4.1. Организация абонентского доступа посредством концентрации абонентской нагрузки

4.1.1. Построение систем абонентского доступа на основе мультиплексоров

4.1.2. Построение систем абонентского доступа на основе УАТС

4.1.3. Организация абонентского доступа на основе цифровых абонентских концентраторов

4.2. Организация абонентского доступа на основе кабельных модемов

Вопросы построения широкополосных абонентских сетей стали возникать после разработки телекоммуникационных услуг, обеспечивающих распространение мультимедиа-продукции в реальном масштабе времени. На сегодняшний день для решения подобных задач используется несколько различных подходов, отличающихся степенью реорганизации существующей СД, применяемой коммутационной техникой и используемыми направляющими системами.

По мнению специалистов, наиболее простой, но дорогостоящий способ увеличения производительности "последней мили" – прокладка в СД волоконно-оптических линий связи, которые имеют широкую полосу пропускания и позволяют внедрять самые современные услуги связи. Однако практика показывает, что операторы связи могут использовать и другие способы построения систем широкополосного проводного абонентского доступа.

4.1. Организация абонентского доступа посредством концентрации абонентской нагрузки

Как отмечалось ранее, построение отдельных сетей для каждого вида трафика, как и отдельных систем абонентского доступа для каждого пользователя, экономически нецелесообразно. Одним из возможных решений задачи построения единой инфраструктуры сети абонентского доступа в условиях пространственной удаленности пользователей и ограниченного числа оконечных коммутационных систем является применение средств концентрации абонентской нагрузки. К таким средствам, как правило, относят учрежденческие АТС (УАТС), мультиплексоры (частотные, временные, статистические и пр.), концентраторы различного типа (например цифровые концентраторы телефонных линий) и др. Перечисленное оборудование предназначено для объединения абонентского трафика проводных или беспроводных АЛ и передачи группового сигнала к узлу соответствующей сети (СТфОП и/или СПД) по кабелю (например волоконно-оптическому).

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.

4.1.2. Построение систем абонентского доступа на основе УАТС

Крупные локальные группы пользователей, удаленные от оконечных сетевых узлов, целесообразнее всего объединять при помощи УАТС. Современные УАТС поддерживают большинство имеющихся технологий передачи информации и протоколов сигнализации, что способствует созданию сетей доступа с полной номенклатурой телекоммуникационных услуг (рис. 4.4). На УАТС могут возлагаться задачи аналого-цифрового и цифроаналогового сопряжения сети доступа и транспортной сети. Кроме того, на УАТС могут быть возложены задачи базовой станции беспроводной связи (например DECT) или контроллера базовых станций макро- (GSM, NMT), микро- (DECT, СТ-2) или пикосотовых сетей связи [6].

Рис. 4.4. Система доступа на основе УАТС

Возможности УАТС существенно определяются ее конфигурацией, которая, в свою очередь, обусловливается информационными потребностями конкретных пользователей этой локальной группы. Наличие в УАТС интерфейсных плат (рис. 4.3) для организации различных видов проводного и беспроводного доступа увеличивает стоимость системы. Однако такое решение является эффективным с точки зрения дальнейшего наращивания сети доступа как в сторону увеличения числа абонентов, так и с точки зрения расширения перечня предоставляемых услуг.

Нагрузка УАТС в явном виде делится на внутреннюю, исходящую и входящую. Наличие собственных коммутационных приборов позволяет при помощи УАТС изолировать сеть связи от внутреннего трафика этой локальной группы абонентов. Фактически УАТС имеет свою локальную сеть доступа, на которой может использоваться любая из соответствующих технологий (модемы, xDSL средства и др.). Соединительные линии (СЛ) от УАТС к АТС также могут реализовывать различные технологии передачи сигналов, в том числе использовать АСП, ЦСП, средства xDSL и оборудование первичного доступа ЦСИС.

Подключение УАТС [6, 26] к базовой сети может осуществляться двумя способами (рис. 4.5):

  • к абонентскому окончанию АМТС базовой сети (рис. 4.3, а);
  • к станционному окончанию АМТС базовой сети (рис. 4.3, б).

Рис. 4.5. Варианты подключения УАТС к базовой сети:

а – к абонентскому окончанию АМТС;

б – к станционному окончанию АМТС

Первый случай подключения характеризует УАТС как средство расширения номерной емкости АМТС. Во втором случае УАТС становится практически полноправным элементом базовой сети.

В промышленном секторе на УАТС могут возлагаться функции организации диспетчерских, оперативных, сервисных и/или справочных сетей и служб. Это связано с тем, что, в отличие от мультиплексоров УАТС может иметь рабочие места телефонистов, позволяющие вмешиваться операторам станции в процессы обслуживания вызовов, управлять алгоритмами установления соединений и т. д.

