Абонентский доступ в структуре сети оператора связи

Абонентский доступ в структуре сети оператора связиСовременное развитие местных сетей электросвязи ориентировано на предоставление наиболее полного спектра услуг, начиная от стандартной телефонии до современных услуг мультимедиа. Это позволяет рассматривать элементы сетей не только с точки зрения наличия определенных линейных сооружений и различной аппаратуры, но и функционального назначения.Сеть абонентского доступа — это совокупность технических средств между оконечными абонентскими устройствами, установленными в помещении пользователя, и тем коммутационным оборудованием, в план нумерации (или адресации) которого входят подключаемые к телекоммуникационной системе терминалы.Исходя из данного определения, границы сети абонентского доступа достаточно широко варьируются в зависимости от типа передаваемой информации (аналоговая телефония, услуги ЦСИС, передача данных и интернет, радиовещание, телевидение) и включают в себя различные фрагменты традиционных проводных и беспроводных сетей. В каких-то случаях это всего лишь абонентские линии, в каких-то — это абонентские линии, абонентские концентраторы и соединительные линии до опорных АТС, в каких-то — это совокупность активного оборудования xDSL и медных или оптических линий связи и т. д.Также в качестве среды переноса информации могут использоваться фрагменты сети кабельного телевидения, аппаратура беспроводной связи.Сети абонентского доступа, работающие на основе проводных технологий, можно условно подразделить на следующие виды:а) аналоговые абонентские линии АТС и цифровые системы уплотнения абонентских линий, позволяющие организовать несколько телефонных линий по одной паре медного кабеля;б) цифровая сеть с интеграцией услуг (ISDN), предполагающая организацию цифровых абонентских линий на основе интерфейсов базового (BRI) и первичного доступа (PRI). Нередко помимо терминалов ЦСИО (ISDN) в данные сети включается оборудование учрежденческих и учрежденческо-производственных АТС корпоративных пользователей услуг связи;в) сеть на основе технологии ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия), позволяющая организовывать одновременно с аналоговой телефонией асимметричный канал передачи данных. Наибольшее развитие данной технологии связано с ростом в потребности доступа к сети Internet. Сеть обеспечивает при низкой стоимости выделенный канал для доступа в Internet, работает по существующим абонентским линиям и используется, в основном, индивидуальными клиентами телефонной сети связи;г) сеть доступа на основе технологий xDSL (кроме ADSL), обеспечивающая различные варианты (скорость, вид передаваемой информации) доступа к сетям связи. Сеть предназначена для подключения корпоративных и индивидуальных пользователей и может работать по медным и оптическим линиям связи;д) сеть беспроводного абонентского доступа WLL (беспроводная абонентская линия), предполагающая стационарное размещение или ограниченную подвижность абонентского радиооборудования и не требующая при развертывании больших затрат на строительство кабельных сооружений. Данная сеть может строиться на базе аппаратуры, работающей по стандарту DECT.Вывод Части 1Исходя из рассмотренного определения в Части 1 можно сделать вывод о том, что абонентская сеть, связанная совокупностью технических средств между оконечными абонентскими устройствами, установленными в помещении пользователя, и коммутационным оборудованием, в план нумерации (или адресации) которого входят подключаемые к телекоммуникационной системе терминалы.На сегодняшний день на рынке имеется значительное количество видов оборудования отечественного и импортного производства, применяемого для организации сетей абонентского доступа.При оборудовании сетей абонентского доступа применяются такие же виды технологии и организации работ, как при монтаже других систем связи.Монтаж и настройка различного оборудования сетей абонентского доступа требует участия специалистов в области телефонии, передачи данных, систем передачи, радиосвязи, кабельных линий и т.д.Производство работ по проектированию, монтажу и настройке активного и пассивного оборудования должно осуществляться в соответствии с методиками и инструкциями производителей для каждого конкретного типа оборудования.Часть 2 Технологии абонентского доступа Для рассмотрения технологий абонентского доступа была составлена Таблица 1 – Технологии абонентского доступа.Таблица 1 – Технологии абонентского доступаНазваниеОписаниеПринцип работыФизическая средаПлюсыМинусыПрименениеFTTxFiber To The X (оптическое волокно до …) - аббревиатура, описывающая общий подход к организации кабельной инфраструктуры сети широкополосного доступа, в которой от узла связи до определённого места (в обозначении - точка "х") доходит оптическая линия связи, а далее, до абонента, - медный кабель.