Введение в инфокоммуникационные системы и сети

Введение

Сегодня актуальным вопросом является качество интернет-связи. В связи с нормализацией рыночных отношений, растущей конкуренцией между операторами связи за рынки сбыта, сильно возросшим спросом на услуги, повышенными требованиями к телекоммуникационным сетям.
Целью является исследование систем и сетей информации.
В связи с возникновением острой необходимости в качественном развитии новых существующих телекоммуникационных сетей и их построении на основе современных технологий. Чтобы повысить надежность и надежность передачи информации в сети при одновременном снижении эксплуатационных расходов, функции управления, управления и обслуживания сети должны быть автоматизированы, что может быть достигнуто путем внедрения компьютерных технологий в устройства связи.
Задача состоит в том, чтобы иметь не просто представление о множестве технологий обеспечения доступа в Интернет, но и найти качественный вариант выбора доступа к сети Интернет. Одним из главных способов подключения к сети Интернет является телекоммуникационная сеть. Для этого используются аналоговые модемы, предназначенные специально для передачи данных по коммутируемым телефонным каналам, сети ISDN и ряд технологий, объединенных под общим названием xDSL.
Объектом исследования является DSL (Digital Subscriber Line)-цифровая абонентская линия.
xDSL - представляет собой семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.
Технология XDSL позволяет передавать данные со скоростями, которые значительно превышают доступные скорости даже для лучших аналоговых и цифровых модемов. Кроме того, многие технологии xDSL обеспечивают сочетание высокоскоростной передачи данных и голоса по одной медной паре.
Технологии XDSL являются наиболее практичным решением для максимизации объема данных, передаваемых по существующим телефонным линиям. Использование технологий xDSL для высокоскоростного доступа к сетевым службам заслуживает особого внимания, поскольку эти технологии используют существующую кабельную инфраструктуру местных телефонных сетей в качестве среды передачи.1

Глава 1 Сети доступа

1.1. Телекоммуникационная сеть

Телекоммуникационная сеть — это система технических средств, посредством которой осуществляются телекоммуникации.
К телекоммуникационным сетям относятся:
• компьютерные сети (для передачи данных)
• телефонные сети (передача голосовой информации)
• радиосети (передача голосовой информации - широковещательные услуги)
• телевизионные сети (передача голоса и изображения - широковещательные услуги).
Телекоммуникационная сеть в общем случае включает следующие компоненты:
• Сеть доступа (Access Network) - предназначена для концентрации информационных потоков, которые проходят через многочисленные каналы хранения пользовательских устройств в относительно небольшом количестве узлов основной сети;
• Магистральная или базовая сеть - объединяет отдельные сети доступа и обеспечивает обмен данными между ними по высокоскоростным каналам.
• информационные центры или центры управления сервисами (data centers или services control point) - это собственные информационные ресурсы сети, на основе которых осуществляется обслуживание пользователей.
Сети доступа образуют нижний уровень иерархии телекоммуникационных сетей. К этой сети подключены терминальные узлы - устройства, которые устанавливаются вместе с пользователями (участниками, клиентами) сети.
Основная цель сети доступа состоит в том, чтобы сосредоточить информационные потоки, поступающие по множеству каналов связи от пользовательских устройств, на относительно небольшое количество узлов магистральной сети.
В прошлом сети доступа в основном основывались на медных кабелях связи. Однако в современных условиях этот метод неэффективен по ряду параметров:
• высокая стоимость,
• сложная установка,
• высокие затраты на поддержание рабочего состояния кабелей,
• подверженность электромагнитным воздействиям,
• ограниченная пропускная способность.
По этой причине в сетях доступа все чаще используются оптоволоконные кабели и радиооборудование, а также комбинированные сетевые методы.

