680 likes | 933 Views
Глобальные сети. Сети д оступа. Последняя миля. Последняя миля ( Last mile ) — это канал, соединяющий конечное клиентское оборудование с узлом доступа провайдера в точке присутствия
E N D
Глобальные сети Сети доступа
Последняя миля • Последняя миля (Last mile) — это канал, соединяющий конечное клиентское оборудование с узлом доступа провайдера в точке присутствия • Точка присутствия (Pointofpresence) — крайний участок сети, на котором представлено оборудование провайдера • Сеть доступа -
Проблема последней мили • Возникает при построении сетей доступа • Заключается в выборе способа организации абонентского подключения к сети и выборе соответствующего оборудовании • Требования — скорость передачи данных, невысокая цена, доступность (разветвленная инфраструктура)
Технологии • Коммутируемый доступ • ISDN • Кабельное • WiMAX • «Мобильный интернет» (GPRS, EDGE, 3G …) • xDSL • Ethernet
Коммутируемый доступ • Коммутируемый доступ (dial-up) — сервис, позволяющий компьютеру, используя модем и телефонную сеть общего пользования, подключаться к другому компьютеру для передачи данных (например, для доступа в сеть Интернет).
Граница Шенона • граница Шеннона (Shannonlimit) –максимальная скорость передачи, для которой код имеет возможность исправить ошибки в канале с заданным отношением сигнал/шум • Для коммутируемой телефонной сети общего пользования граница Шенона составляет 35 кбит/с
Граница Шенона • Граница Шенона зависит от расстояния, на которое передается аналоговый сигнал • Линии между АТС цифровые • При установке оборудования провайдера на АТС расстояние сокращается в 2 раза – граница Шенона – 64 кбит/с
Коммутируемый доступ • Достоинства • Доступность в любой точке, где есть телефонная линия • Не требуется предварительная настройка линии • Недостатки • Долгий процесс установления соединения • Низкая скорость • Занимает линию • Цена за время соединения без учета цены доступа
ISDN • Integrated Services Digital Network – цифровая сеть с интеграцией обслуживания • Задача – передача данных со скоростью до 64 кбит/с по 4-килогерцовой проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон, факс, и пр.).
ISDN • Для объединения в сети ISDN различных видов трафика используется технология TDM (TimeDivisionMultiplexing, мультиплексирование по времени) • Элементарный канал для каждого типа трафика • Несколько видов каналов
Интерфейс базового уровня • Basic Rate Interface, BRI • 2B+D • D подключен постоянно • 1 или 2 B подключаются при необходимости • 2 B канала могут быть подключены к разным адресатам
Интерфейс первичного уровня • PrimaryRateInterface, PRI • используется для подключения к широкополосным магистралям, связывающим местные и центральные АТС или сетевые коммутаторы • для стандарта E1 (Европа) 30B+D. • для стандарта Т1 (Северная Америка и Япония) 23B+D.
