Первые линии ADSL предполагали работу только на постоянных скоростях. Между тем решения ADSL могут регулировать скорость передачи в зависимости от качества линии. Из-за адаптивности скорости передачи эту технологию иногда называют RADSL (RateAdaptive DSL). Она базируется на САР и включена ANSI в спецификацию TR-59. Различают ADSL over POTS и ADSL over ISDN. В зависимости от вида применения используются различные диапазоны частот.
Первые версии ADSL имели следующие отношения скоростей передачи в прямом и обратном направлениях: ADSL1 - 1,5 Мбит/с / 16 кбит/с; ADSL2 - 3 Мбит/с / 16 кбит/с; ADSL3 -6 Мбит/с / 64 кбит/с).
Очень высокие скорости передачи в прямом и обратном направлениях достигаются с помощью VDSL. Ранее для VDSL использовались также обозначения VADSL, BDSL (Broadband DSL) или VHDSL (VeryHighbitrateDSL). Стандартизация VDSL пока не закончена и не решено, какая из технологий будет выбрана: упомянутая выше технология, основанная на TDD, или технология на основе FDD. В настоящее время нормирование этих технологий не может быть полностью завершено, так как ни у одной из них нет особых преимуществ по сравнению с другой.
Внедрение ADSL на практике показало, что установка разветвителей связана с большими затратами, поэтому были начаты поиски технологий ADSL без разветвителя. Целым рядом фирм были предложены различные варианты, исходя из уменьшения скорости передачи в обоих направлениях по сравнению с ADSL (например, MVL - MultiplevirtualLine DSL, CDSL - Consumer DSL, CiDSL - Consumerinstallable DSL). Удалось реализовать без разветвителя и "fullrate ADSL". Технологии ADSL, не требующие разветвителя, были нормированы в МСЭ (G.992.1) и получили название G.Lite (а также ADSL.Lite или DSL.Lite).
Таблица 4.1
Характеристики основных xDSL-технологий
Использование сетей КТВ для построения интерактивных сетей доступа к мультимедийным услугам стало возможным с появлением в 1997 году стандарта DOCSIS (DataoverCableServiceInterfaceSpecification), разработанного по инициативе организации операторов кабельных сетей Северной Америки MCNS (MultimediaNetworkSystemPartnersLtd.). Для построения гибридных (HFC - HybridFiberCoaxial) сетей КТВ сегодня имеется 5 стандартов: три американских (DOCSIS 1.0, DOCSIS 1.1 и DOCSIS 2.0), один европейский (Euro-DOCSIS) и один международный (Рек.J.112 ITU-T), объединяющий требования американских и европейского стандартов. Дальнейшее развитие европейского (IPCableCom) и американского (PacketCable) вариантов спецификаций на HFC-сети продолжается в части создания дополнительных возможностей и внедрения новых услуг. Для организации прямого канала в сетях КТВ США применяется полоса частот 6 МГц (Рек. J.83.B. ITU-T) в диапазоне частот 88-860 МГц.При использовании модуляции 256QAM скорость передачи данных в прямом канале достигает 42 Мбит/с. В Европе для этих целей занимается полоса частот 8 МГц (Рек.J.83.A ITU-T) в диапазоне частот 108-862 МГц, а скорость передачи составляет 52 Мбит/с. Отличие европейских и американских сетей КТВ не ограничивается только указанными характеристиками. Они разнятся также методами сигнализации и организации интерфейса V5, методами обеспечения безопасности и т.д. В целом эти различия и определили появление двух стандартов на обратный канал в интерактивных сетях КТВ: DOCSIS и EuroDOCSIS. Стандарт DOCSIS 1.0 определяет физический и МАС-уровни, уровень управления для кабельных модемов и головных станций CMTS (CableModemTerminationSystem), принципы обеспечения сетевой безопасности (шифрование и аутентификация) и качество обслуживания. Для организации обратного канала выделен диапазон частот 5-42 МГц. Скорость передачи в обратном канале для этого канала не превышает 1 Мбит/с. Дальнейшее совершенствование стандартов DOCSIS шло по пути увеличения пропускной способности обратного канала, обеспечения механизмов QoS для IP-телефонии и мультимедийных приложений. В третьей версии стандарта DOCSIS 2.0 скорость передачи в обратном канале составляет около 30 Мбит/с. В Европе для организации обратного канала выделен диапазон частот 5-65 МГц, а скорость передачи составляет около 42 Мбит/с.