1.2. Классификация и краткая характеристика сетей доступа
Технологии сетей абонентского доступа имеет смысл разбить на пять основных групп по критерию среды передачи и категориям пользователей:
• LAN (локальная сеть) — это группа технологий, которые предоставляют корпоративным пользователям доступ к ресурсам локальных сетей и используют структурированные кабельные системы категорий 3, 4 и 5 в качестве среды передачи, коаксиального кабеля и оптоволоконного кабеля.
• DSL (цифровая абонентская линия) — это группа технологий, которые были разработаны для предоставления мультимедийных услуг пользователям телефонной сети и использования существующей инфраструктуры телефонной сети общего пользования в качестве среды передачи.
• KTVA (Cable TV) - технологическая компания, предоставляющая пользователям сети KTV мультимедийные услуги (посредством организации обратного канала) и использование волоконно-оптических и коаксиальных кабелей в качестве среды передачи.
• OAN (Optical Access Networks) — это группа технологий, разработанных для предоставления пользователям широкополосных услуг, линии доступа к мультимедийным услугам и волоконно-оптических кабелей в качестве среды передачи.
• D SKD (Collective Access Network) - группа гибридных технологий для организации сетей доступа VVMM. Существующая инфраструктура телефонных сетей общего пользования, радиосети и сети электропитания используются в качестве среды передачи в домах.2

1.3. Методы планирования сетей доступа
Предоставление экономически эффективных сетей доступа требует планирования и внедрения хорошо организованных решений. Обычно есть два подхода к планированию сети. Классический подход к планированию узкополосных сетей основан на прогнозировании требований и размера сети для минимизации требуемых ресурсов. Этот подход направлен на минимизацию инвестиций, необходимых для обеспечения определенного количества ресурсов, и используется в случаях, когда передаваемые данные и количество пользователей постепенно увеличиваются.
Новые транспортные технологии, такие как DWDM, делают оптимизацию ресурсов менее важной с точки зрения выбора технологии и пропускной способности при умеренных затратах. С другой стороны, растущая популярность Интернета, дополнительных услуг и услуг приводит к значительному увеличению трафика в течение короткого периода времени, что, в свою очередь, приводит к неопределенности в требованиях к прогнозу и, таким образом, может не ограничивать использование классического планирования и, следовательно, сети доступа. готов - расширить недооценку требований.
Второй подход заключается в предоставлении сети дополнительных избыточных ресурсов, которые обеспечат беспрепятственную модернизацию в будущем, но на фоне более высоких начальных затрат.
Планирование существующей сети может включать в себя комбинацию вышеперечисленного, чтобы найти лучшие решения, которые отвечают потребностям и стратегиям оператора.
Процесс планирования для сети доступа в значительной степени зависит от технологии, архитектуры, предлагаемой функциональности сети и стратегий распределения ресурсов

. Чем больше технологических решений доступно на рынке, тем больше вариантов используется для планирования доступа, что делает этот процесс более сложным.

1.4. Общий подход к планированию сетей доступа
Планирование сети доступа - это процесс, который требует много начальных утверждений и ограничен. Некоторые из них основаны на стратегических предположениях, другие относятся к существующей инфраструктуре и технологическим решениям, причем приоритет выбирается. Такие решения, даже если они принадлежат к одному и тому же классу, могут существенно различаться по техническим деталям и параметрам, которые следует учитывать в процессе планирования.
В общем, DSL операторы уже имеют большую установленную базу ADSL, однако следующие аспекты побуждают в направлении миграции в ведущих DSL технологий и решений:
• низкие затраты на повышение пропускной способности;
• низкие затраты на увеличение протяженности;
• уменьшение затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание;
• низкозатратное внедрение новых сервисов и услуг.
Выбор стратегии развития зависит от ряда различных локальных параметров и требований пользователей для предоставления услуг и должен быть ориентирован на будущее расширение. Чтобы снизить высокие начальные инвестиции при использовании оптического кабеля в последнем миле в соответствии со сценарием FTTx (Fiber To The x). Оптика к точке x, используются медные / оптические решения для обеспечения плавной миграции. В рамках этой концепции мультиплексоры доступа к цифровым абонентским линиям (DSLAM) перемещаются в направлении пользователя и оптически связаны с региональной станцией (RATS). Сеть доступа к сети.3
Для расчета необходимого количества оптических устройств со стороны сети ONU (Optic Network Unit) и длины оптического кабеля предлагается модель сети абонентского доступа.
RATS находится в точке A, в точках F имеются распределительные коробки, к которым подключены абоненты, в точках B, C, D, E - распределительные шкафы. Что касается технологии FTTx, схема секции сети доступа соответственно покидает точку FTTA, контрольные точки сценария FTTC соответствуют точкам B, C, D, E, в которых распределительные шкафы расположены в секции передачи сети доступа. Концепция FTTC является ключевым и ведущим решением для процесса миграции систем DSL, которые нацелены на использование уличных распределительных шкафов для установки вблизи удаленных DSLAM с оптическими интерфейсами. Как правило, в таком месте устанавливается дополнительный шкаф с внутренней системой вентиляции и источником питания. Кроме того, количество подключаемых пользователей и их потенциал скорости ограничены длиной и типом распределительного кабеля, и используемой технологией DSL.
Сеть абонентского доступа представляет собой комбинацию технических средств между абонентами через терминал, установленный в помещении пользователя, и это коммутатор, чей план нумерации (или адресации) включает в себя терминалы, подключенные к телекоммуникационной системе.
Сети доступа образуют нижний уровень иерархии сетей телекоммуникаций. Конечные узлы - устройства, пользователи
Планирование сети доступа — это процесс, который требует много начальных инструкций и является ограниченным. Некоторые из них основаны на стратегических предположениях, другие относятся к существующей инфраструктуре и технологическим решениям, причем приоритет выбирается.
Глава 2 Технология XDSL

