Технология ADSL

времени и таким образом обрабатываются декодером как независимые ошибки.

Для осуществления данного процесса кодовые символы перемещаются на

расстояние в несколько длин блоков (для блоковых кодов) или нескольких

ограниченных длин для сверточных кодов. Необходимое расстояние определяется

длительностью пакета ошибок. Принцип чередования бит должен быть известен

приемнику для осуществления обратного чередования бит принимаемого потока

для последующего декодирования.

Существует два метода осуществления чередования бит – блочное и

сверточное. С точки зрения производительности оба метода имеют сходные

показатели. Наиболее важным преимуществом сверточного чередования является

снижение задержки при передачи из конца в конец, а также требований к

памяти на 50%.

Для данных, прошедших процедуру чередования, кратность исправляемой

ошибки умножается на глубину чередования. Необходимо отметить, что

существующие в настоящее время службы являются либо чувствительными к

задержке, но нечувствительными к BER, либо наоборот, чувствительными к BER

и не чувствительными к задержке.

Чередование бит и Коды Рида-Соломона в приемопередатчике ADSL

На рисунке 18 приведена структурная схема приемопередатчика ADSL,

включающая кодер и декодер Рида-Соломона, а также устройства прямого и

обратного чередования бит. Принимаемые данные разделяются на две группы, в

зависимости от их требований к задержке. Первая группа содержит данные,

которые могут подвергаться значительным задержкам, например

однонаправленная видеоинформация. Такие данные будем называть медленными

данными. Вторая группа, не подвергается чередованию бит (но кодируется

кодом Рида-Соломона) и содержит данные чувствительные к задержкам, например

двунаправленный голос. Данную группу назовем быстрыми данными. Требования

по быстрой или замедленной передаче данных могут быть получены из заголовка

передаваемой АТМ-ячейки (на основе идентификаторов VP/VC). Это означает,

что несколько служб, с различными типами данных могут передаваться по линии

вместе, в одно и то же время. Например, возможно перекачивать файл,

определенный как медленные данные для максимальной защиты от ошибок, и

одновременно передавать видео или аудио информацию, определенную как

быстрые данные.

В передатчике медленные данные записываются в буфер для обратного

чередования бит, тогда как быстрые данные записываются в буфер быстрых

данных. Для каждого DMT символа BF байт извлекаются из буфера быстрых

данных и BI из буфера медленных данных. Таким образом, в каждом DMT символе

передается B=BF+BI байт.

В приемнике, первые BF байт из принятого DMT символа помещаются в буфер

быстрых данных и затем, декодируются декодером Рида-Соломона (F). Следующие

BI байт помещаются в буфер медленных данных, затем производится обратное

чередование бит и только после этого декодирование в декодере Рида-Соломона

(I).

Рисунок 22. Кодер и декодер Рида-Соломона в приемопередатчике DMT.

Сравнение DMT с CAP

Данный раздел посвящен сравнению методов модуляции DMT и CAP.

Аргументы в пользу DMT:

. Битовая скорость может изменяться с малым шагом (несколько кбит/с).

Аппаратное обеспечение DMT проще программируется для поддержки различных

скоростей данных от пользователя и к пользователю. Поддерживается

оперативное изменение скорости

. Лучшая защита от радиочастотной интерференции

. Благодаря возможности адаптивно изменять количество присваиваемой DMT

символу информации, а также мощности передачи, использование линии близко

к оптимальному.

. Очень гибкая настройка мощности, мощность в каждом канале может увеличена

или уменьшена.

. DMT более устойчива к импульсному шуму, чем CAP. Однако, когда в случае

появления импульсного шума достаточно большой длительности происходит

нарушение работы системы, то это приводит к существенным всплескам

ошибок. Поэтому, при выборе длины DMT символа и кода исправляющего ошибки

должны учитываться длительность импульсного шума и время между

поступлением последовательных символов. Системы компании Алкатель

спроектированы таким образом, чтобы исправлять два DMT символа, что

позволяет им противостоять импульсному шуму длительностью до 700 мксек

без возникновения ошибки.

. CAP имеют ту же сложность реализации, исчисляемую для сигнального

процессора в миллионах операций в секунду (Million Operations Per Seconds

– MIPS).

. требуется меньшая корректировка при медленной работе сигнального

терминала, чем при использовании CAP.

