Базові технології мультисервісних мереж. Мультисервісні мережі ATM
Мультисервісні мережі ATM.
Технології комутації та маршрутизації
Сьогодні мережеві оператори розглядають можливості застосування в магістральних сегментах різних мережевих технологій доставки інформації, під якими ми розумітимемо надалі методи комутації та маршрутизації. Поряд із класичними методами комутації каналів (телефонні мережі загального користування) та пакетів (протокол Х.25 у мережах передачі даних загального користування), широко використовуються методи комутації кадрів (Frame Relay), комутації осередків (ATM) та методи комутації пакетів, що базуються на IP-орієнтованих протоколах. Поява великої кількості нових програм, пов'язаних, в першу чергу, з передачею мультимедійного трафіку, веде до необхідності вибору найбільш ефективних або оптимальних мережевих технологій доставки. Як було зазначено вище, спостерігається очевидний зрушення від систем комутації каналів до систем з комутацією пакетів, від систем, орієнтованих на з'єднання, до систем, не орієнтованим на з'єднання. Разом з тим у рамках цих процесів одні технології, популярні ще кілька років тому, поступово йдуть з ринку, тоді як інші починають поширюватися з несподівано високою швидкістю. Далі розглядаються принципи технологій ATM і IP і визначаються можливі сегменти їх застосування в широкосмугових мережах майбутнього.
Технологія ATM
Ідеї переходу від окремих мереж для різних типівтрафіку до єдиної мережі, в якій передавалися всі види інформації, почали розвиватися ще в 60 р.р. Проте щодо низький технологічний рівень телекомунікаційних систем та мереж та відсутність відповідної елементної бази не дозволили перейти до реалізації таких мереж протягом більш ніж 30 років. У 70-ті та 80-ті роки. почався значний прогрес у мікроелектроніці та програмному забезпеченні, що супроводжується побудовою мереж зв'язку з високою пропускною здатністюна базі волоконно- оптичних систем. Успіхи саме в цих напрямках дозволили впритул підійти до реалізації ідеї створення єдиної мережі зв'язку для всіх типів трафіку. На початку 80-х. у низці світових дослідницьких центрів (СМЕТ, Франція, Bell Labs., США) розпочалися роботи зі створення мереж загального користування нового типу – широкосмугових цифрових мереж інтегрального обслуговування (ШЦСІО, B-ISDN, Broadband Integrated Services Digital Networks). Концепція ШЦСІО передбачає, що оператор надає користувачеві весь можливий набір вузькосмугових і широкосмугових послуг в рамках однієї мережі на базі єдиного методу розподілу інформації. Однією з основних проблем, з якою зіткнулися розробники концепції ШЦСІО, була проблема вибору єдиного методу доставки та розподілу інформації. У перших рекомендаціях МСЕ, в яких описувалася концепція ШЦСІО (1988), як єдиний метод розподілу інформації був запропонований метод асинхронної доставки інформації, заснований на технології ATM. Технологія ATM представляє собою різновид методу комутації пакетів і розглядається як набір протоколів для застосувань, орієнтованих на з'єднання з гарантованою якістю обслуговування, що означає виділення необхідної смуги пропускання та забезпечення мінімальних затримок. Перерахуємо основні властивості методу ATM:
вихідне повідомлення після подання в цифровій формі і перед передачею в мережу зв'язку поділяється на протокольні блоки фіксованої довжини, що дорівнює 48 байтам;
кожен протокольний блок доповнюється службовою частиною – заголовком розміром 5 байт, утворюючи осередок ATM розміром 53 байта: заголовок містить адресну частину, елементи захисту заголовка від помилок та іншу службову інформацію, необхідну для гарантованої доставки осередків через мережу;
послідовність осередків ATM, що належать одному повідомленню, передається через віртуальні з'єднання (постійні або комути-
ні), підтримувані комутаторами ATM, в яких обробляються тільки заголовки осередків;
при проходженні осередків через комутатор ATM осередки накопичуються в проміжних буферах комутатора, що забезпечує можливість статистичного використання мережевих ресурсів;
обробка осередків у комутаторі ATM (аналіз адреси, захист від помилок, керування потоком осередків) здійснюється на другому рівні стандартної моделі OSI;
на стороні адресата комірки ATM звільняються від заголовків і збираються в єдину послідовність, з якої формується вихідне повідомлення.
