Download
1 / 34
350 likes | 454 Views
Přístupové sítě. Struktura telekomunikační sítě : Zařízení síťových uzlů : slouží k vlastnímu poskytování služeb , ústředny sítí s přepojováním okruhů, směrovače paketových sítí,
E N D
Přístupové sítě Struktura telekomunikační sítě : Zařízení síťových uzlů : slouží k vlastnímu poskytování služeb, ústředny sítí s přepojováním okruhů, směrovače paketových sítí, informační zdroje (servery,databanky,..) Páteřní sítě : přenos signálů mezi uzly sítě, tvoří ji spojnice a uzly, spojnice jsou fyzické přenosové cesty Přístupové sítě : přenos signálů mezi KZ a síťovými uzly, zajišťují přístup jednotlivých účastníků ke službám, příp. lokálních sítí k veřejné telekomunikační síti NOVĚ: od původních metalických tf. přípojek se vyvinuly vmultifunkční vysokorychlostní sítě Nadstavbu těchto částí tvoří TMN (Telecommunication Management Network), řídící a dohledová síť
Páteřní sítě: • přenos provozního zatížení mezi uzly sítě • přenos signálů stovky Mbit/s - stovky Gbit/s • transport signálů na velké vzdálenosti • přenosová zařízení jsou umístěna v objektech provozovatelů • využívají optické přenosové cesty,vlnový multiplex Přístupové sítě: • sběr provozu z dané oblasti do obslužného uzlu telekomunikační sítě • přenos signálů různých rychlostí (přenos hovorů,dat, obrazu, video, multimédia) • přenos na krátké a střední vzdálenosti • přenosové zařízení je dislokováno u uživatele (napájení, ochrana neoprávněného zásahu,…)
Současný trend: V páteřních i přístupových sítích se využívají shodné principy zpracování signálů , sdružování signálů různých telekomunikačních služeb
Přenosová média přístupových sítí • Metalické vedení -symetrické páry : telefonní páry v místních kabelech, vnitřní rozvody budov - koaxiální kabely : sítě kabelové televize CATV, počítačové sítě sběrnicového typu - silová vedení : současně využívaná pro sdělovací signály (PLC- Power Line Communication) • Optické prostředí - optické vlákno - optické směrové spoje (radiová pojítka, nad 3 000 GHz)
3. Radiové prostředí • směrové spoje bod-bod (P - P) • přístup bod – mnoho bodů (P- MP) : distribuční přístupové systémy FWA (Fixed Wireless Access), fixní vlnový přístup : využití volných a vymezených pásem ( přes IO) • mobilní sítě (přenos dat CDMA,UMTS) • družicové systémy Pozn.: nejběžnější - metalické symetrické páry nejperspektivnější – optická vlákna (připojení instituci, firem) specifická síť – rádiové prostředky , výhoda operativníhonasazení, překlenutí značných vzdáleností s minimálními náklady
Přístupové technologie xDSL • DSL- digitální účastnické přípojky, Digital Subscribe Line • xDSL- technologie založené na nevyužité kapacitě přenosového média účastnického přípojného vedení telefonní sítě • sdílení přenosové kapacity účastnické smyčky jednak operátorem IDN sítě a poskytovatelem připojení do internetu • znak: vyšší Vp řádově desítek Mbit/s Základní provedení : • HDSL (High-Bit-Rate DSL) • SDSL (Symmetric DSL) • ADSL ( Asymmetric DSL) • VDSL ( Very - High- Speed DSL)
Přehled xDSL • HDSL nabízí přenos obousměrného toku PCM s Vp=2Mbit/s, obousměrně po 2-3 párech úč. vedení, každé vedení nese dílčí část datového toku, kód 2B1Q – čtyřstavový signál složený z dibitů. Oblast použití : připojením pobočkových ústředen na pronajatých okruzích, dosah 3km • SDSL je vývojové pokračování technologie HDSL, využívá 1 pár účastnického vedení , Vp=2,3Mbit/s, kód 3B1Q – osmistavový signál složený z tribitů. Oblast použití: dosah 3km HDSL a SDSL obsahuji měniče v základním pásmu, v přídavném zařízení probíhá změna kódu – překódování signálu s potlačením stejnosměrné složky.
