Приложение 1. Вопросы, рассматриваемые в Приложении

Приложение 2. Рекомендация МСЭ G.902

Приложение 3. Средства передачи информации в сети абонентского доступа

Приложение 4. Рекомендация МСЭ Q.512

Приложение 5. Технический отчет ETR 248 (ETSI)

Приложение 6. Технический отчет ETR 306 (ETSI)

Приложение 6.1. Структура Технического отчета ETR 306

Приложение 6.2. Интерфейсы, использующие проводные средства связи

Приложение 6.2.1. Существующие технологии

Приложение 6.2.2. Перспективные технологии

Приложение 6.3. Интерфейсы, использующие радиотехнические средства

Приложение 7. Технический отчет ETR 139 (ETSI)

Приложение 1. Вопросы, рассматриваемые в Приложении

Возможно, что с позиций «классической науки» мне следовало бы начать эту монографию с анализа документов МСЭ и ETSI, прямо или косвенно, относящихся к сетям абонентского доступа. Подобная практика имеет, на мой взгляд, весьма существенный недостаток. Рекомендации МСЭ и стандарты ETSI, в отличие, кстати, от ряда других документов этих международных организаций, написаны в системе понятий, которая, мягко говоря, не совсем удобна для специалистов-практиков. Разумеется, речь идет не о том, что оригиналы рекомендаций МСЭ и стандартов ETSI написаны на английском языке. Даже хороший перевод не устраняет объективно существующие различия между «языками» теории и практики.

Это ни в коей мере не умаляет той большой роли, которую играют рекомендации МСЭ и стандарты ETSI в создании современной телекоммуникационной системы. Надо отдавать себе отчет в том, что имевшая место практика, когда некоторые рекомендации МСЭ игнорировались, нанесла большой вред развитию электросвязи в России. В [1] можно найти ряд соответствующих примеров в части систем сигнализации. Несомненно, что важнейшим условием дальнейшего развития телекоммуникационной системы в России становится соблюдение международных стандартов норм.

Любая самодеятельность в этой сфере чревата самыми серьезными последствиями. Системные решения, принятые двадцать и более лет назад, в наши дни иногда становятся тормозом для внедрения новых технологий. Не исключено, что с подобными процессами мы будем сталкиваться очень долго, что обусловлено спецификой сетей связи как консервативных сложных технических систем [2]. Этим, на мой взгляд - важнейшим, положением объясняется выбор, в качестве эпиграфа к первому разделу Приложения, четырех строк одного из лучших поэтов уходящего века.

Мне бы не хотелось показаться маргиналом, отрицающим любые нововведения, если они не подкреплены международным опытом. Более того, я думаю, что российские специалисты вполне в состоянии разработать новые пути решения сложных проблем, возникающих в процессе развития электросвязи. Однако авторы новых идей должны начинать внедрение своих предложений путем подготовки рекомендаций МСЭ и/или стандартов ETSI. Прецедентом такой практики можно считать разработку рекомендации МСЭ I.525 [3], выполненную на основе предложений российских специалистов и при их активном участии.

МСЭ и ETSI, помимо рекомендаций и стандартов, публикуют документы (справочники, отчеты, инструкции), отражающие еще одну сторону их деятельности. По своей сути и МСЭ, и ETSI представляют распределенные - по разным странам - исследовательские центры. Плоды работы такого «коллективного разума» необходимо изучать и эффективно использовать. Это особенно важно в настоящее время, когда существуют объективные трудности проведения самостоятельных исследовательских работ.

Итак, читатель уже понял, что в Приложении будут рассмотрены два вида документов. В первую очередь, мы проведем краткий анализ основных рекомендаций МСЭ, имеющих прямое или косвенное отношение к тематике «Сети абонентского доступа». Затем будут обсуждаться отчеты ETSI, которые - только с точки зрения затронутых в монографии вопросов - зачастую более интересны, чем общеевропейские стандарты. Естественно, что мы остановимся на тех отчетах ETSI, которые полезны для специалистов, занимающихся сетями абонентского доступа.

Рекомендации МСЭ, интересные с точки зрения сетей абонентского доступа, разработаны несколькими Исследовательскими Комиссиями. Различные аспекты сетей абонентского доступа изложены, например, в рекомендациях МСЭ серий G, I, Q, и Y. Только небольшая часть этих рекомендаций, а точнее - их фрагментов, будет рассмотрена в Приложении к монографии. На мой взгляд, наиболее интересна рекомендация МСЭ G.902 [4], которая кратко рассматривается в следующем разделе.

Приложение 2. Рекомендация МСЭ G.902

Дословный перевод названия этой рекомендации - Framework recommendation on functional access networks (AN). Architecture and functions, access types, management and service node aspects - выполнить достаточно сложно. К сожалению, утверждения такого рода можно также распространить на многие термины и определения, принятые в рекомендациях МСЭ и стандартах ETSI. Поэтому далее я даже не буду пытаться дословно переводить необходимые фрагменты текста. В ущерб лингвистическим принципам - здесь и далее - используется система понятий, принятая среди связистов. Мы, при таком подходе, можем считать, что рекомендация МСЭ G.902 посвящена пяти вопросам: архитектура сети доступа, выполняемые ею функции, виды доступа, техническое обслуживание и назначение узла, обеспечивающего обслуживание.

Рассмотрим, прежде всего, самый первый рисунок из текста рекомендации G.902, ссылаясь на ее редакцию от ноября 1995 года [4], действовавшую к моменту работы над Приложением. В данном разделе этот рисунок также имеет первый номер. Он воспроизводит оригинал, но, в дополнение, содержит также текст на русском языке, который следует рассматривать как один из вариантов перевода англоязычных терминов.

Сеть абонентского доступа: границы и интерфейсы

Рисунок П.1

Давайте попробуем, двигаясь слева направо, разобраться с этим простым, на первый взгляд, рисунком. Точка UNI (user-network interface) показывает место размещения интерфейса пользователь-сеть. Рекомендация МСЭ I.112 [5] определяет UNI как интерфейс между терминальным оборудованием пользователя и сетевым окончанием, где используются протоколы доступа. Доступ пользователя, в свою очередь, трактуется этой же рекомендацией как средства, с помощью которых пользователь соединяется с сетью, чтобы пользоваться услугами и/или технико-эксплуатационными возможностями этой сети.

Далее на рисунке П.1 следует собственно сеть доступа. В тексте рекомендации G.902 содержится соответствующее определение, которое, для дальнейших рассуждений, приводится полностью на языке оригинала: «An implementation comprising those entities (such as cable plant, transmission facilities, etc.) which provide the required transport bearer capabilities for the provision of telecommunications services between a Service Node Interface (SNI) and each of the associated User-Network Interfaces (UNIs). An Access Network can be configured and managed through a Q3 interface. In principle there is no restriction on the types and the number of UNIs and SNIs which an Access Network may implement. The access network does not interpret (user) signalling».

Для того, чтобы дать более-менее приемлемую трактовку этим словам (об адекватном переводе речь не идет), нам придется ввести несколько определений. Во-первых, появился новый термин - Service Node, который переводится в Приложении как «Узел, обеспечивающий обслуживание». Такое название выбрано в результате анализа определения, данного для Service Node (SN) в рекомендации G.902: «A network element that provides access to various switched and/or permanent telecommunication services. In case of switched services, the SN is providing access call and connection control signalling, and access connection and resource handling.»

Теперь становятся понятным назначение точки SNI - интерфейса между узлом, обеспечивающим обслуживание, и стыками UNI, которые он поддерживает в сети абонентского доступа. Последний фрагмент рисунка П.1 - сеть технической эксплуатации средств электросвязи (Telecommunications Management Network - TMN). Эта сеть через интерфейсы Q3 [6] выполняет присущие ей функции [7] в отношении оборудования абонентского доступа и узла, обеспечивающего обслуживание.

Вернемся к определению сети абонентского доступа, приведенному выше на английском языке. Выделим основные моменты, интересные с точки зрения вопросов, рассматриваемых в монографии. Итак, сеть абонентского доступа - это некая совокупность технических средств, включающая в себя кабели связи, системы передачи и тому подобное. Эти технические средства обеспечивают требуемые ресурсы доставки информации между интерфейсами UNI и SNI. В принципе, не существует ограничений по числу и видам обоих интерфейсов. Конфигурация сети абонентского доступа и ее техническое обслуживание могут осуществляться через интерфейс Q3. Существенно также и то, что сеть абонентского доступа не обрабатывает информацию пользователя, передаваемую в системе сигнализации.

Надо честно признаться, что все изложенное выше не самым лучшим образом определяет место и роль сети абонентского доступа в общей системе электросвязи. Особенно туманным представляется мне узел, поддерживающий обслуживание. Скорее всего, введение этого термина вызвано теми же причинами, что и появление рисунка 1.6 в первой главе монографии. Иными словами, заманчивая трактовка слов «Service Node» как местной коммутационной станции не всегда будет правильной.

