Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 1. Системы передачи данных (1130069), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Согласно спецификации стандарт~' 16! ! нижние семь каналов вообще никогда не используются, дв ':. канала зарезервированы для служебных целей, 25 каналов отвд,:".,' дится на восходящий поток и 224 канала, включая служебные, — на!( нисходящий поток. Технология 08Ь Технология РЯЬ (цифровая абонентская линия) позволяет ио':,', пользовать существующие линии связи для передачи цифровой~ информации по одной витой паре со скоростью до 160 Кбит/с (прЮ" этом в прямом и обратном направлениях поддерживается одинако',-,'",;: вая скорость).
Технология разрабатывалась для организации циф,:!! ровой абонентской линии ВК1 для сетей 180Х (см. разд. 5.4). Ии,:: терфейс РБЬ оборудования, предназначенного для использованиж в 180)~-сетях с ВК1-линиями получил название 108Ь. В оборудох',;, ванин 1РБЬ не предусматривается поддержка аналоговой телефон~,". ной линии, так как телефонная связь может осуществляться Пя! цифровым каналам 180б!. В настоящее время существуют ыодифй''~„ капни оборудования РВЬ вЂ” Раз! 08Ь, передающие информацию с~~,:."' скоростью до 256 Кбит(с.
Технология 08 поддерживает аналоговую телефонную линию.'-":: Максимальное расстояние (т.е. максимальная длина двухпроводног(:,.~ линии, на которой может работать аппаратура) для этой технологи!В!-'. составляет 6 км при диаметре жилы кабеля 0,5 мм, что вполне соот:,:' ветствует длине абонентских линий в России. Технология Н08Ь Технология НР8Ь (Н!8!з-да!а-гаге Р8Ь) — высокоскоростная цифровая абонентская линия.
Оборудование НР8Ь обеспечивает дуплексный (симметричный) обмен информацией со скоростью 768 пли 1 024 Кбит7с по одной витой паре и 2 048 Кбит/с — по двум и трем витым парам. Система является однокабельной, т.е. по каждой паре проводов осушествляются и прием, и передача информации. Неисправность, возникающая в одной паре кабеля, не приводит к прекрашению передачи, а только уменьшает ее скорость. Максимальная удаленность между репитерами (промежуточными усилителями) здесь составляет не более 3 км, поэтому при использовании этой технологии в России требуется в среднем один репитер на каждую абонентскую линию.
Стандартная ширина сигнала, используемого прн передаче, в этом случае составляет 80...196 кЬц. Оборудование НРЗЬ в основном предназначено для применения в корпоративных сетях. Отсутствие поддержки аналоговой телефонной линии компенсируется здесь возможностью передачи речи в цифровом виде через интерфейсы Е1 (стандарт Е1 будет рассмотрен в подразд. 5.1.6). 8РЯ (Б!п8!е Ь!пе РБЬ) — разновидность технологии НРЯ..
Системы 8РБЬ обеспечивают дуплексную передачу потока данных со скоростью 2 048 Кбит/с по одной витой паре проводов на расстояние 3...4 км при диаметре жилы кабеля 0,4...0,5 мм. В настоящее время существенного различия между технологиями НР8Ь и 8РБЬ не делают, и выпускают оборудование НРБЬ, 'передающее информацию как по нескольким, так и по одной паре проводов. Также иногда название 8 РЯ расшифровывают как 8упппегг!с Р8Ь, подчеркивая тем самым симметричность потоков информации.
Технология Ч08Ь Технология ЧРЯ. (Чету Н!8)з-с(ага-га1е Р8Ь) находится в стадии разработки. Ожидается, что с ее помощью будет достигнута скорость передачи по абонентской линии от 12 до 51 Мбит/с. Здесь наряду с использованием медного кабеля рассматривается возможность использования оптического кабеля. Оборудование ЧРЯ. может функционировать в режиме как асимметричных, так и симметричных ~шфровых потоков. Применяемый метод кодирования — РМТ Существующие образны аппаратуры ЧР8Ь обеспечивают организацию канала связи прн максимальных скоростях передачи на расстояние не более 1„5 км. Применение оптического кабеля позволит значительно увеличить дальность связи, но потребует замены существующих медных абонентских кабелей. Предполагается следуюшее разделение полосы частот: 199 ° голосовой телефонный сервис — 0 ... 4 кГц; ° (БРМ вЂ” 42.80 кГп; ° исходящий поток — 300...