Мережі ШЦСІО, побудовані на базі технології ATM, забезпечують такі можливості:
доставку всіх видів інформації (мова, дані, музика, рухомі, нерухомі, кольорові та чорно-білі зображення, інформацію мультимедіа) з високими показниками якості обслуговування;
підтримку інтерактивних (діалогових) служб і служб розподілу інформації (з управлінням і без управління з боку користувача);
статистичне розподілення мережевих ресурсів відповідно до вимог користувачів (гарантована смуга пропускання), що забезпечує ефективну передачу як безперервного, так і ниркового трафіку, а також економічний виграш при заміні орендованих ліній.
Технологія ATM була обрана як базова для побудови ШЦСІО, що підтримує як вузькосмугові, так і широкосмугові послуги. Іншими словами, технологія ATM повинна забезпечувати функціонування мереж з досить високими пропускними здібностями, що знаходяться в діапазоні десятків-сот Гбіт/с (в даний час діапазон необхідних пропускних здібностей розширений до значень кілька Тбіт/с). У термінах основних характеристик мережі це означає, що міжкінцеві затримки в територіально розподілених мережах повинні становити одиниці мс і час обробки протокольних блоків у комутаторах - десятки і сотні мс. Відповідно, продуктивність вузлів комутації ATM повинна визначатися цифрами порядку десятків-сот мільйонів протокольних блоків (осередків) в секунду.
Реалізація подібних характеристик стала можлива лише на початку 90-х рр. завдяки прогресу в мікроелектроніці та волоконно-оптичних системах зв'язку. Волоконно-оптичні системи зв'язку забезпечують високий рівень достовірності інформації, що передається. Імовірність помилок у сучасних системахпередачі може досягати 10-10 - 10-11, що дозволяє значно зменшити обсяг операцій (і, отже, тимчасові витрати) із захисту від помилок. Як відомо, саме ці операції, що застосовуються в традиційних мережах з комутацією пакетів, є одним із джерел істотних затримок. Крім того, в класичних системах з комутацією пакетів (наприклад, на базі протоколу Х.25) обробка пакетів базується на використанні програмних засобіві, отже, веде до суттєвого завантаження основного процесора комутатора, а також до значних часових затримок. Успіх в області створення замовних високопродуктивних мікросхем з великим ступенем інтеграції дозволяє створити комутатори ATM, в яких основна частина операцій з обробки осередків виконується за допомогою розподілених мікропроцесорних мереж. Реалізація таких операцій, як аналіз адресної частини, виявлення помилок, складання та розбирання протокольних блоків, проводиться в комутаторах ATM на апаратному рівні, що забезпечує пропускну здатність мережевих вузлів в десятки і сотні Гбіт/с. З появою перших мереж ATM (кінець 80-х - початок 90-х рр.) Можливості нового методу були сильно перебільшені. Ентузіасти ATM припускали, що в недалекому майбутньому технологія ATM стане універсальною і буде застосовуватися в локальних, кампусних, регіональних та територіально розподілених мережах для забезпечення великої кількості додатків, починаючи від телефонії та закінчуючи майбутніми мультимедійними послугами. Висловлювалися також припущення щодо можливості доведення ATM до настільних систем. Проте з часом інтерес щодо ATM в стрімко мінливому телекомунікаційному світі значно зменшився. Темпи розвитку систем ATM виявилися значно повільнішими, ніж очікувалося. Технологія ATM не стала універсальним методом транспортування інформації. Серед причин цього можна відзначити як складність та відносно високу вартість реалізації та експлуатації мереж ATM, так і поява конкуруючих технологій (IP, Ethernet та ін.), що обмежують можливості широкого застосування ATM. Переваги та недоліки технології ATM сьогодні добре відомі. Якщо необхідно на основі статистичного ущільнення забезпечити гарантовану якість обслуговування та ефективне використання мережевих ресурсів, очевидно, що одним з можливих рішеньдля операторів територіально розподілених мереж нині є технологія ATM. Разом з тим, вартість і складність обладнання ATM залишаються досить високими, обмежуючи широкомасштабні застосування технології ATM у всіх мережевих сегментах. Можна вважати, що технологія ATM пройшла етапи народження, великих надій та гіперболізацію своїх можливостей, депресії і вийшла на етап зрілості.
Мультисервісні мережі ATM.
