Надання послуг IPTV на базі мережі доступу технології сімейства xDSL

В следующей главе  рассмотрим более подробно технологии широкополосного доступа xDSL, проанализируем оптимальный сценарий для внедрения технологи IPTV.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ТЕХНОЛОГИЯ СЕТЕЙ ДОСТУПА

2.1 Обзор технологий доступа XDSL

 

хDSL представляет собой семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. В аббревиатуре xDSL символ "х" используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию DSL (Digital Subscriber Line). Технологии хDSL позволяет передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже самым лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Более того, многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Существующие типы технологий хDSL, различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных.

Технологии хDSL являются наиболее практичным решением, направленным на максимальное увеличение объема данных, передаваемых по существующим телефонным линиям. Применение технологий хDSL для высокоскоростного доступа к услугам сети особенно примечательно тем, что эти технологии используют в качестве среды передачи существующую кабельную инфраструктуру местных телефонных сетей. Это позволяет провайдерам услуг экономить значительные средства и более быстро (и по разумной цене) создавать для своих абонентов большое количество новых служб передачи данных. Поскольку технологии хDSL работают по стандартным АЛ, то данная система имеет решающее значение для расширения пропускной способности в самом "узком" месте - "последней миле" существующей телефонной сети.

Потребность в технологиях хDSL появилась в первую очередь в связи с очень быстрым ростом сети Интернет. Пользователи нуждаются в увеличении скорости передачи и расширении возможностей дистанционного доступа - всего того, что не может поддерживаться традиционно используемыми технологиями.

Системы хDSL представляют собой высокоскоростные каналы передачи данных, которые кроме высокоскоростного доступа к Интернет могут быть также использованы для организации видеоконференций, интерактивных мультимедийных программ, а также в качестве средства дистанционного доступа надомных работников домашних офисов к LAN (ЛВС) корпораций. Разумеется, имеется много других возможностей применения технологий хDSL. Так, например, рекламное агентство может использовать системы хDSL для передачи и приема объемных графических файлов, когда необходимо получить одобрение клиента; после этого за считанные секунды файл может быть отправлен на печать.

Для инсталляции DSL вы должны иметь доступ к кабельной телефонной сети. DSL модемы устанавливаются на обеих концах телефонной линии: один модем устанавливается у абонента, а другой -на телефонной станции.

В отличие от более ранних технологий использования медной телефонной линии, системы хDSL не требует ручной настройки при установке. Модем автоматически анализирует линию и настраивает соединение за считанные секунды. Данный процесс продолжается и во время соединения, так как модем компенсирует происходящие в линии изменения (например, связанные с изменением температуры). Модемы используют усовершенствованные алгоритмы цифровой обработки сигнала (DSP), которые создают математические модели искажений, вносимых линией, и осуществляют автоматическую коррекцию. На скорость передачи данных оказывает влияние длина линии, которая зависит от сечения жил кабеля, типа изоляции и уровня присутствующих в линии помех.

xDSL является обобщенной аббревиатурой для технологий DSL (цифровая абонентская линия). DSL представляет собой технологию соединения пользователя и телефонной станции, которая позволяет значительно расширить используемый частотный диапазон имеющихся линии телефонной кабельной сети и предоставить пользователям современный уровень услуг.

Технологии xDSL позволяют использовать значительно более широкую полосу частот по сравнению с традиционными телефонными службами, что, в свою очередь, значительно увеличивает скорость приема и передачи информации.

xDSL использует значительно более широкую полосу частот медной телефонной линии, чем существующая телефонная сеть общего пользования (ТФОП). Используя полосу более высоких частот, чем частоты, используемые для обычной телефонной связи (300 Гц - 3400 Гц), xDSL позволяет достичь значительно более высокой скорости передачи данных, чем это возможно при использовании ограниченной полосы частот существующей ТФОП. Для использования полосы более высоких частот, чем спектр речевого сигнала, оборудование xDSL должно быть установлено на обоих концах линии, а сама физическая линия должна обеспечивать возможность передачи сигнала в необходимой полосе частот. Это означает обязательное удаление с линии таких ограничивающих полосу пропускания устройств, как пупиновские катушки, а также ограничение числа и протяжённости параллельных отводов (bridged tap) от абонентской линии.

