Эффективное использование инфраструктуры сетей доступа для развития широкополосных услуг

Широкополосный доступ — broadband — пожалуй, один из самых популярных терминов современной связи. Несмотря на популярность термина broadband, следует хотя бы кратко рассказать о существе дела. Безусловно, основной пружиной появления broadband является Интернет и целая цепочка его следствий, включая дружественный пользовательский интерфейс и возможность доступа к мультимедийным приложениям, представляющим собой совокупность речи, данных и видео. Конечно, особенно видео, ибо именно оно содержит, как уверяют, 98% всей воспринимаемой нами информации, для удовлетворительной передачи которой уже совершенно недостаточны скорости передачи не только аналоговых модемов телефонной сети общего пользования, но и цифровых модемов сети с интеграцией услуг ISDN.

В США в настоящее время обсуждается предложенная рядом ведущих телекоммуникационных корпораций национальная программа broadband, рассчитанная на 10 лет с объёмом инвестиций в 300 миллиардов долларов. В рамках программы предполагается наделить каждого потенциального пользователя широкополосным доступом с пропускной способностью 100 Мбит/с.

Естественно, проблема развития широкополосных сетей доступа актуальна и для России, что подтверждает живой интерес к организованной редколлегией журнала «Вестник связи» летом прошлого года дискуссии под названием «Who is Mr. Broadband?».

Решение такой глобальной задачи, как broadband, невозможно в рамках существующих сетей связи. Поэтому не менее популярной, чем broadband, является аббревиатура NGN, которая обозначает новое поколение сети - New Generation Network, являющееся необходимым условием реализации broadband. Но за день и даже за год переход к NGN физически невозможен — он будет постепенным и опираться на ту инфраструктуру и те транспортные технологии, в которые сделаны вложения. Переход к NGN будет успешным, если перспективное оборудование сетей связи будет учитывать существующую инфраструктуру сети и поддерживать наиболее распространённые протоколы, обладая при этом при этом новыми функциями.

Очевидно, что наиболее остро вопрос модернизации стоит перед сетью абонентского доступа (рис.1). Её ближайшие соседи — сеть абонента (Customer Premises Equipment — CPE) и транспортная сеть (Transport network, core network, backbone network) — имеют практически неограниченные пропускные способности: так, основная локальная сеть Ethernet может обеспечить пропускную способность CPE до 10Гбит/c, а магистраль DWDM до 800 Гбит/с по каждому оптическому волокну (при 80 несущих при полосе модулирующего сигнала 10 Гбит/с). В то же время сама сеть доступа, где в далёкой перспективе возможен переход на оптическое волокно, пока довольствуется существующими медными кабелями (симметричным в ТФОП и коаксиальным в сетях кабельного телевидения КТВ), которые на начальном участке сети от узла доступа (Access Node — AN) дополняются оптическими вставками. Именно ограниченная пропускная способность «медной» части сети доступа представляет основную проблему при предоставлении высокоскоростных услуг пользователю. Поэтому сеть абонентского доступа и является «узким местом» («bottleneck») между практически безграничными потенциальными пропускными способностями сети помещения пользователя СРЕ и транспортной сети.

Возникновение и развитие цифровых систем широкополосного абонентского доступа

Чтобы ввести читателя в круг проблем сети абонентского доступа, следует кратко остановиться на истории эволюции этой сети.

Напомним, что самым старым интерфейсом сети абонентского доступа является типовая симметричная пара, соединяющая телефонный аппарат абонента с местной АТС. Следующим этапом эволюции абонентского доступа было введение в сеть абонентского доступа механизма высокочастотного уплотнения, которое позволило решить две главных задачи: 1) повысить эффективность использования симметричных пар и 2) увеличить территорию обслуживания местной АТС.