700 кГц; ° входящий поток — ! МГц. Технология АО81 :»»» Асимметричная РЯ (Азупнпе!г(с РБЬ) — дальнейшее развитие':.' технологии НРБЬ вЂ” в настоящее время является наиболее продан.'." нугой в семействе хРБЬ. Она обеспечивает передачу по витой пар~--',", потоков со скоростью до 9 Мбит!с в одном направлении (как прави'-', ло, в сторону пользователя) и до 640 Кбит/с — в другом направлении",;„ По широкому входящему каналу абонент получает данные или ви;:, деоинформацию из Интернета, а исходящий канал используется дл»(!) отправки запросов на получение информации.
Следует отметить, чу!Р пропускной способности исходящего канала здесь достаточно длз~',-''» передачи электронной почты, файлов и для проведения голосовы»ь»" переговоров через Интернет. Технология АРБЕ ориентирована ндр абонентов индивидуального сектора и благодаря применению вну;:,';: тренних или внешних речевых разделителей позволяет вести обычные.; телефонные переговоры одновременно с передачей данных. Указанные предельные скорости передачи в прямом и обратноМ, направлениях могут быть ниже, так как они зависят от конкретного!.
типа оборудования, кабеля и протяженности абонентской линии.':.'.,: Оборудование АРБЬ способно автоматически или принудительна::, настраиваться таким образом, чтобы на конкретной абонентскО)г! линии обеспечивать максимальную скорость передачи с минималь"...'-, ным коэффициентом ошибок. Максимальное расстояние передачи»». без повторителей составляет здесь 5,5 км. Разновидностью АРБЬ-технологии является технология КАРБЬь (Каге-арарате РБЬ), которая может функционировать как в асимме.-'":, тричном режиме (АРБЬ), так и в симметричном (НРБЬ). Технология»-;., КАРЯ позволяет отслеживать текущее состояние кабеля (электри.--',:," ческие параметры и уровень шума — помех) и динамически регули-:»," ровать пропускную способность каналов связи, а также поддерживат)»':.,'.
максимально возможную степень передачи при требуемом минималь*'~! ном уровне ошибок в канале связи. В табл. 5.2 приведены сравнительные характеристики различныМ:, технологий семейства хРЯ . .';т о. г.б. Магистрали и мультиплексирование Следующим важным компонентом телефонных систем являютсв:-::,т магистрали, соединяющие узлы коммутации разного уровня. Рас-,~!» смотрим их организацию и функционирование. 200 Р о о Р о о О Р О Р о Д Р Р Р Р Х Р а о 0 Р Р Р Р Р оааа Р. ' х о а о М о 201 Одним из существенных факторов, определяющих организациЮ:.',"~'; магистрали, был и остается экономический.
Дело в том, что затраты'.":! на прокладку кабеля в значительной степени обусловливают внешние"',': условия (город, сельская местность, необходимая глубина залегания'-".';В: кабеля, наличие инженерных коммуникаций и т.д.), а не техническиа!~ характеристики, например пропускная способность. Следовательно,,"~ чем больше абонентов смогут использовать один и тот же кабель, тем:,,:": быстрее окупятся затраты на его прокладку и тем дешевле будет сто-' ';:,': ' ить каждому из них эксплуатация этого кабеля. Вспомним историю. Компания «Вестерн Юниоги объявила в своа,."1 ' время конкурс на решение проблемы передачи нескольких телеграмь~!;:; ' по одной линии, которым заинтересовался А. Белл. За 100 лет суще-",",. ствования телефона были инвестированы огромные средства в соз-"-",';.