К основным типам xDSL относятся ADSL, HDSL, RADSL, SDSL и VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии. Существующие технологии xDSL разработаны для достижения определенных целей и удовлетворения определенных нужд рынка. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой просто теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами. Основным различием данных технологий являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.

Существуют  следующие DSL технологии:

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия): вариант DSL, позволяющий передавать данные пользователю со скоростью до 8,192 Мбит/с, а от пользователя со скоростью до 768 Кбит/с.

DDSL (DDS Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия DDS): вариант широкополосной DSL, обеспечивающий доступ по технологии Frame Relay со скоростью передачи данных от 9,6 Кбит/с до 768 Кбит/с.

ADSL G.lite: вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю , и со скоростью до 384 Кбит/с от пользователя к сети., так и симметричный режим передачи со скоростью до 384 кбит/с в обоих направлениях передачи.

IDSL (цифровая абонентская линия ISDN): недорогая и испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с.

HDSL (High Speed Digital Subscriber Line) - высокоскоростная цифровая абонентская линия): вариант хDSL с более высокой скоростью передачи, который позволяет организовать передачу со скоростью более1,5 Мбит/с ( стандарт США Т1) или более 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях обычно по двум медным парам.

SDSL (Simple Digital Subscriber Line - симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной паре); известны две модификации этого оборудования: MSDSL (многоскоростная SDSL) и HDSL2, имеющие встроенный механизм адаптации скорости передачи к параметрам физической линии.

VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия): технология хDSL, обеспечивающая скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/сек.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия) представляет собой высокоскоростную коммуникационную технологию, разработанную для использования на абонентских линиях ТФОП. Асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL) является наиболее популярной технологией xDSL. Основной отличительной особенностью ADSL является то, что скорость передачи к пользователю и скорость передачи от пользователя не одинаковы (именно поэтому данная цифровая абонентская линия и является асимметричной). При этом скорость передачи к пользователю значительно превышает скорость передачи от пользователя. Такой режим работы ADSL учитывает главную особенность сети Интернет , в соответствии с которой информационный поток от сети к пользователю, содержащий программы, графику, звук и видео, существенно превышает информационный поток от пользователя к сети, который обычно формируется нажатием клавиши клавиатуры или щелчком мыши. Скорость передачи данных к пользователю обычно составляет от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с. Скорость передачи данных от пользователя обычно составляет от 64 Кбит/с до 1,5 Мбит/с.

Так как ADSL была разработана для использования индивидуальными пользователями или в небольших офисах, она, наряду с организацией высокоскоростной передачи, сохраняет аналоговую телефонную связь по данной абонентской линии. Это исключает необходимость прокладывания дополнительной телефонной линии до пользователя.

Асимметричная цифровая абонентская  линия ADSL представляет собой технологию передачи данных, которая трансформирует обычную абонентскую телефонную линию (называемую "витой парой") в высокоскоростную цифровую линию, позволяющую, например, получить сверхбыстрый доступ в сеть Интернет. ADSL также позволяет подключаться к корпоративным сетям, современным интерактивным мультимедийным программам, например, играм, в которых участвует много игроков, видео по запросу и видеокаталогам.

Из предыдущего изложения  следует, что имея линию ADSL, вы можете одновременно говорить по телефону или передавать факс и бороздить необъятные просторы сети Интернет.

При работе ADSL полоса пропускания телефонной линии разделяется на два частотных диапазона. Полоса частот ниже 4 кГц используется для обычной (голосовой) телефонной связи, а вся доступная полоса частот выше указанной частоты используется для передачи данных. Это позволяет использовать телефонную линию одновременно и для телефонных разговоров и для передачи данных. Такая цифровая абонентская линия называется "асимметричной", потому что для приема данных выделяется более широкая полоса частот, чем для их передачи. Скорость передачи данных по направлению к пользователю составляет от 256 Кбит/с до 8,192 Мбит/с, а скорость передачи данных по направлению от пользователя составляет от 16 до 768 Кбит/с. Такая "асимметрия" очень удобна, потому что большинство пользователей сети Интернет получают из сети значительно больший объем данных, чем сами передают в сеть.

