Лекции по Сетям абонентского доступа   

2. Перспективные сети абонентского доступа

2.4.4.3. Варианты реализации сети доступа в Ш-ЦСИО

Соображения, изложенные в предыдущих параграфах раздела 2.4, приводят нас к ряду достаточно важных, с практической точки зрения, выводов. Во-первых, интерфейсы пользователь-сеть могут существенно различаться по пропускной способности, что, в свою очередь, допускает применение весьма широкой гаммы средств для построения сети доступа. Во-вторых, пользователям Ш-ЦСИО могут потребоваться как симметричные (по пропускной способности в обоих направлениях обмена информацией), так и асимметричные интерфейсы. В-третьих, средняя длина линии между интерфейсом пользователь-сеть и оборудованием АТМ, в план нумерации которого входит этот интерфейс, будет заметно меняться по мере цифровизации и АТМизации телекоммуникационной системы общего пользования.

Эти три аспекта весьма важны для выбора принципов создания сети доступа к ресурсам Ш-ЦСИО. Необходимо также понять соответствующие тенденции в развитии Ш-ЦСИО, что позволит принимать перспективные системные решения. Естественно, детальный анализ вероятных сценариев эволюции Ш-ЦСИО в настоящее время выполнить невозможно. Но некоторые основные тенденции, существенные с точки зрения сети доступа, предугадать не так уж и сложно. Три очевидных (и интересных для нас в контексте данного параграфа) направления в развитии Ш-ЦСИО приведены на рисунке 2.50.

Тенденции эволюции Ш-ЦСИО и сети доступа

Рисунок 2.50

Первая тенденция заключается в постепенном росте доли симметричных (по пропускной способности) интерфейсов пользователь-сеть. Асимметричность интерфейса пользователь-сеть в Ш-ЦСИО относится к широкополосным каналам. Для передачи речи и данных на скоростях порядка 64 кбит/с интерфейс всегда будет симметричным. Видеоинформация - на начальном этапе создания Ш-ЦСИО - передается, в основном, от центра распределения сигналов к терминалу. В противоположном направлении передаются сообщения типа “запрос”, для которых высокая пропускная способность в интерфейсе пользователь-сеть не нужна.

Ситуация будет постепенно изменяться. В частности, услуги Ш-ЦСИО типа “видеоконференция” ориентированы на симметричные широкополосные каналы. Расширение области применения подобных услуг приведет к заметному повышению доли симметричных интерфейсов пользователь-сеть. С другой стороны, можно уверенно утверждать, что в Ш-ЦСИО даже в далекой перспективе не потребуется реализация 100% симметричных интерфейсов.

Вторая тенденция - следствие двух, отчасти противоположных, процессов. Первый процесс, в свою очередь, порождается несколькими факторами, из которых следует выделить два основных: повышение качества передачи видеоинформации и предстоящее использование телекоммуникационных сетей для передачи информации, связанной со всеми органами чувств человека. В результате, требуемая скорость передачи сигналов растет. Второй процесс отражает успехи в области сжатия видеоинформации и позволяет использовать все более низкие скорости передачи сигналов. Тем не менее, общая тенденция заключается в постепенном повышении скорости передачи информации через интерфейс пользователь-сеть.

На рисунке 2.50, в названии третьей тенденции, использованы слова «средняя длина линии». В данном случае речь идет об индивидуальной линии, расположенной между терминалом пользователя (или группой оконечных устройств) и неким устройством (например, концентратором или мультиплексором), соединенной с коммутационной станцией общим для нескольких абонентов пучком каналов. Как правило, индивидуальная линия представляет собой двухпроводную физическую цепь. На рисунке 1.1, в нижней его половинке, эта часть сети доступа трактуется как совокупность абонентских линий, что является переводом слов «Loop Network». Попробуем уточнить место и роль индивидуальной линии в сети абонентского доступа, для чего воспользуемся приведенной на рисунке 2.51 моделью.

Оценка средней длины линий в сети абонентского доступа

Рисунок 2.51

В левой части рассматриваемой модели показана аналоговая РАТС, к которой ТА подключаются двухпроводными физическими линиями. Будем считать, что нам известны число АЛ (N) и длина каждой из них (lk). Тогда среднее значение длины индивидуальной линии для такой схемы подключения ТА (L1) определяется очевидным соотношением, приведенным на рисунке 2.51, левый верхний угол.

