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 (Point of presence) крайний участок сети, на котором представлено оборудование провайдера Сеть доступа - 2

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) 3

Технологии Коммутируемый доступ ISDN Кабельное WiMAX «Мобильный интернет» (GPRS, EDGE, 3G …) xDSL Ethernet 4

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). 5

Граница Шенона граница Шеннона (Shannon limit) – 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 6

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 7

СоединениеБитрейт кбит/c СоединениеБитрейт кбит/c Модем 110 бод0,1Модем 28.8 (3200 бод) (V.34) 28,8 Модем 300 (300 бод) (Bell 103 или V.21) 0,3Модем 33.6 (3429 бод) (V.34) 33,6 Модем 1200 (600 бод) (Bell 212A или V.22) 1,2Модем 56k (8000/3429 бод) (V.90) 56.0/33.6 Модем 2400 (600 бод) (V.22bis) 2,4Modem 56k (8000/8000 бод) (V.92) 56.0/48.0 Модем 2400 (1200 бод) (V.26bis) 2,4Аппаратная компрессия (переменная) (V.90/V.42bis) Модем 4800 (1600 бод) (V.27ter)4.8 кбит/c 4,8Аппаратная компрессия (переменная) (V.92/V.44) Модем 9600 (2400 бод) (V.32) 9,6Веб-компрессия на стороне сервера (переменная) Модем 14.4 (2400 бод) (V.32bis) 14,4 8

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 9

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.). 10

ISDN Для объединения в сети ISDN различных видов трафика используется технология TDM (Time Division Multiplexing, мультиплексирование по времени) Элементарный канал для каждого типа трафика Несколько видов каналов 11

Каналы ISDN ТипПолосаОписание AАналоговая телефонная линия, 4кГц B64 кб/спередача данных или 1 телефонная линия (1 поток оцифрованного звука) C8/16 кб/с передача данных D16/64 кб/с Канал внеканальной сигнализации (управление другими каналами) E64 кб/сВнутренняя сигнализация ISDN H0384 кб/спередача данных H кб/с передача данных H кб/с передача данных H кб/с передача данных 12

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 13

Интерфейс первичного уровня Primary Rate Interface, 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. 14

Достоинства ISDN Одновременная передача данных и голоса Гарантированное качество обслуживания Возможность динамического соединения точка-точка (видеосвязь) Выбор поставщика Интернет услуг 15

Недостатки ISDN Стоимость Маленькое расстояние без повторителей Маленькая скорость BRI Слабые перспективы Не распространен в Беларуси 16

Кабельный интернет Существующая инфраструктура Высокая скорость (40/10 Мбит/с) Общая шина Как правило ассиметричный канал Высокие требования ко ВСЕЙ кабельной системе 17

Достоинства кабельного интернета Большая дальность Высокая скорость Приемлемая цена 18

Недостатки кабельного интернета Полоса пропускания зависит от количества пользователей Непостоянная полоса пропускания Не гарантируется полоса пропускания 19

WiMAX Дальность - несколько километров Интересен при низкой плотности абонентов Недостатки ограниченный выбор клиентских устройств использование диапазона частот требует лицензирования Излучение 20

«Мобильный интернет» Обеспечивается операторами сотовой связи Мобильные пользователи Множество технологий (GPRS, EDGE, 3G …) Основное преимущество – мобильность 21

Недостатки «мобильного интернета» Использование диапазона частот требует лицензирования Излучение Дороже проводного доступа 22

xDSL Семейство технологий Работает по выделенным телефонным линиям (может работать совместно с телефоном) Симметричные и ассиметричные технологии Самая известная технология – ADSL 23

Достоинства xDSL Существующая инфраструктура Высокая скорость Низкая цена «Свободный телефон» 24

Недостатки xDSL Выбор провайдера на этапе установки оборудования Оборудование провайдера на АТС Не все подстандарты совместимы с сигнализацией 25

Ethernet Высокая скорость ЦЕНА Интересен при высокой плотности абонентов (домашние сети) 26

Наиболее перспективные ADSL Кабельный интернет Ethernet WiMAX «Мобильный интернет» 27

xDSL Семейство технологий

DSL (Digital Subscriber Line) цифровая абонентская линия Обеспечение высокоскоростной передачи данных по существующим телефонным коммуникациям Задачи xDSL

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. 30

Широкополосный доступ в Интернет Связь двух недалеко расположенных зданий по существующей телефонной проводке Ethernet over VDSL Соединение базовых станций Области применения

Основные технологии xDSL Технология DSL Максимальная скорость (прием/передача) Максимальное расстояние Количество телефонных пар HDSL2 Мбит/с4,5 км2 SDSL2 Мбит/с3 км1 SHDSL2,32 Мбит/с7,5 км1 VDSL65 Мбит/с / 35 Мбит/с 1,5 км на max. скорости 1 ADSL24 Мбит/с / 3,5 Мбит/с 5,5 км1

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 HDSL (High Data Rate Digital Subscriber Line)

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 SDSL (Symmetric 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 SHDSL (Single-pair High-speed 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 VDSL (Very-high data rate Digital Subscriber Line)