Протягом певного періоду часу технологія ATM зберігатиме провідну роль як транспортна технологія в магістральних сегментах територіально розподілених 88 мереж для перенесення бізнес-трафіку, що формується в кампусних, локальних та установчих телефонних мережах. Основною вимогою в таких мережах (приватних або загального користування) є забезпечення мультисервісних можливостей. Виграш при побудові мультисервісних мереж на базі технології ATM визначається декількома факторами.
Ниркова природа трафіку, характерна для мереж передачі даних, дозволяє операторам мереж ATM ефективно розділяти пропускні можливості магістральних ліній серед користувачів і, відповідно, збільшувати кількість користувачів.
Можливість технології ATM надавати пропускну здатність на вимогу (концепція гнучкої смуги пропускання) призводить до зменшення вартості передачі інформації. При оренді виділених ліній користувач повинен платити за весь ресурс орендованої лінії незалежно від того, яка реальна пропускна спроможність йому потрібна. При використанні ATM абонент може встановити швидкість доступу відповідно до його вимог і характеристик трафіку, визначивши при цьому також і час використання ресурсу, оскільки користувач платить тільки за дійсно використовувану пропускну здатність, а не за орендований тракт з фіксованою смугою пропускання.
Застосування технології ATM, що забезпечує гарантовану якість обслуговування, веде до зменшення кількості виділених ліній, які широко застосовуються сьогодні в корпоративних мережах. Ці фактори можуть зіграти важливу роль у стратегії компаній та великих операторів при визначенні шляхів розвитку їх мереж.
Таким чином, сьогодні існує певна ніша для застосування технології ATM при побудові мультисервісних мереж. Однак необхідно враховувати, що побудова мультисервісної мережі ATM може бути економічно виправданою для компаній, що використовують у базових мережах, головним чином виділені лінії та технологію Frame Relay. Можливості використання ATM для побудови єдиної мультисервісної мережі можуть бути суттєво обмежені в майбутньому рядом факторів, серед яких зазначимо такі. По-перше, вже сьогодні спостерігається істотне падіння вартості оренди виділених ліній у зв'язку з вибуховим зростанням доступних пропускних здібностей магістралей завдяки технологіям SDH і DWDM. По-друге, очевидна тенденція міграції мереж у бік все більш широкого застосування технології IP як єдиної технології для більшості послуг, включаючи передачу мови (Voice over IP, VoIP) і відеоінформації.
Прогрес протоколів Інтернет, пов'язаний, в основному, з можливістю забезпечення гарантованих показників якості обслуговування, може призвести до того, що мультисервісні можливості ATM не зможуть.
скласти конкуренцію застосуванню протоколів Інтернет як єдиної технології в магістральних мережах. Вже сьогодні застосування IP і зв'язаних протоколів для побудови віртуальних приватних мереж (VPN) забезпечує більш привабливі рішення в порівнянні з традиційними мережами передачі даних і орендою виділених ліній і представляє серйозну конкуренцію технології ATM в мережах невеликих і середніх компаній. Однак процес переходу до широкого застосування технології IP триває вже більше 10 років і це означає, що ринок для ATM все ще залишається відкритим.
Ще на початку 90-х років. розробники обладнання для мереж Інтернет дійшли розуміння того, що для кардинального і водночас ефективного застосування концепції Інтернет як основи глобальної мережі має бути проведена істотна модифікація стека IP-орієнтованих протоколів. Ревізія протоколів передбачала як удосконалення вже використовуваних протоколів сімейства IP, і створення нових механізмів, які забезпечують необхідні показники якості обслуговування. Насамперед, необхідно було доповнити базовий стек протоколів TCP/IP механізмами управління пропускною спроможністю, які б гарантувати необхідне якість обслуговування. Розробка таких механізмів і відповідних протоколів є сьогодні першочерговим завданням Комітету IETF, що розробляє специфікації за основними наборами IP-орієнтованих протоколів. У процесі удосконалення IP-орієнтованих протоколів бере участь також велика кількість виробників обладнання та дослідницьких груп у всьому світі. Питання, пов'язані з якістю обслуговування в мережах IP розглядаються докладніше в р. 2.3.3. Безпека інформації.Мережа повинна гарантувати не тільки якісну доставку інформації, але і забезпечити захист її від несанкціонованого доступу. Однак один з основних принципів мережі Інтернет – принцип відкритих систем, що призводить до того, що мережі на базі протоколів TCP/IP характеризуються дуже низьким рівнем безпеки. Рівень серйозності цієї проблеми значно зростає в територіально розподілених IP-мережах, що включають до свого складу велику кількість територіально рознесених елементів (каналів та вузлів). , Забезпечення безпеки в територіально розподілених мережах - як в корпоративних, так і в мережах загального користування, є першочерговим завданням, оскільки несанкціонований доступ до інформації веде до величезних матеріальних і моральних втрат.