Technologie ADSL • přípojky ADSL využívají metalické přípojné párypřístupové sítě v podstatně širším kmitočtovém pásmu než předchozí xDSL • Rozdíl od HDSL a VDSL: přenáší digitální signály v kmitočtově přeloženém pásmu a tím zachovává navíc i funkci původní telefonní přípojky • Koncepčně se ADSL orientuje na domácnosti, malé firmy, práce z domova – umožní po stávajícím telefonním vedení širokopásmové služby
Hlavní znaky ADSL • asymetrie přenosových rychlostí : - ve směru k účastníkovi (sestupně) do 8Mb/s, 2.generace : ADSL 2+ vyšší Vp, rozšířením fr.spektra - ve směru od účastníka (vzestupně) do 1Mb/s - princip kmitočtového dělení se realizuje na obou stranách metalického úč.vedení pomocí rozdělovače – - splitter • vysokorychlostní přenos zajišťují ADSL modemy • modem na straně ústředny je součástí účastnického multiplexoru DSLAM (DSL Access Multiplexor)
Rozbočovač (splitter)na straně účastníka funguje jako kmitočtová výhybka : signály se od sebe frekvenčně oddělují pomocí pasivních filtrů : - dolní část frekvenčního spektra signálu prochází přes DP určenou pro telefonní kanál, - horní část frekvenčního spektra projde přes HP a je na obou stranách vedení přivedena k ADSL modemu Pozn.: filtry mohou být instalovány přímo v modemu Funkce ADSL modemu: Frekvenční pásmo přenosového kanálu ADSL 0 až 1,104 MHz je přes DMT modulaci (Discrete Multi-Tone Modulation – diskrétní vícekanálová modulace) rozděleno do 256 frekvenčně oddělených subkanálů a každá nosná frekvence subkanálu je modulována přes QAM modulaci . ADSL MODEM = měnič datového signálu v přeloženém pásmu
Přípojka VDSL • poskytuje nejvyšší přenosové rychlosti (v symetrickém režimu 26 Mb/s, v asymterickém režimu 52 Mb/s ve směru od poskytovatele) • vychází ze stejného principu jako ADSL, tzn.oddělení druhů přenosů pomocí splittru • nevýhoda : dosah max. 1,6 km
Přístupové systémy kabelové televize CATV • Rozšíření v městských aglomeracích, sdílené médium • Realizují se jako hybridní přístupové sítě, využívají kombinaci optického vlákna a metalického koaxiálního kabelu • Vedle distribuce TV programů možnost nabídky obousměrných datových přenosů, tzn. připojení k Internetu, k telefonní sítí (při nízkých dodatečných nákladech zhodnocení sítě) • Digitální CATV – alternativní způsob šíření DVB (Digital Video Broadcast), vedle satelitního a pozemského vysílání • Postup: - signály obrazu a zvuku se komprimují a kódují dle standardu MPEG 2 - pak se 4-5 programových toků muliplexuje do společného transportního toku - transportní tok je již modulačním signálem pro síť CATV a moduluje se nanosnou frekvenci vybraného TV kanálu (přes QAM)
Příklad řešení struktury CATV s optickou primární sekci hvězdicové topologie • Síť CATV je „sdílené médium“, pomoci kterého jsou účastníci připojení k centrálnímu uzlu - hlavní stanici • Uzel - distribuuje informace ke KZ - zprostředkuje spojení s okolním prostředím Pomocí frekvenčního multiplexu lze do signálu CATV vložit nejen TV pásmo - ale i obousměrný telefonní a datový provoz Obousměrný přenos se realizuje frekvenčním dělením : - frekvenční pásmo pro směr k účastníkovi: 65-850 MHz - směr zpětný : 5 – 65 MHz Účastnická koncová zařízení se označují : KABELOVÉ MODEMY
Struktura systému CATV CATV jako hybridní síť se dělí do dvou úrovní : - vyššíúroveň: primární , tzv.distribuční část , vede k distribučnímu uzlu poskytovatele, optická sekce CATV : OLT –Optical Line Terminal (optické linkové zakončení na straně operátora) - nižší úroveň : sekundární , tzv. zásobovací část, zásobuje uživatele požadovanými službami koaxiální sekce CATV: ONU – Optical Network Unit (optická ukončovací jednotka na straně uživatele) Rozvod CATV: Realizován pomocí sdíleného média – koaxiálneho kabelu, který je přes tzv.rozbočovač přiveden k jednotlivým uživatelům.
