Технологии проводного доступа В. Ю Деарт

Технологии проводного доступа В. Ю Деарт

Функциональная схема NGN

Назначение уровней NGN • Уровень доступа предназначен для предоставления пользователям высоскоростных каналов связи с транспортной сетью. На этом уровне выполняется агрегация трафика. • Транспортный уровень предназначен для прозрачной передачи мультисервисного трафика между потребителями с заданным качеством обслуживания. • Уровень управления коммутацией и передачей предназначен для управления процессом обслуживания вызовов, что включает обработку сигнальной информации, маршрутизацию вызовов и управление информационными потоками. • Уровень управления услугами предназначен для реализации и поддержки сложных услуг.

Информационная структура дома

УСЛУГА TRIPLE PLAY (1) Полоса пропускания для услуги Triple Play = высокоскоростной доступ в Интернет + передача ТВ + передача голосовых сообщений через IP сеть Bandwidth = HSI + IPTV + Vo. IP HSI: 0, 5 - 1, 0 Мбит/с IPTV: MPEG 2 - 4, 3 Мбит/с, HDTV -10 Мбит/с Vo. IP: nx 80 кбит/с (G. 711) B = 1 Мбит/с + 4, 3 Мбит/с + nx 80 кбит/с > 6 Мбит/с

УСЛУГА TRIPLE PLAY (2) Полоса пропускания для услуги Triple Play = высокоскоростной доступ в Интернет + доступ к локальным ресурсам + передача ТВ + передача голосовых сообщений через IP сеть Bandwidth = HSI + LRA+ IPTV + Vo. IP HSI: 0, 5 - 2, 0 Мбит/с LRA: 1 Мбит/с IPTV: 2 х. SDTV – 2 x 4 Мбит/с и HDTV -15 Мбит/с Vo. IP: 3 x 80 кбит/с B = 2 Мбит/с + 1 Мбит/с + 23 Мбит/с + 0, 3 Мбит/с > 27 Мбит/с

Функциональная структура сетей доступа

Классификация проводных сетей доступа

Структура широкополосного доступа в г. Москве

Технология ADSL

Схема включения ADSL модема

Модуляция DMT Тф. ОП Upstream Downstream 38 Несущие, 1 7 29 255 (4) (25) (138) (165) (1, 100) №(к. Гц) Количество бит на символ (r) Разрядность QAM (2 r – QAM) Требуемое SNR (д. Б) для BER 10 -7 4 16 – QAM 21, 8 6 64 – QAM 27, 8 8 256 – QAM 33, 8 9 512 – QAM 36, 8 10 1024 – QAM 39, 9 12 4096 – QAM 45, 9 14 16384 – QAM 51, 9

Спектры ADSL Annex A (Тфо. П), Annex B (ISDN) Total Bandwidth = 1. 1 MHz = 255 Tones Tone Spacing = 4. 3 k. Hz FULL UP DOWN POTS 7 29 38 255 LITE UP DOWN POTS 7 29 38 127 ISDN UP DOWN Compared to POTS – 15% bandwidth 29 48 63 255

Скорости передачи ADSL/VDSL Обязательная скорость Достижимая скорость Рекомендация Downsream/Upstream Downstream/Upstream ADSL(G. 992. 1) 6, 144 / 0, 64 Мбит/c 8 / 1, 5 Мбит/c ADSL 2(G. 992. 3) 8 / 0, 8 Мбит/c 15/ 1, 5 Мбит/c ADSL 2+(G. 992. 5) 16 / 0, 8 Мбит/c 24, 5 / 1, 5 Мбит/c VDSL (G. 993. 1) 20 / 5 Мбит/c 55 /15 Мбит/c VDSL 2 (G. 993. 2) 30/10 Мбит/c 80/30 Мбит/c

Спектр частот VDSL f 0 f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 ISDN POTS DMT f ~25 k. Hz 138 k. Hz 1. 1 MHz 12 MHz optional upstream band downstream band upstream band ADSL 0. 138 1. 1 MHz • Plan 997 or plan B – optimized for symmetry down up down up 0. 138. . 0. 276 3. 0 5. 1 7. 05 12. 0 MHz • Plan A or plan 998 - optimized for asymmetry down up down up 0. 138. . 0. 276 3. 75 5. 2 8. 5 12. 0 MHz • Band plan with ADSL spectrum not used down up down up 0. 138 1. 1 3. 0 5. 1 7. 05 12. 0 MHz