Группа технологий FTTx (FiberToThe x, где x может быть заменен на B - Building - здание или Cab - Cabinet - распределительный шкаф сети абонентских линий) предназначена для совместного использования с технологиями ADSL и VDSL и позволяет более эффективно использовать пропускную способность этих технологий благодаря сокращению длины медно-кабельных линий связи.
Эти технологии позволяют предоставлять индивидуальному пользователю каналы с пропускной способностью выше 1 Гбит/с, однако стоимость их пока высока. В настоящее время для предоставления пользователям широкополосных услуг используются обычно смешанные медно-оптические сети доступа. Существует несколько концепций разворачивания сети доступа смешанного типа. Одна из них называется HFC (HybridFiberCoaxial) и предполагает доведение оптики до точки концентрации, при этом распределительная абонентская сеть строится на основе коаксиальных кабелей. Данная архитектура не получила широкого распространения и используется обычно лишь операторами кабельного телевидения. Другая концепция является разновидностью концепции FTTx и носит название FTTB (FiberToTheBuilding - "волокно к зданию", то есть доведение ВОЛ С до офисного здания). Согласно концепции FTTB распределение сигналов по абонентам внутри здания осуществляется по витым медным парам с использованием преимущественно технологии VDSL.
На рисунке 4.2 представлены другие варианты концепции FTTx.
Рисунок 4.2 Технологии оптического доступа
Варианты доступа FTTH и FTTB пока не получили широкого распространения. Связано это в основном с тем, что их реализация требует от оператора значительно больших инвестиций, чем построение DSL-инфраструктуры, поскольку для предоставления абоненту высокоскоростного канала (до нескольких Гбит/с) необходимо во много раз увеличить пропускную способность опорных сетей, протянуть оптоволокно до абонента, разработать немало новых приложений и, самое главное, убедить абонента заплатить за это деньги. Поэтому многие операторы до сих пор стараются использовать имеющуюся медно-кабельную инфраструктуру.
В Северной Америке ситуация другая. Там достаточно хорошо развиты сети операторов кабельного телевидения HFC, поэтому внедрение концепций FTTH - и особенно FTTB - набирает обороты вслед за ростом спроса на широкополосные мультимедийные услуги. Широкополосные решения довольно быстро распространяются в Азиатско-Тихоокеанском регионе, особенно в Японии. Таким образом, вложения в инфраструктуру ВОЛС являются эффективными и долговременными, а внедрение технологий FTTx становится оправданным и весьма перспективным направлением, в том числе и в России.
Для организации относительно недорогого доступа в Интернет жителей многоквартирных домов разработаны технологии СКД: HomePNA и PLC (PowerLineCommunication). Сеть доступа развертывается на существующей в доме кабельной инфраструктуре (витая медная пара, проводка радиотрансляционных сетей, электрическая проводка), а концентратор трафика может подключаться к узлу служб с использованием различных систем передачи (кабельных, радио и др.).
Для домашних сетей подходит оборудование гибридных Ethernet или mini-DSLAM при использовании в качестве концентратора трафика мультиплексоров DSL.
Технология HPNA разработана альянсом HomePhonelineNetworkingAlliance (стандарты: HPNA 1.0, HPNA 1.1, HPNA 2.0 и HPNA 3.0). Системы доступа HPNA 1.x обеспечивают коллективный доступ к каналу с пропускной способностью 1 Мбит/сна расстоянии до 150 м (HPNA 1.0) и до 300 м (HPNA 1.1). В стандарте HPNA 2.0 пропускная способность коллективного канала увеличена до 10 Мбит/с при дальности до 350 м. В стандарте HPNA 3.0 пропускная способность увеличится до 100 Мбит/с.