До начала 1970 годов в местных сетях применялись только аналоговые системы передачи (АСП). Примером такой АСП в бывшем СССР является абонентское высокочастотное устройство (АВУ), позволяющее организовать по одной абонентской линии (АЛ) два канала: — стандартный низкочастотный телефонный канал и высокочастотный канал, работавший на двух поднесущих. Затем, в соответствии с общим направлением эволюции сетей связи, на смену АСП пришли абонентские цифровые системы передачи (ЦСПАЛ). В качестве примеров таких систем можно назвать SLC-96 в США ёмкостью 96 основных цифровых каналов (ОЦК), а в бывшем СССР — ДАВУ (10-и канальная абонентская высокочастотная установка), ЦАВУ (цифровая абонентская высокочастотная установка) и АУЦА (аппаратура универсальная цифровая абонентская). Аппаратура ДАВУ позволяет организовать 10 телефонных каналов методом дельта модуляции при групповой скорости передачи 2048 кбит/с; аппаратура ЦАВУ была разработана в нескольких вариантах для конкретных условий сельских СТС) и городских (ГТС) телефонных сетей и различалась прежде всего типом цифрового телефонного канала на основе импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) со скоростью 64 кбит/с (так называемого ОЦК) или на основе адаптивной дифференциально-импульсной модуляции (АДИКМ) со скоростью передачи 32 кбит/с; например, для варианта ЦАВУ-15 скорость передачи равна 512 кбит/с, что при использовании ИКМ позволяет организовать 7 ОЦК; несколько лучшие параметры по сравнению с ЦАВУ имел её более поздний аналог АУЦА; последний тип ЦСПАЛ использовался для организации на кабельных линиях СТС дополнительных телефонных каналов, включавшихся в аналоговые окончания декадно-шаговых, координатных и квазиэлектронных АТС. Справедливости ради надо сказать, что использование ЦСПАЛ указанных типов на местных сетях СССР было весьма незначительным. Более широкое распространение на абонентском участке местных телефонных сетей, особенно для корпоративных пользователей, получили первичные цифровые системы передачи типа Т1 и E1, основной областью применения которых вначале были межстанционные линии ТФОП.

Ещё одним широко используемым способом организации ЦСПАЛ является оборудование цифровой абонентской линии — Digital Subscriber Line (DSL) цифровой сети с интеграцией услуг — ISDN (Integrated service digital network) с общей пропускной способностью 192 кбит/с. Эта технология, получившая название IDSL (как производное слово от ISDN и DSL) в зависимости от применяемого метода кодирования речи позволяет организовать от 4 до 8 телефонных каналов.

Для узкополосных ЦСПАЛ с пропускной способностью для каждого абонента 64 кбит/с за рубежом принят термин Digital Loop Carrier (DLC), а оборудование DLC, позволяющее организовать широкополосный абонентский доступ, называют новым поколением DLC — New generation DLC (NGDLC), или Broadband Loop Carrier (BLC). Причём DLC работают, как правило, по обычным медным АЛ, а NGDLC (или BLC) — по волоконно-оптическим кабелям с использованием оборудования SONET/SDH.

Если АЛ подключена непосредственно к АТС, то проблем не возникает, поскольку АЛ прозрачна для широкополосного сигнала. Иная ситуация имеет место при наличии в сети абонентского доступа АСП или ЦСП. В АСП каждому абоненту ТФОП отводится полоса частот 4 кГц, а в ЦСП пропускная способность 64 кбит/с основного цифрового канала (ОЦК) ИКМ. Таким образом, при наличии в сети доступа такой системы передачи — аналоговой или цифровой — широкополосный доступ к сети непосредственно через абонентскую линию становится невозможным. Надо сказать, что в России это не является проблемой, поскольку абонентские АСП и ЦСП в общей сложности составляют всего 2% от общего числа АЛ. Иное дело в США, где число абонентов ТФОП, подключённых к местным АТС через абонентские системы передачи, примерно равно числу абонентов, подключённых непосредственно через АЛ.

Аналоговый и цифровой варианты абонентского уплотнения содержат два полукомплекта (рис. 2) — станционный полукомплект — Exchange terminal (ET), который устанавливается в здании местной АТС, и абонентский полукомплект — Remote terminal (RT), который размещается в защищённом от воздействия внешней среды конструктиве вблизи удалённой группы абонентов. В простейшем случае терминалы ET и RT практически одинаковы, отличаясь лишь функциями эксплуатационного контроля: ET, как правило, выполняет функции управляющего (master) терминала, а RT — функции подчинённого (slave). В более сложном случае абонентский полукомплект RT выполняет не только функцию мультиплексирования / демультиплексирования информационных сигналов, но и функцию концентрации абонентского трафика. Тогда такой терминал RT называют также абонентским концентратором.