Аргументы против DMT:

. DMT использует блоковое преобразование (БПФ), что приводит к появлению

больших задержек. Однако при правильной конфигурации системы, данная

задержка будет незначительной даже для служб, чувствительных к задержкам,

например телефонии или узкополосной ЦСИС.

. Полная процедура инициализации, необходимая для DMT требует значительного

времени (порядка 20 сек)

. Большой пикфактор (отношение мгновенной мощности к ее среднему значению)

в передаваемом DMT сигнале может привести к появлению дополнительного

шума и дорогого аналого-цифрового преобразования. Этого можно избежать

правильным проектированием системы, а также использованием кода Рида-

Соломона.

. CAP позволяет использовать более простые коды, исправляющие ошибки, чем

DMT.

На сегодняшний день существует много крупных компаний, которые занимают

ведущие позиции на мировом рынке связи.

Некоторые из них занимаются продажей ADSL оборудования.

Например, такие как Alcatel, Cisco Systems, Ericsson – компании являющиеся

мировыми лидерами на рынке связи.

Выбирая из этих компаний, лучшую в отрасли предоставления DSL услуг, можно

глядя на ряд параметров.

Например, компания Ericsson больше сосредоточена на предоставление услуг

мобильной связи, и разработкой DSL технологий начала заниматься

сравнительно недавно.

Компания Cisco Systems ориентирована на рынок маршрутизаторов и

коммутаторов, использующихся для построения глобальных IP сетей. По

сравнению с Ericsson, компания Cisco Systems больше уделяет внимания DSL

технологиям, но они в свою очередь не ориентированы на конечного

пользователя.

Компания Alcatel является лидирующей компанией по продаже оборудования

доступа в глобальную сеть Интернет. И намного больше уделяет внимания

продвижению ADSL технологии.

На основе анализа стоимостных,эксплуатационных и технических характеристик

ADSL систем компаний Alcatel и Cisco Systems, который был рассмотрен ниже в

технико – экономическом обосновании, было принято решение, что для

построения сети доступа на базе оборудования ADSL более выгодно

использовать продукцию компании Alcatel

ГЛАВА II. Технологические характеристики оборудования ADSL

компании “Алкатель”

2.1 Общее описание оборудования ADSL

Введение в технологию

Продукт ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) предназначен для

того, чтобы иметь возможность предлагать пользователям частного сектора и

сектора малого бизнеса, находящимся на ограниченном расстоянии от CO

(Central Office - здание (АТС)), услуги по передаче данных на повышенных

скоростях. Для предоставления таких услуг используются существующие медные

витые пары (по одной на каждого пользователя), при этом никакие

дополнительные активные повторители не требуются. Применение технологии FDM

(Frequency Division Multiplexing - частотное уплотнение каналов) позволяет

по тем же витым парам одновременно предоставлять услуги POTS (Plain Old

Telephone Service - услуги обычной телефонии), поэтому можно говорить о

следующих преимуществах:

. оператор сети использует существующую кабельную инфраструктуру;

. у абонента сохраняются существующие услуги телефонии вместе с

существующей аппаратурой.

В ADSL-системе предусмотрены асимметричные скорости передачи битов:

высокая (вплоть до 8 Мбит/с) в направлении от CO к абоненту (называемая

скоростью в прямом канале) и низкая (вплоть до 1 Мбит/с) в противоположном

направлении (называемая скоростью в обратном канале). Эта асимметрия дает

возможность предоставлять абоненту услуги, для которых требуется широкая

полоса частот, в том числе услуги мультимедиа (цифровые видео- и аудио-

услуги) и соединение по протоколу Ethernet. В дальнейшем, по мере

увеличения скорости в обратном канале, станет возможным предоставление, на

меньших скоростях, услуг мультимедиа двустороннего характера [2].

Продукт ADSL полностью основан на технологии ATM (Asynchronous

Transfer Mode - режим асинхронной передачи). Это означает, что как данные

пользователя (мультимедиа, соединение по протоколу Ethernet и управляющая

информация), так и управляющие данные системы OAM (Operation,

Administration and Maintenance - эксплуатация, администрирование и

техобслуживание) транспортируются с применением ATM-ячеек. Основной

причиной такого подхода является обеспечение гибкости продукта на

перспективу. Применение ATM в качестве транспортного режима в большинстве

случаев позволяет операторам сетей и провайдерам услуг совершенствовать

предоставляемые услуги без изменения сетевого оборудования.