дание методов и оборудования, позволяющих использовать одну и ту:,!. же магистраль одновременно для передачи нескольких разговоров '". Такой технический прием называется мультиплексированием, илй~ уплотнением, Мы будем использовать термин мультиплексирова"",.' ние. Созданные в телефонии схемы мультиплексирования можно под'","' разделить на два больших класса: мультиплексирование с разделени ':.', ем частот (Ргес)пепсу РМгйоп Мп1бр1ех)пя) и мультиплексирование с~ разделением по времени (Т1ше Р1т)з)оп Ми)г)р1ех)пк).
Кроме того'-::;~. были разработаны методы мультиплексирования на основе разделе-~:;,'' ния длин волн (Ч'РМ вЂ” Жаче1епдШ Р)т)з)оп Ми)1(р!ех)пя) и на основе,"';, разделения кодов (СРМ вЂ” Соде Р)т)з)оп Мп111р1ех)пя). Метод раз':",,' деления длин волн применяется в оптоволоконных системах.
Методы,:"",. разделения кодов используются в системах беспроводной связи, В(1 некоторые из них рассматривались в гл. 3 при обсуждении семействзь стандартов ЪЛР1 и в гл. 4 при обсуждении метода СРМА. Мультиплексирование с разделением частот Идея мультиплексирования с разделением частот заключается Ф',; следующем (см. гл. 2): весь диапазон частот полосы пропускани)~~ кабеля разбивается на поддиапазоны, которые называются каналами!",: По каждому каналу производится независимая передача.
Рассмотрим, например, как с помощью метода мультиплексиро;,,';.; вания с разделением частот три телефонных канала можно мульт,'",''.;1 плексировать, т.е. объединить (уплотнить) в одной магистрали. Вся!г полоса пропускания магистрали разбивается на полосы шириной в.,':,:; 3 кГц. С помощью фильтров полоса пропускания каждого канада~,' Ф ограничивается шириной 3 000 Гц, но в своем диапазоне частот. Прй~~', . мулы'иплексировании большого числа каналов полоса пропускания:.-;,' увеличивается до 4 000 Гц в целях предотвращения «залезания» одной!!.- полосы на другую (по 500 Гц с каждой стороны) и тем самым уменЬ.":, шается интермодуляционный шум, 202 Объединение 12 голосовых каналов с пропускной способностью по 4000 Гц в полосе от 60 до 108 кГц называется группой.
Пять групп по 12 каналов мультиплексируют в супергруппу, а пять супергрупп— а мастергруппу. Современные стандарты МСЭ позволяют объединять до 230 000 голосовых каналов Мультиплексирование с разделением длин волн Этот способ мультиплексирования, используемый для волоконнооптических каналов, заключается в следующем'. два волоконно-оптических кабеля с импульсами разной длины волны подводятся к одной призме. Свет, пройдя через эту призму (или дифракционную решетку), смешивается в единый луч, который на другом конце разделяется с помощью другой такой же призмы. Поскольку каждый канал занимает лишь несколько гигагерц, а пропускная способность одного оптоволоконного канала около 25 000 ГГц (быстрее преобразовывать световой сигнал в электрический пока не получается), то возможности оптоволокна для мультиплексирования огромны.
Метод мультиплексирования с разделением 'длин волн применяется в технологии ЕТТН (см. подразд. 5.1.4). Мультиплексирование с разделением по времени Мультиплексирование с разделением по времени, или ТОМ- мультиплексирование (Типе 131н1з(оп Ми(г(р!ех)пя), предполагает использование цифрового оборудования и хорошо соответствует возможностям компьютера, Следует отметить, что такое мультиплексирование подходит для работы только с данными в цифровой форме, поэтому, поскольку по абонентской линии телефонный сигнал передается в аналоговой форме, его надо сначала оцифровать.
Оцифровка сигнала происходит на местном узле коммутации, где сходятся абонентские линии с аналоговыми сигналами. На местном узле коммутации аналоговые сигналы с абонентских линий оцифровываются, объединяются и передаются на узлы коммутации следуюшего уровня по магистральным шинам.