Заметим, что структурную схему рис. 2 называют также абонентским выносом, поскольку она позволяет подключить к местной АТС группу абонентов, удалённых от этой станции практически на любое расстояние. Роль абонентских выносов особенно возросла на этапе модернизации местных телефонных сетей, связанной с заменой местных аналоговых АТС цифровыми, что мы более подробно обсудим ниже.

Используемые в настоящее время системы уплотнения, являются, как правило, цифровыми, т.е., типа DLC. Если при этом местная АТС является аналоговой, то в каждом направлении передачи обязательны аналого-цифровое (АЦП) и цифро-аналоговое (ЦАП) преобразования сигналов. Совершенно другой будет ситуация, если при наличии DLC местная АТС будет цифровой. Поскольку и DLC, и цифровая АТС используют одинаковый формат импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), то принципиально в каждом направлении передачи становится необходимым преобразование информационного сигнала только в абонентском комплекте RT — АЦП в направлении от абонента и ЦАП в направлении к абоненту. Однако отмеченная возможность, существенно упрощающая абонентский доступ к ТФОП, является не всегда достижимой, что объясняется существующими реалиями ТФОП. Как известно, сеть доступа должна выполнять три основные функции: функцию передачи информационных сигналов, функцию передачи сигналов управления соединением (т.е., его установлением, удержанием и разрушением) и, наконец, функцию синхронизации терминалов. Если первая и третья функции являются, как правило, совместимыми, т.е., поддерживаются независимо от конкретного производителя, то стандарты второй функции не являются столь строгими. Последнее обстоятельство требует применения на обоих концах соединения аппаратуры одного производителя, что не всегда реализуемо (особенно, например, в случае мобильной связи).

Построение перспективных сетей абонентского доступа

Пожалуй, самым сильным фактором, сдвинувшим с места наиболее консервативную часть сети связи, которой является традиционная сеть абонентского доступа, было внедрение цифровых коммутационных станций. Попробуем разобраться, в чём тут дело. Экономически обоснованная ёмкость цифровых АТС в среднем примерно на порядок выше средей ёмкости аналоговых. Если ёмкость последних составляет 8000 — 20000 номеров, то ёмкость цифровых АТС крайней мере на порядок больше. Существуют цифровые АТС- гиганты, которые могут обслуживать до 800 000 абонентов! Благодаря этому радиус действия цифровых станций увеличивается,а их число на сети сокращается. Поэтому модернизированная местная сеть ТФОП/ISDN крупных городов и пригородов состоит из небольшого числа крупных местных АТС и достаточно большого количества узлов доступа AN (Access Node), обслуживающих до 2000 абонентов. В этой новой архитектуре основное количество аналоговых абонентских линий оказывается подключённым не непосредственно к АТС, а к узлам доступа AN. Благодаря такой архитектуре имеет место эффект уменьшения физической протяжённости абонентской линии и снижения удельной стоимости АТС на одну абонентскую линию даже при большой ёмкости АТС, обслуживающих значительные площади.

Поэтому в новой сетевой структуре возрастает роль узла доступа (AN), способного предоставить современные услуги связи удалённым группам пользователей. К АТС удалённые узлы доступа AN подключаются с помощью, например, волоконно-оптических линий SONET/SDH. Оборудование AN может размещаться в зданиях прежних аналоговых АТС или в специальных помещениях со встроенным источником электропитания, аккумулятором и распределительным кроссом. Именно подобная оптическая сеть доступа используется, например, при внедрении на сетях РФ городской и сельской цифровой АТС — АТСЦ-90 для соединения центральной местной АТС районного центра с вынесенными абонентскими цифровыми концентраторами различной ёмкости от 128 до 1000 абонентов, устанавливаемыми на значительном удалении от АТС в местах повышенной абонентской плотности как в городах, так и в сельских населённых пунктах.
Ключевой особенностью этого оборудования является интеграция элементов волоконно-оптических систем передачи и коммутационной станции в единый оптический интерфейс цифровой коммутационной системы. Аппаратура оптического переноса ATCЦ-90 поддерживает различные виды топологий — звездообразную, древовидную, кольцевую и др. Таким образом, процесс внедрения оптического кабеля в существующие сети доступа может быть совмещён с естественной модернизацией местных телефонных сетей.