. Еволюція технологій у мережах Інтернет
Основні напрямки еволюції технологій.
Вибухове зростання мережі Інтернет у 90-х рр. і поступове її перетворення на глобальну мережупривели до того, що принципи, закладені у вихідний протокол IP, стали 96 перешкоджати подальшому розвитку мережі - як кількісному, так і якісному. Ресурси вихідного сімейства протоколів IP, що насамперед стосуються можливостей адресації, виявилися вичерпані. Зростання мереж IP призвело до дефіциту IP-адрес. Вибухове зростання обсягів трафіку почало викликати перевантаження на магістральних ділянках мережі, блокуючи нормальну роботу мережевих вузлів. Розвиток нових послуг, пов'язаних з індустрією розваг та електронною комерцією, визначило появу інформаційних потоків з новими характеристиками (насамперед, мультимедійного трафіку) та новими вимогами до показників якості обслуговування. Нарешті, використання Інтернету в комерційних цілях гостро поставило питання про необхідність застосування спеціальних заходів щодо захисту інформації. У відповідь на проблеми, що виникли, на початку 90-х років. під егідою Комітету IETF були активізовані дослідження з розширення можливостей найбільш поширеної сьогодні в мережах IP четвертої версії класичного протоколу (IPv4), а також зі створення нових механізмів і протоколів. Основні завдання, які необхідно було вирішити при створенні покращеного сімейства IP-орієнтованих протоколів, полягають у наступному:
розробка масштабованої системи адресації, що забезпечує збільшення кількості доступних IP-адрес та спрощення їх конфігурування;
підвищення ефективності маршрутизації шляхом спрощення процедур обробки адресної частини пакетів у вузлах мережі;
запровадження нових механізмів, що підтримують гарантовану якість обслуговування;
розробка нових засобів автентифікації та захисту інформації;
можливість підтримки мобільних послугв інтернет.
Д. Протокол IPv6У 1994 р, в IETF було створено групу розробки документів по протоколам IP нового покоління. У 1995 р. IETF прийняв специфікацію RFC 1752, що визначила вдосконалений протокол IP версії 6 (IPv6). Дамо коротку характеристику основних властивостей протоколу IPv6.
Збільшення довжини службової частини пакета.Основна мета при збільшенні довжини заголовка IP-пакетів полягала в удосконаленні системи адресації. Число розрядів поля адреси в протоколі IPv4 (32 біти) дає можливість надання майже 4,3 млрд. адрес; з урахуванням зростання глобальної мережі цієї кількості може вистачити на найближче десятиліття. Однак процеси розвитку нових послуг (сьогодні це, в першу чергу - розвиток електронної комерції, що супроводжується появою мільйонів 97 нових компаній) і відповідне зростання потреб у нових IP-адресах можуть призвести до того, що запас адрес може виснажитися досить швидко. Перехід до довжини адресного поля, що дорівнює 728 біт, забезпечує жителів землі практично невичерпним числом адрес, що перевищує величину 1020 (!) на кожен пристрій, якому може бути присвоєний мережевий адресу. Завдяки необмеженій кількості адрес буде вирішено багато проблем, у тому числі трансляція адрес, підтримка сегментів із закритими адресними просторами, присвоєння адрес будь-якому типу об'єктів і т.д. Крім розширення адресного поля, у протоколі IPv6 значно збільшено повну довжину заголовка пакета – з 192 (IPv4) до 320 біт. Це дозволило розділити службову частину на основний і додатковий заголовки і винести ряд необов'язкових або опціональних параметрів у додаткові поля. В попередніх версіяхопціональні параметри розміщувалися в основному заголовку і маршрутизатори повинні були обробляти великий обсяг непотрібної інформації. У протоколі IPv6 маршрутизатор обробляє лише необхідну інформацію, що знижує час обробки пакетів та сумарне навантаження.