Определение, которое предложено в рекомендации G.902 для сети абонентского доступа, и соответствующий рисунок показались не совсем удачными не только мне и моим коллегам, с которыми мы вместе пытались найти приемлемые варианты перевода. В проектах ряда новых рекомендаций МСЭ предприняты попытки более точного объяснения места и роли сети абонентского доступа. Примером такого решения можно считать модель телекоммуникационной сети, которая используется в рекомендации МСЭ Y.120, посвященной Глобальной Информационной Инфраструктуре [8]. Рисунок П.2 воспроизводит эту модель по документу МСЭ [9], в котором уточняется ряд положений рекомендации МСЭ Y.120.

Модель телекоммуникационной сети, предложенная в рекомендациях серии Y

Рисунок П.2

На рисунке П.2 даны переводы названий только тех функциональных блоков и интерфейсов, которые необходимы для уточнения места и роли сети абонентского доступа. В предложенной структуре сети все становится на свои места. Местная сеть (Local Network) состоит из двух элементов. Первый элемент - сеть абонентского доступа (Access Network). Второй элемент - устройства коммутации (Local Switching), расположенные в границах местной сети. Устройства коммутации междугородной связи (Backbone Switching) отнесены к уровню магистральной сети.

Если сравнить два приведенных выше рисунка, то можно сделать такой вывод:

- функции узла, обеспечивающего обслуживание (Service Node), как правило, выполняет местная коммутационная станция (Local Switch);

- интерфейс этого узла (SNI), именуемый также как ANI [9], представляет собой стык с местной коммутационной станцией и будет, чаще всего, реализовываться на базе спецификаций V5 [10, 11].

Модель, подобная изображенной на рисунке П.2, предложена в документе МСЭ [12] как пример организации доступа абонентов ТФОП и пользователей ЦСИО к общесетевым ресурсам. В этой модели - она показана на рисунке П.3 - сеть абонентского доступа также расположена между терминалами пользователей и местной коммутационной станцией.

Еще одна иллюстрация, касающаяся границ сети абонентского доступа

Рисунок П.3

Интерфейс «А» обеспечивает традиционный (аналоговый) доступ в ТФОП, что не исключает использование ЦСП в сети абонентского доступа. Интерфейс «В» предназначен для подключения пользователей ЦСИО. Латинскими буквами «C» и «D» обозначены интерфейсы между коммутационными станциями. Следует обратить внимание читателя на то, что использование в названиях интерфейсов, которые были перечислены выше, букв «A», «B», «C» и «D» принято только для введенной в [12] модели. Рекомендации МСЭ серий I и Q оперируют другими названиями этих четырех интерфейсов. А вот интерфейс “V”, о котором мы говорили выше [10, 11], сохранил свое традиционное обозначение.

Вернемся к рекомендации G.902 и рассмотрим еще один аспект, интересный для нас с точки зрения модернизации сетей абонентского доступа. Речь идет о примерах практической реализации того элемента сети доступа, который был назван узлом, обеспечивающим обслуживание.

В современной телекоммуникационной системе должны предоставляться различные виды доступа, определяемые, в основном, принципами построения сетей электросвязи. Эти принципы, в свою очередь, выбираются с учетом двух соображений - перечень поддерживаемых услуг и уровень технологии, определяющий функциональные возможности телекоммуникационной системы. Обычно выделяют два основных класса услуг, ранжируемых по виду доступа:

- услуги, предоставляемые по заказу (on-demand), в состав которых входят и те, что основаны на полупостоянных (semi-permanent) соединениях;

- услуги, базирующиеся на постоянных (permanent) соединениях, которые поддерживаются выделенным узлом, обеспечивающим обслуживание.

Характерными примерами услуг первого класса можно считать практически все виды обслуживания в телефонной и других коммутируемых (вторичных) сетях. Сеть проводного звукового вещания является классическим примером услуг второго класса.

Узел, обеспечивающий обслуживание, может выполнять различные, с точки зрения видов доступа, функции. В частности, такой узел может быть выделенным и поддерживать только один вид доступа. Технические средства, формирующие программы звукового вещания, представляют пример данного варианта.

Другое решение состоит в том, что узел, обеспечивающий обслуживание, поддерживает все виды доступа, но выделяет для них одинаковые ресурсы. С такой ситуацией сталкиваются абоненты ТФОП. Каждому установленному соединению гарантируется канал ТЧ, имеющий стандартную полосу пропускания 0,3 - 3.4 кГц. Абоненты могут обмениваться данными и факсимильными сообщениями, передавать сигналы, относящиеся к телеметрической информации, но должны понимать, что их возможности ограничены полосой пропускания канала ТЧ.

Конечно же, узел, обеспечивающий обслуживание, может быть воплощен и как универсальный элемент сети связи, способный поддерживать все находящиеся в разумных пределах требования пользователей. Такой подход наиболее полно реализуется в концепции широкополосной ЦСИО.

Итак, можно считать, что узел, обеспечивающий обслуживание, в большинстве случаев представляет собой “первую” коммутационную станцию, посредством которой пользователям предоставляется возможность:

- установления соединений в пределах сети (или сетей) связи, что свойственно диалоговым системам;

- получения доступа к информационным услугам (соответствующие функции, до настоящего времени, преимущественно возлагались на системы связи, использующие некоммутируемые соединения).

Такое определение узла, обеспечивающего обслуживание, обращено скорее в настоящее, чем в будущее. Но с практической точки зрения оно представляется мне весьма уместным. На этом заканчивается более чем краткий экскурс в текст рекомендации МСЭ G.902.

Рассматривая эту рекомендацию, я не упоминал о двух важных для сетей абонентского доступа вопросах: сигнализация и техническое обслуживание. Такой подход объясняется только тем обстоятельством, что системы сигнализации и принципы технического обслуживания не входят в круг вопросов, рассматриваемых в монографии. В следующих разделах приложения читатель также не найдет никакой существенной информации о сигнализации и техническом обслуживании. Тем, кто интересуется именно этими аспектами создания сетей доступа, я бы посоветовал обратиться к тексту упомянутых документов МСЭ.

Приложение 3. Средства передачи информации в сети абонентского доступа

В этом разделе будет рассмотрен только один документ МСЭ [13], который был подготовлен Исследовательской Комиссией 15. Название документа, на английском языке, состоит из трех слов «Access Network Transport». Перевод этого словосочетания предлагается в такой редакции: «Транспортные средства сети абонентского доступа». Следует отметить, что выражения, содержащие прилагательное “транспортный”, не имеют, в данном разделе, никакого отношения к одноименному уровню модели взаимодействия открытых систем [14].

Модель, формализующая процессы работы транспортных средств в сети абонентского доступа и соответствующие функции управления, приведена на рисунке П.4, который заимствован из [13] с сохранением принятых в оригинале обозначений. К сожалению, эти обозначения в ряде случаев отличаются от тех, что используются в документах других Исследовательских Комиссий МСЭ. В частности, интерфейс SNI в [4] и [13] имеет одно и то же название. Интерфейс пользователь-сеть в [4] обозначается аббревиатурой UNI (первая буква взята из слова User - пользователь). В [13] для такого же интерфейса использовано сокращение XNI.

Модель, описывающая процессы функционирования транспортных средств сети абонентского доступа

Рисунок П.4

Модель, предложенная в [13], основана на рекомендации МСЭ G.902 [4] и отчете ETSI под номером ETR 306 [15], некоторые аспекты которого рассмотрены в следующем разделе. Все элементы модели, расположенные между интерфейсами XNI и SNI, отражают функции, выполняемые в процессе передачи информации (включая техническую эксплуатацию) через сеть абонентского доступа. Это означает, что в сети абонентского доступа должно использоваться оборудование, которое реализует приведенные на рисунке П.4 функциональные блоки.

Интерфейсы XNI, практически в любой сети доступа, будут отличаться друг от друга. Весьма редкие исключения могут быть представлены ситуацией, когда все абоненты УПАТС включены как пользователи ЦСИО с интерфейсом 2B+D. Логика развития электросвязи подсказывает, что в сети доступа будет преобладать многообразие XNI. Это, в свою очередь, означает, что для нормальной работы транспортных средств и системы управления могут потребоваться некие процедуры согласования.

Процедуры согласования выполняются техническими средствами, которые в рассматриваемой модели обозначены как функциональный блок «Порт пользователя». Это название выбрано как дословный перевод термина «User port». В рекомендации МСЭ G.902 [4] приводятся примеры процедур, которые могут выполняться рассматриваемым функциональным блоком. Целесообразно акцентировать внимание на трех характерных примерах: аналого-цифровое преобразование сигналов, тестирование интерфейса XNI и преобразование сигнальной информации.

Транспортные функции ориентированы на создание общего тракта передачи информации между теми точками, в которых расположено оборудование пользователя. При необходимости эти функции включают в себя процедуры адаптации к среде распространения сигналов. Характерными примерами транспортных функций могут считаться мультиплексирование, установление и реконфигурация полупостоянных соединений, сопряжение разных сред распространения сигналов.

Функциональный блок «Порт обслуживания» представляет совокупность процедур, связанных, в основном, с двумя задачами. Во-первых, необходимо согласовать характеристики конкретных интерфейсов SNI с теми возможностями, которыми располагает базовая сеть (Core Network). Во-вторых, надо выделить информацию, необходимую для технической эксплуатации соответствующего фрагмента сети абонентского доступа. Преобразование протоколов для специфических интерфейсов SNI и соответствующие процедуры управления - типичные примеры задач, возложенных на аппаратно-программные средства, работу которых моделирует блок «Порт обслуживания».

Техническая эксплуатация, в предложенной в [13] модели, представлена как двухуровневая система. Эксплуатационные задачи выполняются для отдельных элементов телекоммуникационной сети. Кроме того, общая система обеспечивает заданные показатели качества функционирования всей сети. На рисунке П.4 показаны интерфейсы Q_ANT-L1 и Q_ANT-L2. Аббревиатура «ANT» образована от приведенного выше названия «Access Network Transport», буква «L» - сокращение слова «Level», то есть уровень. В [13] указано, что реализация этих интерфейсов - в общем виде они обозначены как Q_X - определяется конкретными условиями. Во многих случаях речь идет об интерфейсе Q₃.

Еще раз отметим, что рисунок П.4 представляет собой модель, состоящую из функциональных блоков, то есть не следует искать в оборудовании конкретной сети абонентского доступа одноименные аппаратно-программные средства. С практической точки зрения большой интерес представляет набор сценариев, разработанных в [13] для иллюстрации того, какие технические средства могут быть использованы в современных сетях абонентского доступа.

Упомянутые сценарии представлены двумя способами, что позволяет уяснить как логические функции (Logical representation), так и вероятную практическую реализацию (Physical representation) сети абонентского доступа. На рисунке П.5 воспроизводится логическое представление для сценария, иллюстрирующего вариант построения сети абонентского доступа на базе радиотехнических средств.

Радиотехнические средства в сети абонентского доступа: логическое представление

Рисунок П.5

Рассмотрим этот рисунок, помня, что следующая иллюстрация «переведет» данный сценарий в плоскость физического представления. В левой части рисунка показаны два основных класса терминального оборудования - стационарные и мобильные устройства. Первый класс устройств представлен тремя терминалами: телефонным аппаратом, бытовым телевизором и персональным компьютером. Беспроводной телефонный аппарат служит примером мобильного терминала.

Все стационарные терминалы подключаются к устройству доступа, в совокупности с которым они образуют так называемую «Сеть в помещении пользователя». Интерфейсы между устройством доступа и беспроводным телефонным аппаратом, с одной стороны, и сетью доступа, с другой стороны, обозначены стандартной аббревиатурой XNI с добавлением индексов W11 и W12. Буква «W» образована от слова «Wireless», то есть беспроводный, а обозначения «11» и «12» вводятся для того, чтобы подчеркнуть различие между этими двумя интерфейсами. Аналогичные обозначения использованы и для интерфейсов SNI.

Сеть абонентского доступа, будучи беспроводной системой, может быть реализована различными способами. В настоящее время основным решением можно считать классическую технологию WLL, но в перспективе будут доминировать сети, основанные на сотовых структурах.

Задача беспроводной сети абонентского доступа заключается в том, чтобы обеспечить пользователям уровень обслуживания, близкий (а по ряду показателей - более высокий) к стационарным системам. Обязательными условиями можно считать выход в базовую сеть, в качестве которой на рисунке П.5 показана ЦСИО, а в комментариях к модели [13] упомянута и Ш-ЦСИО. Кроме того, сеть абонентского доступа должна обеспечивать выход к специализированным сервисным узлам; на рисунке П.5, в качестве примера, указаны функции предоставления видеоуслуги.

Обратимся теперь к рисунку П.6, который даст нам физическое представление о сети абонентского доступа, реализованной на базе беспроводных технологий. Благодаря тому, что на этом рисунке сохранены обозначения интерфейсов, указанных на предыдущей иллюстрации, несложно «связать» два способа описания того сценария, который касается использования радиотехнических средств в сети абонентского доступа.

Радиотехнические средства в сети абонентского доступа: физическое представление

Рисунок П.6

Рассмотрим, для начала, помещение пользователя, изображенное на рисунке П.6 в виде жилого дома. В качестве стационарных терминалов показаны телефонный аппарат, бытовой телевизор и персональный компьютер. В принципе, можно было бы добавить и другие устройства. Электрические сигналы от всех терминалов, после преобразования в устройстве доступа, попадают в эфир через общую антенну. Мобильный телефонный аппарат использует собственную антенну - встроенную или расположенную в автомашине.

Базовые станции, которые, в перспективе, будут общими для стационарных и мобильных терминалов, обеспечивают обмен данными (информация пользователей, сигнализация и служебные сообщения) с базовой сетью и выход к различным сервисным центрам. На рисунке П.6 показан, в качестве примера, сервер, обеспечивающий видеоуслуги. Базовые станции контролируются блоком управления, который обычно устанавливается в одном помещении с коммутационным оборудованием базовой сети.

Рассмотренный выше сценарий создания сети абонентского доступа ориентирован, в основном, на радиотехнические средства связи. В оригинале, то есть в документе МСЭ [13], представлены также и другие сценарии, подразумевающие создание и развитие сетей абонентского доступа на базе стационарных средств, систем спутниковой связи и комбинированных решений.

Приложение 4. Рекомендация МСЭ Q.512

В этой рекомендации [16] приводятся общие характеристики абонентских (пользовательских) интерфейсов, которые должны поддерживаться цифровыми коммутационными станциями. Если материал, изложенный в разделе П.4, представляет для читателя практический интерес, то я бы посоветовал просмотреть еще четыре рекомендации МСЭ. В [17, 18] содержатся соображения, относящиеся к качеству обслуживания вызовов, а в [19, 20] изложены требования к качеству передачи информации.

В тексте рекомендации МСЭ Q.512 подчеркивается, что сформулированные требования относятся, большей частью, к коммутационным станциям интегральной цифровой сети, известной специалистам по англоязычной аббревиатуре IDN (Integrated Digital Network), и ЦСИО. Тем не менее, требования, сформулированные в рекомендации МСЭ Q.512, касаются и цифровых коммутационных станций, которые устанавливаются в местных телефонных сетях, еще использующих аналоговые АТС.

На рисунке П.7 представлены возможные конфигурации доступа, которые должны поддерживаться цифровой коммутационной станцией. Все интерфейсы, подразумевающие подключение цифровых каналов и трактов, обозначены буквой «V» с добавлением индекса. Интерфейс аналоговой двухпроводной АЛ назван стыком «Z».

Примеры возможных конфигураций доступа

Рисунок П.7

Рисунок П.7 взят, с несущественными изменениями, из рекомендации Q.512. В тексте этой рекомендации содержится ряд примечаний, уточняющих иллюстративный материал. Все эти примечания, отмеченные на рисунке П.7 латинскими буквами от «a» до «e», сводятся к следующим пяти пунктам:

a) Характеристики интерфейса “T” определены в рекомендации МСЭ I.411.

b) Характеристики цифровой системы передачи по кабелю с металлическими жилами, используемой для ЦСИО, специфицированы в рекомендации МСЭ G.961.

c) Различие между интерфейсами V₂ V₃ V₄ и V₅ заключается, в основном, в принципах мультиплексирования и сигнализации, а требования, касающиеся аспектов передачи (они определяются рекомендациями МСЭ G.703 и G.704), идентичны.

d) Интерфейс V₄ не стандартизован МСЭ, но некоторые его характеристики могут быть заимствованы из спецификации стыка V₅, который предусматривает возможность статического мультиплексирования.

e) В данном случае могут использоваться оба доступа ЦСИО (2B+D и 30B+D), но последний поддерживается только интерфейсом V_5.2.

Рассмотрим, двигаясь сверху вниз, самые общие характеристики интерфейсов, представленных на рисунке П.7. До описания этих характеристик заметим, что не все интерфейсы должны быть реализованы в конкретной сети электросвязи. С другой стороны, надо отметить, что в ряде случаев могут понадобиться и другие интерфейсы, которые не приводятся в рекомендациях МСЭ.

Начнем с интерфейса V₁, предназначенного для включения оборудования тех пользователей ЦСИО, которые выбрали конфигурацию доступа 2B+D. Основные характеристики физического уровня для интерфейса V₁ приведены в рекомендациях МСЭ G.960 и G.961. Принципы технического обслуживания в ЦСИО, существенные для интерфейса V₁, содержатся в рекомендации МСЭ M3603.

Интерфейс V₁ должен поддерживать взаимодействие между стыками пользователь-сеть ЦСИО и цифровой коммутационной станцией. Слово «взаимодействие», в данном случае, означает не только корректность процедур, касающихся передачи информации, но и затрагивает аспекты сигнализации, синхронизации и технической эксплуатации.