Достоинства ISDN • Одновременная передача данных и голоса • Гарантированное качество обслуживания • Возможность динамического соединения точка-точка (видеосвязь) • Выбор поставщика Интернет услуг
Недостатки ISDN • Стоимость • Маленькое расстояние без повторителей • Маленькая скорость BRI • Слабые перспективы • Не распространен в Беларуси
Кабельный интернет • Существующая инфраструктура • Высокая скорость (40/10 Мбит/с) • Общая шина • Как правило ассиметричный канал • Высокие требования ко ВСЕЙ кабельной системе
Достоинства кабельного интернета • Большая дальность • Высокая скорость • Приемлемая цена
Недостатки кабельного интернета • Полоса пропускания зависит от количества пользователей • Непостоянная полоса пропускания • Не гарантируется полоса пропускания
WiMAX • Дальность - несколько километров • Интересен при низкой плотности абонентов • Недостатки • ограниченный выбор клиентских устройств • использование диапазона частот требует лицензирования • Излучение
«Мобильный интернет» • Обеспечивается операторами сотовой связи • Мобильные пользователи • Множество технологий (GPRS, EDGE, 3G …) • Основное преимущество – мобильность
Недостатки «мобильного интернета» • Использование диапазона частот требует лицензирования • Излучение • Дороже проводного доступа
xDSL • Семейство технологий • Работает по выделенным телефонным линиям (может работать совместно с телефоном) • Симметричные и ассиметричные технологии • Самая известная технология – ADSL
Достоинства xDSL • Существующая инфраструктура • Высокая скорость • Низкая цена • «Свободный телефон»
Недостатки xDSL • Выбор провайдера на этапе установки оборудования • Оборудование провайдера на АТС • Не все подстандарты совместимы с сигнализацией
Ethernet • Высокая скорость • ЦЕНА • Интересен при высокой плотности абонентов (домашние сети)
Наиболее перспективные • ADSL • Кабельный интернет • Ethernet • WiMAX • «Мобильный интернет»
Семейство технологий xDSL
Задачи xDSL • DSL (DigitalSubscriberLine) — цифровая абонентская линия • Обеспечение высокоскоростной передачи данных по существующим телефонным коммуникациям
Требования к технологии • должны работать на существующих телефонных линиях • не должны мешать работе различной аппаратуры абонента (не обязательно) • Скорость должна быть выше теоретического предела в 64Кбит/сек. • должны обеспечивать постоянное подключение.
Области применения • Широкополосный доступ в Интернет • Связь двух недалеко расположенных зданий по существующей телефонной проводке • Ethernet over VDSL • Соединение базовых станций
HDSL (High Data Rate Digital Subscriber Line) • первая технология высокоскоростной передачи данных по телефонным кабелям • скорости T1 (1,544 Мбит/с) или E1 (2 Мбит/с) • максимальная скорость поддерживается только на расстоянии не более 4,5 км • Использует 1 или 2 скрученные медные пары
SDSL (SymmetricDigitalSubscriberLine) • Вариант HDSL • используется только одна пара кабеля • обеспечивает одинаковую скорость передачи данных как в сторону пользователя, так и от него • две модификации: MSDSL и HDSL2
SHDSL (Single-pair High-speed Digital Subscriber Line) • обеспечивает симметричную дуплексную передачу данных • до 7 Мбит/с по одной паре • до14 Мбит/с по двум парам • Дальность от 3,5 до 6 км
VDSL (Very-high data rate Digital Subscriber Line) • современное xDSL решение • продукт эволюции и конвергенции технологий ADSL и G.SHDSL • от 13 до 52 Мбит/с в направлении от сети к пользователю • до 11 Мбит/с от пользователя к сети • 26 Мбит/с в каждом направлении в симметричном режиме • Максимальные показатели в смешанной медно-оптической сети доступа
DSL-604 Домашние пользователи/малые офисы DEV-300 EoVDSL модем DSLAM DSL-700 EoVDSL маршрутизатор Splitter DHS-3224V Широкополосное решение D-Link для сети доступа DSL-1500 Домашние пользователи/ малые офисы Корпоративные пользователи ADSL ADSL DSL-504 SHDSL ATM коммутатор ADSL DSL-200/300 Домашние пользователи IP коммутатор/ маршрутизатор Internet Gigabit Ethernet