Конечно, это требует большого искусства проектировщиков и немалых затрат и естественно может оказаться не всем по карману. Наградой же смелым будет не только резкое повышение качества сети доступа (включая предоставление видео услуг и услуг мультимедиа, а также повышение надёжности) за счёт сокращения протяжённости медной части линий доступа, но и приобретение новых пользователей и оказание новых услуг, а следовательно, получение новых доходов.
Резкое сокращение протяжённости медной части линии доступа означает возможность расширения масштабов внедрения высокоскоростных представителей семейства xDSL, и в первую очередь самой широкополосной и популярной из них — VDSL .

На рис. 3 показан фрагмент участка сети доступа после завершения процесса замены аналоговых коммутационных станций цифровыми.

Этот узел абонентского доступа AN может быть также подключён к сетям других служб (арендованных линий, Интернет, Frame Relay, магистрали АТМ и др.). С основной цифровой коммутационной станцией (цифровой АТС) новый узел доступа может быть связан линиями SDH или PDH.

Заменивший аналоговую АТС узел доступа AN обеспечивает все услуги, связанные с узкополосным коммутируемым и некоммутируемым доступом, выполняет функцию концентрации каналов с целью сокращения числа интерфейсов на коммутационной станции. Кроме того, AN будет обеспечивать доступ на скоростях выше 128 кбит/с с помощью работающей по медным парам линии ADSL.

В модернизированной рассмотренным способом ТФОП возрастает роль стандарта V5, позволяющего использовать оборудование узлов абонентского доступа AN разных производителей. При этом упрощается архитектура сети доступа благодаря исключению в каждом направлении передачи одного ЦАП или АЦП (мы это кратко обсуждали выше; припоминаете?)

Стандартный способ концентрации каналов — протокол V5.2

Протокол ETSI V5 (российская национальная спецификация утверждена Госкомсвязи в 1997 г.) используется для связи АТС и абонентского концентратора по линии ISDN-PRI (30B+D). Этот протокол позволяет использовать коммутационное оборудование разных производителей при всех существующих способах абонентского доступа, включая типовую абонентскую линию ТФОП, оптическое волокно и радиодоступ. Буква «V» в АТС с функциями ISDN обозначает интерфейс между линейным окончанием (LT) на станционном конце абонентской линии и станционным окончанием (ET). Интерфейс V5 на физическом уровне представляет собой цифровой тракт 2048 КБит/с, соответствующий рекомендациям ITU-T G.703 и G.704. Версия V 5.1 протокола V.5 предусматривает связь без концентрации нагрузки и позволяет подключать до 30 абонентов к одной линии ISDN-PRI. Между В-каналами поддерживается прямое соответствие, а для управления используется 1 D-канал. Версия V 5.2 позволяет подключать до 2000 абонентов через 16 линий ISDN-PRI (т.е. до 480 В-каналов), или до 1000 абонентов через линии IDSN-BRI. Концентрация осуществляется путём динамического выделения имеющихся В-каналов (в V5.2 они называются С-каналами) тем абонентам, которые нуждаются в данный момент в связи. Для управления используется несколько D-каналов, в случае отказов возможно переключение на резервные D-каналы.
При замене аналоговых станций цифровыми, имеющими стандартные интерфейсы G.703 и V5.2, удалённые группы абонентов подключаются с помощью DLC с концентрацией 1:4, 1:8 и даже 1:16.

Появление миниатюрных вариантов SDH-мультиплексоров (Access-Drop Multiplexer — ADM) и снижение их стоимости позволили использовать на сети абонентского доступа схему «ADM + DLC», собирая трафик от нескольких DLC в ADM и передавая его в транспортную сеть. (В качестве подобных ADM могут быть использованы, например, AXX155E производства AXXESSIT или mSDM-1, предлагаемый ECI). Другой вариант построения сети доступа на базе оптико-волоконной связи — использование соответствующих карт DLC, имеющих оптические агрегатные интерфейсы.
В качестве примера NGDLC приведем концентратор абонентского доступа HTC-1100E производства тайваньской компании Hitron Technologies, дистрибьютором которого в России является СвязьКомплект. Это современное и экономически выгодное решение для уплотнения телефонных линий, концентрации трафика или организации выноса абонентской ёмкости. С помощью HTC-1100E абонентам предоставляется широкий спектр аналоговых и цифровых услуг (телефон с тональным или импульсным набором, факс, ISDN, выделенные линии).