Интерфейс V₂ может рассматриваться как наиболее общий цифровой стык, используемый для подключения удаленных модулей к цифровой коммутационной станции. Характерным примером удаленного модуля служат концентраторы, широко используемые в ГТС и СТС для экономичного построения сети абонентского доступа. Цифровой тракт между коммутационной станцией и удаленным модулем может состоять из одной или более цифровых секций (этот термин был введен во второй главе; открыв рисунок 2.40, можно найти соответствующие пояснения).

Основные характеристики физического уровня для интерфейса V₂ приведены в рекомендациях МСЭ G.703 и G.704. Рассматриваемый интерфейс имеет определенную специфику в том смысле, что он ориентирован на конкретный тип цифровой коммутационной станции. По этой причине принципы технического обслуживания для интерфейса V₂ рекомендациями МСЭ не нормируются.

Назначение интерфейса V₃ - подключение оборудования ЦСИО, использующего структуру доступа 30B+D, к коммутационной станции. Следует отметить, что рассматриваемый вариант ориентирован на обслуживание одного интерфейса пользователь-сеть ЦСИО. Это не значит, что мультиплексирование интерфейсов со структурой доступа 30B+D не может использоваться в пределах транспортной сети. Просто обработка информации для каждого интерфейса ЦСИО на первичной скорости будет осуществляться отдельно.

Основные характеристики физического уровня для интерфейса V₃ могут быть найдены в рекомендациях МСЭ G.703, G.704, G.706, G.962 и G.963. Принципы технического обслуживания для интерфейса V₃ изложены в рекомендации МСЭ M3604.

Относительно интерфейса V₄ в рекомендации Q.512 сказано, что его характеристики не будут специфицированы МСЭ. Иными словами, Операторы могут использовать любые процедуры статического мультиплексирования. Сложившаяся ситуация отражает нынешнюю точку зрения МСЭ на использование данного интерфейса. В предыдущей версии рекомендации Q.512 основные характеристики интерфейса V₄ были представлены весьма подробно. В частности, версия 1988 года содержала таблицу, определяющую правила распределения сигналов с нескольких интерфейсов пользователь-сеть по канальным интервалам цифрового тракта с пропускной способностью 2,048 Мбит/с.

Тот факт, что новая редакция рекомендации Q.512, казалось бы, не содержит хорошо проработанный материал, апробированный на практике, можно объяснить двумя соображениями. Во-первых, использование разных процедур мультиплексирования не влияет на возможность совместной работы терминалов ЦСИО между собой и с оконечным оборудованием других сетей электросвязи. Стандартизация интерфейса V₄, с этой точки зрения, не имеет практического смысла. Во-вторых, использование интерфейса V₅ позволяет решить рассматриваемую задачу более эффективно, что, скорее всего, и нашло свое отражение в новой версии рекомендации МСЭ Q.512.

Интерфейс V₅ трактуется рекомендацией Q.512 как цифровой стык с пропускной способностью 2,048 Мбит/с, который предназначен для подключения к цифровой коммутационной станции:

- аналоговых телефонных аппаратов или подобных оконечных устройств, обменивающихся информацией в полосе пропускания канала ТЧ;

- терминалов ЦСИО с конфигурацией доступа 2B+D при условии, что выполняются требования рекомендации G.960, а сетевое окончание NT1 не входит в оборудование сети абонентского доступа;

- терминалов ЦСИО с конфигурацией доступа 2B+D, когда граница между сетью абонентского доступа и стыком пользователь-сеть соответствует эталонной точке «Т»;

- оборудования ЦСИО с конфигурацией доступа 30B+D при условии, что выполняются требования, изложенные в рекомендации G.962, а сетевое окончание NT1 не входит в оборудование сети абонентского доступа (только для интерфейса V_5.2);

- оборудования ЦСИО с конфигурацией доступа 30B+D, когда граница между сетью абонентского доступа и стыком пользователь-сеть соответствует эталонной точке «Т» (только для интерфейса V_5.2);

- аналогового или цифрового оконечного оборудования, для работы которого устанавливаются полупостоянные соединения, в том случае, когда не требуется обмен сигнальной информацией вне полосы пропускания арендованных каналов или трактов.

Такой перечень позволяет, с небольшими допущениями, назвать интерфейс V₅ универсальным стыком сети абонентского доступа с цифровой коммутационной станцией. В рекомендации Q.512, равно как и в других документах МСЭ и ETSI, выделяют два вида этого интерфейса - V_5.1 и V_5.2, различающихся между собой возможностью выполнения функций концентрации нагрузки.

Интерфейс V_5.1 не обладает такой возможностью. Он, по этой причине, более прост, чем интерфейс V_5.2. Интерфейс V_5.1 рассчитан на использование стандартного цифрового тракта 2,048 Мбит/с. Функции технической эксплуатации для обоих вариантов реализации интерфейса V₅ выполняются на основе требований, изложенных в рекомендациях МСЭ серии Q.570.

Интерфейс V_5.2 позволяет осуществлять концентрацию нагрузки, что обеспечивает эффективное распределение канальных ресурсов в сети абонентского доступа. В отличие от своего «младшего брата», рассчитанного на один цифровой тракт с пропускной способностью 2,048 Мбит/с, интерфейс V_5.2 может поддерживать до 16 первичных трактов, что соответствует ресурсам ЦСП типа ИКМ-480.

В рекомендации МСЭ Q.512 приводится ряд положений, касающихся назначения канальных интервалов для передачи информации, необходимой системе сигнализации, характеристик физического уровня и тому подобное. Эти вопросы, имеющие для некоторых специалистов большое практическое значение, не входят в круг проблем, составляющих предмет данной монографии. По этой причине мне остается только дать ссылки на две группы рекомендаций МСЭ, определяющих требования к физическому уровню (G.703, G.704, G.706, G.964, G.965) и системе технической эксплуатации (M3603 и M3604).

Цепочку примеров в рассматриваемой модели завершает интерфейс Z. Он предназначен для включения в местную коммутационную станцию абонентского терминала посредством двухпроводной физической цепи. Такое решение, чаще всего, используется для включения в МС той группы терминалов, которая находится в зоне прямого питания. В редких случаях посредством стыка Z могут подключаться УПАТС малой емкости.

Приложение 5. Технический отчет ETR 248 (ETSI)

Использование ОВ в сети абонентского доступа по праву считается одним из основных направлений в том сложном процессе, каковым является модернизация телекоммуникационной системы. Нерациональные принципы применения ОК могут не только не принести желаемого эффекта, но даже ухудшить качество передачи информации на участке между коммутационной станцией и терминалом пользователя.

Технический отчет ETR 248 [21], подготовленный Техническим Комитетом ETSI «Передача и Мультиплексирование», посвящен аспектам применения одномодовых ОВ. Задача, поставленная перед авторами отчета, состояла в разработке экономичных принципов использования ОВ в процессе эволюции сети абонентского доступа.

Оптическая сеть абонентского доступа должна поддерживать практически все виды стационарных коммутируемых (вторичных) сетей. В [21] приводятся соответствующие примеры, которые не должны рассматриваться как полный перечень возможных применений оптических сетей абонентского доступа. В частности, упоминаются сети телефонной связи и передачи данных в режиме коммутации пакетов, ЦСИО (обычная и широкополосная), арендованные каналы и тракты, системы телевещания.

Подобный перечень говорит о том, что оптическая сеть абонентского доступа, на стороне пользователя, должна поддерживать большое число интерфейсов. А вот на станционной стороне в [21] предлагается использовать, в основном, два интерфейса - V_5.1 и V_5.2, хотя допускается реализация и других стыков с коммутируемыми сетями.

Структура оптической сети абонентского доступа приведена на рисунке П.8, который заимствован из [21]. Рассматриваемый документ ETSI оперирует рядом терминов, которые не входят в систему понятий, принятых в практике МСЭ. В ряде случаев такое расхождение в терминологии мешает четкому пониманию излагаемых решений. Иногда же определения, предлагаемые в материалах ETSI, выглядят более удачной трактовкой некоторых терминов, относящихся к сетям абонентского доступа.

До описания структуры оптической сети целесообразно привести определение термина “Звено доступа”; в оригинале - Access Link. Под звеном доступа в [21] понимается совокупность средств передачи между интерфейсом сети и конкретным (единственным) интерфейсом пользователя. Оптическая система передачи в сети абонентского доступа - это та часть звена доступа, в пределах которого используется ОВ.

Структура оптической сети абонентского доступа

Рисунок П.8

Оптическая сеть абонентского доступа представляет собой совокупность звеньев доступа, совместно использующих ресурсы сетевого интерфейса за счет обмена информацией по ОВ. Следует отметить, что интерфейсы сети и пользователя не идентичны, а звено доступа не симметрично. Элементы оптической сети, приведенные на рисунке П.8, выполняют следующие функции:

- Оптическое линейное окончание (OLT) обеспечивает сопряжение на стороне сети;

- Оптическая распределительная сеть (ODN) отвечает за перенос информации между оптическим линейным окончанием и интерфейсами пользователей;

- Оптический сетевой модуль (ONU) формирует интерфейс пользователя в оптической сети абонентского доступа;

- Адаптер (AU) выполняет, при необходимости, процедуры сопряжения между оптическим сетевым модулем и оборудованием на стороне пользователя.