Підвищення ефективності роботи маршрутизаторів.
При реалізації протоколу IPv4 маршрутизатори виконували повний набір функцій обробки пакетів. У версії IPv6 передбачається ряд процедур, що дозволяють зменшити навантаження на маршрутизатори. До складу цих процедур входять:
агрегування адрес, що веде до зменшення розміру адресних таблиць і, як наслідок, до зменшення часу аналізу та оновлення таблиць;
перенесення функцій фрагментації пакетів (у разі їхньої занадто великої довжини) у вузли доступу (прикордонні вузли);
використання механізму маршрутизації від джерела, коли вузол-джерело визначає міжкінцевий маршрут проходження пакета через мережу, а маршрутизатори всередині мережі звільняються від процедури визначення наступного маршрутизатора для цього пакета;
вже згадувана відмова від обробки опціональних параметрів заголовка,
Забезпечення безпеки інформації.Протокол IPv6 передбачає застосування вбудованих механізмів захисту інформації, що називаються IPSec (IP Security). Для цього вводиться спеціальний додатковий заголовок Encryp-tion, Механізми та специфікації IPSec описані в документі RFC 2401 (Security Architecture for the Internet Protocol, 1998), забезпечують:
автентифікацію джерел та одержувачів інформації;
шифрування, автентифікацію і цілісність даних, що передаються.
Протоколи автентифікації користувачів та захисту даних сьогодні стають дуже популярними, особливо у зв'язку з можливостями їх застосування при організації приватних віртуальних мереж. Проблеми застосування протоколу IPv6.При обговоренні перспектив поширення протоколу IPv6 необхідно пам'ятати, що більшість апаратно-програмних мережевих модулів реалізує протокол IP четвертої версії. У зв'язку з цим виникає проблема, як найбільш ефективно здійснити перехід на нове сімейство протоколів, орієнтованих на версію IPv6, На початку 1996 р, для перевірки властивостей нової шостої версії протоколу IP і дослідження проблем, що виникають при переході від IPv4 до IPv6 , з ініціативи IETF створена експериментальна мережа 6Вопе, що охоплює країни Північної Америки, Європи (зокрема й Росію), Японію і що включає кілька сотень мереж IP. У мережі 6Вопе частина маршрутизаторів підтримує обидві версії протоколу IP, утворюючи віртуальну мережу, що функціонує поверх мережі IPv4 і забезпечує передачу пакетів між робочими станціями (хостами) і між маршрутизаторами по протоколу IPv6, Процес інкапсуляції протокольних блоків IPv6 в так- їх передачі називається тунелюванням. Фрагменти, що підтримують IPv6, з'єднуються між собою тунелями. Документ RFC 1933 визначає чотири типи тунелів – між маршрутизаторами, між робочими станціями та між маршрутизаторами та робочими станціями. Завдяки великому набору нових функціональних можливостей протокол IPv6, безумовно, набуде широкого поширення. Однак перехід до нового протоколу вимагає суттєвої модифікації мережевих продуктів – маршрутизаторів, комутаторів та операційних систем, що підтримують протокол IPv4. Очевидно, що з урахуванням масштабів поширення базового протоколу IPv4, подібна модифікація мережі Інтернет вимагатиме значних витрат як тимчасових, так і фінансових. Тому, незважаючи на нові функціональні можливостіпротоколу IPv6, перед мережевими операторами та провайдерами Інтернет стоїть досить складне завдання вибору варіантів переходу на новий протокол.
Петро Чачин
Відмінною особливістю сучасної ситуації в галузі телекомунікацій є зміна трафіку, що передається мережами зв'язку. Якщо донедавна домінуюче положення займала передача голосових повідомлень, то зараз спостерігається вибухове зростання обсягу передачі даних. У 1998 р. ці два показники зрівнялися і простежується явна тенденція до подальшого збільшення останнього (щорічний приріст мовного трафіку становить 3 - 5%, обсягу передачі даних - 100 - 200%).
У подібних умовах традиційні телефонні системи, що базуються на технології тимчасового мультиплексування, стають все менш ефективними. Їх застосування передбачає високі капіталовкладення, накладає суттєві обмеження створення мереж з об'єднаними послугами, не дозволяє раціонально використовувати канальну ємність. Фахівці покладають великі надії на нові технології передачі промови по мережах з комутацією пакетів, такі, як “голос поверх IP”, ATM, Frame Relay, та створення на їх основі універсальних базових мереж. Про це йшлося у доповідях та дискусіях конференції "Інтеграція телефонних мереж та мереж документального електрозв'язку - єдина технічна політика", організованої Асоціацією документального електрозв'язку (АДЕ, www.rans.ru).
