П.6.1. Структура Технического отчета ETR 306

П.6.2. Интерфейсы, использующие проводные средства связи

П.6.2.1. Существующие технологии

П.6.2.2. Перспективные технологии

П.6.3. Интерфейсы, использующие радиотехнические средства

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.