К оптическому линейному окончанию (OLT) могут подключать несколько оптических распределительных сетей (ODN). Оптический сетевой модуль (ONU) располагается:

- в непосредственной близости от помещения пользователя, вариант (a) на рисунке П.8;

- на некотором расстоянии от помещения пользователя, вариант (b) на том же рисунке.

Вариант (a) служит хорошей иллюстрацией к рассмотренным в первой и второй главах монографии концепциям использования ОК в сети абонентского доступа FTTH и FTTB. Кстати, в [21] вводится еще одна аббревиатура - FTTA, в которой “A” - первая буква в слове “Apartment” (квартира). Речь идет о доведении ОВ до квартиры потенциального пользователя. Вариант (b), в свою очередь, иллюстрирует концепции использования ОК, известные по аббревиатурам FTTR и FTTC.

На рисунке П.8 показан ряд обозначений (букв с подстрочными индексами), обрамляющих функциональные блоки оптической сети абонентского доступа. Эти обозначения, в зависимости от конкретной реализации оптической сети абонентского доступа, могут указывать на стандартизованные интерфейсы. В [21] приводится один пример, когда точки, отмеченные буквами R_u и R_z, совпадают с местами размещения известных интерфейсов T и V₅ соответственно. В целом же, не всем точкам, из показанных на рисунке П.8, обязательно соответствует какой-либо реальный интерфейс.

Оптические сети абонентского доступа предназначены для передачи различного рода информации на скоростях 64 кбит/с и выше. Для полупостоянных соединений допускается использование каналов с пропускной способностью менее 64 кбит/с. К оптическому сетевому модулю (ONU), со стороны пользователя, могут подключаться ОВ или кабели с медными жилами. Терминалы пользователей, помимо кабелей связи, могут подключаться через оборудование бесшнурового (Cordless) доступа.

Структура оптической сети абонентского доступа может быть основана на различных топологиях - дерево, шина, кольцо или их комбинация. Могут устанавливаться соединения с различной конфигурацией - “точка-точка” (point-to-point) и “точка-множество точек” (point-to-multipoint). В дополнение к уже используемым на практике оптическим компонентам, в рассматриваемой сети найдут применение мультиплексоры с разделением каналов по длинам волн (WDM). Характеристики эксплуатируемых одномодовых ОВ (на рисунке П.8 они обозначены буквой “f”) должны соответствовать требованиям, изложенным в рекомендации МСЭ G.652.

На рисунке П.8 указан интерфейс Q, который предназначен для выполнения задач, касающихся технической эксплуатации оптической сети абонентского доступа. Системные решения, связанные с интерфейсом Q для этой сети, будут уточняться в работах ETSI, которые относятся к концепции TMN.

Модель, представленная на рисунке П.8, иллюстрирует общую архитектуру оптической сети абонентского доступа. Ее реализация в полном соответствии с изложенными в [21] требованиями в ряде случаев либо технически невозможна, либо экономически не оправдана. На ближайшую перспективу в [21] предлагается несколько более простых сценариев, ориентированных на использование одного или двух ОВ.

Следует отметить, что в случае применения одного ОВ может использоваться либо спектральное уплотнение, либо метод передачи типа “пинг-понг”, знакомый специалистам по U-интерфейсу в ЦСИО. В [21] рассмотрены варианты сети абонентского доступа с двумя и даже тремя ОВ, которые могут разделяться не только по направлениям приема и передачи. В работах ETSI анализируются структуры сети абонентского доступа с использованием различных ОВ для двух основных классов услуг - интерактивных и распределительных.

В [21], особенно для системных решений, рекомендуемых на ближайшую перспективу, допускается использование - в единой оптической сети абонентского доступа - как цифровых, так и аналоговых методов передачи информации. Аналоговая технология предусмотрена, в основном, для системы кабельного телевидения - одного из важнейших компонентов сети абонентского доступа.

Приложение 6. Технический отчет ETR 306 (ETSI)

П.6.1. Структура Технического отчета ETR 306

Название этого отчета ETSI - “Access network for residential customers” - формально ограничивает круг рассматриваемых вопросов, выделяя среди всех потенциальных абонентов только одну группу пользователей. В терминах ТФОП эта группа пользователей обычно называется “квартирным сектором”. В последнее время специалисты в области градостроения, статистики и в других областях знаний стали чаще оперировать термином “жилище”. Это слово более точно отражает совокупность возможных мест проживания людей - квартира, дом, кондоминиум.

С другой стороны, результаты, изложенные в Техническом отчете ETR 306 [15], могут быть использованы, полностью или частично, и для другой группы пользователей телекоммуникационной системы - абонентов, именуемых в телефонии “производственным сектором”. Такое утверждение объясняется тем, что множество небольших (по численности персонала) предприятий располагается в жилых домах, используя для своей системы связи существующие линейно-кабельные сооружения.

Основное внимание в Техническом отчете ETR 306 уделяется интерфейсам UNI и SNI. Изложенный материал структурирован как по времени использования различных телекоммуникационных технологий, так и по среде распространения сигналов. Мне такой подход показался удачным с методологической точки зрения. Поэтому в следующих параграфах раздела П.6 мы будем придерживаться, с несущественными изменениями, классификации интерфейсов, введенной в [15].

В параграфе П.6.2. рассматривается та группа интерфейсов сети абонентского доступа, которая использует кабельные линии. Дополнительно вводится классификация по времени их применения в сети абонентского доступа - существующие и перспективные. Параграф П.6.3 посвящен интерфейсам, ориентированным на беспроводные технологии.

Желательно, исходя из многих соображений, стандартизовать (и использовать) минимальное число интерфейсов в сети абонентского доступа. Этому препятствуют как технические, так и экономические факторы. Существенно также и то, что для потенциальных абонентов важно не только найти компромисс между начальными и конечными затратами; во многих случаях необходимо уменьшить первоначальные инвестиции. Это обстоятельство, в сочетании с весьма различными требованиями в отношении поддерживаемых услуг, приводит к появлению множества интерфейсов. Данный факт, в какой-то мере, стимулировал разработку рассматриваемого отчета ETSI.

П.6.2. Интерфейсы, использующие проводные средства связи

П.6.2.1. Существующие технологии

Чаще всего в телекоммуникационной системе используется интерфейс, разработанный для подключения ТА к аналоговой или цифровой МС по двухпроводной АЛ. Строго говоря, этот интерфейс специфицирован для стыка SNI. Однако в узкополосной ЦСИО двухпроводная АЛ (витая пара) используется для U-интерфейса, который относится к стыкам UNI. Общие требования к оборудованию, которое может подключаться к двухпроводному интерфейсу, содержит документ [22]. Детализированные требования специфичны для каждой национальной ТФОП. Никакими международными стандартами эти требования не регламентируются.

Для сетей ПД, как следует из рекомендаций МСЭ серии V, используются интерфейсы пользователь-сеть ТФОП (с установкой модема) или ЦСИО (с включением адаптера между эталонными точками R и S). Напомним, что речь в данном разделе идет о “квартирном секторе”. По этой причине рекомендации МСЭ серии X в [15] не рассматриваются.

В сетях абонентского доступа будут использоваться аналоговые и цифровые арендованные линии. Аналоговые линии могут быть как двух-, так и четырехпроводными. Их характеристики определены в стандартах [23 - 26]. Цифровые арендованные линии предназначены для организации полупостоянных соединений на скоростях 64 кбит/с [27], кратных этой величине, обозначаемых обычно как nx64 кбит/с [28], и 2,048 Мбит/с [29].

Потенциальные интерфейсы пользователь-сеть обычной ЦСИО представлены, для “квартирного сектора”, стыками со структурой доступа 2B+D и 30B+D, то есть всеми вариантами, предусмотренными МСЭ и ETSI. Эталонная точка “U” (для доступа 2B+D) европейскими странами не рассматривается в составе интерфейса пользователь-сеть. Это означает, что U-интерфейс не стандартизуется. Тем не менее, исследование технических и экономических аспектов этого вопроса было проведено в работах ETSI. Соответствующие результаты отражены в отчете ETR 119 [30].

Для широкополосной ЦСИО в [15] упомянуты три интерфейса пользователь-сеть на скоростях 2,048 Мбит/с, 155,520 Мбит/с и 622,080 Мбит/с. Относительно двух последних величин сделано замечание, что такие скорости в настоящее время еще не актуальны для “квартирного сектора”. В разделе 2.4 монографии упомянуты и другие скорости, номиналы которых были определены после публикации отчета [15]. Несомненно, что при выборе новых номиналов скоростей были учтены требования и возможности потенциальных пользователей, относящихся к “квартирному сектору”.

