5.4.5. Организация каналов данных с использованием технологии xDsl
Использование в технологиях xDSL широкого спектра частот позволяет повысить скорость передачи цифровой информации и улучшить ее качество, однако ограничивает применение этих технологий на коммутируемых линиях. Применение xDSL возможно только на участке между абонентом и узлом сети передачи данных (при решении задачи доступа в Интернет — маршрутизатором TCP/IP), между двумя абонентами или двумя локальными сетями без участия АТС. На рисунках 5.20–5.21 приведены схемы организации каналов данных с использованием технологий xDSL.
Оборудование, которое находится у абонента, может быть выполнено в виде платы xDSL, которая монтируется в компьютер, или внешнего модема (рис. 5.20). В зависимости от технологии, для возможности одновременного ведения телефонного разговора и передачи данных может понадобиться установка сплиттера у абонента (рис. 5.20). Некоторые модемы могут иметь вмонтированный сплиттер. Кстати, уже существуют технологии, которые не требуют установления сплиттера на абонентской стороне, например, технология СDSL (Consumer DSL). Исключение составляет технология ІDSL, в которой вообще не предусмотрена поддержка аналоговых линий. Эта технология реализует интерфейс BRI-ISDN, где осуществление телефонной связи предполагается по цифровым каналам ISDN. Необходимость установления сплиттера отпадет, если использовать модемы, которые построенные по принципу «голос+данные» (рис. 5.21).
На стороне поставщика услуг расположены мультиплексоры цифровых абонентских линий DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), которые называются также концентраторами нагрузки (рис. 5.21). DSLAM представляет собой модемный пул, который выполнен в виде модульного конструктива, где в шасси устанавливаются одноканальные или многоканальные модемы xDSL. Как правило, DSLAM имеют жидкостно-кристаллический дисплей для удобства конфигурирования и диагностики. Обычно DSLAM имеют в своем составе вмонтированный сплиттер (для технологий, которые используют модуляцию САР), где происходит разделение сигналов по спектру. Речевой сигнал направляется по каналу тональной частоты на АТС для дальнейшего обслуживания. Цифровая информация попадает на узел сети передачи данных, где может находиться маршрутизатор TCP/IP, коммутатор АТМ, сервер коммутируемого цифрового видео, сервер локальной сети и др. Следует обратить внимание на то, что оборудование xDSL на сегодняшний день слабо стандартизировано, поэтому не допускается использование разных модемов на абонентской стороне и на стороне поставщика услуг.
5.4.6. Системы абонентского радиодоступа
Системы абонентского радиодоступа (САРД) часто называют системами беспроводного доступа, или просто беспроводными технологиями. Следует отметить, что рассмотренные выше сотовые и транкинговые системы также обеспечивают абонентам радиодоступ к сети связи общего пользования, но за ними закрепилось название «системы подвижной (мобильной) связи». Основное их назначение состоит в обеспечении подвижных абонентов обменом речевой информации. Все другие их функции – передача коротких сообщений (SMS), доступ к Internet, обмен данными и др., – являются дополнительными. Кроме того, сотовые и транкинговые системы построены таким образом, чтобы обеспечить надежную связь с быстродвижущимся абонентом. Как раз последнее является главным фактором при выборе структуры сигналов, параметров приемопередатчиков и технологии информационного обмена сотовых и транкинговых систем. В отличие от последних, САРД чаще всего выполняют роль заменителя проводов на отдельном участке в линиях связи и в локальных сетях, хотя часто их применяют и для значительно более широких и уже не совсем локальных задач. В литературе встречаются и другие названия САРД: Radio-Ethernet, Radio-LAN, беспроводная xDSL, радиомодемы и др.
Существует несколько технических решений построения систем абонентского радиодоступа, имеющих своей целью удовлетворить те или иные потребности абонентов. Эти решения можно свести к четырем основным методам использования САРД:
- для радиодоступа в отдельном помещении;
- для радиодоступа в офисе;
- для радиодоступа в микрорайоне;
- для радиодоступа в пригородной зоне.
Рассмотрим отдельно назначение и особенности применения этих методов, технические решения и характеристики, которые достигаются при реализации данных методов.
