mk2 / Telekomunikatsiyni_ta_informatsiyni_merezhi_pi

безпроводових широкосмугових систем доступу. Ця технологія з успіхом застосовується для досягнення вигідних економічних рішень з урахуванням особливостей конкретної географічної зони, наприклад, якісний доступ до Інтернету в сільській місцевості, мобільний зв'язок у віддалених районах з низькою абонентської щільністю та ін.

10.4. Архітектура мереж доступу

Узагальнена архітектура та модель мережі доступу

З точки зору користувача, мережі доступу та транспортні мережі є лише засобом отримання телекомунікаційних та інформаційних послуг. При цьому, основні вимоги щодо надання таких видів послуг, як передавання мовлення, даних і відеоінформації висувають саме до мереж доступу.

Виникає необхідність побудови певної узагальненої, універсальної моделі мережі доступу та її архітектури, яка враховуватиме щораз вибагливіші потреби користувачів у послугах мережі.

Таку узагальнену архітектуру та модель мережі доступу визначено ITU-T у Рекомендації G.902 (11/95). На рисунках 10.8 наведено узагальнену архітектуру мережі доступу, описану в цій рекомендації.

421

Рисунок 10.8. Узагальнена архітектура мережі доступу

Елементами узагальненої архітектури мережі доступу є:

•TMN (Telecommunication Management Network) –

мережа керування телекомунікаціями;

•UNI (User-Network-Interface) – інтерфейс користувач-

мережа;

•AN (Access Network) – мережа доступу;

•SNI (Service Node Interface) – інтерфейс сервісного вузла;

•SN (Service Node) – сервісний вузол;

•TN (Transport Network) – транспортна мережа;

•Q3 – інтерфейс керування.

На мережу керування телекомунікаціями TMN покладено завдання підтримувати функціональність усіх елементів мережі, що здійснюється шляхом постійного контролювання інтерфейсом Q3 операційних систем керування, конфігурації та координації ресурсів, контролювання безпеки. Опції повномасштабного керування

422

повинні охоплювати мережі доступу різних операторів на великих територіях (у межах міст, областей).

Як бачимо, мережа доступу AN присутня в даній архітектурі як сегмент телекомунікаційної мережі, що забезпечує доступ користувачів до сервісного вузла SN. Її функціями є концентрація каналів користувачів, мультиплексування сигнальної і пакетної інформації, контролювання та керування.

Транспортна мережа TN забезпечує можливість доступу до різних сервісним вузлів.

Функціями інтерфейсів користувачів UNI є: під’єднання терміналів користувачів; аналогово-цифрове та цифровоаналогове перетворення; перетворення сигналів (інтерфейсів); активація/дезактивація UNI; тестування; контроль, керування та обслуговування.

Прикладами функцій інтерфейсів сервісних вузлів SNI є: під’єднання мереж доступу до сервісних вузлів, концентрація функцій контролю, керування, обслуговування в мережах доступу, тестування, управління, контроль та обслуговування інтерфейсів.

Зразками типів сервісних вузлів SN є: вузли телефонного зв'язку, вузли N-ISDN, вузли B-ISDN, вузли виокремлених ліній, вузли пакетної комутації, вузли пакетного передавання через виділені лінії, вузли відеота радіопрограм аналогового мовлення, вузли відео та радіопрограм цифрового мовлення, вузли відеота радіопрограм на запит, вузли Інтернет.

На рисунку 10.9 відтворено узагальнену модель мережі доступу, в якій відображено її основні ділянки, елементи, блоки та системи.

423

Рисунок 10.9. Модель мережі доступу

На цій моделі мережа доступу є сукупністю абонентських ліній та обладнання (станцій) місцевої мережі, які забезпечують доступ абонентських терміналів до транспортної мережі та місцевий зв'язок без виходу в транспортну мережу.

Мережеве закінчення NT (Network Termination) дає змогу під’єднувати один або декілька користувацьких терміналів TE (Termination Equipment).

Мережевий блок NU (Network Unit) забезпечує первинний доступ через мультиплексування й концентрацію трафіку та каналів, а розподільчий вузол DN (Distribution Node) – доступ абонентських пристроїв ТЕ до сервісних вузлах SN.

У даній узагальненій моделі мережі доступу ITU-T уперше вводиться поняття «лінія мережі доступу» (Access Network Line, ANL). Це лінія, яка з'єднує мережеве закінчення NT з сервісним вузлом SN і проходить через усю мережу

424

доступу. Вона може бути утворена фізичним ланцюгом (колом), каналом (аналоговим або цифровим), складовим каналом, віртуальним каналом або декількома каналами для однакових або різних послуг.

ANL проходить через абонентську лінію SL (Sabscriber Line), інтерфейс UNI, мережевий блок NU, розподільчу мережу DN (Distribution Network), мережевий розподільчий вузол NDN (Network Distribution Node) та магістральну (транспортну) мережу BN (Backbone Network).

Отже, модель мережі доступу, визначена ITU-T, відрізняється, наприклад, від звичної схеми мережі абонентського доступу на базі міської телефонної мережі. У порівнянні з містською ТфЗК, розглянута модель є універсальною мережею, в якій можуть бути гарантовані будьякі послуги. Мережі телефонних ліній непридатні для широкосмугових послуг, однак вони можуть частково входити в мережі доступу на різних ділянках, наприклад, на ділянці розподілу, а також відповідній ділянці абонентських ліній. Для реалізації універсальних можливостей мережі доступу можуть бути використані розглянуті вище системи передавання мідними лініями з застосуванням широкосмугових технологій, оптичного зв'язку та радіосистеми.

