Общие характеристики
Одной из главных задач при подключении к сети передачи данных является организация высокоскоростного канала связи от абонента до узла сети. Эта же задача стоит при построении корпоративных или региональных сетей связи. Наиболее широко для решения этой задачи используются модемы для телефонных каналов. Такой модем преобразует цифровой сигнал, получаемый от оконечного оборудования данных (персональный компьютер, маршрутизатор или другое устройство), в аналоговый сигнал, пригодный для передачи в частотном диапазоне телефонного канала. Передача осуществляется по тому или иному протоколу, стандартизованному ITU-T. Этим достигается совместимость модемов различных производителей на уровне сопряжения с каналом связи. Модемы для телефонных каналов стандартизованы и с точки зрения системы команд управления. Стандарт на систему команд принят всеми производителями "де-факто", хотя и не утвержден "де-юре". Чаще всего система команд называется "АТ-команды" или Hayes-команды (по имени создателя первого интеллектуального модема). Ниже приведены некоторые основные функции и возможности модемов, на которые целесообразно обращать внимание при организации сети передачи данных. Модемы "пользовательского уровня", хотя и имеют основное значение как средство доступа, почти не рассмотрены ввиду огромного количества доступной литературы, специально посвященной данной теме [4].
Современные сети передачи данных обеспечивают скорости подключения, существенно превышающие предельно-допустимые для телефонных модемов. Например, для многих Internet-приложений клиенту необходим доступ на скорости 64-2048 кбит/с. В случаях, когда точки подключения (к узлу сети и пользовательскому оконечному устройству) расположены в пределах одного города и пригородов, одним из наиболее эффективных путей решения задачи является использование модемов для физических линий (также называемых модемами на ограниченную дистанцию - short-range), позволяющих организовать высокоскоростные каналы связи на медных линиях городской телефонной сети. Модемы для физических линий, в отличие от телефонных модемов, стандартизованы в меньшей степени. Как правило, модемы каждой фирмы-производителя имеют свой уникальный линейный протокол, и поэтому должны использоваться в паре на обоих концах линии. Это не вызывает серьезных неудобств, так как модемы для физических линий не работают через коммутируемую сеть, следовательно, каждое соединение, организуется на длительное время и может быть оборудовано одинаковыми модемами. С точки зрения стыковки с оконечным оборудованием, модемы для физических линий стандартизованы по типам пользовательских интерфейсов. Как правило, это синхронные интерфейсы V.24, V.35 или G.703. Большинство модемов для физических линий основаны на технологиях xDSL.
Поэтому описанные ниже средства доступа к телефонной сети в равной степени применимы и для обеспечения низкоскоростной передачи данных. По ходу изложения указываются лишь ограничения (если и имеются) на скорость передачи данных посредством модемов, вносимые теми или иными блоками сети доступа. Кратко рассмотрены также возможности предоставления высокоскоростных каналов передачи данных (64 кбит/с и выше) с цифровыми окончаниями, как дополнительный вид услуг, предоставляемых одновременно с услугами аналоговой телефонии.
В данном разделе не рассматривается также концепция построения сети ISDN. Структура сети интегрального обслуживания, хотя и близка к рассматриваемой в настоящей главе, и, более того, подавляющее большинство технологий и оборудования, рассмотренных ниже, в равной степени пригодны и для подключений абонентов ISDN, тем не менее многообразие протоколов и топологий сети ISDN требуют выделения для данной темы отдельной книги. Конечно, при описании аппаратурных и структурных решений возможности реализации каналов доступа ISDN будут упоминаться в числе ключевых параметров сети доступа.
Традиционный способ подключения, заключающийся в прокладке медной абонентской линии от оконечной станции до терминала абонента, становится все более дорогим и не решает всего спектра задач, стоящих перед современной телекоммуникационной сетью. Стоимость самого медного кабеля, а также его укладки неуклонно растет. Загруженность кабельной канализации в городах, высокие эксплуатационные расходы на поддержание состояния кабелей в сочетании с ограниченностью пропускной способности заставляют операторов искать альтернативные пути решения проблемы доступа. В сетях доступа все чаще используются технологии, раньше применявшиеся лишь на магистральных направлениях, а именно волоконно-оптические и радиорелейные линии.
Конечно, нельзя сбрасывать со счетов огромное количество электрического кабеля, уложенного за годы безраздельного господства аналоговой телефонии.
Новая экономическая ситуация, развитие конкуренции среди операторов связи предъявляют требования по интенсификации использования этого "зарытого в землю" богатства. Здесь на помощь приходят технологии xDSL, подробно описанные ранее.
Концепция развития сетей доступа в основном разделяется на две составляющие:
- интенсификация использования существующих абонентских линий (АЛ);
- строительство сетей доступа с применением новых технологий (ВОЛС, РРЛ, HDSL).
Концепция модернизации АЛ заключается, прежде всего, в различных способах повышения их пропускной способности (или уплотнения) без изменения топологии сети. При уплотнении АЛ производится простое наращивание числа линий, уплотненные АЛ с функциональной точки зрения не отличаются от традиционных медных.
Данная концепция подробно описана выше в главах, посвященных оборудованию цифровых систем передачи для АЛ и аппаратуре HDSL.
Концепция построения современных сетей доступа имеет существенные отличия от простого уплотнения АЛ. Во-первых, сеть доступа рассматривается как единая структура, имеющая свою идеологию построения, топологию, систему управления. Во-вторых, совокупность различных типов каналообразующего оборудования и линейных передающих систем, используемых в сети доступа, практически не ограничивает возможностей оператора по предоставлению как аналоговых, так и цифровых услуг. Наконец, при условии цифровизации и стандартизации транзитной сети, современная сеть доступа в корне меняет подход к построению коммутационного оборудования, поскольку все абонентские подключения к коммутатору осуществляются по цифровым стыкам.
