Лекции по Основам построения современных систем и сетей абонентского доступа   

4. Организация систем широкополосного проводного абонентского доступа

4.1.1. Построение систем абонентского доступа на основе мультиплексоров

Простым способом подключения к сети группы абонентов с однотипными терминальными устройствами является применение мультиплексоров (МР). Широкое распространение получили МР, использующие технологию временного разделения каналов (Time Division Multiplex, TDM). Это вид мультиплексирования, при котором парам взаимодействующих систем для передачи данных физический канал предоставляется по очереди. Для построения абонентских узлов концентрации применяется каскадное соединение МР [19]. Недостатком типовых МР, реализующих TDM, является ограниченность номенклатуры поддерживаемых ими интерфейсов [8]. Как правило, такие МР способны объединять каналы плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ) от E0 до E3.

На основе МР TDM разработано целое поколение "гибких" мультиплексоров, которые наряду с объединением каналов ПЦИ способны поддерживать взаимодействие с оконечными станциями в ходе предоставления абонентам различных услуг связи. Вариант построения сети доступа на основе мультиплексоров типа МП представлен на рисунке 4.2.

Мультиплексоры МП обеспечивают формирование из сигналов абонентских интерфейсов (АИ) с различными скоростями передачи (аналоговых, цифровых, базового доступа УЦСИС) групповых цифровых сигналов Е1 (G.704) одного (МП-1), двух (МП-2), четырех (МП-4) и восьми (МП-8) направлений передачи [25].

Рис. 4.1. Применение мультиплексоров типа МП-2 в сети доступа

Блоки абонентских интерфейсов конфигурируются под конкретные приложения. В приведенном примере:

блок АИ АТА обеспечивает аналоговые интерфейсы, осуществляет ввод/вывод речевых сигналов в диапазоне 0,3–3,4 кГц, их преобразование в ОЦК. Блок АИ АТА реализуется в виде совокупности абонентских и станционных комплектов, позволяющих подключить соответствующее количество абонентских и соединительных линий и интерпретировать сообщения сигнализации аналоговых АТС;

блок АИ ЦТА предназначен для ввода/вывода ОЦК в сигнал Е1 одного из направлений передачи;

блок АИ ЦСИС организует базовый доступ УЦСИС. Реализация цифровых АЛ при этом может осуществляться как на уровне S/T так и U-интерфейсов.

При необходимости любой из указанных МП может снабжаться блоками АИ RS-232С, V.35, V.36/X.21 и др.

Станционные интерфейсы МП могут быть представлены разнообразными средствами – от стандартных блоков первичного группового сигнала (ПГС) до систем HDSL и устройств формирования волоконно-оптического линейного тракта (ВОЛТ). Схема подключения станционных окончаний типового мультиплексора МП представлена на рисунке 4.2.

Из схемы видно, что мультиплексор МП-2 обеспечивает прием/передачу потоков Е1 из ВОЛТ или HDSL-тракта с возможностью резервирования по типу "1+1", преобразование сигналов, принятых из АЛ в ОЦК 64 кбит/с, и мультиплексирование их в поток Е1 одного из направлений передачи. Кроме того, МП способен реализовать транзитную передачу невыделяемых из одного потока Е1 индивидуальных цифровых сигналов в другой поток Е1.

Центральным элементом схемы является системный блок МП, в составе которого следует выделить управляющее устройство, собранное на микропроцессоре, контроллеры информационной и управляющих шин, устройства памяти, в которых хранятся программное обеспечение МП, данные конфигурации АИ и блоков ПГС.

Блок контроля и управления (КУ) предназначен для подключения средств мониторинга МП, например ПЭВМ оператора (техника). Этот интерфейс используется при необходимости переконфигурировать мультиплексор (например заменить АИ).

Рис. 4.2. Обобщенная функциональная схема мультиплексора МП-2

Последние поколения МР допускают применение расширенного перечня типов блоков АИ. Так, при необходимости предоставления абонентам услуг пакетной телефонии и ПД вместе с МР TDM следует применять дополнительные устройства (пакетные маршрутизаторы) либо использовать статистические мультиплексоры (статистическое уплотнение данных и сжатие речевой информации). Например, для обеспечения абонентского доступа к сети Frame Relay используются либо устройство, называемое сервер доступа FR (Frame Relay Access Device, FRAD), либо мультипротокольный пакетный (периферийный) коммутатор. Последний представляет собой универсальное устройство (рис. 4.3), совмещающее в себе функции узла коммутации и доступа Frame Relay, центр коммутации пакетов Х.25, моста/маршрутизатора локальной вычислительной сети (ЛВС), телефонного коммутатора и пр.

В последние годы с ростом возможностей периферийных мультиплексоров, расширением номенклатуры поддерживаемых ими протоколов появилось новое поколение коммутационной техникимногофункциональные мультиплексоры (ММ). В сетях доступа на ММ могут возлагаться функции коммутатора, маршрутизатора, моста ЛВС и мультиплексора "речь/данные/факс/видео" и шлюза защиты информации [6, 8, 19, 22].

Последние образцы ММ поддерживают только коммутацию пакетов, что, по мнению части экспертов, позволяет сконфигурировать устройство исходя из любых потребностей конкретных пользователей. Очевидно, что такое решение существенно усложняет управление сетью абонентского доступа и увеличивает его стоимость.

 

Рис 4.3. Система доступа на основе мультиплексоров с FRAD

Так, при создании СД на базе ММ одной из важнейших задач является совместная маршрутизация информации, имеющей ограниченное время передачи (речь, звук и видео "в прямой трансляции") и данных, допускающих задержку при доставке (электронная почта, факс, звук и видео "в записи").

Сообщениям первого типа ("интерактивной" информации) присваивается приоритет (относительный или абсолютный) перед сообщениями второго типа. В соответствии с существующими стандартами суммарная задержка речевого сигнала в тракте "абонент–абонент" не должна превышать 150 мс. В сетях с коммутацией пакетов добиться выполнения этого требования только назначением приоритетов не всегда удается. Особенно это проявляется при связи на расстояниях свыше 1 000 км.

Данные обстоятельства заставили разработчиков и производителей мультиплексоров "вернуться" к коммутации каналов. Современные ММ реализуют совместную (гибридную и/или адаптивную) коммутацию каналов и пакетов, обеспечивая организацию сквозных соединений для передачи "интерактивной" информации.

Таким образом, современные МР поддерживают существующие протоколы передачи и сигнализации. Однако отсутствие в МР специальных средств управления СД не позволяет этим средствам коммутации вытеснить УАТС из местных сетей.



*****

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