Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Доставляя кинофильмы, телевидение, информацию видеокаталогов и удаленных СР-КОМ, предоставляя доступ к корпоративным локальным сетям и к сети 1пгегпег из дома или из малого офиса, технология АРБЕ сделает эти рынки жизнеспособными и выгодными как лля телефонных компаний, так и для разработчиков приложений. Возможности технологии АРЗ~ Каналы АРЯ.
соединяют АРБ1.-модемы телефонной витой парой и создают три информационных канала: высокоскоростной канал нисходящих потоков данных, среднескоростной дуплексный канал и основной телефонный канал. Основной телефонный канал отделяется от цифрового модема фильтрами, гарантируя таким образом непрерывность телефонной связи даже при сбое в канале АРБЕ. Скорость передачи высокоскоростного канала может изменяться в пределах от 1,5 до 9 Мбит/с, дуплексного — от 16 до 640 Кбит/с.
Все каналы можно субмультиплексировать (подразделить) на несколько каналов с меньшей скоростью передачи. В сетях АРЯ. фильтры называются делителями сигналов в общедоступной телефонной сети (Р!аьч 01д Те!ерйопе Бух!от 5р!!пегз — РОТБ Бр!!!геня/. Они функционируют как два полосных фильтра для отдельных частотных диапазонов с частотами выше 15 КГц и ниже 15 КГц.
Их назначение состоит в том, чтобы обеспечить сосушествование как низкочастотного сигнала для голоса, так и высокочастотного модулированного сигнала цифровых данных в одном и том же канале передачи. Для этого требуются 362 Часть (Ч. Технологии мультисервисного доступа делители РОТБ или фильтры как на узле пользователя АОЯ., так и в центральном офисе провайдера службы. АОБ):модемы обеспечивают скорости передачи данных, соответствующие североамериканской Т! (1,544 Мбит/с) и европейской Е! (2,048 Кбит/с) цифровым иерархиям (рис. 21.2). В продаже имеются модели с различными скоростями и техническими характеристиками.
Минимальная конфигурация обеспечивает скорость передачи 1,5 или 2 Мбит/с по нисходящему каналу и 16 Кбит/с по дуплексному; другие модели обеспечивают 6,1 Мбит/с по нисходящему каналу и 64 Кбит/с по дуплексному, Уже сейчас можно приобрести модеди со скоростью передачи данных до 8 Мбит/с по нисходяшему каналу и до 64 Кбит/с по дуплексному. А!л51:модемы поддерживают как передачу в асинхронном режиме (Ааупспгопоцз Тгапз(ег Мос!е— АТМ) с переменными скоростями передачи и компенсацией служебных АТМ- сигналов, так и !Р-протоколы. Рис.
2!.2 Скорости нередачи данных ло нисходящему и дунлекснаму каналам Скорость передачи данных по нисходяшим каналам зависит от ряда факторов, включая длину электрического кабеля, его диаметр, наличие мостовых ответвлений и уровень перекрестных помех. Поглощение сигнала в линии увеличивается с возрастанием ее длины и частоты и уменьшается с увеличением диаметра провода.
Рабочие характеристики АРЯ. без учета мостовых ответвлений показаны в табл. 21.1. мца 21 1.;!4оминалй(ая'Физичесвая"и Скорость Диаметр провода Расстояние, передачи, Мбит/с (стандарт АУЧЕ) футы Толщина провода, Расстояние, мм км 16 000 15 000 12 000 9 000 1,5 ипи 2 1,5 ипи 2 6,1 6,1 24 26 24 26 0,5 0,4 0,5 0,4 5,5 4,6 3,7 2,7 зез Глава 21. Цифровые абонентские каналы Двумя факторами, оказывающими негативное влияние на качество связи в локальном ответвлении являются наличие мостовых ответвлений и витки нагрузки (1оаг! сой).
Мостовое ответвление ГЬпг/8ег/ гар) представляет собой любую часть локального ответвления, которая не находится непосредственно на маршруте передачи данных между центральным офисом СО и конечным оборудованием пользователя службы и не имеет терминируюшей точки. Мостовое ответвление может представлять собой неиспользуемую кабельную пару, подсоединенную к промежуточной точке или расширение канала за пределы помещения пользователя. Дефекты канала, такие как полуответвления, замыкания или разомкнутость уменьшают максимальную дальность передачи сигнала, его качество и скорость передачи данных.
Витки нагрузки используются для изменения электрических характеристик локального ответвления и позволяют повысить качество передачи сигналов голосовых частот на большие расстояния (обычно более !8 000 футов). В таких случаях витки нагрузки располагаются через каждые 6000 футов. Обычно они представляют собой инлукторы с инлуктивностью 88 МГн (глН), устанавливаемые в корпусе, где сращиваются кабели нли в распределительных шкафах. Витки нагрузки значительно повышают качество сигнала с частотой 3 КГц (частота ответной передачи) в длинных телефонных кабелях, однако уменьшают способность кабеля передавать частоты РЯ Это вызвано тем, что они изменяют индуктивное реактивное сопротивление канала передачи. Хотя приведенные в табл.
