Глобальные сети

Глобальные сети

Сети доступа

2

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 -

3

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)

4

Технологии

Коммутируемый доступISDNКабельноеWiMAX«Мобильный интернет» (GPRS,

EDGE, 3G …) xDSLEthernet

5

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).

6

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

7

Граница Шенона

Граница Шенона зависит от расстояния, на которое передается аналоговый сигнал

Линии между АТС цифровыеПри установке оборудования

провайдера на АТС расстояние сокращается в 2 раза – граница Шенона – 64 кбит/с

8

Соединение Битрейт кбит/c

Соединение Битрейт кбит/c

Модем 110 бод 0,1 Модем 28.8 (3200 бод) (V.34)

28,8

Модем 300 (300 бод) (Bell 103 или V.21)

0,3 Модем 33.6 (3429 бод) (V.34)

33,6

Модем 1200 (600 бод) (Bell 212A или V.22)

1,2 Модем 56k (8000/3429 бод) (V.90)

56.0/33.6

Модем 2400 (600 бод) (V.22bis)

2,4 Modem 56k (8000/8000 бод) (V.92)

56.0/48.0

Модем 2400 (1200 бод) (V.26bis)

2,4 Аппаратная компрессия (переменная) (V.90/V.42bis)

56.0-220.0

Модем 4800 (1600 бод) (V.27ter) 4.8 кбит/c

4,8 Аппаратная компрессия (переменная) (V.92/V.44)

56.0-320.0

Модем 9600 (2400 бод) (V.32)

9,6 Веб-компрессия на стороне сервера (переменная)

100.0-1000.0

Модем 14.4 (2400 бод) (V.32bis)

14,4

9

Коммутируемый доступ

Достоинства Доступность в любой точке, где есть

телефонная линия Не требуется предварительная

настройка линииНедостатки

Долгий процесс установления соединения

Низкая скорость Занимает линию Цена за время соединения без учета

цены доступа

10

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.).

11

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

12

Каналы ISDN

Тип Полоса ОписаниеA — Аналоговая телефонная линия, 4кГц

B 64 кб/с передача данных или 1 телефонная линия (1 поток оцифрованного звука)

C 8/16 кб/с

передача данных

D 16/64 кб/с

Канал внеканальной сигнализации (управление другими каналами)

E 64 кб/с Внутренняя сигнализация ISDN

H0 384 кб/с передача данных

H10 1472 кб/с

передача данных

H11 1536 кб/с

передача данных

H12 1920 кб/с

передача данных

13

Интерфейс базового уровня

Basic Rate Interface, BRI2B+DD подключен постоянно1 или 2 B подключаются при

необходимости2 B канала могут быть подключены

к разным адресатам

14

Интерфейс первичного уровня

Primary Rate Interface, PRIиспользуется 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.

15

Достоинства ISDN

Одновременная передача данных и голоса

Гарантированное качество обслуживания

Возможность динамического соединения точка-точка (видеосвязь)

Выбор поставщика Интернет услуг

16

Недостатки ISDN

СтоимостьМаленькое расстояние без

повторителейМаленькая скорость BRIСлабые перспективыНе распространен в Беларуси

17

Кабельный интернет

Существующая инфраструктураВысокая скорость (40/10 Мбит/с)Общая шинаКак правило ассиметричный каналВысокие требования ко ВСЕЙ

кабельной системе

18

Достоинства кабельного интернета

Большая дальностьВысокая скоростьПриемлемая цена

19

Недостатки кабельного интернета

Полоса пропускания зависит от количества пользователей

Непостоянная полоса пропускания Не гарантируется полоса

пропускания

20

WiMAX

Дальность - несколько километровИнтересен при низкой плотности

абонентовНедостатки

ограниченный выбор клиентских устройств

использование диапазона частот требует лицензирования

Излучение

21

«Мобильный интернет»

Обеспечивается операторами сотовой связи

Мобильные пользователиМножество технологий (GPRS,

EDGE, 3G …)Основное преимущество –

мобильность

22

Недостатки «мобильного интернета»

Использование диапазона частот требует лицензирования

ИзлучениеДороже проводного доступа

23

xDSL

Семейство технологийРаботает по выделенным

телефонным линиям (может работать совместно с телефоном)

Симметричные и ассиметричные технологии

Самая известная технология – ADSL

24

Достоинства xDSL

Существующая инфраструктураВысокая скоростьНизкая цена«Свободный телефон»

25

Недостатки xDSL

Выбор провайдера на этапе установки оборудования

Оборудование провайдера на АТСНе все подстандарты совместимы с

сигнализацией

26

Ethernet

Высокая скоростьЦЕНАИнтересен при высокой плотности

абонентов (домашние сети)

27

Наиболее перспективные

ADSLКабельный интернетEthernetWiMAX«Мобильный интернет»

xDSLСемейство технологий

DSL (Digital Subscriber Line) — цифровая абонентская линия

Обеспечение высокоскоростной передачи данных по существующим телефонным коммуникациям

Задачи xDSL

30

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.

