Анализ построения современных хDSL технологий

DSL расшифровывается как Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия) – это одна из новейших технологий, которая позволяет соединять локальные сети и телефонные станции; обеспечивать доступ к удаленным сетям и Интернет. Организация линии DSL не требует организации работ по прокладке дополнительных телефонных кабелей. Современные технологии предоставляют возможность организации высокоскоростного доступа в Интернет для обычного пользователя, организаций и предприятий, превращая телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы. В названии хDSL символ «х» обозначает конкретный тип технологий цифровой линии DSL. Благодаря их многообразию пользователь может выбрать необходимую скорость передачи данных, которая зависит от параметров технологического оборудования и протяженности линии. Абонентская телефонная линия конструктивно не способна пропускать высокочастотные сигналы. Технологии же хDSL с помощью схем кодирования позволяют достигать мегабитовой скорости передачи данных. Исторически первой разработана технология IDSN.

---

Выполняем решение курсовых работ в короткие сроки.

---

. Самой современной и последней является сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия VDSL. Разработка новых систем проводиться постоянно, так и в технологиях хDSL. Вслед за IDSN разработаны: высокоскоростная цифровая абонентская линия HDSL, затем асимметричная цифровая абонентская линия ADSL и другие. Качество предлагаемых технологиями услуг можно определить по скорости передачи данных на расстояние. В технологии ADSL нисходящий поток данных передается со скоростью 1,5 — 8 Мбит/с, восходящий – 640 Кбит/с — 1,5 Мбит/с. VDSL при использовании асимметричной схемы обеспечивает нисходящий поток данных 13 — 52 Мбит/с, восходящий поток данных 1,5 — 2,3 Мбит/с. При симметричной схеме VDSL скорость – 13 — 26 Мбит/с. Скорость передачи данных зависит от расстояния, чем оно больше, тем скорость ниже. Так, при использовании ADSL на расстоянии 3 км скорость передачи 8 Мбит/с, через 6 км – 1,5 Мбит/с. Для VDSL такие цифры: через 300 метров – 52 Мбит/с, а через 1,5 км – 13 Мбит/с. При этом обеспечивается одновременное использование телефонной связи, высокоскоростного доступа в Интернет, загрузка видео, просмотр телевизионных каналов. Все остальные технологии хDSL дополнительно предоставляют возможность передачи голоса и видеосигналов в режиме on-line. Преимущество технологий DSL в том, что линия обеспечивает надежное, установленное соединение, не требует вложения значительных инвестиций при высокой скорости передачи данных. Развитие технологий DSL позволяет использовать необходимую технологию для решения конкретной проблемы. Для частных лиц вполне достаточно возможностей асимметричной технологии ADSL. Представителям бизнеса необходимо использовать симметричные технологии из-за большого потока передаваемой и принимаемой информации. Технологии ADSL позволяет одновременное использование еще и аналогового телефона, канала основного доступа ISDN, а при повреждении оборудования и телефонную связь. Основными кандидатами на решение проблемы передачи информации являются: цифровая абонентская линия хDSL, кабельные модемы, а также беспроводные и спутниковые технологии. Кабельные модемы являются внешними устройствами, подключаемыми к персональному компьютеру. Для доступа к сети используется система CMTS на базе концентратора доступа. При повышении количества пользователей скорость передачи сигнала резко уменьшается, что является большим недостатком данной технологии. Кроме, того технология беспроводной абонентской линии WLL для всех открыла доступ к телефонной сети общего пользования. Основное отличие сети на базе беспроводных линий заключается в том, что сигнал цифровых данных модулируется в радиочастотный, затем поступает на модем, демодулируется и направляется на ПК. Беспроводные системы дают возможность оперативно реагировать на изменения потребностей и количества пользователей. Использование спутников для высокоскоростной передачи очень заманчиво. Это позволит устранить многие социальные и географические проблемы, связанные с использованием технологий DSL: конфигурация волн любая, погода и условия местности не мешают и т.д. Однако все не так просто. Для того чтобы сигнал дошел до Вас, он должен преодолеть 70 000 км, т. е. о быстродействии сети пока можно только мечтать. Технологические затраты же будут огромными. Возможность выбора – главное достоинство цифрового мира телекоммуникаций. Новые технологии конкурируют, что позволяет верить в рост качества услуг и снижение их стоимости. Все технологии имеют шанс на существование. Выбор за пользователями. Задачи данного дипломного проекта. На основе анализа технической литературы, статей и установленных стандартов провести комплексный анализ существующих технологий хDSL, системного и эксплуатационного измерительного оборудования, обеспечивающего его работу. Рассмотреть наиболее часто используемые проекты построения сетей доступа на базе xDSL и выбрать наиболее оптимальный способ использования технологий хDSL при различных режимах эксплуатации.