2.1. Меняющиеся устои связи
Мы все знакомы с аналоговыми модемами. В течение многих лет эти лояльные проводники в мире Интернета были единственными, которые давали нам возможность обмениваться информацией между компьютерами. Эта ситуация заняла много времени. Потребность в разнообразных интернет-сервисах. Новые технологии для настройки местоположений с активным использованием мультимедийных компонентов и пакетной голосовой передачей - все это требовало увеличения скорости передачи и расширения возможностей доступа. К сожалению, аналоговые модемы больше не могут. Даже максимальная скорость в настоящее время доступна.
Как показало время, одной из самых успешных технологий является технология xDSL (Digital Subscribe Line). Это позволяет достигать мегабитных скоростей передачи данных по старой доброй телефонной линии (POTS). Можно с большой уверенностью предположить, что этот факт и низкая цена на конечные устройства сыграли решающую роль в развитии xDSL.
В течение более полувека почти в каждом доме был телефон, подключенный к телефонной станции через несколько витых медных проводов. В обычных условиях мы используем его для голосовых вызовов с другими участниками телефонной сети. Это означает, что в то же время аналоговые сигналы передаются по линии в относительно узком частотном диапазоне, что вполне приемлемо для связи. Если у вас есть компьютер и вы не хотите быть в одиночестве, эта линия может быть дополнена модемом, который использует цифро-аналоговое преобразование на стороне абонента для отправки сигнала на линию и наоборот для приема. Такая же схема используется на приемной стороне.
Однако при передаче аналогового сигнала используется только небольшая часть полосы пропускания витых пар медных проводов. Максимальная доступная скорость передачи данных может достигать 56К. И это теоретический предел, то есть дальнейшее увеличение скорости с аналоговыми модемами не может быть достигнуто.

2.2. DSL - как технология
xDSL — это семейство технологий, которые могут значительно расширить пропускную способность местной абонентской телефонной линии за счет использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линий, основанных на современных методах микроэлектроники и цифровой обработки сигналов.
В сокращении xDSL символ «x» обозначает первый символ в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию (DSL). Технология XDSL позволяет передавать данные со скоростями, значительно превышающими доступные скорости, даже для лучших аналоговых и цифровых модемов. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростных данных и видеосигналов и предоставляют значительные преимущества как абонентам, так и поставщикам. Кроме того, многие технологии xDSL обеспечивают сочетание высокоскоростной передачи данных и голоса по одной медной паре. Существующие типы технологий xDSL отличаются главным образом по форме используемой модуляции и скорости передачи данных.
Технологии XDSL являются наиболее практичным решением для максимизации объема данных, передаваемых по существующим телефонным линиям. Использование технологий xDSL для высокоскоростного доступа к сетевым услугам особенно примечательно, поскольку в качестве среды передачи в этих технологиях используется существующая кабельная инфраструктура местных телефонных сетей.
Это позволяет поставщикам услуг экономить значительные суммы денег и создавать большое количество новых услуг передачи данных для своих абонентов быстрее (и по разумной цене). Поскольку технология xDSL работает в соответствии со стандартом ALAM, эта система имеет решающее значение для расширения полосы пропускания в «узком месте», «последней миле» существующей телефонной сети.
DSL — это целый ряд различных технологий, которые можно использовать для организации цифровой абонентской линии