В процессе замены аналоговой РАТС на цифровую МС, по всей видимости, расширятся границы пристанционного участка. Это объясняется тем, что Оператору, при цифровизации местных сетей, выгодно устанавливать коммутационные станции большой емкости. Среднее расстояние между терминалом и коммутационной станцией (L2), в этом случае, возрастет, то есть L2 > L1.

Величина L2, в свою очередь, состоит из двух слагаемых - Li и Lg, которые определяют средние значения длин для индивидуальной линии (от ТА до концентратора - К) и группового тракта (от концентратора до МС) соответственно. Если еще раз вернуться к рисунку 1.1, то групповому тракту - с определенными допущениями - я бы поставил в соответствие «Сеть переноса» (Transfer Network). Важной особенностью современных сетей абонентского доступа можно считать тот факт, что существенно сокращается длина индивидуальной линии, то есть Lg << L1. Это означает, что физическая цепь становится очень короткой. Можно отметить две важные особенности, присущие коротким АЛ:

- возможность использования технологии типа xDSL для организации цифровых трактов с высокой пропускной способностью;

- сравнительно небольшие затраты при замене абонентских кабелей с медными жилами на ОК.

Оба этих фактора весьма важны с точки зрения эффективной организации сети доступа к ресурсам Ш-ЦСИО. Теперь можно перейти к основным вариантам подключения терминального оборудования к Ш-ЦСИО. На рисунке 2.52 показаны четыре способа создания сети доступа к АТМ-коммутатору.

Четыре варианта подключения

терминального оборудования

Рисунок 2.52

Вариант I представляет наиболее простой случай - непосредственное включение терминального оборудования Ш-ЦСИО в АТМ-коммутатор. Если воспользоваться аналогией из классической телефонии, то данное решение можно рассматривать как создание “зоны прямого питания” в сети абонентского доступа. Более того, область целесообразного применения варианта I практически совпадает с окружностью, радиус которой определяет границы “зоны прямого питания”. Различие между рассматриваемым вариантом и его аналогом заключается в том, что в “зоне прямого питания” используются однородные физические АЛ, а среда распространения сигналов в сети доступа для Ш-ЦСИО будет выбираться с учетом ряда факторов. Мы вернемся к этому вопросу, воспользовавшись рисунком 2.53, но сначала необходимо завершить анализ оставшихся вариантов подключения терминального оборудования в Ш-ЦСИО.

Подключение терминального оборудования Ш-ЦСИО посредством выносного концентратора иллюстрирует вариант II. Концентратор, в принципе, может находиться в любой точке той местной сети, где расположен АТМ-коммутатор. Теоретически, концентратор и коммутатор не обязательно должны находиться в одной местной сети. Передача информации между концентратором и АТМ-коммутатором будет осуществляться по цифровым трактам. Скорость в соответствующем интерфейсе должна выбираться из номиналов, которые стандартны для технологии АТМ. Выбор конкретного значения зависит от требований, диктуемых пользователями, которые подключаются к выносному концентратору.

Принципы построения фрагмента сети доступа между терминальным оборудованием и концентратором будут практически те же, что и для варианта I. Такая ситуация характерна и для всех следующих схем подключения терминального оборудования к АТМ-коммутатору. По этой причине анализ фрагмента сети доступа между терминальным оборудованием и промежуточным устройством, которое подключается к АТМ-коммутатору, приводится после рассмотрения всех четырех вариантов создания сети доступа в Ш-ЦСИО.

Вариант III иллюстрирует подключение широкополосных терминалов к АТМ-коммутатору через транспортную сеть. Если читатель на минуточку вернется к рисунку 1.6 (фрагмент, показывающий подключение мультиплексора передачи данных к центру коммутации пакетов), то он найдет хорошую аналогию, позволяющую сделать следующие комментарии:

- некоторые потенциальные пользователи Ш-ЦСИО будут включаться в коммутационные станции, которые не содержат никаких технических средств, способных обрабатывать конверты АТМ;

- формирование спроса на подключение к Ш-ЦСИО начнется на той фазе развития телекоммуникационной системы, когда уже будет создана цифровая транспортная сеть с большой пропускной способностью;

- потенциальные пользователи Ш-ЦСИО могут, через оборудование ЦКУ или МВК, включаться в АТМ-коммутатор подобно тому, как мультиплексор передачи данных (рисунок 1.6) выходит к центру коммутации пакетов.

