Технологии широкополосного доступа

18 
В линейке продукции многих производителей ТК оборудования можно 
найти все востребованные на сегодняшний день технологии: решения 
по оптическому доступу на основе технологий Ethernet и GEPON, решения для 
доступа по медным линиям ADSL2+, VDSL2, SHDSL. 
С развитием технологий доступа стало возможным предлагать все больше 
разнообразных услуг абонентам, предъявляющим повышенные требования к 
полосе и другим параметрам канала связи (рисунок 1.2). С другой стороны, 
внедрение новых услуг - условие успешного развития операторов связи, а именно 
повышения их конкурентоспособности, лояльности абонентов и средней 
доходности, получаемой с абонента (ARPU). Это заставляет операторов внедрять 
новые технологии доступа. То есть развитие технологий доступа и услуг - 
процессы, взаимно влияющие друг на друга. Если попытаться оценить темпы 
этого развития количественно, то уместно вспомнить закон Мура, согласно 
которому мощность вычислительных систем удваивается каждые 18-24 месяца. 
Тогда согласно закону Мура сейчас средняя скорость доступа в Интернете 
должна быть на уровне от 1 до 3 Мбит/с. Эти цифры в общем соответствуют 
действительности для многих городов, где предлагаются услуги DSL- и/или 
Ethernet-доступа.
Рисунок 1.2 – Рост пропускной способности 
Основным потребителем пропускной способности в сетях Triple Play 
является услуга IPTV. При использовании телевидения высокой честкости 
требуемая пропускная способность может достигать 18-20 Мбит/с. Если добавить 
услуги IP-телефонии и другие сервисы, то необходимая пропускная способность 
может возрасти до 25-30 Мбит/с. В связи с этим возникает вопрос выбора 
технологии «последней мили».
К примеру, использование технологии ADSL2+ позволяет теоретически 
достичь требуемых скоростей, но на практике большие расстояния линий и их 
плохое качество зачастую не дают необходимой пропускной способности. Также 

19 
не стоит забывать, что далеко не все операторы имеют доступ к существующей 
кабельной инфраструктуре и перед ними стоит задача создания собственной 
оптической кабельной системы. Принимая во внимание вышесказанное, все 
более актуальным становится использование прямого подключения клиентов к 
Ethernet-коммутаторам.
Для оценки полосы скорости доступа необходимо к полезной нагрузке 
добавить расходы на инкапсуляцию, которые зависят от типа трафика и 
применяемой технологии. Так, для IP-видео избыточность заголовков будет 
иметь следующие значения: 
- 17%-для DSL-технологий на основе ATM (ADSL, ADSL2+, G.SHDSL); 
- 6%-для VDSL/VDSL2, реализованных в соответствии со стандартом 
IEEE 802.3ah (EFM); 
- 5% - для Ethernet и EPON;
- 5% - для GEPON, если применяется инкапсуляция GEM; 18% - для 
GEPON на основе ATM. Если включается функция корректировки ошибок FEC, 
то эти цифры равны 10% для GEM и 23% для ATM инкапсуляции.
Например, для трансляции абоненту потоков 2HD+2SD с одновременным 
доступом 1 Мбит/с в Интернет потребуется полоса около 29 Мбит/с в случае 
технологий на основе ATM и немногим более 26 Мбит/с - для Ethernet или EPON. 
Отметим несколько слов про стандарты вещания. 
Стандарт SD (Standard Definition – Стандартное разрешение) относится к 
категории «традиционных» старых систем видео-просмотра, хранения и передачи 
сигналов, появившихся с цветным телевидением в 1950-е годы. В связи со своей 
«традиционностью», данные системы ограничены частотой обновления кадров-
25 кадров/с и 29,97 кадров/с соответственно, низкой полосой частот (количество 
информации, пропускаемое за единицу времени) в диапазоне 4 - 6 МГц, а также 
ограничены количеством строк развертки-625 строк. Для системы SD 
используется сетка 720х576 пикселей с частотой 25 кадров в секунду 
Стандарт HD (High Definition – Высокое разрешение) – это новый 
улучшенный стандарт видео. Этот стандарт значительно превосходит стандарт 
SD в цвете и разрешающей способности (резкость изображения и детали). Почти 
всё HD оборудование изначально рассчитано на «широкоформатное» 
изображение 16:9. 
Поскольку на сегодняшний день обработка видеоинформации стала лучше 
(и дешевле благодаря цифровому электронному оборудованию), отпала 
необходимость делать чересстрочное видео. Мы получаем полное изображение 
для каждого кадра, и это называется «прогрессивной» разверткой, так как каждая 
линия развертки сканируется прогрессивно (линия за линией) в каждом кадре. 
720p обозначает пиксельную решетку 1260х720 высокого разрешения с 
прогрессивной разверткой.
Стандарт HD в любом проявлении намного лучше «традиционных» систем. 
Появившийся стандарт HDV (High Definition Video – Видео высокого 
разрешения) – это попытка дать возможность записи видео высокого разрешения, 
при скорости передачи 25 Мбит/с на существующие устройства MiniDV, 