Развитие УАТС осуществляется в настоящее время посредством расширения номенклатуры предоставляемых услуг и поддерживаемых протоколов. Современные коммутационные системы обеспечивают совместную (гибридную или адаптивную) коммутацию каналов и пакетов [19].

Другим направлением развития данной технологи доступа является реализация концепции "компьютерно-телефонной интеграции" (Computer Telephone Integration, CTI). Сущность данного подхода состоит в объединении на единой аппаратно-программной платформе функций коммутационной системы и центрального сервера ЛВС предприятия [8, 26].

Конструктивно такая УАТС (рис. 4.6) представляет собой ПЭВМ, в составе которой имеются платы линейных окончаний и специализированное программное обеспечение (ПО). Такие коммутационные системы получили название "псевдоАТС" (un-PBX).

Для УАТС на основе ПЭВМ упрощается решение вопросов обеспечения ПД, взаимодействия с ЛВС, базами данных и другими информационными приложениями. Однако разработанные на сегодняшний день платы линейных окончаний имеют ряд ограничений как по поддерживаемым технологиям сигнализации, так и по предоставляемым дополнительным видам обслуживания. Но un-PBX, в отличие от типовых УАТС, являются открытыми системами в смысле дальнейшего своего совершенствования без привязки к конкретной технологии СД, а только посредством внесения изменений в ПО.

УАТС на основе интеллектуальных серверов являются на сегодняшний день технологической вершиной развития un-PBX. Такая УАТС способна [26]:

  • выбрать оптимальный в текущих условиях алгоритм обслуживания вызовов (для речи, ПД, мультимедиа-приложений);

Рис. 4.6. Упрощенная структурная схема УАТС на базе ПЭВМ

  • организовать деятельность офиса через специальную систему оповещения (систему "офис-менеджмента");
  • переконфигурировать ЛВС, например под нужды проводимой теле- или видеоконференции;
  • оказать помощь сотрудникам при эксплуатации данной un-PBX, рабочих станций ЛВС или в ходе использовании тех или иных информационных (телекоммуникационных) услуг.

Из-за широкого применения Internet-технологий un-PBX стали строиться не посредством расширения возможностей одной из рабочих станций корпоративной ЛВС, а на основе модернизации средств IP-сети (например на аппаратно-программной базе привратника или шлюза Н.323).

Несмотря на используемое название рассмотренного подхода "компьютерно-телефонная интеграция", современные un-PBX обеспечивают предоставление пользователям большого объема нетелефонных услуг связи, в том числе поддержку работы распределенного коллектива, видео по запросу и даже телевидение.

По мнению специалистов, дальнейшее развитие коммутационных систем малой емкости СД будет осуществляться в направлении слияния многофункциональных мультиплексоров, УАТС и un-PBX. При количестве пользователей свыше 100 предпочтительнее применение традиционных УАТС и АТС [6, 19, 26].

Появление волоконно-оптических систем передачи также повлияло на развитие коммутационных систем СД. Рассмотренные ранее устройства концентрации абонентской нагрузки, ориентированные на формирование агрегатного потока 2 048 кбит/с, создавались главным образом для работы по металлическим кабелям. Но с ростом информационных потребностей абонентов на устройство концентрации может поступать несколько компонентных цифровых сигналов 2 048 кбит/с, которые требуется объединить в агрегатный поток 20 и более Мбит/с. В данных условиях целесообразно использовать коммутационную систему с волоконно-оптическим станционным окончанием.

4.1.3. Организация абонентского доступа на основе цифровых абонентских концентраторов

Внедрение в современных системах абонентского доступа оптических направляющих систем привело к появлению целого семейства средств концентрации абонентской нагрузки с последующей ее передачей по волоконно-оптическому кабелю [2, 3, 10]. Такие средства получили название "цифровые системы концентрации телефонных линий" (Digital Loop Carrier, DLC). Аппаратура рассматриваемого типа реализует мультиплексирование/демультиплексирование цифровых потоков, принимаемых по АЛ, поэтому считается, что данный вид оборудования занимает промежуточное положение между УАТС и мультиплексорами, обеспечивая передачу данных по любому типу оптических кабелей со скоростью от 1,2 до 34 368 кбит/с. На передаче оборудование DLC представляет собой мультиплексор на базе TDM с различными пользовательскими интерфейсами и линейным интерфейсом для непосредственного подключения к ОК (линейный код CMI). На приеме выполняются обратные преобразования. Архитектура построения сети абонентского доступа на основе применения технологии DLC представлена на рисунке 4.7.