Ієрархія мереж доступу

З точки зору мережевого оператора, мережі доступу можна класифікувати відповідно до ієрархії сегментів: LAN, MAN, WAN. На рисунку 10.10 наведено схему такої структурованої мережі доступу.

425

Структуризація мережі доступу ґрунтується на принципі побудови ієрархічної моделі організаційної структури мережі, розглянутої в розділі 3 (підрозділ 3.3). Нагадаємо, що ця модель відображає ієрархію рівнів доступу, розподілу та ядра.

Перераховані рівні, відповідно до побудови мереж доступу, можна розглядати, з одного боку, як рівні замикання трафіку в процесі організації внутрішньосегментних зв'язків через опорні вузли, а з іншого боку – як рівні розташування

сервісних вузлів. Функції розподільчих вузлів при цьому покладено на опорні вузли відповідних рівнів.

Таким чином, з точки зору мережевого оператора, побудова мережі доступу зводиться до організації сегмента формування вихідного трафіка СФВихТ від мережевих закінчень NT до опорного вузла того рівня, до якого під’єднано відповідні сервісні вузли. Якщо оператор поєднує свою діяльність з діяльністю провайдера послуг, він може зосередити функції розподільчого вузла та сервісного вузла (вузлів) у одному опорному вузлі.

Сервісні вузли SN різних провайдерів, як правило, розосереджені в мережі. У загальному випадку, доступ до них можна здійснювати через транспортні мережі різних рівнів (METRO, CORE). Хоча канали транспортних мереж забезпечують досить широку смугу пропускання, канали мереж доступу залишаються розрахованими на меншу швидкість.

Наприклад, термінали, розроблені для створення опорних магістралей, забезпечують доступ STM-64, і допускають під’єднання менш швидкісних потоків SDH тільки двох типів: STM-4 та STM-16. У разі необхідності

427

організувати доступ менш швидкісними каналами, наприклад на основі STM-1 або на основі трибних інтерфейсів плезіохроної ієрархії Е1, Е2, Е3 т і ін., окрім терміналу STM64, потрібним буде додатковий мережевий пристрій, який зв'язуватиметься з терміналом доступу STM-4 або STM-16.

Мережеві пристрої, призначені для каналів STM-16 і більш низькошвидкісні, допускають реалізацію безпосереднього доступу, проте необхідність агрегації низькошвидкісних потоків мереж доступу, які направляються в транспортні мережі, поки ще залишається актуальною.

Ієрархічна модель організаційної структури мережі, як раніше зазначалося, допускає подання рівня розподілу кількома підрівнями, кількість яких залежить від ступеню агрегації інформаційних потоків, які доправляються в транспортну мережу. Малопотужні потоки об'єднуються в комутаційних вузлах підрівнів розподілу до необхідного ступеня агрегації та остаточно концентруються у вузлах доступу – терміналах транспортної мережі. Ступінь концентрації, як уже зазначалося, залежить від застосованої технології мультиплексування.

Ділянки мереж доступу, утворені використанням комутаційних вузлів підрівнів розподілу, можуть розглядатися як самостійні сегменти та мають назву «мережі міжвузлового зв'язку» (Node Connection Network, NCN). Топологія фізичних зв'язків у сегментах NCN визначається на основі загальних правил побудови сегментів (див. розділ 5), а також вимог надійності та живучості мережі.

428

Вузли підрівнів розподілу є суто транзитними вузлами, а лінії зв'язку, які забезпечують їх поєднання, називають

з'єднувальними лініями.

Традиційно мережі міжвузлового зв'язку NCN масштабу MAN класифікують як: нерайоновані, районовані без вузлування й районовані з вузлуванням (термінологія телефонних мереж), що, у свою чергу, характеризує ступінь розгалуженості мережі.

Так, нерайонована NCN є зоною, в якій мережа NCN спростилася до розміру одного опорного вузла, що, крім своїх основних функцій, забезпечує доступ до транспортної мережі

MЕТRO.

Районована NCN без вузлування характеризується наявністю декількох районів обслуговування абонентів на її території, в кожному з яких знаходиться свій ОВ. Усі ОВ об'єднуються між собою для організації міжрайонного зв'язку, наприклад, за принципом "кожний з кожним" або в „кільце” (рис. 10.11 а, б). Вихід у транспортну мережу організовується в одному з вузлів, який виконує функцію опорно-транзитного.

Районована NCN з вузлуванням припускає наявність у мережі NCN транзитних вузлів (ТВ), через які можна організувати зв'язок міжрайонного обміну. Це вузли наступного за ієрархією підрівня розподілу. Наявність транзитних вузлів припускає утворення для кожного з них свого вузлового району, який містить певне число ОВ (рис. 10.12). Один з ТВ забезпечує вихід до транспортної мережі

MЕRO.

429

Рисунок 10.11 – районована мережа NCN без вузлування: а – на основі мідного кабелю, б – на основі ВОК

Мережа міжвузлового зв'язку може містити сегменти, в яких використовуються різні телекомунікаційні технології, реалізовані на основі мідних кабелів і ВОК. Об'єднання таких сегментів здійснюється шляхом використання "шлюзів". Ці функції, як правило, покладаються на транзитні вузли.

Рисунок 10.12. Районована мережа NCN з вузлуванням

430