Анализ принципов построения сетей доступа на основе технологии xDSL

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Информационное обеспечение, программирование
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    811,68 Кб
  • Опубликовано:
    2014-07-22
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Анализ принципов построения сетей доступа на основе технологии xDSL

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

. СЕТИ ДОСТУПА

.1 Широкополосный доступ

.2 Классификация и краткая характеристика сетей доступа

.3 Технологии группы LAN

.4 Технология сетей коллективного доступа

.5 Технологии симметричного DSL-доступа

.6 Технологии асимметричного xDSL-доступа

.7 Технологии группы кабельного телевидения (КТВ)

.8 Оптические технологии группы OAN

.9 Методы планирования сетей доступа

.10 Общей подход к планированию сетей доступа

.11 Ввод к разделу

. ТЕХНОЛОГИЯ XDSL

.1 Классификация технологий xDSL

.1.1 Симметричные технологии xDSL

.2 Технология HDSL

.3 Выбор технологии широкополосного доступа

.4 Структура технологии ADSL

.4.1 Типовая схема соединения ADSL

.4.2 Функционирование ADSL с точки зрения протоколов

.4.3 Алгоритм линейного кодирования в системах ADSL

.4.4 Факторы, влияющие на параметры качества ADSL

.5 Технология IDSL

.6 Технология SDSL

.7 Технология RADSL

.8 Технология VDSL

.9 Преимущества технологий xDSL

.10 Вывод к разделу

. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ ДОСТУПА НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ XDSL

.1 Основные компоненты DSL соединения

.2 Способы конфигурации абонентского доступа

.2.1 Статическая IP адресация

.2.2 Динамическая IP адресация (DHCP)

.2.3 Доступ при помощи протокола РРР

.2.4 РРРоЕ

.2.5 РРРоА

.3 Типы линий связи

.3.1 Кабели на основе витых пар

.3.2 Коаксиальные кабели

.3.3 Оптоволоконные кабели

.3.4 Бескабельные каналы связи

. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ

.1 Описание объекта разработки

.2 Описание программного продукта

.3 Оценка рынка сбыта

.4 Расчет затрат на разработку программного продукта

.4.1 Определение потребности в материальных ресурсах

.4.2 Транспортно-заготовительные расходы

.4.3 Расходы на оплату труда

.4.4 Расчет дополнительной заработной платы

.4.5 Отчисления на социальные мероприятия

.4.6 Расчет амортизации

.4.7 Общепроизводственные расходы

.4.8 Административные расходы

.4.9 Калькуляция себестоимости

.5 Финансовый план

.6 Выводы к разделу

. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

.1 Общие вопросы по охране труда

.2 Характеристики производственного помещения

.3 Производственная санитария

.3.1Анализ опасных и вредных факторов

.3.2 Микроклимат производственного помещения

.3.3 Освещение

.3.4 Шум и вибрация

.4 Охрана окружающей среды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

Список сокращений

(Asymmetric Digital Subscriber Line-асимметричная цифровая абонентская линия)(Digital Subscriber Line-цифровая абонентская линия)

FDM (Frequency Division Multiplexing-частотное уплотнение линии связи)(High Bit-Rate Digital Subscriber Line-высокоскоростная цифровая абонентская линия)(ISDN Digital Subscriber Line-цифровая абонентская линия ISDN)(Integrated Services Digital Network-интегральная цифровая сеть связи(Plain Old Telephone Service-обычная телефонная связь)

PVC (постоянный виртуальный канал)ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line-цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения)(Single Line Digital Subscriber Line-однолинейная цифровая абонентская линия)(договор об уровне обслуживания)(коммутируемый виртуальный канал)(Universal ADSL Working Group)(Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line-сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)

СПДОП (Сеть Передачи Данных Общего Пользования)

ВВЕДЕНИЕ

В связи с нормализующимися рыночными отношениями, усилением конкурентной борьбы между операторами связи за рынки сбыта, резкое увеличение спроса на сервисные услуги, к сетям телекоммуникаций предъявляются повышенные требования. В связи с этим возникает острая необходимость в качественном освоении новых существующих сетей телекоммуникаций и построения их на основе современных технологий. Повышение надёжности и достоверности передачи информации на сети, с одновременным снижением эксплуатационных затрат, потребует автоматизации функций контроля, управления и обслуживания сети, что достижимо при внедрении средств вычислительной техники в аппаратуру связи.