Станционный полукомплект DLC (Ст. DLC), взаимодействующий с АТС и коммутатором сети передачи данных, устанавливают в помещении сетевого узла или узла доступа, абонентские полукомплекты (Аб. DLC) – в местах концентрации пользователей. Вместе станционные и абонентские полукомплекты и ОК между ними образуют систему передачи DLC.

Терминальное оборудование подключается к абонентским полукомплектам посредством обычных медных пар (АЛ), а при наличии плат базового радиоблока DECT – по радио. В отличие от традиционных решений, где абонентское устройство (терминал) соединяется непосредственно с АТС с помощью витой медной пары, в технологии DLC к АТС подводится цифровой групповой поток, в котором содержится несколько десятков или даже сотен каналов.

Станционный полукомплект DLC подключается к АТС цифровыми соединительными линиями. В современных системах DLC групповой поток передается по двум оптическим волокнам (ОВ), находящимся в одном или разных ОК.

Рис. 4.7 Общая схема организации абонентского доступа на основе технологии DLC

Для подключения станционного полукомплекта DLC к АТС вместо ОК возможно применение симметричного кабеля или организация радиорелейной линии, однако данные режимы являются, как правило, аварийными.

Набор пользовательских интерфейсов абонентских полукомплектов DLC включает в себя аналоговый абонентский двухпроводной интерфейс (Z-интерфейс), аналоговый интерфейс с сигнализацией Е&М, цифровой интерфейс (V.24 или V.35), интерфейс ЦСИС. Станционные интерфейсы предусматривают подключение к аналоговым АТС (по абонентскому двухпроводному стыку или интерфейсу Е&М), цифровым АТС (по стыку Е1 с сигнализацией V.51 или стыку Е3 с сигнализацией V.52). Естественно, предусматривается и подключение по интерфейсу ЦСИС и цифровому интерфейсу V.24/V.35 для подключения к сети передачи данных.

Линейные интерфейсы современной аппаратуры DLC весьма разнообразны. Оптический интерфейс предназначен для подключения полукомплектов DLC к ОВ (линейная скорость передачи от 34 до 155 Мбит/с). Длина волны лазерного излучателя может быть либо 1 310, либо 1 540 нм. Электрический интерфейс соответствует стандартам ПЦИ (Е1–Е3), позволяет подключаться к высокоскоростным сетям, например к сети синхронной цифровой иерархии. Есть возможность подключать аппаратуру через тракты HDSL или радиорелейные линии, а на небольших расстояниях (до 1 км по Е1) соединять элементы системы непосредственно.

Один абонентский полукомплект DLC реализует концентрацию трафика от группы абонентских терминалов численностью до 672 аппаратов. Увеличение мощности узлов доступа реализуется установкой дополнительных полукомплектов аппаратуры. Так, при использовании двух таких блоков и встроенного узла статистического уплотнения появляется возможность для подключения до 2 016 абонентов. Станционные полукомплекты DLC могут работать встречно на межстанционных соединительных линиях, что позволяет строить сети абонентского доступа разной конфигурации, например "звезда", "каскад", "дерево".

В состав типовой системы DLC входит один станционный полукомплект и один или нескольких абонентских полукомплектов. Конструктивно каждый полукомплект представляет статив, который может содержать от одной до восьми 19-дюймовых кассет, одна из которых – блок оптического окончания для подключения ОК. Система DLC управляется с помощью персонального компьютера, подключаемого к любому из полукомплектов. Программное обеспечение позволяет производить конфигурацию (в том числе назначение временных каналов – CROSS-CONNECT), обслуживание, аварийный надзор, самодиагностику, учет нагрузки, сбор статистики, администрирование и т. д.

Современная система передачи DLC может взаимодействовать с периферийными коммутаторами пакетных СПД (по аналогии с рассмотренным выше) и обеспечивает передачу этого трафика по ОК. В перспективных образцах предусматривается интеграция технологий DLC и АТМ.

4.2. Организация абонентского доступа на основе кабельных модемов

Из изложенного в разделе 1 следует, что экстенсивные методы расширения номенклатуры услуг, предоставляемых пользователям современными телекоммуникационными сетями, предусматривают прокладку не только 2-проводных абонентских линий. Ряд использовавшихся ранее технологий доступа подразумевал строительство разветвленных кабельных систем с использованием многопарных симметричных и коаксиальных кабелей.