Предусмотрено подключение HTC-1100E к любым типам АТС (по аналоговой линии, по интерфейсу Е1 G.703) (рис. 4), по стандартной схеме (станционный и абонентский полукомплекты, рис.5a) или напрямую (АТС — абонентский полукомплект, рис. 5b).

В качестве среды передачи DLC может выступать как оптоволокно (1310/1550 нм), так и медный кабель (G.703, HDSL), возможно задействовать и беспроводные каналы. Встроенный оптический порт облегчает расширение сети; при использовании этого оптического интерфейса расстояние между двумя соседними терминалами составляет до 64 км. Предусмотрена реализация различных сетевых топологий (линия, звезда, дерево) и системных требований с помощью разных сред передачи.

Система поддерживает интерфейс V5.2, который работает с динамической концентрацией каналов, что повышает эффективность использования оборудования. Модульный дизайн позволяет оператору минимизировать начальные инвестиции и «платить по мере роста». Управление сетью доступа на базе HTC-1100E возможно не только локально (с любого полукомплекта), но и удалённо.

Применение DSLAM для предоставления широкополосных услуг

Концентратор абонентского доступа (в нашем случае — HTC-1100E) предназначен в первую очередь для работы с узкополосным трафиком. Тем не менее, на большинстве сетей абонентского доступа наблюдается постоянный рост не только числа абонентов телефонной сети, но и развитие услуг доступа в Интернет и увеличение спроса на широкополосный доступ.

Для организации широкополосного абонентского доступа при варианте DLC на металлическом кабеле необходимо организовать между местной АТС и удалённым узлом доступа (AN) дополнительную высокоскоростную линию по меньшей мере типа T3/E3 c пропускной способностью (45/34) Мбит на высокочастотном симметричном кабеле, выделив в нём 2 симметричные пары.

Существует несколько возможных модификаций такого решения:
оборудование DSLAM (DSL Access Multiplexer), или концентратор, может размещаться в том же контейнере, что и оборудование DLC (именно этот вариант представлен на рис. 6), и даже на месте линейных плат DLC; оно может размещаться также и в отдельном контейнере.

Надо признать, что представленный на рис. 6 вариант является слишком громоздким из-за необходимости прокладки отдельного высокочастотного симметричного кабеля, большой вероятности применения регенераторов на этой линии, малой масштабируемости такого решения из-за ограниченной пропускной способности систем передачи T3/E3 (при пропускной способности 45/34 Мбит/c широкополосный доступ получат всего несколько десятков пользователей).
Более предпочтительным выглядит оптический вариант DLC с использованием системы передачи SONET/SDH на волоконно-оптическом кабеле, который должен быть проложен вместо медного кабеля. Этот вариант отличается от предыдущего отсутствием промежуточных регенераторов для реальных длин волоконно-оптической линии и высокой масштабируемостью: при начальной пропускной способности линии SONET/SDH, равной, например, 155,520 Мбит/с, простой заменой мультиплексоров OC-3/STM-1 мультиплексорами OC-12/STM-4 пропускная способность линии увеличивается в 4 раза (622,08 Мбит/с), а число пользователей, с учётом действия закона больших чисел, по крайней мере в 5 раз. Общая же стоимость обеих линий (медной и волоконно-оптической) — и это, пожалуй, главное — будет при этом практически одинакова.

Ещё один перспективный вариант — применение в качестве DSLAM VDSL-коммутатора, подключаемого к головному маршрутизатору IP по интерфейсам 10/100 BaseTX/FX.
Полоса в 100 Мбит/с, поддерживаемая FastEthernet, позволяет предоставить широкополосные услуги одновременно большему числу пользователей, чем 34 Мбит/с (Е3), а использование оптического FastEthernet увеличивает длину соединительной линии.

Так, уже упоминавшимся производителем Нitron Tech. для реализации подобного приложения предлагается модульный VDSL-коммутатор MixLink-6000 на 8-24 абонентских линий.

Одной из отличительных особенностей данной модели VDSL-коммутатора является широкий набор WAN-интерфейсов, включая оптический и электрический интерфейсы 10/100Base Ethernet, и E1. Коммутатор MixLink-6000 избавляет пользователя от необходимости использования дополнительного внешнего оборудования, такого как медиа-конверторы или внешние сплиттеры (S), поскольку указанные элементы включены в комплектацию коммутатора.

Применяемая технология Ethernet-over-VDSL (EoV) позволяет передавать Ethernet-трафик на расстояние свыше 1,3 км, при скорости до 12,5 Мбит/с, используя всего одну медную пару. Благодаря этому увеличивается эффективность использования сети оператора, а спектр предоставляемых услуг расширяется за счет одновременной передачи голоса (посредством пакетной либо традиционной телефонии) и данных. Модульность устройства, простота монтажа, возможности локального и удаленного администрирования гарантируют потребителю не только минимальные начальные вложения, но и снижение совокупной стоимости владения, позволяя плавно наращивать емкость узла связи.

В качестве оборудования абонентских окончаний используется модем HTC-6256s, имеющий встроенный сплиттер для подключения ISDN либо аналогового телефона и традиционный выход 10/100BaseT для подключения компьютера пользователя через сетевую карту. Это же устройство может использоваться для подключения Ethernet-коммутатора локальной подсети пользователя.

Интеграция различных видов трафика для оптимизации сети

Рассмотренные варианты предусматривают использование существующей инфраструктуры, но тем не менее требуют применения отдельных устройств для различных типов трафика. Преодолеть этот недостаток можно, используя в рамках общей реконструкции сети при замене аналоговых АТС цифровыми устройств интегрированного доступа (Integrated Access Device — IAD), предоставляющих абонентам как узкополосные, так и широкополосные услуги.

Для реализации такого устройства надо или добавить функции широкополосного сервиса коммутаторам или концентраторам, или передавать телефонный трафик совместно с потоком данных абонента на DSLAM. В результате первом случае получаем систему NGDLC, способную работать в кольцевых топологиях SONET/SDH, и органично интегрирующую обычный узкополосный доступ (например, в формате основного цифрового канала (ОЦК) 64 Кбит/с) с широкополосным доступом в формате ADSL или G. SHDSL. (Такая возможность реализована в последних версиях цифровой АТС EWSD фирмы Siemens). Во втором случае получаем концентратор на основе DSLAM, к которому подключаются мульти-интерфейсные абонентские устройства IAD. (См. рис. 8 а,в,с)

Использование IAD позволяет обойтись всего одной линией для передачи речи и данных. При этом, как правило, от абонентского устройства требуется возможность подключения нескольких аналоговых или ISDN-PRI абонентских линий и компьютера или ЛВС по 10/100BaseT.

Технология Ethernet является бесспорным лидером местных локальных сетей протяжённостью до сотни метров, а теперь претендует и на роль средства широкополосного доступа. К безусловным преимуществам Ethernet относятся широкий диапазон пропускных способностей от 10 Мбит/с до 10 Гбит/с, возможность работы практически с любым видом физической среды, включая витую пару, «тонкий» и «толстый» коаксиал и оптоволокно, близкие родственные отношения с протоколом IP, а также относительную дешевизну оборудования благодаря массовому использованию (пока, правда, в локальных сетях). Стремление расширить рамки применения Ethernet, превратив ее в технологию не только широкополосного доступа, но и магистральных сетей, присутствует практически с момента появления стандарта Fast Ethernet с его пропускной способностью 100 Мбит/с, поставившего Ethernet рядом с АТМ и SDH.

До недавнего времени сфера применения Ethernet ограничивалась только локальными сетями. Интерес к этой технологии со стороны операторов территориальных сетей продолжал носить чисто теоретический характер, поскольку оставались открытыми вопросы гарантии надежности и обеспечения качества обслуживания.

Первым шагом в этом направлении стало утверждение стандартов IEEE 802.1q и IEEE 802.1p, в которых для кадров Ethernet предусмотрен общий дополнительный заголовок из двух байтов, который вставляется перед полем данных кадра, причём первые три бита этого заголовка используются для указания приоритета кадра.