П.6.2.2. Перспективные технологии

В последние годы период времени между возникновением идеи и ее практическим воплощением заметно сократился. Технологии, которые к моменту составления рассматриваемого отчета (1996 год) считались перспективными, уже реализованы в телекоммуникационном оборудовании, работающем в отечественных сетях связи. В отчете [15], при изложении ряда вопросов, часто упоминаются материалы комитета DAVIC. Это название образовано от слов “Digital Audio Visual Council”, которые определяют круг интересов комитета DAVIC методами цифрового преобразования звуковой и видеоинформации.

Одним из привлекательных системных решений, позволяющих - полностью или частично - использовать существующие физические АЛ, считаются технологии ADSL и VDSL, уже упоминавшиеся в обеих главах монографии. Изучение этих технологий проведено ETSI вместе с американским национальным институтом стандартов ANSI (American National Standards Institute).

Требования к оборудованию ADSL сформулированы ETSI в отчете ETR 328 [31]. Пропускная способность в направлении от терминала к сети может достигать 6 Мбит/с. В обратном направлении верхний предел для скорости передачи составляет 640 кбит/с. Для оборудования VDSL в материалах DAVIC [32] выделены четыре интерфейса, различающихся между собой пропускной способностью в обоих направлениях обмена информацией. Соответствующие величины приведены в таблице П.1.

Таблица П.1

DAVIC рассматривает оборудование VDSL как эффективное решение для реализации концепции FTTC. В этом случае ОК прокладывается в сети абонентского доступа на магистральном участке, а физическая цепь, простирающаяся вплоть до точки подключения терминального оборудования, уплотняется оборудованием VDSL.

В качестве перспективной технологии в [15] обсуждаются также системы аналогового и цифрового телевизионного вещания. Основное внимание уделяется, естественно, цифровому телевещанию. Решение, предложенное в рекомендации МСЭ J.83 [33], основано на том, что сигналы цифрового телевизионного и звукового вещания передаются в существующей сети КТВ.

Методы кодирования цифрового телевизионного сигнала были предметом изучения нескольких международных организаций. За основу большинством производителей телевизионного оборудования были взяты решения, предложенные экспертной группой по движущимся изображениям, которая образована международной организацией по стандартам и международной электротехнической комиссией. Эти организации известны по аббревиатурам ISO и IEC.

Экспертная группа получила название MPEG (Moving Pictures Experts Group). Предложенные ею спецификации начинаются с этих же четырех букв, к которым добавляется цифра, конкретизирующая метод кодирования сигналов. В сети доступа для телевизионных сигналов обычно используется метод MPEG2. Транспортный поток (Transport Stream - TS) имеет структуру цикла в 204 байта, которая образуется после преобразования сигнала с использованием кода Рида-Соломона [34].

Для передачи телевизионного сигнала с полосой 6 МГц могут использоваться транспортные потоки различной скорости, что определяется видом модуляции. Обычно применяется квадратурная амплитудная модуляция QAM, оперирующая различным числом возможных значений сигнала. Стандарт ETS 300 429 [35] определяет три вида модуляции: 16-QAM, 32-QAM и 64-QAM. В материалах DAVIC [32] этот ряд выглядит иначе: 16-QAM, 64-QAM и 256-QAM. В таблице П.2 приведены три номинала скоростей для транспортного потока, используемого при передаче телевизионного сигнала с полосой пропускания 6 МГц.

Таблица П.2

DAVIC разработал еще одну спецификацию интерфейса, которая обеспечивает перенос конвертов ATM через сеть КТВ. Это решение может оказаться весьма перспективным с точки зрения быстрого введения новых телекоммуникационных услуг. В качестве примера можно назвать услугу “Видео по заказу”.

Первым шагом для поддержки подобных услуг стало введение двухстороннего канала взаимодействия в сеть КТВ. Подобные решения разрабатываются как для телевизионного, так и для звукового вещания.

Экспансия Internet стимулировала поиск экономичных решений для работы с этой информационной системой на высоких скоростях. Одно из возможных решений - использование новых интерфейсов Ethernet [36]. Эти интерфейсы могут использовать выделенную для них витую пару (физическую АЛ в сочетании с оборудованием xDSL) или линии сети КТВ, что подразумевает применение кабельных модемов.

П.6.3. Интерфейсы, использующие радиотехнические средства

Беспроводные (wireless) интерфейсы играют очень важную роль в современных сетях абонентского доступа. Основные направления в использовании радиотехнических средств для построения сетей абонентского доступа будут рассмотрены в разделе П.7, который представляет Технический отчет ETSI ETR 139 [37]. В этом параграфе затронуты только аспекты интерфейсов при беспроводном доступе.

ETSI выделяет два перспективных направления среди множества беспроводных технологий. Первое направление связано со стандартом DECT, который принят ETSI [38] и одобрен всеми европейскими странами. Для оборудования DECT выделен спектр в диапазоне частот между 1880 МГц и 1900 МГц.

Этот стандарт хорошо адаптирован к требованиям, которые диктуются разным видам обслуживания. Для преобразования речевых сигналов используется адаптивная импульсно-кодовая модуляция (АДИКМ), позволяющая обеспечить высокое качество телефонной связи при скорости передачи 32 кбит/с. Существенно то, что используемый вид модуляции позволяет “прозрачно” передавать в канале 32 кбит/с сигналы многочастотного набора с небольшой задержкой.

При двухсторонней передаче информации оборудование DECT обеспечивает максимальную скорость обмена данными около 352 кбит/с. При односторонней (симплексной) передаче информации эта величина составляет 736 кбит/с. Стандарт DECT поддерживает также функциональные возможности обычной (узкополосной) ЦСИО с конфигурацией доступа 2B+D.

Второе перспективное направление, среди беспроводных технологий, определяется концепцией UMTS, упоминавшейся в разделе 2.5 монографии. Интерфейсы, предусмотренные концепцией UMTS, позволят максимально сблизить показатели качества передачи информации и функциональные возможности, предоставляемым абонентам, в стационарных и мобильных сетей связи.

Приложение 7. Технический отчет ETR 139 (ETSI)

Отчет ETR 139, составленный в 1994 году [37], отражает мнение ETSI о применении радиотехнического оборудования в абонентских сетях. За четыре года, прошедшие между публикацией отчета [37] и завершением работы над этой монографией, произошли определенные изменения в теории и практике использования радиотехнических средств в сетях абонентского доступа. Последние достижения в этой области я попытался отразить в разделе 2.5, но читателю, желающему получить более полную информацию, целесообразно обратить внимание на список литературы, приведенный в конце второй главы монографии.

Основные положения, сформулированные в [37], не потеряли своей актуальности. Это объясняется рядом причин. Во-первых, ряд вопросов касается фундаментальных положений развития сетей абонентского доступа с использованием различных радиотехнических средств. Во-вторых, российская телекоммуникационная система на определенное время “опаздывает” с внедрением последних достижений науки и техники. С этой точки зрения решения, принятые в Европе в 1994 году, нельзя считать “устаревшими” для российских Операторов связи.

Концептуальные положения, разработанные ETSI в отчете [37], объединены общим названием RLL (Radio in the Local Loop). В разделе П.7 будет использоваться именно эта аббревиатура. Эталонная модель, используемая авторами концепции RLL, представлена на рисунке П.9, который иллюстрирует самые общие принципы применения радиотехнических средств в сети абонентского доступа.

Эталонная модель для концепции RLL

Рисунок П.9

МС, в контексте данной модели, следует рассматривать как коммутационную станцию стационарной сети электросвязи, которая выполняет функции сопряжения с радиотехническим оборудованием сети абонентского доступа. Следовательно, МС может быть оконечной станцией ТФОП, узлом сети ПД, устройством для установления полупостоянных соединений (арендованных каналов и трактов) и тому подобное.

Контроллер обеспечивает подключение системы RLL к МС, что необходимо для решения технологической задачи - обслуживания вызовов. Для выполнения задач, касающихся функций технической эксплуатации, контроллер использует соответствующие средства, обозначенные на рисунке П.9 блоком NMA. Этот блок связан с системой технической эксплуатации (O&M).

Базовая станция BS содержит радиотехническое оборудование, обеспечивающее прием и передачу информации, включая сообщения для системы сигнализации, по эфиру. В состав BS входят также средства, необходимые для измерений и технического обслуживания системы RLL.

Радийное окончание выполняет функции, касающиеся поддержки терминалов ТФОП, ЦСИО и арендованных линий. Оно может использоваться для включения нескольких терминалов. Если необходимо подключить всего один терминал, то функции радийного окончания существенно упрощаются.

Интерфейс I/F1 определяет принципы сопряжения системы RLL со стационарной сетью электросвязи. Через этот интерфейс осуществляется обмен информацией между МС и контроллером. Последний “общается” со средствами эксплуатационного контроля и управления через интерфейс I/F2.

Интерфейс I/F3 используется для подключения BS (одной или нескольких) к контроллеру системы RLL. Через данный интерфейс передается информация, связанная с обработкой вызова, управлением частотными ресурсами, техническим обслуживанием оборудования и, при необходимости, поддержкой функции мобильности терминалов.