Применение симметричных и/или коаксиальных кабелей в сетях доступа связано прежде всего с развитием систем кабельного телевидения (КТВ), разработка и широкое внедрение которых реализуются с 80-х годов прошлого века [27]. Эти системы изначально предназначались только для доставки в квартиры и офисы совокупности аналоговых телевизионных каналов (по 6 МГц). Сегодня разработчиками оборудования абонентского доступа решается проблема интегрированного использования указанных кабельных систем для предоставления пользователю не только каналов аналогового телевидения, но и услуг аналоговой телефонии и/или передачи данных.

В настоящее время главным принципом построения СД является использование существующих физических цепей для предоставления пользователю всего комплекса телекоммуникационных услуг и прежде всего услуг ПД. Устройства, предназначенные для обеспечения высокоскоростной передачи данных по коаксиальным абонентским кабельным системам, получили название "сетевые кабельные модемы" (СКМ). В России такое оборудование нашло свое применение, главным образом, на сетях кабельного телевидения (КТВ), где оно используется для организации доступа в Internet.

Современные системы КТВ строятся, как правило, коаксиальными или гибридными (волоконно-коаксиальными). В гибридных системах КТВ волоконно-оптический кабель прокладывается от узла доступа (рис. 4.8, а) до здания или распределительного устройства (шкафа). Далее коаксиальным кабелем реализуется шинная конфигурация (например "шина на подъезд" или "шина на офис").

Для ПД по такой кабельной системе используются СКМ, позволяющие организовать получение информации, например из сети Internet, по свободным от передач телевизионным (ТВ) каналам. Скорость получаемых данных может превышать 40 Мбит/с и этот ресурс является общим (из-за шинной конфигурации сети) для всех абонентов, подключенных в текущий момент к СПД, и, следовательно, делится поровну между ними. Но даже с учетом этого СКМ является недорогим средством высокоскоростной ПД (4–8 Мбит/с на пользователя), что недостижимо для телефонных модемов, средств основного доступа ЦСИС и недорогих xDSL-систем.

Станционный полукомплект СКМ размещается на узле доступа и обеспечивает обработку пользовательских запросов, высокоскоростную ПД к абонентам и взаимодействие с коммутационной системой СПД. Абонентский полукомплект СКМ подключается к ТВ разделителю (антенному входу абонентской установки) и предназначен для организации трактов пользовательских запросов (от абонентов) и получения данных (от сети) оконечными средствами (ПЭВМ).

Здесь следует отметить, что из-за шинной организации СД и общности ресурса пропускной способности недостатком первых СКМ являлась слабая защищенность процессов ПД конкретного пользователя от несанкционированного доступа (НСД) и атак через Internet. Но доступность и низкая стоимость СКМ привели к тому, что за первые 2 года своего внедрения в Западной Европе к услугам ПД по системе КТВ было подключено более 1 млн абонентов [28].

Формируемый канал ПД может быть симметричным и асимметричным. В последнем случае скорость передачи в направлении к сети (US) значительно ниже скорости передачи в обратном направлении (DS). По способу разделения направлений передачи различают два способа организации асимметричного доступа через систему КТВ: Cable-Return и TELCO-Return.

В первом случае – Cable-Return – для подканала запросов в полосе пропускания кабеля выделяется специальная частотная полоса и дуплекс организуется по одному кабелю (рис. 4.8, а). Такая система доступа способна поддерживать в направлении к сети скорость передачи до 10 Мбит/с (общий ресурс), она проста и экономична. Кроме того, при небольшой модернизации система может быть реорганизована в симметричную. Однако взаимное влияние подканалов ПД друг на друга и на ТВ трансляцию может привести к заметному ухудшению качества получаемых услуг. Кроме того, необходимо принимать меры по разграничению (разрешению конфликтов) доступа пользователей к общему ресурсу запросного канала.

В некоторых системах КТВ используются усилители, из-за чего передача по коаксиальному кабелю может осуществляться только в одном направлении – от сети к абоненту (рис. 4.8, б). Тракт запросов в этом случае организуется через телефонный модем (встроенный в СКМ или внешний) и СТфОП (TELCO-Return). Такая система доступа дороже и сложнее в управлении. При этом необходимо занимать еще и телефонную линию, устанавливать соединение через СТфОП (скорость запросного подканала не выше 33,6 кбит/с для каждого пользователя). Однако в данных условиях качество ТВ передач и принимаемого потока данных самое высокое.

Современные СКМ выпускаются в соответствии со стандартом DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification), вытесняющим разработанные ранее частные стандарты ПД по сетям СКМ. В данном стандарте, реализующем технологию Cable-Return, предусмотрены асимметричный и симметричный режимы работы. Преимущество СКМ DOCSIS перед всеми предшествующими типами аналогичного оборудования заключается в поддержке пакетных протоколов ПД (включая АТМ) и интерфейсов ЛВС, а также в наличии специальных мер по поддержанию конфиденциальности услуг ПД (защита от НСД и атак через Internet, шифрование и т. д.).

