Лекции по Основам построения современных систем и сетей абонентского доступа   

1. Теоретические основы построения современных систем и сетей абонентского доступа

1.4. Основы построения сетей и систем абонентского доступа

В соответствии с [10, 15, 20] под сетью доступа принято понимать совокупность абонентских линий и станций местной сети первичной связи, обеспечивающих доступ абонентских терминалов к транспортной сети, а также местную связь без выхода на транспортную сеть.

Как указывалось ранее, ТС объединяет узлы и линии связи магистральной, внутризоновых и частично местных ПСС. Остальные элементы местных ПСС, не вошедшие в ТС и являющиеся, следовательно, частью сети доступа, в ряде источников [19–21 и др.] называются распределительными сетями (Distribution Network), на которые возлагается функция распределения высокой производительности ТС между менее скоростными цифровыми потоками к группам оконечных коммутационных станций или абонентских концентраторов. Такая типизация позволяет под сетью абонентского доступа по-прежнему понимать часть сети электросвязи между абонентским оборудованием и оконечной системой коммутации (СК).

Из рассмотренного можно сделать вывод, что сеть доступа есть совокупность распределительной и абонентской (терминальной) сетей. Сетям доступа отводятся функции доставки сигналов от пользователей до узлов транспортной сети. Простейший вариант построения сети доступа (СД) представлен на рисунке 1.8.

Рис. 1.8. Простейшая структура сети доступа

Сеть доступа может обеспечивать передачу аналоговой информации и/или цифровых сигналов к узлам доступа транспортной сети со скоростями от 64  до 2 048 кбит/с и выше.

Распределительную сеть образуют СК и соединительные линии между ними. От СК к абонентам прокладываются абонентские линии либо организуются радионаправления (развертываются проводные или радиоабонентские сети). Узел доступа выполняет функцию объединения компонентных потоков от абонентских устройств и концентраторов нагрузки. С этой целью может использоваться, например, мультиплексор (МР) ввода/вывода ТС СЦИ.

Особенностью систем абонентского доступа интегрированных (мультисервисных) сетей доступа является наличие устройств, называемых "сетевыми окончаниями" (СО). Функциями СО является обеспечение использования цифровой АЛ несколькими терминалами. Функции  сетевых  окончаний  могут  выполнять  учрежденческие АТС, концентраторы абонентской нагрузки, базовые станции сотовых сетей связи и другое оборудование. Именно сетевые окончания (рис. 1.9) очерчивают в такой СД границу между распределительной и терминальными сетями [7].

Таким образом, рассмотрев существующие подходы к построению СД, можно выделить следующие ее элементы:

 

Рис. 1.9. Структура интегрированной сети доступа

оконечные устройства ПСС (например мультиплексоры ввода/вывода узлов доступа ТС);

местные узлы (коммутаторы, концентраторы, станции местной связи, базовые станции сотовых сетей и пр.);

соединительные линии, организуемые между местными узлами и оконечными устройствами ПСС с использованием металлического, оптического кабеля, радиосредств (радиорелейных, спутниковых и др. средств радиодоступа);

абонентские линии, организуемые между местными узлами и оконечными устройствами абонентов с применения металлического, оптического кабеля или средств радиодоступа.

Приведенные на рисунках 1.8 и 1.9 схемы на практике могут быть реализованы в различных вариациях. Так, на узлах доступа может не предусматриваться размещение СК с абонентской нагрузкой.

Для каждой из двух составляющих сети доступа – абонентской и распределительной сетей – может быть использовано множество различных технологий. Если в распределительной сети применяются проводные, а в абонентских радиосредства, то в целом получается гибридная система абонентского доступа типа "кабель–радиоканал". Если в распределительной сети используются радио-, а в абонентских проводные средства, то формируется гибридная система абонентского доступа типа "радиоканал–кабель".

Отдельно следует заметить, что распределительная сеть является необязательным компонентом СД. Если СК имеет непосредственное подсоединение к ТС, то распределительная сеть в СД отсутствует.

Таким образом, система абонентского доступа есть совокупность технологий абонентского доступа и реализующих их станционных и линейных средств распределительной и абонентской сети. Короче это представляется так: "технологии абонентского доступа + сеть доступа, их реализующая = система абонентского доступа".

Из-за большого разнообразия технологий абонентского доступа на практике допускаются всевозможные конфигурации СД, которые зависят от множества факторов, основными из которых являются:

география размещения пользователей;

география размещения узлов доступа;

производительность узлов доступа и ТС в целом;

предоставляемые услуги;

условия окружающей среды (рельеф, наличие источников электропитания, узлов других СД и пр.);

требования и ограничения, определяемые вышестоящими системами и регулирующими органами.

Конфигурация сети абонентского доступа при отсутствии распределительной сети (когда СК имеет выход непосредственно в ТС) представляет собой совокупность простых цепей (рис. 10, а). Для наглядности на рисунке квадратами обозначены системы коммутации, точками – абонентские устройства. При наличии средств концентрации (мультиплексирования) абонентской нагрузки (рис. 10, б) типовой конфигурацией сети доступа является радиально-узловая.

Радиально-узловой называется сеть доступа, в которой между любыми двумя узлами имеется только один путь, т. е. сеть является односвязной. Довольно распространенными частными видами радиально-узловой конфигурации являются радиальная (рис. 10, в) и линейная (рис. 10, г).

Рис. 1.10. Основные типы топологических структур сетей доступа:

а – цепь; б – радиально-узловая; в – радиальная; г – линейная; д – петлевая; е – радиально-петлевая

Для повышения показателей надежности и живучести связи появилась необходимость повышения связности между узлами местных сетей, поэтому более совершенные технологии абонентского доступа позволяют организовать сеть доступа любой (в том числе петлевой (рис. 10, д), радиально-петлевой (рис. 10, е), полносвязной, нерегулярной и пр.) конфигурации.

При объединении нескольких СПД в единую инфраструктуру через ТС ассоциируемые сети становятся сетями доступа, сохраняя прежнюю топологическую структуру. Это обусловило появление в СД конфигураций, характерных ранее только для информационно-вычислительных сетей: "шина", "протяженная шина", "звезда" и пр.

От систем коммутации к терминалу прокладываются АЛ, состоящие из распределительного абонентского кабеля и абонентской проводки. Совокупность АЛ, проложенных к одному концентратору (оконечному местному узлу), образуют сеть абонентских линий (сеть абонентского доступа), или терминальную (абонентскую) сеть.

В развитых в экономическом плане странах типовая длина городской абонентской линии составляет 1,6–2 км. По этой причине средства сетей абонентского доступа (от пользовательских терминалов до концентратора) называют "последняя миля" телекоммуникационной сети. Называть всю СД термином "последняя миля" не следует, так как распределительная сеть не является элементом сети АЛ.

Резюмируя изложенное в разделе, можно сделать вывод о большой значимости и сложности вопросов построения систем абонентского доступа. Несмотря на активное развитие данной научно-технической области, многие прикладные задачи по-прежнему остаются нерешенными [2, 3, 6, 10 и др.].

Строгой классификации средств абонентского доступа не существует и, вероятно, не может существовать по причине большого разнообразия услуг связи и условий их предоставления конкретным пользователям. Тем не менее у каждой технологии можно выделить такие характеристики, как область применения, функциональное предназначение, тип используемого физического канала, конструктивное исполнение, реализованные методы модуляции, защиты от ошибок и сжатия информации. Акцентируя внимание именно на эти свойства, ниже приводятся основные сведения о современных методах и средствам систем и сетей абонентского доступа.



*****

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