Система ADSL состоит из двух частей, первая из которых (на стороне

CO) называется ASAM, (ATM Subscriber Access Multiplexer - ATM-мультиплексор

абонентского доступа),а вторая (на стороне абонента) – (CPE Customer

Premises Equipment - оборудование в помещении заказчика). CPE, в свою

очередь, включает в себя PS (POTS Splitter - разветвитель) и ANT (ADSL

Network Termination (unit) - (блок) сетевого ADSL-окончания). По

транспортной ATM-линии мультиплексор ASAM соединен с ATM-коммутатором.

Выбранным транспортным механизмом является либо SDH(Synchronous Digital

Hierarchy - синхронная цифровая иерархия) [STM1 или SONET (OC3c)] либо PDH

(Plesiochronous Digital Hierarchy - плезиохронная цифровая иерархия) [Е1].

Блок ANT может быть подключен к TE(Terminal Equipment - терминальное

оборудование) (STB (Set Top Box - телеприставка ) или иному мультимедийному

терминалу) и к локальной сети (LAN), использующей протокол Ethernet.

Система ADSL может работать как с CO, так и с выносными блоками.

Выносное ASAM-оборудование может быть либо непосредственно подключено к

опорной ATM-сети, либо каскадировано от находящегося на CO мультиплексора

ASAM через интерфейс Е1.

Описание сети

Общие сведения

Основной задачей, стоящей перед системой доступа Alcatel 1000 ADSL,

является обеспечение быстрого доступа к сети Интернет и корпоративным сетям

LAN. Эта задача решается с помощью комбинированной инфраструктуры, в состав

которой входят по меньшей мере четыре функциональные группы:

. малая LAN в помещении абонента;

. инфраструктура связи оператора сети, которая содержит сеть доступа,

мультиплексоры, BB (Broad Band - широкополосный –коммутаторы) и

высокоскоростную опорную сеть;

. LAN у ISP (Internet Service Provider - провайдер услуг сети Интернет) в

случае, когда доступ к сети Интернет осуществляется именно таким способом;

. LAN предприятия в случае, когда обеспечен доступ к корпоративной сети.

Сетевая архитектура

Для обеспечения внутри сетевой архитектуры, показанной на рис. 23,

сквозных соединений применяются различные технологии:

. стандартная технология LAN между персональным компьютером и ANT

(Ethernet II или IEEE 802.3);

. технологии ATM и ADSL между ANT или PC-NIC (Network Interface Card -

плата сетевого интерфейса) и ADSL-оборудованием на стороне CO;

. стандартное транспортное оборудование между ASAM и опорной сетью WAN

(территориальная сеть) с использованием SDH/SONET или PDH;

. BB-коммутаторы/кросс-соединители в ядре опорной сети WAN.

. обладающее высокой производительностью и в то же время стандартное LAN-

оборудование в инфраструктуре ISP и корпоративной LAN.

Рис. 23. Сетевая архитектура:

1 - провайдер услуг сети Интернет; 2 - опорный

маршрутизатор; 3 - Интернет; 4 - серверы; 5 - оборудование

доступа; 6 - помещение абонента; 7 - абонент; 8 - сеть доступа;

9 - небольшая LAN; 10 - телевизионная приставка; 11 -

разветвитель; 12 - инфраструктура корпоративной LAN; 13 -

маршрутизатор подразделения; 14 - опорная сеть; 15 - отдельный

персональный компьютер

Сеть в абонентских помещениях

Сеть в абонентских помещениях может представлять собой либо

отдельный персональный компьютер, либо небольшую LAN, содержащую до 16

оконечных систем. Взаимные соединения между ANT и оконечными системами

осуществляются с помощью LAN-оборудования, отвечающего требованиям

интерфейса Ethernet II или IEEE 802.3.

Поскольку блок ANT оснащен и интерфейсом ATMF на 25,6 Мбит/с, то

можно также подключать оборудование класса ATM (STB и т.п.), при этом оба

интерфейса, то есть Ethernet и ATMF, могут быть задействованы одновременно.