Вже сьогодні транспортні мережі орієнтуються не так на передачу голосового трафіку, як на передачу даних. “Цілком можна припустити, що через 3 - 5 років більшість транспортних мереж матиме універсальний характер. Різниця між телефонними операторамита операторами передачі даних зникне”, - сказав Олександр Громов, генеральний директор компанії “МТУ-інформ”.
Майже всі постачальники телекомунікаційного обладнання (Nortel, Cisco, Motorola, Ericsson та ін.) включилися у змагання за перетворення телефонних мереж на структури, що забезпечують пакетну передачу мультимедійної інформації. "Використання мультисервісних мереж допоможе уникнути створення паралельних та накладених мереж", - зазначив Олексій Любимов, директор з маркетингу фірми Plus Communication.
Втім, російська специфіка вимагає внесення корективів у зарубіжний досвід: можна скільки завгодно розмірковувати про переваги тієї чи іншої технології, але за відсутності мереж зв'язку та за низької платоспроможності населення та більшості підприємств багато питань просто втрачають актуальність.
“У Росії більше 90% приватних споживачів телефонних послуг ні якої інтеграції не потребує і ще 10 років не буде. Ринок дрібних корпоративних абонентіву нас суттєво відрізняється від західного, він не може надавати вирішального впливу на інтенсифікацію поширення інтегрованих послуг”, - переконаний Юрій Яшнєв, генеральний директор фірми “Діалог-Мережі”.
01.03.2016Пасивна оптична мережа (PON) — найперспективніша широкосмугова мультисервісна технологія передачі на безліч абонентів за допомогою оптичного волокна.
Цей спосіб організації мережі став популярним завдяки очевидним перевагам у швидкості, обсягах передачі та можливостях удосконалення.
Головна відмінність PON від інших оптичних систем – це використання лише пасивного обладнання на всьому відрізку від головного модуля, що передає та приймає інформаційні потоки, до кінцевого користувача. Тобто жодних активних комутаторів, маршрутизаторів, медіаконвертерів, мультиплексорів та іншої техніки, що потребує додаткового живлення та обслуговування.
Для того, щоб розділити один потік на безліч абонентів у системі PON, використовується оптичний розгалужувач (спліттер, мультиплектор, PLC). З його допомогою один приймально-передавальний модуль (розподільна коробка, розподільна шафа, OLT) може поширити сигнал на необмежену кількість споживачів - все залежить від показників його потужності та швидкості.
Будь-яка пасивна оптична мережа включає три основні складові:
- станційний термінал OLT (optical line terminal);
- пасивний оптичний спліттер;
- абонентські термінали ONT (optical network termination) або пристрої ONU (optical network unit).
Приймач-передавач OLT пов'язує PON із зовнішніми мережами та отримує потік, який передається абонентам за допомогою кабельної мережі. Спліттер розмножує сигнал на 8, 16, 32 або 64 абоненти. Кожне розгалуження дещо звужує канал передачі, що дає деяке загасання сигналу та знижує його пропускну здатність.
Кінцеве абонентське обладнання ONT оснащене необхідними користувачем інтерфейсами, включаючи виходи для IP-телефонії, Ethernet та Wi-Fi.
Найчастіше для житлових приміщень використовується деревоподібна топологія мережі PON. Вона дозволяє оптимізувати використання волокна, розміщуючи максимально можливе число абонентів однією кабелі. Залежно від кінцевого числа користувачів та вимог мережі, потік може розгалужуватися одним або декількома рівнями каскадів. Чим їх менше – тим простіше обслуговувати систему, робити необхідний ремонт і тим меншими будуть втрати у швидкості та обсягах даних для кінцевого споживача. З іншого боку, багатокаскадна система дозволяє задавати точні налаштування, чутливіше адаптуючи мережу під потреби замовника.
У цілому ж топологія вибирається з безлічі варіантів, виходячи з реальних умов конструкції за принципом максимальної зручності для абонентів.