Основная задача данной технологии - доставлять пакеты разнообразных услуг и сервисов.При использовании варианта FTTB оптическое волокно заводится в дом, как правило, на цокольный этаж или на чердак (что более экономически эффективно) и подключается к устройству ONU (Optical Network Unit). На стороне оператора связи устанавливается терминал оптической линии OLT (Optical Line Terminal). OLT является primary устройством и определяет параметры обмена трафика (например, интервалы времени приема/передачи сигнала) с абонентскими устройствами ONU (или ONT, в случае FTTH).Дальнейшее распределение сети по дому происходит по «витой паре».Прямое соединение сервера провайдера с домом пользователя интернета. Это гарантирует быструю и бесперебойную передачу сигнала.Скорость передачи данных увеличена до 600 Мбит/с без потери качества подключения. Пользователь может пользоваться не только доступом к Сети, но и другими возможностями без задержек.Быстрая загрузка фильмов и аудиофайлов (низкий пинг).Увеличенное количество пользователей, которые одновременно и без задержек могут использовать интернет.Среди негативных сторон современной технологии можно выделить несколько возможных минусов. Во-первых, есть риск выхода из строя оборудования. Этот минус в первую очередь связан с вандализмом. Распределительные центры находятся на общедомовых территориях (подвал, чердак, будка на улице). Провайдеру необходимо обезопасить прокладку внешних проводов. Кабели, заведённые в здание, менее уязвимы, чем те, которые расположены снаружи.Вторым минусом является ограниченная доступность. Подключение интернета при помощи оптоволоконного кабеля пока возможно только в крупных городах и пригородах, которые к ним прилегают.Этот подход целесообразно применять в случае развертывания сети в многоквартирных домах и бизнес-центрах среднего класса. Российские операторы связи разворачивают сети FTTB пока только в крупных городах, но в перспективе использование данной технологии повсеместно. В FTTB нет необходимости прокладывать дорогостоящий оптический кабель с большим количеством волокон, как при использовании FTTH.xDSLАббревиатура XDSL расшифровывается как Digital Subscriber Line или в переводе на русский Цифровая Абонентская Линия. Максимальная скорость входящего трафика при использовании этой технологии может достигать 8 Мбит/с. Подключение ADSL предназначен для преобразования аналогового сигнала в цифровой и передачи его непосредственно в компьютер. Суть технологии (асимметрия) является то, что абонент получает огромное количество данных - входящий трафик, и отправляет минимум нисходящего движения.Телефонный кабель.Минимизация затрат на развёртывание. Пользователь получает интегрированное обслуживание двух сетей — телефонной и компьютерной.Скорость компьютерного доступа превосходит возможности интерфейса PRI сети ISDN. Погодные условия влияют на качество передачи по линии.Не способна обеспечить стабильной скорости до 100 Мб/с.Для использования в качестве домашней или рабочей сети.Wi-FiСтандарт высокоскоростной передачи данных по беспроводным сетям (от 11 до 20 Мегабит в секунду).Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения. Более подробно принцип работы описан в официальном тексте стандарта[16].Wi-Fi-маршрутизатор-Отсутствие проводов.- Высокая скорость.-Дешевизна установки и владения.-Гибкость в построении.-Высокая мобильность рабочего места.- Реконфигурация и масштабируемость.- Совместимость.- Деловая репутация.- Относительно высокая стоимость оборудования.- Скорость доступа зависит от среды передачи- Скорость напрямую зависит от среды передачи сигнала.Для использования в качестве домашней или рабочей сети. WiMAX Телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у  HYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi" \o "Wi-Fi" Wi-Fi-сетей. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают традиционные DSL- и выделенные линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети в рамках городов.Использует механизм, основанный на установлении соединения между базовой станцией и устройством пользователя. Каждое соединение основано на специальном алгоритме планирования, который может гарантировать параметр QoS для каждого соединения.Для соединения «точка–точка» используются две направленные друг на друга антенны; так строятся, например, радиорелейные линии передач, в которых расстояние между соседними релейными вышками может исчисляться десятками километров. При топологии «точка–многоточка» в центре «ячейки» помещается базовая станция со всенаправленной или секторной антенной, а все обслуживаемые ей абоненты снабжаются сфокусированными на нее направленными антеннами.Быстрое развертывание инфраструктуры, обеспечение связью сотен пользователей при помощи одной базовой станции, полоса пропускания (в теории) может достигать 280 Мбит/с, расстояние до клиентского оборудования (в теории) может доходить до 30 миль, не требуется лицензирование (в США), единый стандарт гарантирует совместимость оборудования от разных производителей.Погодные условия и другие беспроводные системы могут помешать нормальному функционированию радиодоступа, для работы могут быть использованы совершенно разные диапазоны частот, скорость передачи данных быстро падает с увеличением расстояния между базовой станцией и клиентским оборудованием, аппаратура требовательна к электропитанию и потребляет довольно большую мощность.Соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета.Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.Предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.Создания точек доступа, не привязанных к географическому положению.Создания систем удалённого мониторинга (monitoring системы), как это имеет место в системе SCADA.Вывод Части 2Рассмотрев технологии абонентского доступа, можно сделать вывод о том, что технологии очень разнообразны, а также их применение иногда бывает направленным, например только для компаний или только для домашнего использования. Помимо этого, каждая рассматриваемая технология является уникальной и имеет ряд своих преимуществ перед другими технологиями, также имеет и ряд недостатков. В данном случае все технологии являются уникальными, так как их сектор применения может быть разнообразим и полезным в своей области. Часть 3 Подробное описание технологии WiMAXWorldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) - стандартная технология беспроводной связи для обеспечения высокоскоростного широкополосного подключения на большие расстояния для внутренних и коммерческих целей. Он работает по принципу метода модуляции ортогонального частотного разделения ODFM. Это технология беспроводного мобильного доступа 4-го поколения.Принцип работы WiMAX аналогичен принципу Wi-Fi. Компьютер или ноутбук, оснащенные WiMAX, будут получать данные от передающей станции, используя зашифрованные ключи данных. Система WiMAX состоит из вышки (базовой станции) и приемника WiMAX. Базовая станция может обеспечить покрытие большой площади, в то время как приемник WiMAX может быть ноутбуком или PCMCIA картой, который принимает сигналы от БС. Станция на вышке может быть подключена непосредственно к Интернету с использованием высокоскоростной полосы пропускания, проводного соединения или другой базовой станции с WiMAX. IEEE стандарты WiMAX & Wifi. В то время как Wi-Fi основан на стандарте IEEE 802.11, WiMAX основан на стандарте IEEE 802.16. Стандарт IEEE 802.11 (рабочая группа LAN) используется для обеспечения беспроводной связи на короткие расстояния по беспроводной локальной сети (WLAN). Популярные версии: IEEE 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11 ac и 802.11ac wave2. Стандарт IEEE 802.16 (рабочая группа широкополосного беспроводного доступа) подобен стандарту IEEE 802.11 в архитектуре, но отличается тем, что он обеспечивает стандарты для широкополосных беспроводных городских сетей (WMAN). Он использует средство управления доступом к среде (mac), а также спецификации физического уровня, позволяющие использовать несколько физических уровней. Популярные версии 802.16a, 802.16d и 802.16e. Радиус действия WiMAX обеспечивает связь как при прямой видимости, так и вне ее. Для связи с прямой видимостью, с помощью сильных антенн, возможна зона покрытия до 9300 квадратных километров. Нелинейная связь с помехами подобна Wi-Fi-соединению, и охватывает радиус около 50 км. Диапазон рабочей частоты. Более высокий частотный диапазон был установлен исходным стандартом 802.16a, тогда как нижний частотный диапазон был установлен позже стандартом 802.16d, что позволяет уменьшить затухание и улучшить характеристики. В то время как диапазон частот от 2,5 до 3,5 ГГц лицензируется, частотный спектр 5,8 ГГц не имеет лицензии. Если сравнивать, Wi-Fi работает в нелицензированных диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц. Пропускная способность канала Сети WiMAX имеют диапазон ширины полосы частот от 1,25 МГц до 20 МГц, тогда как сети Wi-Fi имеют фиксированную полосу пропускания канала 20 МГц. Тип связи WiMAX поддерживает полнодуплексную связь с 256 FFT OFDM (модуляция с ортогональным частотным разделением) наряду с одной несущей и 2048 FFTOFDM-технологией. С другой стороны, Wi-Fi поддерживает полудуплексную связь с 52 технологией OFDM OFDM. WiMAX-спектр принадлежит WiMAX Spectrum