Итак, функциональные возможности ЦКУ и МВК позволяют “приблизить” определенную группу потенциальных пользователей к тому АТМ-коммутатору, который обслуживает трафик Ш-ЦСИО в телекоммуникационной системе общего пользования. Вариант IV показывает весьма важное, с практической точки зрения, включение в АТМ-коммутатор пользователей Ш-ЦСИО, работающих в корпоративной сети.

Строго говоря, необходимо рассматривать два аспекта подключения пользователей корпоративной сети к АТМ-коммутатору, находящемуся в телекоммуникационной системе общего пользования. Если корпоративная сеть содержит средства обработки конвертов АТМ, то необходимо рассматривать межсетевой стык, обозначенный на рисунках 2.41 и 2.42 буквой Nk. Если же такой возможности корпоративная сеть не имеет, то включение ее пользователей Ш-ЦСИО в АТМ-коммутатор может осуществляться за счет ресурсов двух транспортных сетей.

Перейдем к уже упомянутому выше рисунку 2.53. На этом рисунке можно подробно рассмотреть фрагмент сети доступа Ш-ЦСИО, который относится к участку между интерфейсом пользователь-сеть и средствами подключения терминального оборудования к АТМ-коммутатору. В качестве таких средств могут, как показано на рисунке 2.52, использоваться концентраторы АТМ или кроссовое оборудование транспортной сети.

Реализация участка сети доступа между терминальным оборудованием и устройством подключения к АТМ-коммутатору

Рисунок 2.53

Три варианта реализации рассматриваемого фрагмента сети доступа различаются используемой средой распространения сигналов. В частности, вариант “А” не подразумевает замены абонентского кабеля с медными жилами. Естественно, что такое решение накладывает определенные ограничения на скорость обмена информацией. В ряде случаев эксплуатируемые линейные сооружения будут способны поддерживать только асимметричные интерфейсы пользователь-сеть. Принимая решение о реализации варианта “А” (или ему подобного) и Оператор, и пользователь должны отдавать себе отчет, как о его преимуществах (низкие затраты и возможность быстро ввести некоторые услуги Ш-ЦСИО), так и о недостатках (в перспективе, скорее всего, все равно придется прокладывать ОК).

Вариант “В” представляет собой пример практического воплощения стратегии использования ОК, названной ранее FTTOpt. Оборудование преобразования оптических сигналов в электрические (о/е) устанавливается в точке сопряжения соответствующих кабелей. Местом размещения этого оборудования может, например, стать распределительный шкаф. Чем ближе место установки оборудования преобразования к интерфейсу пользователь-сеть, тем полнее могут быть реализованы функциональные возможности Ш-ЦСИО. Вполне очевидно, что рассматриваемый вариант допускает более высокие скорости обмена информацией между корреспондирующими терминалами.

Однородный тракт передачи сигналов, построенный на ОВ, показан - для рассматриваемого фрагмента сети доступа - как вариант “С”. Конечно, подобный сценарий весьма перспективен с точки зрения пропускной способности интерфейса и качества передачи информации. Несомненно, что это решение будет самым дорогим из всех возможных сценариев, касающихся модернизации сети абонентского доступа.

Мне кажется, что все три варианта будут сосуществовать в течение весьма длительного периода, отсчет которого можно вести с первых дней коммерческой эксплуатации Ш-ЦСИО. При этом, основная часть пользователей Ш-ЦСИО остановится - по своему выбору или из-за невозможности быстрой прокладки ОК - на варианте “А”. Далее начнется процесс экспансии ОК, в котором можно выделить две составляющие:

- спрос определенной группы пользователей Ш-ЦСИО на высокие скорости обмена информацией;

- реализация планов модернизации сети доступа, вызванных необходимостью замены старых абонентских кабелей, что только косвенно связано с введением услуг Ш-ЦСИО.

Завершая этот раздел, я хотел бы подчеркнуть весьма существенное, для эффективного развития Ш-ЦСИО, положение. Оно заключается в том, что используемые Операторами и их клиентами технические средства должны отвечать требованиям, сформулированным в стандартах ETSI, рекомендациях МСЭ и документах ATM Forum. Системно-сетевые решения целесообразно принимать на основе того опыта, который накоплен Операторами в развитых странах.



*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.