Подключение радийного окончания (одного или нескольких) к одной или более BS осуществляется через интерфейс I/F4. Передаваемая через данный интерфейс информация подобна той, что была указана в предыдущем абзаце. Интерфейс I/F4, кроме того, предусматривает передачу сообщений, формируемых в процессе наблюдения за оборудованием радийного окончания.

Интерфейс I/F5 определяет характеристики в точке подключения терминалов к системе RLL. В качестве используемых терминалов в [37] акцентируется внимание на стандартные ТА, оконечное оборудование ЦСИО и устройства, работающие по арендованным каналам и трактам. Это означает, что интерфейс I/F5 будет, как правило, совпадать с одним из стандартных стыков, специфицированных в рекомендациях МСЭ серий I, Q и V. Информация, необходимая системе технической эксплуатации, передается через интерфейс I/F6.

Активное использование оборудования, соответствующего системе RLL, объясняется рядом факторов, среди которых экономические соображения играют для Оператора важнейшую роль. В [37] указано, что перед авторами отчета не ставилась задача расчета экономически выгодных вариантов применения системы RLL. Тем не менее, некоторые весьма полезные, с точки зрения экономики, оценки приводятся при анализе основных вариантов развития сетей связи на базе радиотехнического оборудования.

Один из таких вариантов (рисунок П.10) иллюстрирует принципы организации связи в пригородной зоне, в пределах которой ведется новое строительство. Площадь новой застройки, которая удалена от города на расстояние от одного до пяти километров, ограничена радиусом 500 метров. Подключение терминального оборудования потенциальных абонентов ГТС осуществляется через ближайшую МС.

Организация связи в пригородной зоне (новое строительство)

Рисунок П.10

Структура, показанная на рисунке П.10, считается авторами отчета [37] одной из характерных моделей, представляющих как одно из направлений в развитии ТФОП, так и возможную сферу применения системы RLL. Мне представляется полезным привести еще несколько чисел, использованных в [37] для расчета сети:

- поверхностная плотность размещения потенциальных абонентов находится в диапазоне от 500 до 2000 на один квадратный километр;

- средняя интенсивность трафика составляет порядка 0,07 Эрл;

- доля пользователей ЦСИО (включая оба вида доступа) может достигать 5% от общего числа абонентов;

- время полного завершения работ по созданию сети связи (до телефонизации последнего дома) равно одному году.

Все перечисленные выше оценки могут быть полезны Оператору для решения подобных задач. Если исходные данные аналогичны приведенным выше, то можно, в качестве отправной точки, воспользоваться результатами отчета [37]. Если же какие-либо величины существенно различаются между собой (характерный пример для многих регионов России - более широкий разброс возможных значений поверхностной плотности размещения абонентов), то результатами отчета [37] необходимо пользоваться очень осторожно.

Одним из самых главных рынков для системы RLL считается сельская связь. Соответствующая модель показана на рисунке П.11, который без изменений взят из [37]. В качестве характерной сельской местности в отчете ETSI названа область с холмами и лесами, жители которой распределены по территории очень неравномерно. Примерно 90% потенциальных абонентов находятся в радиусе 4 км от МС, которая, естественно, установлена в главном населенном пункте данной местности. Остальные 10% потенциальных абонентов живут в пределах кластеров, распределенных так, как это показано для рассматриваемой модели.

Организация связи в сельской местности

Рисунок П.11

Характеристики телекоммуникационных услуг, которые необходимые абонентам в сельской местности, могут быть представлены следующим образом:

- телефонная связь с таким качеством, которое свойственно стационарной ТФОП;

- дополнительные услуги ТФОП, обеспечиваемые при использовании терминалов с частотным набором номера, которые включены в цифровые коммутационные станции;

- передача и прием факсимильных сообщений с использованием терминалов третьей группы (со скоростью до 9,6 кбит/с);

- обмен данными с использованием модемов на скоростях до 9,6 кбит/с включительно;

- отсутствие спроса на услуги ЦСИО в течение 10 лет с момента ввода системы в коммерческую эксплуатацию.

Параметры трафика для абонентов, проживающих в сельской местности, аналогичны тем, что определены для предыдущей модели. Вероятность отказа в обслуживании, определяемая, в основном, вероятностью занятости всех радиоканалов, составляет 1%, что превышает допустимые потери для абонентов стационарной телефонной сети.

Одно из характерных направлений в развитии систем RLL состоит в максимально возможном сближении их сервисных возможностей с тем уровнем, который свойственен стационарным сетям электросвязи. Такая идея прослеживается в концепциях DECT и UMTS, кратко рассмотренных в последнем разделе второй главы монографии.

В [37] приводятся примеры поддержки современных услуг в сетях связи, использующих радиотехническое оборудование. На рисунке П.12 воспроизведен вариант подключения терминалов ЦСИО, основанный на технологии DECT.

Эталонная конфигурация ЦСИО

Рисунок П.12

По сравнению с традиционными моделями, представляющими эталонную конфигурацию ЦСИО, рисунок П.12 содержит два новых элемента - Адаптер и Систему управления. Адаптер преобразует последовательность битов на входе (выходе) УПАТС в сигнал, который соответствует параметрам, предусмотренным стандартом DECT. Обратное преобразование плюс ряд процедур, выполняемых Системой управления, обеспечивают на входе МС такое представление потока битов, которое определено для интерфейса V в концепции ЦСИО.

Список принятых сокращений

В тексте монографии используются русскоязычные и англоязычные аббревиатуры. В разделе I приведены основные русскоязычные аббревиатуры. Если в англоязычной технической литературе есть идентичные (по смыслу) аббревиатуры, то они указаны в скобках. В разделе II перечислены основные англоязычные аббревиатуры. Они сопровождаются переводом на русский язык, который, как правило, отражает смысловое значение термина. Соответствующий текст не следует рассматривать как предлагаемый автором перевод терминов. Некоторые аббревиатуры, перевод которых не представляется целесообразным, используются в тексте монографий на языке оригинала.

I. Русскоязычные аббревиатуры

АВУ – абонентская высокочастотная установка

АДИКМ (ADPCM) – адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция

АЗУ – абонентское защитное устройство

АК (SLIC) – абонентский комплект

АЛ – абонентская линия

АМТС – автоматическая междугородная телефонная станция

АТС – автоматическая телефонная станция

БС (BS) – базовая станция

ВКУ – вводно-коммутационные устройства

ВЛС – воздушная линия связи

ГТС – городская телефонная сеть

ЗСЛ – заказно-соединительная линия

ККС – комбинированная коммутационная станция

КТВ – кабельное телевидение

КЯ – кабельный ящик

ЛВС (LAN) – локальная вычислительная сеть

МВК (ADM) – мультиплексор с выделением каналов

МС (LE, CO) – местная станция

МСЭ (ITU) – Международный Союз Электросвязи

ОАО – открытое акционерное общество

ОВ (FO) – оптическое волокно

ОК – оптический кабель

ОС (LE) – оконечная станция

ОЦК – основной цифровой канал

ПД – передача данных

ПД-КП – передача данных с коммутацией пакетов

ПК – персональный компьютер

РАТС (CO, LE) – районная АТС

РК (DP) – абонентская распределительная коробка

РРЛ – радиорелейная линия

СКС – структурированная кабельная система

СЛ – соединительная линия

СЛМ – междугородная соединительная линия

СПС (PCN) – сеть персональной связи

СТС – сельская телефонная сеть

СУ (NN) – сетевой узел

ТА (TS) – телефонный аппарат

ТВЧ (HDTV) – телевидение высокой четкости

ТФОП (PSTN) – телефонная сеть общего пользования

ТЧ (VF) – тональная частота

УВС – узел входящего сообщения

УИС – узел исходящего сообщения

УПАТС (PABX) – учрежденческо-производственная АТС

УПС (UPT) – Универсальная персональная связь

УС – узловая станция

ФР (d.f.) – функция распределения

ЦКП – центр коммутации пакетов

ЦКУ (DXC) – цифровой кроссовый узел

ЦС – центральная станция

ЦСИО (ISDN) – цифровая сеть интегрального обслуживания

ЦСП – цифровая система передачи

ЦТА – цифровой телефонный аппарат

ЦТЭ – центр технической эксплуатации

ШР – шкаф кабельный распределительный

Ш-ЦСИО (B-ISDN) – широкополосная ЦСИО

II. Англоязычные аббревиатуры

ADSL – Asymmetrical Digital Subscriber Line (асимметричная цифровая АЛ)

ATM – Asynchronous Transfer Mode (асинхронный режим переноса)

CDMA – Code Division Multiple Access (множественный доступ с кодовым разделением каналов)

DECT – Digital Enhanced Cordless Telecommunications (европейский стандарт для беспроводной цифровой связи)

ETSI – (Европейский институт по телекоммуникационным стандартам)

FR – Frame Relay (ретрансляции кадров; технология обмена данными)

FTTA – Fiber To The Apartment (доведение оптического кабеля до квартиры жилого дома)

FTTB – Fiber To The Building (доведение оптического кабеля до здания)