В дипломной работе проведены сравнительные анализы технологий хDSL, системного и эксплуатационного измерительного оборудования, обеспечивающего его работу, а также рассмотрены решения проектирования сетей ШПД с наиболее оптимальными способами использования технологии хDSL при заданных режимах эксплуатации. Предложена схема проектирования сети ШПД на базе технологии хDSL. В настоящее время технологи проводного доступа: LAN, DSL, КТВ, OAN СКД позволяют решать конкретные проблемы обеспечения доступа к транспортным сетям. Наиболее часто применяются SHDSL, VDSL и ADSL – технологии. Анализ показывает, что xDSL - технологии применяются для решения следующих телекоммуникационных задач: в качестве «удлинителя» Ethernet, предоставление абонентам операторами связи доступа в транспортные сети по выделенным линиям при увеличении скорости подключения на существующих линиях; объединение в локальную сеть несколько удаленных подразделений. Технология SHDSL эффективна при объединении разнесенных подразделений на расстояние 7–8 километров в единую сеть, при симметричном дуплексном соединении с установленной полосой пропускания и высокими параметрами дальности, скорости передачи данных по витой паре, в приложениях, при использовании линии аналоговой телефонной связи. SНDSL – устройства совместимы с оборудованием различных производителей, что позволяет вместе использовать отдельные пары модемов и модульные концентраторы, соответствующие стандарту. Технологии ADSL эффективны при предоставлении массового доступа в Интернет, при подключении территориально разнесенных пользователей в единую сеть узлов на расстоянии 4–5 километров, при необходимо сохранить телефонную связь на используемых линиях, имея дефицит кабельной емкости на распределительных и магистральных кабелях. Технология VDSL эффективна при предоставлении услуг на расстоянии до 1,5 километров от точек присутствия, для интеграции действующих Ethernet-сетей со строящейся телефонной сетью; при интегрировании услуг передачи данных и телефонии на используемых линиях, в многоквартирных зданиях, при сверхвысокой пропускной способности канала передачи данных, дефиците кабельной емкости и необходимости сохранить телефонную связь на используемых медных линиях. Разработчики телекоммуникационного оборудования и специалисты по его эксплуата¬ции могут сделать оптимальный выбор алгоритма для реализации конкретного решения, используя технологии модуляции сигнала: 2B1Q, QAM, САР, DMT, OFDM. Алгоритм CAP, как разновидность QAM, дает возможность строить сети с большой спектральной эффективностью, простые и дешевые при реализации. Абонентские линии являются одной из составляющих сети доступа. Их строительство проводиться на основе высоко- и низкочастотных кабелей. Скорость передачи информации по АЛ зависит от значений электрических параметров кабелей: кроссового оборудования АТС, соединительных муфт, распределительных шкафов, оборудования xDSL, коробок и ящиков и т.д. Из-за электромагнитной связи между парами возникает взаимное влияние, что приводит к возникновению помех. Уровень взаимных помех определяется переходными затуханиями между парами на ближнем А0, на дальнем Аl концах и защищенности на дальнем конце Аз . Недостаточные однородность, симметрия кабельной пары, а также несогласованность кабельных пар с оборудованием xDSL являются источниками дополнительного воздействия как внешних, так и переходных помех. Для их оценки используют электрические параметры – затухание асимметрии и несогласованность. Наиболее распространенными технологиями ШПД, с помощью которых строятся высокоскоростные сети доступа по всему миру, являются технологии xDSL, FTTx, xPON. Способы организации сети ШПД зависят от состояния существующей сети телефонной связи и используемой технологии. Технология GPON на данный момент имеет больший потенциал развития по сравнению с FTTB и ADSL2+. Однако доступ в Интернет по этой технологии пока невелик. Это вызвано большей сложностью технологии PON, высокой стоимостью строительства сети и подключения новых абонентов, а также отсутствием резервирования в простейшей топологии дерева. На сегодняшний день доля xDSL технологий составляет 33% в частном, 49% - в корпоративном сегментах соответственно. По прогнозам экспертов J'son & Partners Consulting, число абонентов проводного ШПД к 2016 году составит 37,5 млн. и 1,57 млн. абонентов в частном и корпоративном сегментах. За четыре года проникновение услуг вырастет в частном сегменте с 48% до 68%, в корпоративном - с 66% до 74%. Совокупная доля технологии оптической передачи данных (FTTB и GPON) может достигнуть 84% в частном и 73% в корпоративном сегментах соответственно. Россия по числу абонентов в 2012 году является пятым крупнейшим рынком проводного ШПД и приближается к лидирующим странам, поднимаясь, каждый год на одну строчку рейтинга (в 2010 г. - 7 место, в 2012 г. - 5 место). Такие темпы развития сетей ШПД возможны благодаря поддержке государства и выполнению государственной программы Российской Федерации «Информационное общество (2011 - 2020 годы)».