В рамках рабочей группы IEEE 802.3, занимающейся стандартами Ethernet, создана специальная группа 802.3ah, причём выпуск стандарта EFM (Ethernet in the First Mile) запланирован на сентябрь 2003 г. Группа 802.3ah выбрала в качестве технологии физического уровня для «медной» EFM технологию G. SHDSL. Сильная сторона этого решения состоит в возможности использования EFM пользователями как сферы бизнеса, так и частного сектора.

Для интеграции голосового трафика в трафик данных на сегодняшний день существует 3 возможных технологии: VoIP (голос по IP), VoATM (голос по АТМ) и CVoDSL (канализированный голос по DSL), и по качественным и экономическим показателям выигрывает технология CVoDSL. При интеграции в магистральную сеть для устройств VoIP требуются VoIP-шлюзы, для устройств VoATM — соответственно VoATM -шлюзы (рис. 9а); при использовании же технологии CVoDSL коммутатор (DSLAM) выходит в сеть передачи данных и ТфОП напрямую (рис. 9b). Благодаря канализированной передаче каналов тональной частоты CVoDSL обеспечивает гарантированное качество сервиса (QoS), её легко интегрировать в существующую телефонную сеть, а число абонентов легко увеличивать. При использовании этой технологии можно подключать dial-up модемы (V.90) и факс-модемы, а так же уплотнять голосовые каналы по протоколу V5.2.

IAD подключается к DSLAM по существующей медной линии с помощью какой-либо из технологий xDSL, обеспечивающей широкополосную передачу данных на расстояние до нескольких км. Так, при использовании стандарта G. SHDSL можно передавать по 1 медной паре до 2,3 Мбит/с на расстояние 3-6 км в симметричном режиме.

DSLAM собирает трафик с абонентских устройств и направляет телефонные каналы в сеть ТфОП (на АТС), а трафик данных — в сеть передачи данных (на головной коммутатор) (рис. 9b), или же направляет весь трафик в сеть ATM (рис. 9а). В число необходимых функций концентратора входят реализация процедуры доступа РРР с гарантированным уровнем безопасности для каждой из нескольких сессий, а также возможность разделения услуг телефонии и передачи данных в коммерческом плане (для обеспечения работы двух разных операторов). Что касается подключения к АТС, здесь особенно актуальным становится применение уплотнения по протоколу V5.2, являющимся стандартным для цифровых АТС и позволяющим эффективно использовать линию.

Примером оборудования для интегрированного доступа с использованием технологии CVoDSL является система PEGASUS швейцарского производителя Schmid Telecom. Система представляет собой концентратор (DSLAM), позволяющий подключить 64-128 G. SHDSL линий в 1 кассету, и несколько версий абонентских устройств (IAD) с различными пользовательскими интерфейсами. На рис.10 представлена схема динамического перераспределения полосы пропускания

DSL-линии между внутриполосным телефонным трафиком и трафиком данных.

В концентратор можно установить одну или несколько карт с магистральными интерфейсами — V5.1/V5.2, 100BaseT, 1000BaseT, SDH, ATM. В качестве пользовательских интерфейсов на IAD можно получить в различных комбинациях порты для ISDN (до 4-х), аналоговых телефонов (POTS) (до 8-ми), 10BaseT и USB. В IAD реализована функция моста с поддержкой VLAN (802.1q) и QoS (802.1р). Ещё одно немаловажное свойство IAD: даже при отключении локального электропитания функционирует аналоговый телефон.

Таким образом, оборудование интегрированного доступа PEGASUS позволяет обеспечить «за один шаг» интеграцию с магистральными сетями ТфОП и IP и отказаться от использования дополнительного оборудования в виде шлюзов, мостов и частотных разделителей; при этом качество сервиса и набор услуг соответствуют необходимым требованиям.

Подводя итог сказанному, можно сделать следующие выводы:

1. Экономические соображения и тенденции развития сетей связи диктуют неизбежное укрупнение коммутаторной ёмкости телефонных станций.

2. В качестве транспортной технологии в настоящее время доминирует SDH

3. Аналоговые системы уплотнения абонентских линий заменяются цифровыми.

4. Наиболее перспективными устройствами абонентского доступа являются устройства интегрированного абонентского доступа IAD, которые найдут широкое использование в сетях нового поколения, построенных на базе протокола IP.