Разработкой стандартов доступа в Интернет по сетям электропитания занимаются различные международные организации. Одна из них - HomePlugPowerlineAlliance - приняла в 2001 г. единый стандарт HomePlug 1.0 Specification, в котором пропускная способность сети составляет 14 Мбит/с. Стандартизация PLC-технологии ведется также в ETSI. По данным InternetNews, только в 2007 г. объем продаж оборудования доступа в Интернет по сетям электропитания удвоился по сравнению с показателями 2006 г., а в 2008 г. ожидаются еще более высокие результаты. Перспективность этой технологии в качестве реализации базового универсального канала связи сети коллективного доступа трудно переоценить.
Подгруппа технологий PON - это семейство быстроразвивающихся, наиболее перспективных технологий широкополосного мультисервисного множественного доступа по оптическому волокну. Суть технологии пассивных оптических сетей, вытекающая из ее названия, состоит в том, что ее распределительная сеть строится без каких-либо активных компонентов: разветвление оптического сигнала осуществляется с помощью пассивных делителей оптической мощности - сплиттеров. Следствием этого преимущества является снижение стоимости системы доступа, уменьшение объема необходимого сетевого управления, высокая дальность передачи и отсутствие необходимости в последующей модернизации распределительной сети.
Из технологий подгруппы PON на сегодняшний день известны 4 вида:
- APON(ATMPON);
- BPON (Broadband PON);
- GPON (Gigabit PON);
- EPON (Ethernet PON).
Рисунок 4.3 Концепция построения САД на базе оптоволокна
Стандарт на APON был создан международным консорциумом FSAN (FullServiceAccessNetwork) в 1995 году. В состав сети APON входят: один сетевой узел OLT (OpticalLineTerminal), до 32 абонентских терминалов ONU (OpticalNetworkUnit) и пассивные оптические ответвители (splitter). Прямой и обратный каналы с пропускной способностью 622 Мбит/с организуются в одном оптическом волокне за счет волнового уплотнения - передача к абонентам ведется на длине волны 1550 нм, а в обратном направлении - 1310 нм. Скорость передачи информации для индивидуального пользователя составляет 20 Мбит/с, а максимальное удаление пользователя от узла доступа - 20 км.
В технологии BPON дополнительно предусмотрены динамическое назначение полосы частот и возможность работы на дополнительных длинах волн. Помимо традиционных, технология BPON реализует большое количество широкополосных услуг, включая доступ в Интернет и трансляцию аналогового и цифрового видео.
В 2001 г. в институте IEEE была образована рабочая группа EthernetintheFirstMile (EFM). Ее основные усилия были направлены на стандартизацию симметричной технологии EthernetPassiveOpticalNetworking (EPON), обеспечивающей скорость передачи до 1,25 Гбит/с и предназначенной для транспортировки преимущественно Ethernet-трафика. Результатом деятельности группы стало создание стандарта EPON (IEEE 802.3ah).
Консорциум FSAN предложил новое решение для построения оптических сетей доступа GPON (Gigabit PON). Данная технология с производительностью свыше 1 Гбит/с (Рек.МСЭ G.984) предназначена для реализации мультисер-висных услуг, причем не только на базе протокола IP, но и на основе ТДМ.
Технология PON имеет ряд неоспоримых преимуществ:
- невысокая стоимость построения сети;
- низкие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание сети
- возможность постепенного наращивания сети
- перспективность создания распределительной инфраструктуры, обеспечивающее
в будущем развитие любых мультимедийных услуг с практически неограниченной полосой пропускания;
- высокая надежность за счет использования пассивного оборудования.
По мнению многих аналитиков, рынок систем PON будет поступательно развиваться в течение ближайших трех-четырех лет, после чего начнется массовое внедрение систем в жилищном секторе.
Заключение
Основной задачей на время прохождения практики было применение знаний, полученных во время образовательного процесса в университете, в реальной трудовой деятельности.
В первый день посещения практики был составлен график работы, в соответствии с которым выполнялись задания, выданные руководителем практики от предприятия, а также проведен инструктаж по технике безопасности. Все данные заносились в дневник.
Практическое применение теоретической базы позволяет создать необходимый для работы ресурс опыта, ознакомить с новейшим оборудованием, проявить способности в выбранной специальности и сориентироваться в профессии. Производственная практика способствует становлению студента как квалифицированного специалиста, помогая развить профессиональные и личностные качества, развивая навыки работы в коллективе и самостоятельно.