Optické přístupové sítě:OAN- Optical Access Network - vysoké přenosové rychlosti stovky Mb/s až Gb/s - spolehlivost , bezpečnost přenosu - efektivnost přenosu ve vztahu ke kapacitěsítě Základní funkční části OAN : - OLT( Optical Line Terminal) je rozhraní mezi přístupovou sítí a sítěmi operátorů telekomunikačních služeb (strana sítě) - ONU (Optical Network Unit) je rozhraní mezi koncovým zařízením účastniků a přístupovou sítí (strana uživatelů) - ODN (Optical Distribution Network) je optická distribuční síť Distribuci signálu zajišťuje rozdělovač -Splitter, rozdělí signál do požadovaného počtu dílčích směrů, neprovádí zesilování a ani jiné úpravy signálu - pasivní optická síť. ONU obdrží od poskytovatele časově multiplexovaný signál a vybere pouze jemu příslušející časový kanál. Aktivní optická síť obsahuje aktivní síťové prvky – např. v podobě digitálního přenosového zařízení (SDH)
Obousměrný přenos v optických přístupových sítích lze zajistit vlnovým dělením – multiplexem WDM (Wavelength Division Multiplex), použitím optických filtrů. Podle rozhraní rozeznáváme systémy kombinace optický - metalický kabel (HFC-Hybrid Fiber Coax), tzv. hybridní technologie řešení přístupové cesty • FTTO (Fibre to the Office) , optické vlákno je přivedeno přímo ke koncovému zařízení účastníka s velkými nároky na kapacitu přístupové sítě – velká firma • FTTH (Fibre to the Home), optika až do bytu keKB sítě (zásuvka) • FTTB (Fibre to the Building),optika až do budovy účastníků, kteří jsou připojení přes vnitřní účastnické rozvody
Širokopásmové rádiové přístupové sítě • Širokopásmové rádiové přístupové systémy FWA (Fixed Wireless Access) – perspektivní řešenípropevný radiový přístup • Výhody: rychlost výstavby, jednoduchá instalace u zákazníka, alternativa kabelové přístupové sítě • Ozn.: PMP, tj. radiový přístupový systém point-multipoint • Princip: spojení je realizováno prostřednictvím základnových stanic BS (Base Station), k nimž je přes radiové rozhraní připojeno několik SAS (Subscriber Access Systém) - KZ v rámci obsluhované lokality, lokalita je rozdělena do několika sektorů • Jednotlivé BS jsou napojeny do páteřní sítě
Interference mezi sektory ( rušení ) systému PMP se řeší: • instalaci kvalitních směrových antén BS a antén KZ, tzv.úzce směrové antény • každému sektoru v okolí BS se přidělí jiné frekvenční spektrum, tzn. střídání používaných frekvencí • sousedící sektory užívají různé frekvence
Standardy bezdrátových přístupových sítí • IEEE 802.11 – bezdrátové lokální sítě Wifi, Wireless Fidelity (2,4GHz, 5GHz) • IEEE 802.15 – bezdrátové osobní sítě, Wireless Personal Area Network, WPAN • IEEE 802.16 – Wireless Metropolitan Network WiMax ( 2 - 11 GHz–nevyžaduje přímou viditelnost,vyšší dosah až 48 km, zahrnuje licenční i sdílené pásma) • IEEE 802.20 – mobilní širokopásmový bezdrátový přístup, Mobile Broadband Wireless Access, MBWA IEEE – Institute of Electrical and Elektronics Engineers