Owners Alliance (WiSOA), который отвечает за регулирование, коммерциализацию и развертывание спектра WiMAX в диапазонах от 2,3 до 2,5 ГГц и от 3,4 до 3,5 ГГц. Стандарт WiMAX сертифицирован форумом WiMAX, который является отраслевой некоммерческой организацией для продвижения и сертификации IEEE 802.16 совместимых широкополосных беспроводных продуктов. Напротив, Wi-Fi сертифицирован Wi-Fi Alliance, глобальной организацией, которая сертифицирует совместимость беспроводных продуктов с IEEE 802.11, и продвигает глобальные беспроводные стандарты. Безопасность WiMAX использует методы шифрования, такие как алгоритм шифрования данных и расширенные стандарты шифрования, в то время как Wi-Fi использует расширенные стандарты шифрования и RC4. Wi-Fi обеспечивает такие методы защиты, как беспроводной защищенный доступ (WPA/WPA2) и расширяемый протокол аутентификации (EAP). Тем не менее, у него пока нет управления качеством обслуживания (QoS). WiMAX использует протоколы безопасности, такие как протокол управления ключами секретности 2 (PKMP2), протокол расширяемой аутентификации (EAP) и стандарт расширенного шифрования (EAS). Эти протоколы обеспечивают защиту качества обслуживания (QoS) как аудио-, так и видеопотоков. Эта функция позволяет поставщикам услуг управлять сетевым трафиком на основе соглашения с абонентом и взимать дополнительную плату за защиту качества обслуживания (QoS). Будущее с WiMAX WiMAX, похоже, является многообещающей платформой беспроводной сети следующего поколения с высокой скоростью и большими возможностями зоны покрытия. Он не требует прямой видимости и может эффективно использовать полосы пропускания. В настоящее время ожидается, что WiMAX заменит существующие технологии DSL и другие кабельные широкополосные технологии, так как различные компании используют WIMAX для обеспечения широкополосных соединений. Он также может быть заменой для технологий мобильной связи, таких как GSM и CDMA. Используя WiMAX, можно создавать соединения точка-точка со скоростью передачи, которая может поддерживать несколько линий E1 и T1. Благодаря обеспечению качества обслуживания и многоадресной передачи WiMAX может обеспечить передачу голоса по интернет-протоколу (VoIP) и интернет-телевидение (IPTV), за исключением быстрых широкополосных подключений. Кроме того, крупные банки могут использовать сети WiMAX для подключения филиалов и банкоматов к той же сети. Технология WiMAX улучшается с помощью нового стандарта IEEE 802.16m, который называется WiMAX 2. WiMAX уже реализован, и WiMAX 2 находится в стадии разработки. WiMAX 2 работает на основе 802.16m и обратно совместим с WiMAX. Ожидание WiMAX 2 заключается в доставке более 100 Мбит / с на устройство.  С чисто технической точки зрения WiMAX 2 имеет максимально возможную скорость 1 Гбит / с. В практическом тестировании были достигнуты скорости 330 Мбит / с.  Высокие скорости WiMAX 2 имеют некоторые потенциальные ограничения. Основной из них заключается в том, что как теоретическая максимальная скорость, так и устойчивая скорость, достигаемая при тестировании, превышают 100 Мбит / с, которые могут переноситься большинством жилых и офисных сетей.  WiMAX 2 является преемником WiMAX и основывается на стандарте IEEE 802.16m. Это идеальное решение для обеспечения высокоскоростного подключения к Интернету в сельской местности.
Вывод части

Подводя итоги рассматриваемой технологии, можно сделать вывод о том, что технология является одной из современных на сегодняшний день, так как является беспроводной, что позволяет отказаться от использования кучи ненужных проводов и переходников, которые необходимы для их соединения. Также данная технология уникальна тем, что позволяет обеспечивать высокоскоростное широкополосное подключение на огромные расстояния, что безусловно является большим плюсом для сетей компаний, при использовании данной технологии в коммерческих целях. Помимо вышеперечисленного данная технология даёт возможность подключения к Интернету не только в области города и области, а также для сельской местности, что делает её безусловно лидером, среди вышерассмотренных в Части 2 технологий. Список литературы

Абилов А.В. «Многоканальные системы передачи». - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2001. - 130 с.: ил.Абилов А. В. Сети связи и системы коммутации. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2002. 325 с.: ил.Брени Стефано. Синхронизация цифровых сетей связи. М.: Изд-во" Мир ",2003г. , 418с.Гольдштейн Б. С. "Системы коммутации". - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2013. - 318 с.: ил.Мизин И. А., Богатырев В. А., Кулешов А. П. Сети коммутации пакетов/ Под ред. В. С. Семенихина. -- М.: Радио и связь, 1986. -- 408 с„ ил.