Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (PDF) (1130118), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Вопервых, необходимо приобрести или взять в аренду помещение под свою первуюв городе оконечную станцию. Во-вторых, нужно наполнить это помещение оборудованием: коммутаторами, разветвителями и т. д. Все это можно запросто приобрести, поскольку производством подобной аппаратуры занимаются многиефирмы. В-третьих, необходимо протянуть оптическое волокно между своей коммутационной станцией и ближайшей местной телефонной станцией, чтобы абоненты имели доступ к национальной телефонной сети. В-четвертых, нужно привлечь к себе пользователей, предложив им более высокое качество обслуживанияпри более низких ценах по сравнению с ILEC.После этого начинается самое сложное.
Представьте себе, что пользователидействительно встрепенулись и побежали занимать очередь. Каким образом новорожденная местная телефонная компания, CLEC (Competitive LEC - LECконкурент), сможет обеспечить подключение абонентских телефонов и компьютеров к своей сияющей новизной коммутационной станции? Покупка права напрокладку кабеля и реализация этого права обошлись бы чрезвычайно дорого.169170Коммутируемая телефонная сеть общего пользованияГлава 2. Физический уровеньприменение не выделялась столь широкая полоса. В Европе для LMDS была выделена примерно такая же полоса, но на частотах начиная с 40 ГГц.Работа LMDS изображена на рис. 2.26.
Показана вышка с несколькими антеннами, направленными в разные стороны. Поскольку миллиметровые волныдовольно-таки узконаправленные, каждая антенна захватывает свой сектор, несвязанный с другими. Зона приема на используемых частотах ограничена 2-5 км.Это означает, что для того, чтобы услугами LMDS мог пользоваться большой город, необходимо установить множество таких башен.Как и ADSL, LDMS использует асимметричное распределение полосы пропускания, отдавая предпочтение входящему трафику пользователя.
В результатекаждый сектор, разделяемый между всеми пользователями, может передаватьданные со скоростями 36 Гбит/с и 1 Мбит/с (соответственно для каждого из направлений передачи). Если, скажем, каждый пользователь скачивает три 5-килобайтных веб-страницы в минуту, то на него уходит примерно 2000 бит/с. Этоозначает, что всего в секторе могут одновременно работать 18 000 таких пользователей. Тем не менее, чтобы уменьшить задержки, обычно ограничиваются 9 тысячами абонентов. Имея 4 сектора (см. рис.
2.26), получаем аудиторию, состоящую из 36 000 абонентов. Предполагая, что в час пик на линии находится каждый третий абонент, можно рассчитывать на 100 000 клиентов, пользующихсяодной и той же башней и находящихся на расстоянии менее 5 км от нее. Примерно так представляют себе ситуацию многие компании CLEC. Исходя из этихподсчетов, они сделали вывод о том, что при весьма скромных вложениях в систему можно получать от нее высокий доход, конкурируя с телефонными компаниями и традиционными провайдерами.
Предлагаемая скорость передачи приэтом сравнима с кабельным телевидением, а цены гораздо ниже.171, Тем не менее, есть определенные проблемы и в технологии LMDS. Во-перBbix, миллиметровые волны распространяются исключительно по прямой, поэтому антенны, установленные на башнях, должны находиться в зоне прямой видимости антенн, установленных на крышах домов. Неплохо вбирают в себя сигналлюбопытные листья деревьев, поэтому башни должны быть достаточно высоки,чтобы на пути сигнала не оказалось растений. При этом декабрьская «чистая линия» сильно отличается от июльской, когда на деревьях много зелени. Дождьтакже вбирает в себя сигнал. В некоторой степени можно исключить возникающие из-за этого ошибки путем применения специальных кодов с коррекциейошибок или повышения мощности передатчиков при плохих погодных условиях. И все же идеальным для LMDS является сухой климат.
Скажем, в Санкт-Петербурге эта система будет работать значительно хуже, чем в Баку.Беспроводные местные линии не войдут в моду до тех пор, пока не будут выработаны официальные стандарты, которые заставят производителей оборудования создавать такую продукцию, которую абонентам не пришлось бы менять присмене компании CLEC. Для создания этого стандарта институт IEEE выделилотдельный комитет 802.16. Результаты его работы были опубликованы в апреле2002 года. IEEE называет стандарт 802.16 стандартом беспроводных региональных вычислительных сетей (Wireless MAN).IEEE 802.16 регламентирует применение цифровой телефонии, доступа к сети Интернет, соединение удаленных ЛВС, теле- и радиовещание и др. Более детально мы рассмотрим этот стандарт в главе 4.NataHaus.RUТелефоннаясетьПровайдерРис.