ADSL обеспечивает передачу данных по направлению к пользователю со скоростью до 8,192 Мбит/с, а по направлению от пользователя до 768 Кбит/с, в зависимости от протяженности и качества линии.

ADSL обеспечивает возможность одновременного высокоскоростного доступа в сеть Интернет и ведения телефонных разговоров (или передачу факсов) по одной телефонной линии. ADSL представляет собой экономически эффективное средство для частных пользователей и малого бизнеса. Кроме очень высокой скорости передачи данных ADSL-модемы имеют ещё одно существенное преимущество по сравнению с аналоговыми модемами. В отличие от аналоговых модемов, для нормальной работы которых требуется набор номера модема адресата, линия ADSL подключена постоянно, поскольку при отсутствии информации она не занимает ресурсы сети (т.е., работает в режиме "always on"). Это означает отказ от необходимости ввода специального пароля, отсутствие сигнала занятости, отсутствие необходимости ожидания соединения и т.п.

ADSL имеет две основные области использования - интерактивное видео и высокоскоростная передача данных. Интерактивное видео включает в себя фильмы по запросу, другие видеоматериалы по запросу, например, фрагменты телевизионных передач, видеоигры, видеокаталоги и другую видеоинформацию. Передача данных охватывает доступ в сеть Интернет, передачу данных (удаленный доступ к LAN) и доступ к специализированным сетям. Преимущество ADSL по сравнению с другими системами высокоскоростной передачи данных (кабельными модемами и др.) заключается в том, что количество существующих телефонных линий существенно превышает количество специально проложенных кабельных сетей.

ADSL обеспечивает высокоскоростную передачу данных по одной телефонной линии, т.е., предоставляет индивидуальную услугу пользователю. Сети кабельного телевидения являются сетями коллективного пользования. Это означает, что кабельные модемы получают услугу от общего источника информации. Хотя кабельные модемы имеют возможность передавать пользователям данные с большей скоростью (до 30 Мбит/с), их рабочая полоса частот разделяется между всеми пользователями, подключенными к линии, и, следовательно, зависит от того, сколько пользователей работают одновременно. Скорость передачи данных от пользователей при использовании кабельного модема во многих случаях меньше, чем при использовании ADSL. С одной стороны это происходит по той причине, что скорость передачи кабельного модема сама по себе ниже, а с другой стороны, скорость передачи данных снижается из-за конкуренции между пользователями за использование каналов данных. Но самое большое различие между ADSL и кабельными модемами, однако, заключается в количестве доступных для каждой из этих систем линий передачи данных.

В настоящее время ADSL используется в основном для высокоскоростного доступа к сети Интернет. Современные аналоговые модемы обеспечивают скорость передачи данных 28,8 Кбит/с или 33,6 Кбит/с, иногда (хотя число этих "иногда" и постоянно растет) до 56 Кбит/с. Однако, скорость в 56 Кбит/с практически является пределом для аналоговых модемов. ISDN позволяет повысить данный предел до 128 Кбит/с, но такую скорость все еще сложно сравнивать со скоростью передачи данных ADSL - от 768 кбит/с до 8, 192 Мбит/с. ADSL открывает совершенно новые возможности, позволяя практически мгновенно загружать объемную графику и видеоизображение из сети Интернет.

В зависимости от уровня обслуживания, предлагаемого провайдером, модем  ADSL позволяет передавать данные в сторону пользователя со скоростью от 256 Кбит/с до 8,192 Мбит/с. Индустриальным стандартом является 1,5 Мбит/с, что в 25 раз быстрее аналогового модема 56,6 Кбит/с.

Аналоговые модемы передают свои сигналы  по телефонной сети общего пользования. Той самой сети, к которой подключены обычные телефонные аппараты. Модемы ADSL "надстраивают" свой сигнал в более высокой полосе частот, чем голосовой сигнал. На телефонной станции происходит разделение спектра сигнала - обычные телефонные вызовы передаются по телефонной сети общего пользования, а данные передаются в сеть Интернет. Такой метод позволяет "удалить" передаваемые данные из телефонных линий, используя вместо них выделенные соединения, оптимизированные для передачи трафика Интернет.