Широкополосный доступ в Интернет ADSL
Особенности ADSL • «Свободный телефон» • Высокая скорость передачи данных • Работа как с частотными разделителями, так и без них • Разрабатывалась специально для предоставления широкополосного доступа в Интернет. • Алгоритм модуляции DMT(Discrete Multi Tone)
Центральная частота восходящего потока (69 КГц) Центральная частота нисходящего потока (276 КГц) POTS Splitter 7 16 31 64 255 Несущие Полоса голоса 26 КГц 4.3125 КГц 1.1 МГц Мультиплексирование с разнесением по частоте • Один из двух вариантов функционирования ADSL системы • Центральная частота восходящего потока #16 (69 КГц) • Центральная частота нисходящего потока #64 (276 КГц) • Диапазон поднесущих частот восходящего потока: 7 - 31 • Диапазон поднесущих частот нисходящего потока: 32 - 255
Эхоподавление Центральная частота восходящего потока (69 КГц) Центральная частота нисходящего потока (276 КГц) POTS Splitter 7 16 31 64 255 Несущие Полоса голоса 26 КГц 4.3125 КГц 1.1 МГц Режим эхоподавления • второй режим функционирования ADSL систем
Механизм адаптации к линии алгоритма Соотношение сигнал/шум Биты на канал Биты на канал dB 15 = Частота Частота Частота Теоретически максимальная скорость передачи при кодировании одним каналом 15 бит Во время инициализации происходит анализ соотношения сигнал/шум в диапазонах всех каналов В зависимости от измеренного соотношения с/ш выбирается тип кодирования
Полоса ТФОП ADSL AnnexA Upstream ADSL AnnexA Downstream 640 Кбит/с 8 Мбит/с 40 Кбит/с Каналы 6 -- 31 Каналы 32 -- 255 0 -- 4 КГц 26 КГц 138 КГц 1.1 МГц Частотный диапазон ADSL AnnexA • Используется три разнесенных частотных диапазона для передачи голоса и данных. • Несовместим с охранной сигнализацией
Полоса ТФОП ADSL AnnexA Upstream ADSL AnnexA Downstream 640 Кбит/с 8 Мбит/с 40 Кбит/с Каналы #6 -- #31 Каналы #32 -- #255 0 -- 4 КГц 26 КГц 138 КГц 1.1 МГц Сравнение Annex A и Annex B Полоса ТФОП ADSL AnnexB Upstream ADSL AnnexB Downstream Полоса ISDN 640 Кбит/с 8 Мбит/с 40 Кбит/с Каналы #32--#63 Каналы #64--#255 0 -- 4 КГц 26 КГц 138 КГц 272 КГц 276 КГц 1.1 МГц
Частотный фильтр (splitter) • Используется для разделения голосового сигнала и сигнала ADSL. • уменьшает помехи на телефон
Микрофильтр • Стандарт G.lite описывает режим функционирования устройств ADSL без частотного разделителя. • Однако при этом наблюдаются неприятные шумы в телефонной трубке. • Решение – микрофильтр. MF MF
Family Description Ratified ADSL 24Mbit/s ADSL G.992.1 G.DMT 1999 ADSL2+ ADSL G.992.2 G.lite 1999 ADSL ADSL 12Mbit/s ADSL2 Скорость (Mbit/s) ADSL2 G.992.3 G.DMT.bis 2002.08 ADSL 8Mbit/s ADSL2 G.992.4 G.lite.bis 2002.08 RE ADSL2 ADSL2+ G.992.5 2003.02 READSL2 ANNEX L 2003.10 5.6 6.8 5.8 Расстояние (км) ADSL ADSL2 ADSL2+ READSL2 Утвержден Июль 1999 Август 2002 Февраль 2003 Октябрь 2003 Используемые частоты 1.1 MHz 1.1 MHz 2.2 MHz 2.2 MHz Максимальная скорость Downstream 8 Mbps 12 Mbps 24 Mbps 12 Mbps Максимальное расстояние 5,6 км 5,8км 5,8км 6,8 км ADSL/ADSL2/ADSL2+
ADSL2 • Лучшая работа на длинных линиях • До 12Мбит/с- скорость нисходящего потока • До2,8Mбит/с – скорость восходящего потока (AnnexM) • Увеличение дальности на 200м • Улучшение диагностики • Оптимизация процедуры инициализации соединения (время инициализации уменьшено с 10 до 3 сек) • Алгоритм адаптации скорости соединения без разрыва и повторной инициализации соединения (SRA) • Алгоритм Bit Swapping (BS) • Несколько режимов энергопотребления
Увеличение дальности и(или) скорости
Алгоритм адаптации скорости соединения • Seamless rate adaptation, SRA • Изменение скорости соединения происходит без пауз в передаче данных