Рис. 4.8. Общая схема организации доступа к услугам передачи данных по сети КТВ:

а – по технологии Cable-Return с гибридной (волоконно-коаксиальной) сетью КТВ;

б – по технологии TELCO-Return с коаксиальной сетью КТВ, оборудованной усилителем

Европейская версия данного стандарта DOCSIS обозначается EuroDOCSIS. Применяемые в стандарте методы передачи позволяют объединить достоинства рассмотренных выше методов организации высокоскоростной ПД по сети КТВ. Для сравнения в таблице 4.1. приведены основные характеристики применяемых на практике типов СКМ [27, 28].

Таблица 4.1

Общая характеристика средств доступа по системе аналогового КТВ

Тип СКМ

Скорость ПД

Примечания

LanCity

DS до 10 Мбит/с

US до 10 Мбит/с

Модуляция: QPSK (DS и US). Организация подканалов в диапазонах 54–750 MГц (DS) и 5–42 MГц (US) шириной по 6 MГц (DS и US)

NetGame

DS до 10 Мбит/с

US до 5 Мбит/с

Аналогично, но организация подканалов в диапазонах 85–750 MГц (DS) и 5–42 MГц (US)

Terayon

DS до 6 Мбит/с

US до 6 Мбит/с

Модуляция: S-CDMA (DSи US). Организация подканалов в диапазонах 88-750 MГц (DS) и 5-42 MГц (US) шириной до14 MГц (DS) и до 10 МГц (US). Доступ к среде ПД по протоколу MAC. Поддерживает пакетную ПД и АТМ

Com21

DS до 30,3 Мбит/с

US до 10 Мбит/с

Модуляция: 64QAM и QPSK. Организация подканалов в диапазонах 88–800 MГц (DS) и 5–40 MГц (US) шириной по 6 MГц (DS и US). Поддерживает пакетную ПД и АТМ. IP, предусмотрено пользовательское шифрование и защита от НСД

Euro

DOCSIS 1.0

Spec I.

DS до 42 Мбит/с

US до 10 Мбит/с

Модуляция: 64QAM или 256 QAM (DS), QPSK (US). Организация подканалов в диапазонах 88–860 MГц (DS) и 5–40 MГц (US) с динамическим выбором наилучшего шириной по 6 MГц (DS) и до 3,2 (US). Поддержка трехуровневого мультипротокола. Шифрование на двух уровнях и защита от НСД

В настоящее время интерес к применению СКМ постепенно спадает, так как вновь вводимые системы КТВ используют технические решения, более соответствующие современному уровню развития пакетных технологий доступа, например средства АТМ и MPLS.

Необходимо также отметить, что проводные средства доступа по-прежнему являются основным оборудованием СД. Структурированные кабельные системы, коаксиальные, симметричные и волоконно-оптические кабели – все это является технической основой достижения потенциальных характеристик пропускной способности местных и терминальных сетей.

Осознание больших возможностей ОК разработчиками и производителями техники связи привело к появлению ряда специализированных направлений архитектурного построения СД. Основными из них являются [2, 3, 80 и др.]:

  • гибридная волоконно-коаксиальная сеть (Hybrid fiber/coax, HFC) строится на основе коаксиальной и волоконно-оптической кабельных систем;
  • концепция "волокно в монтажный шкаф" (Fiber to the curb, FTTC) предусматривает прокладку ОК от центрального узла (районной АТС) до распределительного шкафа (как правило, уличного исполнения), от которого к абонентам организуются витые пары;
  • концепция "волокно в дом" (Fiber to the home, FTTH) предусматривает прокладку ОК до пользовательского помещения, поэтому является самой широкополосной и самой дорогостоящей.

Существуют и другие решения по использованию ОК при организации "последней мили", такие как "волокно в подъезд", "волокно в офис" и др. Их общим обозначением является аббревиатура FTTx, где x – буква, отражающая особенность реализации технологии.

На сегодняшний день гибридная волоконно-коаксиальная сеть, сформировавшаяся как технология в рамках систем КТВ, является самым доступным по стоимости вариантом построения мультисервисной СД. По мере удешевления ОК основным вариантом организации проводной системы абонентского доступа может стать реализация сети FTTх.

При многих достоинствах у проводных СД есть ряд существенных недостатков. Это прежде всего высокие трудозатраты на прокладку кабелей и фиксированность местоположения абонентов. Для преодоления выделенных недостатков разработаны технологии беспроводного абонентского доступа.