2.26. Архитектура системы LMDSМагистрали и уплотнениеЭкономия ресурсов играет важную роль в телефонной системе. Стоимость прокладки и обслуживания магистрали с высокой пропускной способностью и низкокачественной линии практически одна и та же (то есть львиная доля этой стоимости уходит на рытье траншей, а не на сам медный или оптоволоконный кабель).По этой причине телефонные компании совместно разработали несколько схемпередачи нескольких разговоров по одному физическому кабелю. Схемы мультиплексирования (уплотнения) могут быть разделены на две основные категории:FDM (Frequency Division Multiplexing — частотное уплотнение) и TDM (TimeDivision Multiplexing — мультиплексирование с временным уплотнением). Причастотном уплотнении частотный спектр делится между логическими каналами,при этом каждый пользователь получает в исключительное владение свой поддиапазон.
При мультиплексировании с временным уплотнением пользователи поочереди (циклически) пользуются одним и тем же каналом, и каждому на короткий промежуток времени предоставляется вся пропускная способность канала.Радиовещание с амплитудной модуляцией (AM) является иллюстрацией обеих идей мультиплексирования. Весь спектр имеет ширину около 1 МГц, примерно от 500 до 1500 кГц. Он поделен между логическими каналами (радиостанциями). Каждая станция работает лишь в отведенной ей части спектра, при этомразделение между каналами должно быть достаточно большим, чтобы предотвратить взаимные помехи каналов.
Такая система является примером частотногоМультиплексирования. Кроме того, в некоторых странах отдельные радиостан-172Глава 2. Физический уровеньКоммутируемая телефонная сеть общего пользованияции имеют два логических субканала, один из которых предназначен для музыки, другой — для рекламы. Они работают на одной и той же частоте, но в разноевремя, сменяя друг друга. Это — типичный пример системы с разделением времени (то есть временного уплотнения).Далее мы рассмотрим частотное мультиплексирование.
Затем обратимся к вопросу о том, как частотное мультиплексирование может быть реализовано в оптоволоконных каналах (мультиплексирование с использованием разных длин волн).Затем мы обсудим мультиплексирование с разделением времени, закончив данный раздел системой, используемой в оптоволоконной связи (SONET).Частотное уплотнениеНа рис. 2.27 показано, как три речевых телефонных канала могут объединятьсяв одну линию с использованием частотного уплотнения. Фильтры ограничиваютиспользуемую полосу частот примерно 3100 Гц на каждый речевой канал. Примультиплексировании нескольких каналов каждому из них выделяется полосачастот шириной 4000 Гц, что позволяет как следует разделить их.
Для начала сигналы повышаются по частоте, причем для разных каналов величины сдвигов разные. После этого их можно суммировать, поскольку каждый канал теперь сдвинутв свою область спектра. Обратите внимание на то, что соседние каналы немногоперекрываются, несмотря на разрыв между ними (последний называется защитной полосой). Происходит это из-за того, что частотная характеристика обрезанного фильтром сигнала вовсе не выглядит прямоугольной, а имеет некоторый наклон с обеих сторон.
Это означает, что сильный всплеск в одном канале можетощущаться как нетермальный шум соседнем канале.173Используемые во всем мире схемы FDM в определенной степени стандартизированы. Широко распространенным стандартом является использование 12 речевых каналов с полосой канала 4000 Гц, уплотняемых в диапазоне от 60 до108 кГц. Эти 12 каналов образуют базовую группу. Диапазон от 12 кГц до 60 кГциногда используется для другой группы.
Многие операторы связи предоставляютвыделенные линии с пропускной способностью от 48 до 56 Кбит/с, основанныена группах. Пять групп (60 речевых каналов) могут быть уплотнены, тем самымони образуют супергруппу. Следующая единица в этой иерархии, состоящая изпяти (стандарт CCITT) или десяти (стандарт Bell System) супергрупп, называется главной группой.
Кроме того, существуют и другие стандарты, объединяющиедо 230 000 речевых каналов.Спектральное уплотнениеВ оптоволоконных каналах используется особый вариант частотного уплотнения. Он называется спектральным уплотнением (WDM, Wavelength-DivisionMultiplexing).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