20 
используя сжатие MPEG2. Таким образом, при строительстве и развитии сети 
доступа оператор должен выбирать решения, которые обеспечивали бы 
необходимый запас по полосе, приходящейся на одного абонента, чтобы иметь 
возможность внедрять новые конкурентоспособные услуги. 
Оценим и сравним с точки зрения возможностей масштабирования в 
сторону увеличения полосы на абонента различные технологии и архитектуры 
доступа. Доступ на основе технологий цифровой абонентской линии - решение, 
уже ставшее классикой. Это самый экономичный способ развертывания 
широкополосной сети в случае наличия у оператора инфраструктуры медных 
абонентских телефонных линий. Для индивидуальных абонентов применяются 
асимметричные DSL-технологии (ADSL, VDSL), работающие поверх 
существующих телефонных услуг.
Симметричные DSL-технологии наиболее популярны у корпоративных 
пользователей. В этом классическом варианте доступа точка окончания DSL-
линий, как и точка окончания телефонных линий, находится на узле связи 
оператора. 
Особенность всех DSL-технологий состоит в том, что обеспечиваемую ими 
скорость доступа ограничивают потери сигнала (затухание) и перекрестные 
наводки от других сигналов в кабеле. [4] 
Достичь высоких скоростей доступа к абоненту порядка 20-30 Мбит/с, 
которые были бы пригодны для оказания будущих перспективных услуг, 
возможно с использованием ADSL2+, а также совсем новых DSL-техноло-гий по 
двум парам (VDSL2 и ADSL2+). На рисунке 1.3 показаны скорости доступа для 
различных DSL-технологий в реальных условиях, когда до 50% пар в кабеле 
использованы под DSL, и для длин абонентского шлейфа до 3 км. 
Рисунок 1.3 – Скорость DSL-доступа 
Для более протяженных линий характерны скорости данных к абоненту не 
более 6-9 Мбит/с на расстояние 4 км и 1-3 Мбит/с на расстояние 6 км. Это 
говорит о том, что без изменения архитектуры доступа для значительной части 
абонентов (за пределами 2-3 км зоны) новые перспективные услуги будут 

21 
недоступны. Решить проблему можно за счет использования оптического 
волокна в инфраструктуре сети доступа. 
Идея о развертывании волокна в сети доступа не нова. В общем случае 
говорят о волокне до некоторого места FTTx (Fiber To The something). [3],[4] 
Буква "x" в FTTx означает многие, иногда не очень отличающиеся друг от 
друга области применения, но практически все это можно отнести к одной из 
трех схем: 
- частичное использование волокна, которое предполагает медное 
подключение до некоторой промежуточной точки:
а) волокно до района/узла - Fiber To The Neighborhood/ Node (FTTN);
б) волокно до телекоммуникационного колодца/уличного шкафа - Fiber 
То The Curb/Cabinet (FTTC).
- волокно до клиента с доступом только по пассивной оптической сети - 
PON (Passive Optical Networks) - волокно до помещения абонента - Fiber To The 
Premises (FTTP).
- волокно до домашнего или корпоративного клиента с доступом по PON 
или Ethernet:
а) волокно до дома - Fiber To The Hoте (FTTH);
б) волокно до здания - Fiber To The Building (FTTB).  
Развитие архитектуры FTTN/C и DSL (рисунок 1.4) - наиболее 
экономичный и естественный способ для оператора DSL-доступа увеличить 
скорость доступа для удаленных от узла связи абонентов. При этом важно 
отметить, что только точка окончания DSL-линий приближается к абоненту, 
точка окончания телефонных линий по-прежнему находится на узле связи. 
Рисунок 1.4 – Архитектура FTTN/C (оптика до узла, уличного шкафа) 
В стоимость развертывания включается прокладка оптического кабеля до 
узловых точек и установка в них оборудования DSLAM. 
Так как каждый DSLAM обслуживает абонентов в радиусе меньшем, чем в 
случае "чистого" DSL-доступа, то в узловых точках можно применять 
компактное 
оборудование 
с 
низким 
энергопотреблением. 
Стоимость 
развертывания данной архитектуры еще больше снижается при использовании 

22 
предлагаемых некоторыми производителями DSLAM, которые могут получать 
питание удаленно, по одной из медных пар. 
Базовая архитектура для связи в пассивных оптических сетям - это схема 
"один ко многим", которая состоит из терминалов оптических линий на стороне 
оператора связи и терминалов оптической сети или блоков оптической сети на 
стороне абонента (рисунок 1.5). Вместо прокладки отдельного волокна каждому 
абоненту используется одно волокно от OLT и пассивные оптические сплиттеры 
для отводов от главного волокна к каждому абоненту. Обычно один терминал 
OLT обслуживает до 32 ONT. 
Рисунок 1.5 – Архитектура PON 
В направлении нисходящего потока данные от OLT передаются всем ONT 
сети PON за счет сплиттеров. Затем ONT отфильтровывают предназначенные им 
пакеты.
Использование одного волокна достигается за счет WDM: ONT передает 
сигнал на длине 1310 нм, OLT - на 1490 нм. Еще одна длина волны 1550 нм 
может использоваться для передачи видеосигнала в полосе радиочастот (RF 
video), такого же, как в сетях кабельного телевидения.
Скорость на абонента чуть более 30 Мбит/с (при 32 ONT). 
Главными привлекательными характеристиками развертывания PON как 
технологии массового рынка для операторов связи являются: 
- только пассивная оптика во всей сети абонентского доступа; 
- существенное сокращение проводки и занимаемого пространства на 
телефонной станции; 
- снижение затрат на эксплуатацию сети абонентского доступа, в частности, 
благодаря встроенным средствам эксплуатации, администрирования и 
обслуживания (OA&M);
- простота 
модернизаций и длительный срок эксплуатации сети 
абонентского доступа.
Высокая привлекательность PON в том, что можно получить до 100 Мбит/с 
на абонента, в зависимости от числа потребителей, использующих PON. Поэтому 
PON представляет метод реализации широкополосного доступа, который будет 
актуален, наверное, на 10 или более лет вперед. 

23 

жүктеу/скачать 4,62 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: