в зворотному напрямку необхідно мати модем з під’єднанням до телефонної мережі. Так як система MMDS працює на більш низьких частотах, ніж LMDS, вона забезпечує більш широку зону покриття. Одна щогла з направленими антенами MMDS може обслуговувати територію радіусом 50 км, а радіус покриття LMDS не перевищує 5 км. Однак LMDS може забезпечити своїм абонентам більш високі швидкості доступу та стільниковий дуплексний зв'язок. Ширина смуги, доступна LMDS, залежить від частотного плану конкретного провайдера. Зазвичай, подібний план передбачає двонаправлене передавання на швидкості 1.5 – 50 Мбіт/с, хоча для передавання на більш високій швидкості або асиметричного передавання може бути надана сумарна смуга до 1 ГГц.

LMDS підтримує мовлення, відео та передавання даних на високих швидкостях. Важливий аспект використання цієї

409

служби полягає в тому, що вона пропонує альтернативу високошвидкісним орендованим лініях для бізнесу, забезпечує високошвидкісний доступ до Інтернету та телебачення високої чіткості (HDTV).

Основними недоліками LMDS є необхідність отримання ліцензії та передавання тільки в межах прямої видимості. Вимога передавання в межах прямої видимості полягає в тому, що окрема базова станція не може покривати всі точки стільника. Винятком є тільки рівнинні місцевості. Виходом із ситуації є використання рефлекторів і стільників, які перекриваються.

Як у вузькосмугових, так і в широкосмугових безпроводових абонентських закінченнях використовуються різні методи мультиплексування сигналів для одночасної роботи абонентів у одному секторі спрямованості антени, а також для розподілення телевізійного, телефонного та комп'ютерного трафіків. Зазвичай, у даному випадку застосовують комбінацію FDM і TDM. Наприклад, для кожного типу трафіку може бути виокремлено свій діапазон частот відповідно до принципів частотного мультиплексування. Потім, усередині діапазону, виокремленого для передавання даних, може застосовуватися асинхронне часове мультиплексування з певним алгоритмом доступу до середовища. Для окремих абонентів, яким необхідною є гарантована смуга пропускання, може застосовуватися синхронне часове мультиплексування з утворенням безпроводових каналів PDH/SDH.

На жаль, технології WLL до цього часу є несумісними з фірмовим обладнанням доступу й центральними станціями.

410