FTTC – Fiber To The Curb (доведение оптического кабеля до того места, где установлен кабельный шкаф)

FTTH – Fiber To The Home (доведение оптического кабеля до жилого дома)

FTTO – Fiber To The Office (доведение оптического кабеля до офиса)

FTTOpt – Fiber To The Optimum (общий термин, означающий доведение оптического кабеля до некой оптимальной, с точки зрения Оператора и/или пользователя, точки)

FTTR – Fiber To The Remote (доведение оптического кабеля до удаленного модуля, концентратора, мультиплексора или УПАТС)

FTTZ – Fiber To The Zone (доведение оптического кабеля до некоторой зоны)

HDSL – High-speed Digital Subscriber Line (высокоскоростная цифровая АЛ)

HFC – Hybrid Fiber/Coax (комбинированная среда “волокно-коаксиал”)

IDN – Integrated Digital Network (интегральная цифровая сеть)

IMT-2000 – International Mobile Telecommunications (концепция МСЭ по созданию международной системы мобильной связи XXI века)

IWF – Interworking Functions (функции взаимодействия сетей)

LMDS – Local Multipoint Distribution Services (услуги распределения информации для группы терминалов в границах местной сети)

MAN – Metropolitan Area Network (общегородская сеть; термин используется специалистами по передаче данных)

MPEG – Motion Picture Experts Group (экспертная группа по стандартам для передачи движущихся изображений; также названы и стандарты, разработанные этой группой)

PON – Passive Optical Network (пассивная оптическая сеть)

RADSL – Rate Adaptive Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия с адаптивной скоростью);

SDH – Synchronous Digital Hierarchy (синхронная цифровая иерархия ЦСП)

SDSL – Symmetrical Digital Subscriber Line (симметричная цифровая абонентская линия)

SMDS – Switched Multimegabit Data Services (услуги передачи данных на скоростях, измеряемых Мбит/с, с установлением коммутируемых соединений)

STM – Synchronous Transfer Mode (синхронный режим переноса)

TDMA – Time Division Multiple Access (множественный доступ с временным разделением каналов)

TMN – Telecommunications Management Network (сеть технической эксплуатации средств электросвязи)

TPON – Telephony over Passive Optical Network (телефонная связь через пассивную оптическую сеть)

U-ADSL – Universal Asymmetrical Digital Subscriber Line (универсальная асимметричная цифровая АЛ)

UMTS – Universal Mobile Telecommunications System (концепция ETSI для построения универсальной системы связи с подвижными объектами)

VDSL – Very High-speed Digital Subscriber Line (цифровая АЛ с очень высокой скоростью передачи)

WAN – Wide Area Network (территориально распределенная сеть; термин обычно используется специалистами по передаче данных)

WDM – Wavelength Division Multiplex (мультиплексор с разделением каналов по длинам волн)

WLL – Wireless Local Loop (беспроводная АЛ)

WPABX – Wireless PABX (беспроводная УПАТС)

xDSL – “x” Digital Subscriber Line (цифровая АЛ; общее обозначение для ряда технологий: ADSL, HDSL, VSDL и им подобных)

Литература к Приложению

1. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. - М.: Радио и связь, 1997, 423 с.

2. Булгак В.Б., Варакин Л.Е., Ивашкевич Ю.К., Москвитин В.Д., Осипов В.Г.. Концепция развития связи Российской Федерации. - М.: Радио и связь, 1995, 224 с.

3. ITU-T. Interworking between networks operating at bit rates less than 64 kbit/s with 64 kbit/s-based ISDN and B-ISDN. Recommendation I.525 - Geneva, 1996, 10 p.

4. ITU-T. Framework Recommendation on functional access networks - Architecture and functions, access types, management and service node aspects. Recommendation G.902 - Geneva, 1995, 44 p.

5. ITU-T. Vocabulary of terms for ISDNs. Recommendation I.112 - Geneva, 1993, 16 p.

6. ITU-T. Principles for a telecommunications management network. Recommendation M.3010 - Geneva, 1993, 64 p.

7. ITU-T. TMN management services: overview. Recommendation M.3200 - Geneva, 1993, 28 p.

8. Булгак В.Б. Связь Российской Федерации - составная часть Глобальной Информационной Инфраструктуры XXI века. - Труды Международной Академии Связи, №2/97, с. 3 - 5.

9. ITU-T. Study Group 13. Temporary Document 1-E (PLEN), Geneva, 1998, 4 p.

10. ITU-T. V-Interfaces at the digital local exchange (LE) - V5.1-interface (based on 2048 kbit/s) for the support of access network (AN). Recommendation G.964 - Geneva, 1995, 165 p.

11. ITU-T. V-Interfaces at the digital local exchange (LE) - V5.2 Interface (based on 2048 kbit/s) for the support of access network (AN). Recommendation G.965 - Geneva, 1995, 152 p.

12. ITU-T. Study Group 13. Temporary Document 36-E (PLEN), Geneva, 1998, 107 p.

13. ITU-T. Study Group 13. Temporary Document 1- (GEN), Geneva, 1998, 133 p.

14. ITU-T. Information technology - Open Systems Interconnection - Basic reference model: The basic model. Recommendation X.200 - Geneva, 1994, 59 p.

15. ETR 306. Transmission and Multiplexing (TM); Access network for residential customers - ETSI, 1996, 38 p.

16. ITU-T. Digital exchange interfaces for subscriber access. Recommendation Q.512 - Geneva, 1995, 10 p.

17. ITU-T. Digital exchange design objectives - Operations and maintenance. Recommendation Q.542 - Geneva, 1993, 21 p.

18. ITU-T. Digital exchange performance design objectives. Recommendation Q.543 - Geneva, 1994, 36 p.

19. ITU-T. Transmission characteristics at 2-wire analogue interfaces of digital exchanges. Recommendation Q.552 - Geneva, 1995, 25 p.

20. ITU-T. Transmission characteristics at digital interfaces of digital exchanges. Recommendation Q.554 - Geneva, 1994, 3 p.

21. ETR 248. Transmission and Multiplexing (TM); Use of single-mode fibre in the access network - ETSI, 1996, 36 p.

22. NET 4: “Attachment to Public Switched Telephone Network (PSTN); General technical requirements for equipment to be connected to an analogue subscriber interface in the PSTN”.

23. ETS 300 448 “Business telecommunications (BTS); Ordinary quality voice bandwidth 2-wire analogue leased line (A2O) Connection characteristics and network interface presentation”. - ETSI, 1996, 33 p.

24. ETS 300 449 “Business telecommunications (BTS); Special quality voice bandwidth 2-wire analogue leased line (A2S) Connection characteristics and network interface presentation”. - ETSI, 1996, 38 p.

25. ETS 300 451 “Business telecommunications (BTS); Ordinary quality voice bandwidth 4-wire analogue leased line (A4O) Connection characteristics and network interface presentation”. - ETSI, 1996, 32 p.

26. ETS 300 452 “Business telecommunications (BTS); Special quality voice bandwidth 4-wire analogue leased line (A4S) Connection characteristics and network interface presentation”. - ETSI, 1996, 38 p.

27. ETS 300 288 “Business telecommunications (BTS); 64 kbit/s digital unrestricted leased line with octet integrity (D64U); Network interface presentation”. - ETSI, 1995, 7 p.

28. ETS 300 766 “Business telecommunications (BTS); Multiple 64 kbit/s digital leased line with octet integrity presented at a structured 2048 kbit/s interface at either or both ends (D64M); Connection characteristics and network interface presentation”. - ETSI, 1996, 22 p.

29. ETS 300 418 “Business telecommunications (BTS); 2048 kbit/s digital unrestricted leased line with octet integrity (D2 048U and D2 048S); Network interface presentation”. - ETSI, 1956, 25 p.

30. ETR 119: “Open Network Provision (ONP) study on possible new interfaces at the network side of NT1”. - ETSI, 1993, 37 p.

31. ETR 328. “Transmission and Multiplexing (TM); Study and investigation of Asymmetrical Digital Subscriber Lines (ADSL)”. - ETSI, 1996, 23 p.

32. DAVIC 1.0 Part 08: “Lower layer protocols and physical interfaces”.

33. ITU-T. Digital multi-programme systems for television, sound and data services for cable distribution. Recommendation J.83 - Geneva, 1995, 61 p.

34. Р. Галлагер. Теория информации и надежная связь. - М.: “Советское Радио”, 1974, 720 с.

35. ETS 300 429 “Digital Broadcasting Systems for Television, Sound and Data Services; Framing structure, channel coding and modulation for cable systems”. - ETSI, 1994, 21 p.

36. ISO/IEC 8802-3 “Information technology; Local and metropolitan area networks; Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications”.

37. ETR 139. Radio Equipment and System (RES); Radio in the Local Loop (RLL) - ETSI, 1994, 89 p.

38. ETS 300 175-1. Radio Equipment and System (RES); Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT); Common Interface (CI); Part 1: Overview - ETSI, 1996, 26 p.