Важными преимуществами радиодоступа, по сравнению с доступом по кабелю, являются:
скорость и оперативность предоставления абонентам соответствующих услуг связи;
удобство для абонента при пользовании тем или иным терминалом: абонентской станцией, персональным компьютером и др;
значительно меньшие затраты на выполнение работ по предоставлению услуг;
капитальные затраты на создание сети радиодоступа уменьшаются в 1,5-2 раза;
- довольно просто и гибко происходит расширение сети;
- количество нарушений на линии связи «станция-абонент» сокращается, так как уменьшается количество механических контактов на этой линии; Наряду с преимуществами в этих системах есть и недостатки. Применение САРД в отдельном помещении предоставляет ряд преимуществ по сравнению с доступом к сети при помощи кабеля. К основным преимуществам следует отнести:
- возможность абонента и его терминала свободно передвигаться в пределах своего рабочего места или комнаты, не теряя контакта с локальной сетью;
- когда ваш терминал (телефонный аппарат, факс, компьютер) соединён кабелем с розеткой, узлом доступа или другим фиксированным элементом, то это не только ограничивает маневры с оборудованием, а еще и мешает вашим действиям при эксплуатации и обслуживании техники. При радиодоступе этих недостатков нет;
- при наличии кабельного соединения всегда существует опасность по неосторожности зацепить этот кабель, что может привести к поломке, потере доступа или к травме;
- при радиодоступе довольно просто заменить один терминал на другой или при необходимости включить (выключить) параллельно рабочему еще один или несколько терминалов.
На рис. 5.22 показана схема варианта построения системы абонентского доступа двух терминалов при помощи радиоканала. Рассмотрим, каким образом происходит такой радиодоступ.
Абонентский доступ в помещении может обеспечиваться в различных диапазонах волн. Так, для его организации могут быть использованы радиоканалы в сантиметровом или дециметровом диапазонах волн, инфракрасные или оптические каналы. Радиоканалы являются более надежными, так как радиоволны, которые излучает микропередатчик, проникают через препятствия, а также довольно хорошо отражаются от окружающих предметов, так что уровень сигнала Рс на входе приемника превышает допустимый Рі >Рдопус почти везде в пределах помещения. Правда, при этом постоянно облучается персонал, хотя получаемые дозы являются мизерными и ими можно пренебречь.
Оптический диапазон видимых частот имеет хорошую экологическую характеристику, однако, он не является приемлемым с точки зрения надежности, так как в помещении действует много помех (блики солнца, осветительные лампы), которые могут нарушить надежность линий связи. Более конструктивным является использование инфракрасного диапазона. Этот диапазон хорошо себя зарекомендовал при дистанционном управлении телевизором или кондиционером. Все больше приборов, терминалов и сетевого оборудования выпускается с наличием в них инфракрасных портов. Конструктивно такие инфракрасные системы могут выполняться для помещения в целом или для отдельного рабочего стола. Радиодоступ по инфракрасному каналу чаще используется лишь в пределах нескольких метров. При попытке расширить зону действия этого доступа до 10 метров и больше возникают трудности организационного характера. Использование этого канала во дворе наталкивается на большие потери энергетики канала во время дождя и в туманах. Если нужно расширить зону действия радиодоступа в пределах помещения, следует перейти к использованию радиоканала. Это увеличит рабочую зону до 20...30 м, а также будут исключены случаи попадания приемника в зону тени. Для организации радиодоступа используют нелицензируемые частоты, например f = 2,45 ГГц. На этих нелицензируемых частотах разрешается работать всем, но мощность передатчика при этом не должна превышать 0,1...1 Вт. При таких незначительных уровнях две САРД могут стабильно, не мешая друг другу, работать на расстояниях 40...50 м. Чтобы повысить помехоустойчивость, в таких системах могут использоваться широкополосные сигналы, с помощью которых обеспечивается кодовый доступ (CDMA).
На рис. 5.23 представлен вариант организации абонентского радиодоступа в отдельном помещении.
Обмен информацией в линиях радиодоступа происходит по команде центрального ведущего устройства, которое работает в режиме опроса ведомых терминалов. Обмен происходит в пакетном режиме со скоростью 721 Кбит/с в прямом и 57,6 Кбит/с в обратном каналах. Каждому терминалу присваивается адрес объемом 48 бит. Количество ведомых терминалов до 7 единиц, они отвечают центральному устройству поочередно, то есть реализуется централизованный опрос, который исключает возникновение конфликтов среди абонентов в процессе доступа.