1) Б.С. Гольдштейн, Н.А. Соколов, Г.Г. Яновский Сети связи: Учебник для ВУЗов. СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 400 с., илл. 2) С. И. Макаренко Системы многоканальной связи. Вторичные сети и сети абонентского доступа: учебное пособие / С.И. Макаренко, В.Е. Федосеев. – СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2014. – 179 с. 3) Schwartz, M., Information Transmission, Modulation and Noise, 4th end, McGraw-Hill, 1990. – p. 510 4) М.В. Гаранин, В.И. Журавлев, С.В. Кунегин Системы и сети передачи информации. Учебное пособие для вузов, Радио и связь, 2001. – 336с. 5) Р.К. Сагдиев «Цифровая модуляция. Исследование энергетической эффективности различных видов модуляции». Методическое пособие, Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет, 2013. – 8с. //Электронный ресурс – URL: http://tre.kai.ru/metod/files/TRS_pomehoust.pdf// 6) «Судьба медной абонентской линии в цифровом мире: переход от аналоговой к цифровой абонентской кабельной сети» //DSL-технологии. Статья //Электронный ресурс – URL: www.xdsl.ru// 7) Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: программа дисциплины для студентов по специальности «Прикладная информатика» - Ставрополь: СФ МГГУ им. М.А. Шолохова, 2008. – 18 с. 8) Александр Филимонов «Алгоритмы модуляции технологий хDSL» Статья – 23с. //Электронный ресурс. URL: Fish@ural.customas.ru// 9) ITU T L.19 Multi-pair copper network cable supporting shared multiple services such as POTS, ISDN and хDSL. ITU T05/2010. 10) В.А. Балашов Сети и оборудование широкополосного доступа по технологиям xDSL: [Уч. пособие] /В.А. Балашов, П.П. Воробиенко, А.Г. Лашко, Л.М. Ляховецкий. ? Одесса: Изд. центр ОНАС им. А.С. Попова, 2010. ? 208 с. 11) С.Г. Ильюшко Анализ и методика расчета электромагнитной совместимости в системах связи, радиолокации и телевидения: Учебное пособие. – Петропавловск-Камчатский, КамчатГТУ, 2007. – 105с. 12) В.И. Носков Лекция «Технология хDSL как основа построения современных систем передачи по медному кабелю»// Электронный ресурс. URL: its.kpi.ua// Киев, 2014. 13) Ю.М. Козаченко «Описание технологий построения фиксированного и подвижного широкополосного доступа». Статья. Сборник «Мир телекома» № 2, 2012. – 80с. 14) Курс лекций и статьи. //Электронный ресурс – URL: http://xdsl-modems.narod.ru/xdsl-modems.html// 15) Технологии широкополосного доступа xDSL. Инженерно-технический справочник /Под общ. ред. В.А. Балашова. Эко-Тендз, 2009. – 256 с.: илл. 16) П.Е. Литягин «Состояние и перспективы развития рынка производства и продаж оборудования ШПД». Статья. Сборник «Мир телекома» № 2, 2012. – 80с. 17) И.А. Исаева «Услуги на сетях широкополосного доступа». Статья. Сборник «Мир телекома» № 2, 2012. – 80с. 18) Распоряжение Правительства Российской Федерации от 20 октября 2010 г. N 1815-р «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Информационное общество (2011 - 2020 годы)» (Собрание законодательства Российской Федерации, 2010, N 46, ст. 6026) /утратило силу/ 19) Постановление Правительства РФ от 15 апреля 2014 г. N 313 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Информационное общество (2011 - 2020 годы)» //Электронный ресурс. Система Гарант – URL: http://base.garant.ru// 20) А.В. Долбилов «Опыт и планы строительства сетей широкополосного доступа в странах мира». Статья. Сборник «Мир телекома» № 2, 2012. – 80с. 21) Исследования компании J'son & Partners Consulting. Электронное периодическое издание «ИКС-медиа» № 10, 2013г. //Электронный ресурс – URL: www.iksmedia.ru// 22) Электронный ресурс//. URL: http://nalchik.rt.ru/sp//