Концепция IP DSLAM 1 st mile 2 nd mile DSL with x. DSL ASAM FE, Gb. E Ethernet backhaul ATM over DSL ATM Ethernet swich DSL with x. DSL ISAM FE, Gb. E Ethernet backhaul ATM over DSL Ethernet swich DSL with Ethernet x. DSL ISAM FE, Gb. E Backhaul Eth over DSL Ethernet Eth “Direct Ethernet” swich Ethernet = IWF – Inter. Working Function

Стандарты технологии SHDSL

Развитие технологии SHDSL • SHDSL. bis • - ITU-T G. 991. 2 Annex G in 2005 • - Полный дуплекс с использованием 1, 2 или 4 пар (channel bonding) • -Использование кода. Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation (TC PAM) с 16 уровнями или 32 уровнями • - Режим адаптации скорости передачи – Симметричная скорость передачи данных от 192 kbps до 5696 kbps по 1 паре!

Стандарты Ethernet Стандарт Спецификация Максимальная длина Тип кабеля Требуемое подуровня MAC кабеля кол-во пар 10 Base 5 802. 3 500 м 50 -Ohm толстый коаксиальный — кабель 10 Base 2 802. 3 185 м 50 -Ohm тонкий коаксиальный — кабель 10 Base. T 802. 3 100 м Витая пара Категории 3, 4, или 5 2 UTP 10 Base. FL 802. 3 2000 м Оптоволокно 1 100 Base. TX 802. 3 u 100 м Категория 5 UTP 2 100 Base. T 4 802. 3 u 100 м Категория 3 UTP 4 100 Base. T 2 802. 3 u 100 м Категория 3, 4, or 5 UTP 2 100 Base. FX 802. 3 u 400/2000 м Многомодовое волокно 1 100 Base. FX 802. 3 u 10, 000 м Одномодовое волокно 1 1000 Base. SX 802. 3 z 220 -550 м Многомодовое волокно 1 1000 Base. LX 802. 3 z 3000 м Одномодовое волокно или 1 Многомодовое волокно 1000 Base. CX 802. 3 z 25 м экранированная медь 2 1000 Base. T 802. 3 ab 100 м Категория 5 UTP 2

Структура активной Ethernet сети

Типовая схема подключения в здании

Достоинства и недостатки активных сетей • Недостатки • 1. Наличие активного оборудования требует организации электропитания для всех мостов и коммутаторов. • 2. Активное оборудование, расположенное в электрошкафах, требует защиты от вандалов. • 3. Наличие цепочек коммутаторов приводит к снижению пропускной способности и надежности. • 4. Невозможность обеспечить качество обслуживания Qo. S для различных категорий пользователей. • 5. Большое количество проводов (мин. 2 пары) на пользователя. • Достоинства • 1. Быстрое развертывание и дешевая эксплуатация

Home. PNA • Разработана альянсом Home Phoneline Networking Alliance • Стандарты HPNA 1. 0, HPNA 1. 1, HPNA 2. 0, HPNA 3. 0 • Рекомендации МСЭ-Т: G. 989. 1, G. 989. 2, G. 989. 3 • Область применения: доступ в Интернет для жителей многоквартирных домов

СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ ДОСТУПА НА ОСНОВЕ Home. PNA

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТОВ HPNA Стандарт Скорость Дальность передачи связи HPNA 1. 0 1 Мбит/с 150 м HPNA 1. 1 1 Мбит/с 300 м HPNA 2. 0 10 Мбит/с 350 м HPNA 3. 0 100 Мбит/с 50 м

КОНЦЕПЦИЯ FTTX • FTTH (Fiber to the home) – волокно до жилого дома, • FTTB (Fiber to the building) – волокно до офисного здания, • FTTP (Fiber to the premises) – обобщенное понятие, объединяющее варианты FTTH и FTTB, • FTTO (Fiber to the office) – аналогично FTTB, • FTTC (Fiber to the curb) – волокно до кабельного шкафа, • FTTCab (Fiber to the cabinet) – аналогично FTTC, • FTTR (Fiber to the remote) – волокно до удаленного модуля, концентратора, • FTTOpt (Fiber to the optimum) – волокно до оптимального, с точки зрения оператора, пункта