WAN и опорная сеть

Через мультиплексоры ASAM опорная сеть и WAN соединяют абонентов с

провайдерами ISP и корпоративными LAN.

К основным функциям этих объектов относятся:

. транспортирование информации в пределах WAN;

. перекрестное соединение информационных потоков между отдельными

пользователями и провайдерами ISP и корпоративными LAN.

Провайдеры ISP и корпоративные LAN

Принципиальных различий между локальной сетью LAN провайдера ISP и

локальной сетью LAN крупной корпорации практически не существует.

В общем и целом структура LAN, подключенной к сети связи общего

пользования, включает в себя:

. коммуникационные серверы доступа (иногда называемые VC-мостами (Virtual

Connection - виртуальное соединение));

. опорные IP-маршрутизаторы;

. высокоскоростные сети LAN, например, с волоконно-оптическими

соединениями (ATM-интерфейс FDDI (Fiber Distributed Digital Interface -

цифровой интерфейс волоконно-оптической передачи));

. информационные серверы;

. коммуникационные серверы WAN-магистралей.

Важным аспектом этого оборудования является то, что оно должно

оканчиваться наборами протоколов, в точности повторяющими имеющиеся в

абонентских помещениях.

Подсистема ADSL-доступа

Общие сведения

Подсистема ADSL-доступа предназначена для реализации современного

способа сигнальной обработки или модуляции, необходимого для обеспечения

соединения по абонентской витой паре с модемной транспортной технологии

(ADSL-модемов). В основу этой модемной технологии положена DMT-модуляция

Discrete Multi-Tone - дискретная многотоновая (модуляция) , которая

интегрирована в ASAM на стороне CO и в ANT или PC-NIC на абонентской

стороне.

Модемные интерфейсы мультиплексоров ASAM оснащены так называемыми

PS, которые представляют собой устройства уплотнения и разуплотнения

частотных доменов для сигналов ADSL и POTS. Частично внешнее устройство PS

используется также как часть находящейся в абонентском помещении

аппаратуры.

Управление элементами сети доступа осуществляется через (удаленный)

объект централизованного управления, который называется AWS (ASAM

WorkStation - рабочая станция), и в котором используется протокол SNMP

(Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью).

Обмен информацией между AWS и элементами сети доступа осуществляется по

выделенным соединениям, предназначенным для администрирования.

Подсистема ADSL-доступа может работать как с CO, так и с выносными

блоками. Выносное ASAM-оборудование может быть либо непосредственно

подключено к опорной ATM-сети, либо каскадировано от находящегося на CO

мультиплексора ASAM через PDH-интерфейс (DS3/Е3).

Системная архитектура

Основными строительными блоками глобальной ADSL-архитектуры (рис.

24) являются:

. ASAM для ADSL на стороне CO;

. блок ACU (блок контроля аварий) (AACU-[ADSL-ситуаций]);

. расширитель ADSE-A (ADSL Serial Extender - последовательный ADSL-

расширитель);

. ANT или PC-NIC и PS на абонентской стороне;

. выносной мультиплексор R-ASAM(удаленный,выносной), находящийся в глубине

сети;

. менеджер сетевых элементов AWS.

ASAM

С помощью ряда интерфейсов (SDH STM1 или SONET OC3с) мультиплексор

ASAM размещен на стороне CO и соединен со станцией, в которой реализована

технология BB-ISDN ATM.

Рис. 24. Глобальная ADSL-архитектура:

1 - узкополосная АТС (например, PSTN-сети); 2 - ADSL-

абонент; 3 - шина IQ; 4 - здание АТС; 5 - витая пара; 6 -

абонентские помещения; 7 ATM-сеть

Внутри каждый интерфейсный модуль SDH/SONET соединен, с помощью

обеспечивающей двустороннюю передачу среды, с рядом ассоциированных модулей

ADSL-LT (Line Termination - линейное окончание), при этом шина IQ Quality

of Service Interface - интерфейс качества обслуживания обеспечивает

управляющий интерфейс для данных, передаваемых по прямому и обратному

каналам. Для стыковки с выносным мультиплексным оборудованием (типа R-ASAM)

можно также предусмотреть линейные окончания PDH-LT (DS3/E3) или SDH-LT

(STM1 или OC3c).

Модемные интерфейсы мультиплексора ASAM также оснащены так

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10