За допомогою PON-мереж можна організувати:
- аналогове та цифрове телебачення, у тому числі IPTV;
- та фіксований телефонний зв'язок;
- передачу технологічної, організаційної, фінансової інформації;
- домашні абонентські мережізагального користування у багатоквартирних та приватних будинках;
- системи пожежогасіння (використовуються в МНС та МВС);
- охоронні системи та , у тому числі охорону самих вузлів зв'язку та систему “безпечне місто”;
- і т.д.
Переваги архітектури PON
1) Висока швидкість передачі
PON підтримує швидкість від 155 Мбіт/с до 2,5 Гбіт/с, будучи на Наразісамим швидким способомпередачі інформації.
2) Підтримка різнорідного трафіку
Система може передавати будь-який вид інформації (дані, відео, голос), вести у квартиру чи офіс інформаційні потоки будь-якого походження.
3) Велика ємність
Система без втрати якості може обробляти потоки від кількох ресурсів одночасно. До одного абонентського порту можна підключити кілька комп'ютерів, телевізорів, IP-телефонів та ін.
4) Скорочення витрат на обслуговування
У PON використовуються пасивні відгалужувачі, які не потребують електричного живлення та додаткового обслуговування.
5) Оптимальне використання матеріалу
Підключення максимальної кількості абонентів до одного волокна допомагає використовувати меншу кількість кабелю, що може виразитись у суттєвих цифрах економії.
6) Перешкодостійкість та захист від перепадів напруги
На відміну від систем з використанням крученої пари (FTTh тощо), PON не схильний до впливу ззовні і захищений від перепадів напруги, появи наведень і перешкод.
7) Легкодоступність
Немає необхідності розміщувати обладнання для PON-мережі у вуличних шафах, тому система легко доступна до перевірки, модифікації та ремонту в холодну пору року та дозволяє економити на всепогодному обладнанні.
8) Простота підключення
Підключення абонентів до мережі відбувається швидко та без перерви зв'язку.
9) Можливість ущільнення
Ущільнення (мультиплексування) сигналу дозволяє при необхідності пускати додаткові потоки інформації вже кабелем – для цього використовуються світлові хвилі іншої довжини. Так, вже існуючу кабельну систему можна використовувати для додавання послуг, включаючи системи безпеки, відеоспостереження, охорони, протипожежної безпеки тощо.
10) Постійний розвиток PON-технологій
Зростання потужностей, швидкостей та здешевлення складових дозволяє розглядати цю технологіюпередачі як одну з найбільш перспективних.
Недоліки архітектури PON
Необхідність шифрування потоку
PON – технологія із загальним середовищем передачі, тому окремі потоки інформації доводиться шифрувати. Це може знижувати корисну швидкість передачі, а також не захищає інформацію від злому фізично.
Складність системи
В системі важко виявити неполадки на ділянці між спліттерами та кінцевою точкою- ONT.
Важливо мати на увазі, що при виборі професійного установника, який зможе якісно встановити, відстежувати стан та забезпечувати повноцінний сервіс, проблеми з мережею мінімізуються.
Види PON-мереж
Технологія пасивних оптоволоконних мереж була введена в практику в середині 90-х років, спочатку модифікації APON. Після низки удосконалень на початку 2000-х з'явилася технологія BPON з найкращою швидкістюі великою кількістю оброблюваних потоків. Наступним у лінійці пасивних мереж став EPON на технології Ethernet. В даний час найбільш сучасною, зручною та перспективною для створення великих розгалужених мереж є система GPON.
GPON влаштований на базі платформи SDH (протокол GFP) і дозволяє підключати до одного модуля, що передає, до 64 абонентів на відстані до 20 км. Використання спліттерів та муфт дозволяє збільшити дальність до 60 км. Швидкість передачі в середньому досягає 2,5 Гб, хоча технічно можна розвинути систему, швидкість якої може досягати 4–10 Гбіт/с у кожному напрямку.
Ще одна модифікація – технологія GEPON. Її можна назвати найекономічнішою, проте ця перевага передбачає деякі витрати порівняно з GPON-мережами. Зокрема, у ній відсутні специфічні функції підтримки TDM, синхронізації та захисних перемикань. Така система добре працює для невеликих операторів, орієнтованих на IP-трафік, зокрема IPTV.
Загалом вибір технології для створення або вдосконалення пасивної оптоволоконної мережі залежить від умов замовника, потреб абонентів і перспектив розвитку. Компанія-установник повинна докладно вивчити вихідні дані, щоб зробити висновок щодо вибору технології та розробити оптимальний план майбутньої PON.