РАЗНОВИДНОСТИ PON Технология ATM PON Broadband Ethernet PON (EPON) Gigabit PON (APON) PON (BPON) (GPON) Скорость 155, 622 1250, 2500 нисходящего потока ↓, Мбит/с Скорость 155, 622 1250 155, 622, 1250, восходящего 2500 потока ↑, Мбит/с Стандарт G. 983. x IEEE 802. 3 ah (EFMP) G. 984. x Особенности Трафик: речь, данные, видео; Основной вид Трафик: речь, технологии симметричный/асимметричн трафика: передача данные, видео; ый режимы; 1550 нм ↓, 1310 данных по расширенные нм ↑; 32 терминала по 20 технологии Ethernet; возможности по Мбит/с, дальность связи 20 симметричный передаче IP км; динамическое назначение режим; 1490 нм ↓, трафика; полосы частот (DBA), 1310 нм ↑; 32 симметричный/ возможность работы на терминала по 30 асимметричный дополнительных длинах волн Мбит/с, дальность режимы связи 20 км; поддержка OAM

Структура сети GPON PON P-OLT Data path Splitters 1490 nm 2. 4 Gb/s 1310 nm 1. 2 Gb/s 1550 nm V-OLT ONT 60/20 km max, split to 64 subscribers

Сравнение технологий % subscriber VDSL 2 PON/(P 2 P) DISTANCE ADSL 2+ from CO (Europe) (FTTN) (FTTU) Theoretical Bandwidth 8 13 24 >50 >100 (Mbps) 0, 5 km 8 10 18 32 >100 Average 1 km 8 9 16 26 > 100 18% real Conditions 3 km 7 7 9 - > 100 78% 6 km 1 2 2 - > 100 97%

ПРЕИМУЩЕСТВА PON • Через одно оптоволокно подключается большое количество абонентских терминалов. → Невысокая стоимость построения сети. • Сеть строится с использованием пассивного оборудования. → Низкие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание сети. • Ввод новых узлов не оказывает влияния на действующую сеть. → Возможность постепенного наращивания сети.

HFC • Стандарты: DOCSIS 1. 0, DOCSIS 1. 1, DOCSIS 2. 0, Euro-DOCSIS • Рекомендации МСЭ-Т: J. 112 • Область применения: интерактивный доступ к мультимедийным услугам

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ HFC Сеть связи общего пользования волоконно- коаксиальный оптический Центральная кабель станция

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТОВ HFC Стандарт Прямой канал Обратный канал Ско- Полоса Диапазон Ско- Полоса Диапазон рость частот пере- дачи DOCSIS 1. 0 42 6 МГц 88 -860 5 3, 2 МГц 5 -42 МГц Мбит/с МГц Мбит/с DOCSIS 1. 1 42 6 МГц 88 -860 10 3, 2 МГц 5 -42 МГц Мбит/с МГц Мбит/с DOCSIS 2. 0 42 6 МГц 88 -860 30 6, 4 МГц 5 -42 МГц Мбит/с МГц Мбит/с Euro-DOCSIS 52 8 МГц 108 -862 42 6, 4 МГц 5 -65 МГц Мбит/с МГц Мбит/с

PLT (PLC) • Разработчики стандартов: PLC Forum, Powerline World, Home. Plug Powerline Alliance, ETSI • Стандарт Home. Plug Powerline Alliance: Home. Plug 1. 0 • Рекомендации ETSI: ETSI TS 101 867, ETSI TS 101 896, ETSI TR 102 049, ETSI TR 102 175, ETSI TR 102 258, ETSI TR 102 259, ETSI TR 102 269, ETSI TR 102 270 • Скорость передачи 14 Мбит/с, дальность связи 50 м • Область применения: доступ в Интернет из архитектурных сооружений, представляющих историческую ценность с развитой электрической сетью; съем данных со счетчиков, регистрирующих потребление электроэнергии