21.1 параметры несколько меняются в зависимости от конкретной телефонной линии, эти характеристики применимы к 95% абонентского шлейфа, в зависимости от желаемой скорости передачи. Остальным абонентам служба может быть обеспечена при помоши систем оптоволоконных каналов. Когда такие системы стануг коммерчески доступными, телефонные компании смогут предложить фактически повсеместный доступ за сравнительно короткое время. Мнопге потенциальные области применения АРЯ связаны с передачей сжатых цифровых видеоданных, Поскольку эти данные передаются в реальном времени, обычные процедуры контроля ошибок на канальном или сетевом уровне здесь неприменимы. Поэтому в АРЯ;модемах используется метод прямой коррекции ошибок, радикально уменьшающий количество ошибок, порождаемых импульсными помехами.
Посимвольная коррекция также снижает количество ошибок, вызванных постоянными канальными помехами. Двумя компонентами опережающей коррекции ошибок являются кодировка Кем-8о!опюп и чередование байтов (Вуге 1пгег!еачпд). Кодировка Веег! 8о!ошоп вставляет биты служебной информации в данные, передаваемые в прямом направлении, что дает возможность обнаруживать и исправлять ошибки на принимаюшем конце канала без повторной передачи. Чередование битов переупорядочивает данные потока во временном домене для ослабления влияния кратковременных импульсных шумов. Технология АРЗУ Для того чтобы передать такой большой объем сжатой информации по телефонной витой паре, АРБ) использует самые передовые технологии обработки цифровых сигналов и сложные алгоритмы. Кроме того, потребовалось значительно усовершенствовать преобразователи, аналоговые фильтры и аналогово-цифровые (апа!од/йд!га!— А/Р) конвертеры.
Ослабление сигнала в 1 МГц (внешняя граница полосы частот АР8!.) на длинных телефонных линиях может достигать на 90 дБ, что вызывает большую нагрузку на аналоговые секции АР8(.-модемов, которые должны обеспечить широкие динамические диапазоны, разделение каналов и низкий уровень помех. 364 Часть 1)/. Технологии ьлультисервисного доступа Внешне технология А1)БЬ выглядит просто — как прозрачные синхронные каналы с различными скоростями передачи данных по обычным телефонным линиям. Но внутри, где работают транзисторы, она представляет собой чудо современной технологии.
Приемо- передающая сеть А(3Я. показана на рис. 21.3. Рис. 2!.3. Общая схема юопопогии приемо-передающей сепии АОЯ. Для создания нескольких каналов А(3БЬ-модемы делят всю доступную полосу пропускания телефонной линии одним из двух способов: частотным уплотнением (Егес!оепсу-Э!и!з!оп Мо)г!р!еипя — ЮМ) или эхоподавлением (рис. 21.4). При частотном уплотнении выделяется отдельная полоса частот для восходящего и отдельная полоса — для нисходящего потока данных. Восходящая полоса частот, в свою очередь, делится методом временного мультиплексирования на один или несколько высокоскоростных и один либо несколько низкоскоростных каналов.
Методом зхоподавления восходящая полоса частот частично накладывается на нисходапую полосу. Рвэделение полос осуществляется хорошо известным в модемах Ч.32 и Ч.34 методом эхоподавления. Независимо от того, какой метод используется, А(3БЬ выделяет участок в 4 КГц на низкочастотном конце общего диапазона для основной телефонной линии. На рис. 21.4 показана схема эхоподавления. Передача и прием информации с использованием одного и того же частотного спектра порождает интерференцию внутри самой отдельной шлейф-системы.
Зта интерференция отличается от перекрестных помех тем, что форма искажающей сигнал волны известна приемнику и может быть изьята из ослабленного принимаемого сигнала. Устранение влияния передатчика называется эхоподавлением. А)3$Ь-модем группирует совокупный поток данных, созданный мультиплексированием нисходящих, восходящих и служебных каналов, в блоки и добавляет к каждому блоку код исправления ошибок. Затем получатель исправляет ошибки, возникшие при передаче, до пределов, допустимых кодом и размером блока.
По усмотрению пользователя модуль может также создавать суперблоки, чередуя данные внутри субблоков. Это позволяет приемнику исправить любую комбинацию ошибок в пределах конкретного битового промежутка. и обеспечивает более эффективную передачу как сигналов цифровых данных, так и видеосигналов. ЗЕб Глава 21.
Цифровые абонентские каналы Мостовые ответвления -д д+в ° Дуплексное соединение ° Цифровой канал днд+в1=в ° Дуплексный режим в двухпроводной сети Рис. 264. Эхолодоелеиие Управляющие сигналы и модуляция В этом разделе будут рассмотрены следующие вопросы: ° САР- и РМТ-модулированный АРЯ; ° стандарты и объединения АРЯ.. САР- и 0МТ-модулирование АРЗ~ РМТ и САР представляют собой методы линейного кодирования для модуляции электрических сигналов, передаваемых по электрическим проводам в локальном шлейфе.