Широкополосное решение D-Link для сети доступа Домашние пользователи/ малые офисы DSL-504 Домашние пользователи DSL-200/300 DEV-300 EoVDSL модем DSL-700 EoVDSL маршрутизато р DHS-3224V Splitter DSL-1500 ATM коммутатор IP коммутатор/ маршрутизато р Корпоративны е пользователи SHDSL ADSL Gigabit Ethernet Internet Домашние пользователи/мал ые офисы DSL-604 DSLAM

ADSL Широкополосный доступ в Интернет

«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) Особенности ADSL

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: Диапазон поднесущих частот нисходящего потока: Мультиплексирование с разнесением по частоте Полоса голоса 1.1 МГц КГц26 КГц POTS Splitter Центральная частота восходящего потока (69 КГц) Центральная частота нисходящего потока (276 КГц) Несущие

Режим эхоподавления второй режим функционирования ADSL систем Полоса голоса 1.1 МГц КГц26 КГц POTS Splitter Центральная частота восходящего потока (69 КГц) Центральная частота нисходящего потока (276 КГц) Эхоподавление Несущие

Механизм адаптации к линии алгоритма Биты на канал Частота = Соотношение сигнал/шум Частота Биты на канал 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 dB 1515

Используется три разнесенных частотных диапазона для передачи голоса и данных. Несовместим с охранной сигнализацией Частотный диапазон ADSL Annex A Полоса ТФОП ADSL AnnexA Upstream ADSL AnnexA Downstream Каналы Кбит/с 640 Кбит/с8 Мбит/с КГц Каналы КГц 26 КГц 1.1 МГц

Сравнение Annex A и Annex B Полоса ТФОП ADSL Annex B Upstream ADSL Annex B Downstream Каналы #32--# КГц 40 Кбит/с КГц1.1 МГц 272 КГц 138 КГц Каналы #64--#255 Полоса ISDN 26 КГц 640 Кбит/с8 Мбит/с Полоса ТФОП ADSL AnnexA Upstream ADSL AnnexA Downstream Каналы #6 -- #31 40 Кбит/с 640 Кбит/с8 Мбит/с КГц Каналы #32 -- # КГц 26 КГц 1.1 МГц

Используется для разделения голосового сигнала и сигнала ADSL. уменьшает помехи на телефон Частотный фильтр (splitter)

Стандарт G.lite описывает режим функционирования устройств ADSL без частотного разделителя. Однако при этом наблюдаются неприятные шумы в телефонной трубке. Решение – микрофильтр. Микрофильтр MF

ADSL/ADSL2/ADSL2+ ADSL 6.8 READSL2 ADSL 24Mbit/s ADSL Mbit/sADSL2 Расстояние (км) Скорость (Mbit/s) ADSLADSL 5.6 8Mbit/s READSL2 ANNEX L ADSL2+ G ADSL2 G G.DMT.bis ADSL2 G G.lite.bis ADSL G G.lite 1999 FamilyDescriptionRatified ADSL G G.DMT MHz 1.1 MHz Используемые частоты 6,8 км5,8 км 5,6 км Максимальное расстояние 12 Mbps Август 2002 ADSL2 12 Mbps24 Mbps8 Mbps Максимальная скорость Downstream Октябрь 2003Февраль 2003Июль 1999 Утвержден READSL2ADSL2+ADSL

Лучшая работа на длинных линиях До 12Мбит/с - скорость нисходящего потока До 2,8Mбит/с – скорость восходящего потока (Annex M) 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 ADSL2

Увеличение дальности и(или) скорости

Seamless rate adaptation, SRA Изменение скорости соединения происходит без пауз в передаче данных Алгоритм адаптации скорости соединения

Bit Swapping (BS)

Режим управления мощностью передачи

ADSL2+ - это высокоскоростная версия ADSL2 16Mbps и выше скорость нисходящего потока, 1Mбит/с - восходящего. Двукратное увеличение числа каналов с 256 до 512. Широкий спектр – 2.2MГц ADSL2+

ADSL2 и ADSL2+ в одном пучке абонентских пар

ReADSL2

Дополнения ADSL стандартов

Архитектура сети ADSL

Настройка соединений xDSL Что мы настраиваем

DSLAM – ATM коммутатор ADSL – ATM коммутатор (минимум функций) Как правило Ethernet передается поверх ATM xDSL и ATM

АТМ (Asynchronous Transfer Mode) передает данные в ячейках фиксированного размера ATM очень хорошо работает на низкоскоростных каналах до 2 Мбит и Может поддерживать несколько логических соединений по одному физическому каналу. Стандарты АТМ обеспечивают передачу разнородного трафика по одним и тем же системам и линиям связи. ATM протокол ориентированный на соединение и всегда устанавливает виртуальный канал (virtual channel) Немного про АТМ

VPI Virtual path identifier идентификатор виртуального пути. VCI virtual channel identifier идентификатор виртуального канала. Идентификация виртуального канала

Triple-Play сети

Схема подключения

Настройка ADSL модема

Спасибо за внимание !