Резюме
В даний час пасивні мережі на основі оптичного волокна набувають все більшого поширення. Мідні виті парине витримують конкуренції з PON за обсягами, швидкістю та дальністю передачі даних, перешкодно захищеності та масштабованості. Якщо спочатку перевагу часто віддавалося вітропарним кабелям через дорожнечу оптичної сировини та обладнання, то зараз за капітальними витратами та трудомісткістю монтажу системи різняться незначно. Як і раніше, популярним є будівництво суміщеного виду мереж - FTTH, де мідна пара використовується тільки на ділянці від комутатора до абонента. Однак динаміка все більше зміщується в бік PON, в тому числі завдяки тому, що установка пасивної мережі допускає модифікацію без втручання в архітектуру системи і перекладки кабелю.
Проте установка — капіталомісткий та складний процес, тому важливо довіряти цю роботу перевіреним професіоналам галузі. Вони зможуть створити продуману конфігурацію системи з можливістю оптимізації під потреби замовника та безперебійної роботи.
Щоб дізнатися про подробиці встановлення PON-мережі для Вашої компанії, телефонуйте за номерами вказаними на сайті або залиште заявку на дзвінок нашого спеціаліста — форму Ви знайдете прямо під текстом.
Характеристика району застосування мережі. Структуровані кабельні системи. Огляд технологій мультисервісних мереж. Розробка проекту мультисервісної мережі передачі даних для 27 мікрорайону м. Братська. Розрахунок оптичного бюджету мультисервісної мережі.
Натиснувши на кнопку "Скачати архів", ви завантажуєте потрібний вам файл абсолютно безкоштовно.
Перед скачуванням даного файлузгадайте про ті хороші реферати, контрольні, курсові, дипломні роботи, статті та інші документи, які лежать незатребуваними у вашому комп'ютері. Це ваша праця, вона повинна брати участь у розвитку суспільства та приносити користь людям. Знайдіть ці роботи та відправте в базу знань.
Ми та всі студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будемо вам дуже вдячні.
Щоб завантажити архів з документом, в полі, розташоване нижче, впишіть п'ятизначне число та натисніть кнопку "Завантажити архів"
Подібні документи
Процес побудови мультисервісних мереж зв'язку, його етапи. Аналіз технологій мереж передачі даних, їх переваги та недоліки. Проектування мультисервісної мережі зв'язку із використанням телекомунікаційного обладнання різних виробників.
курсова робота , доданий 23.12.2012
Способи побудови мережі широкосмугової передачі даних для надання послуги Triple Play на основі технології FTTB. Обґрунтування обраної технології та топології мережі. Проведення розрахунку обладнання та підбір його комплектації.
дипломна робота , доданий 11.09.2014
Створення широкосмугового абонентського доступу до населення мікрорайону "Заріченський" м. Орла, Аналіз інфраструктури об'єкта. Вибір мережевої технології, устаткування. Архітектура побудови мережі зв'язку. Розрахунок параметрів трафіку та навантажень мультисервісної мережі.
дипломна робота , доданий 16.02.2016
Характеристика телефонної мережі Бурлінського району. Кількість монтованих та задіяних портів технології АDSL на СТС. Вибір типу обладнання. Розробка перспективної схеми розвитку мультисервісної мережі. Розробка нумерації мережі.
дипломна робота , доданий 22.06.2015
Сутність та функції мультисервісної мережі. Проектування локальної мережі центрального офісу та локальних мереждистанційних офісів. Розподіл IP-адресації. Характеристика організації радіоканалів. Аналіз принципів під час виборів устаткування провідного зв'язку.
курсова робота , доданий 29.01.2014
Вивчення організації зв'язку в мультисервісній мережі, технічні характеристики обладнання, структура апаратних засобів та програмного забезпечення. Побудова схеми мультисервісної мережі з урахуванням цифрової комутаційної системи HiPath 4000 фірми Siemens.
дипломна робота , доданий 25.04.2012
Розрахунок кількості та вартості обладнання та матеріалів для підключення до мережі передачі даних за технологією xPON. Вибір активного та пасивного обладнання, магістрального волоконно-оптичного кабелю. Технічні характеристикиширокосмугової мережі.
дипломна робота , доданий 14.11.2017