Широкополосный доступ в Интернет

Связь двух недалеко расположенных зданий по существующей телефонной проводке

Ethernet over VDSLСоединение базовых станций

Области применения

Основные технологии xDSL

Технология DSL

Максимальная скорость (прием/передача)

Максимальное расстояние

Количество телефонных пар

HDSL 2 Мбит/с 4,5 км 2

SDSL 2 Мбит/с 3 км 1

SHDSL 2,32 Мбит/с 7,5 км 1

VDSL 65 Мбит/с / 35 Мбит/с

1,5 км на max. скорости

1

ADSL 24 Мбит/с / 3,5 Мбит/с

5,5 км 1

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 HDSLиспользуется только одна пара

кабеляобеспечивает 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 паредо14 Мбит/с по двум парамДальность от 3,5 до 6 км

SHDSL (Single-pair High-speed Digital

Subscriber Line)

современное xDSL решениепродукт эволюции и конвергенции

технологий ADSL и G.SHDSLот 13 до 52 Мбит/с в направлении

от сети к пользователюдо 11 Мбит/с от пользователя к

сети26 Мбит/с в каждом направлении в

симметричном режимеМаксимальные 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-200/300DEV-300

EoVDSL модем

DSL-700 EoVDSL

маршрутизатор

DHS-3224V

Splitter

DSL-1500

ATM коммутатор

IPкоммутатор/

маршрутизатор

Корпоративные пользователи

SHDSLADSL ADSL

ADSL

Gigabit EthernetInternet

Домашние пользователи/мал

ые офисы

DSL-604

DSLAM

ADSLШирокополосный доступ в Интернет

«Свободный телефон»Высокая скорость передачи данныхРабота как с частотными

разделителями, так и без нихРазрабатывалась 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: 7 - 31 Диапазон поднесущих частот нисходящего потока: 32 - 255

Мультиплексирование с разнесением по частоте

Полосаголоса

1.1 МГц

7 16 31 64 255

4.3125 КГц26 КГц

POTS Splitter

Центральная частота

восходящего потока (69 КГц)

Центральная частота

нисходящего потока (276 КГц)

Несущие

Режим эхоподавления

второй режим функционирования ADSL систем

Полосаголоса

1.1 МГц

7 16 31 64 255

4.3125 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 15

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 AnnexADownstream

Каналы 6 -- 31

40Кбит/с

640 Кбит/с 8 Мбит/с

0 -- 4 КГц

Каналы 32 -- 255

138КГц

26КГц

1.1МГц

Сравнение Annex A и Annex B

Полоса ТФОП ADSL Annex B

Upstream ADSL Annex B Downstream

Каналы #32--#63

276КГц

40Кбит/с

0 -- 4 КГц 1.1МГц

272КГц

138КГц

Каналы #64--#255

Полоса ISDN

26КГц

640 Кбит/с 8 Мбит/с

ПолосаТФОП

ADSL AnnexA Upstream

ADSL AnnexADownstream

Каналы #6 -- #31

40 Кбит/с

640 Кбит/с 8 Мбит/с

0 -- 4 КГц

Каналы #32 -- #255

138КГц

26КГц

1.1МГц

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

MF

ADSL/ADSL2/ADSL2+

ADSL

6.8

READSL2

ADSL

24Mbit/s

ADSL2+

ADSL

5.8

12Mbit/s ADSL2

Расстояние (км)

Ско

рост

ь (M

bit/s

)

ADSL5.6

8Mbit/s

READSL2 ANNEX L 2003.10

ADSL2+ G.992.5 2003.02

ADSL2 G.992.3 G.DMT.bis 2002.08

ADSL2 G.992.4 G.lite.bis 2002.08

ADSL G.992.2 G.lite 1999

Family Description Ratified

ADSL G.992.1 G.DMT 1999

2.2 MHz2.2 MHz1.1 MHz1.1 MHzИспользуемые частоты

6,8 км5,8 км5,8 км5,6 кмМаксимальное расстояние

12 Mbps

Август 2002ADSL2

12 Mbps24 Mbps8 Mbps Максимальная скорость Downstream

Октябрь 2003Февраль 2003Июль 1999УтвержденREADSL2ADSL2+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, SRAИзменение скорости соединения

происходит без пауз в передаче данных

Алгоритм адаптации скорости соединения

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 коммутаторADSL – 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 !