Существует множество технологий обеспечения доступа в Интернет, различающихся способами связи с Интернет-провайдером. Одним из главных способов подключения к сети Интернет является телекоммуникационная сеть. Для этого используются аналоговые модемы, предназначенные специально для передачи данных по коммутируемым телефонным каналам, сети ISDN и ряд технологий, объединенных под общим названием xDSL.(Digital Subscriber Line)-цифровая абонентская линия.-представляет собой семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.

Технологии хDSL позволяет передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже самым лучшим аналоговым и цифровым модемам. Более того, многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре.

Технологии хDSL являются наиболее практичным решением, направленным на максимальное увеличение объема данных, передаваемых по существующим телефонным линиям. Применение технологий хDSL для высокоскоростного доступа к услугам сети особенно примечательно тем, что эти технологии используют в качестве среды передачи существующую кабельную инфраструктуры местных телефонных сетей.

. СЕТИ ДОСТУПА

Телекоммуникационная сеть - это система технических средств, посредством которой осуществляются телекоммуникации.

К телекоммуникационным сетям относятся:

компьютерные сети (для передачи данных)

телефонные сети (передача голосовой информации)

радиосети (передача голосовой информации - широковещательные услуги)

телевизионные сети (передача голоса и изображения - широковещательные услуги).

Телекоммуникационная сеть (рис. 1.1) в общем случае включает следующие компоненты:

сеть доступа (access network) - предназначена для концентрации информационных потоков, поступающих по многочисленным каналам святи от оборудования пользователей, в сравнительно небольшом количестве узлов магистральной сети;

магистраль (backbone или core network) - объединяет отдельные сети доступа, обеспечивая транзит трафика между ними по высокоскоростным каналам;

информационные центры или центры управления сервисами (data centers или services control point) - это собственные информационные ресурсы сети, на основе которых осуществляется обслуживание пользователей.

Сети доступа представляет собой нижний уровень иерархии телекоммуникационной сети. К этой сети подключаются конечные (терминальные) узлы - оборудование, установленное у пользователей (абонентов, клиентов) сети.

Основное назначение сети доступа - концентрация информационных потоков, поступающих по многочисленным каналам связи от оборудования пользователей, в сравнительно небольшом количестве узлов магистральной сети.

Рисунок 1.1 - Структура телекоммуникационной сети

Исторически сети доступа строились, преимущественно, на базе медных кабелей связи. Однако в современных условиях такой способ оказывается неэффективным по ряду параметров: высокая стоимость, сложность прокладки, высокие затраты на поддержание кабелей в работоспособном состоянии, подверженность электромагнитным влияниям, ограниченная пропускная способность. Поэтому все большее распространение в сетях доступа находят волоконно-оптические кабели и радиосредства, а также комбинированные методы организации сетей.

Сегодня эволюция сетей доступа идет по пути развития широкополосного (высокоскоростного) доступа - broadband, обеспечивающего передачу любого вида информации и широкого класса мультимедийных приложений.

.1 Широкополосный доступ

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.

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.

Сеть доступа, в далёкой перспективе возможен переход на оптическое волокно, пока построена на основе медного кабеля, который 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.

1.2 Классификация и краткая характеристика сетей доступа

Технологии сетей абонентского доступа имеет смысл разбить на пять основных групп по критерию среды передачи и категориям пользователей (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 - Классификация технологий сетей доступа

(Local Area Network) - группа технологий, предназначенных для предоставления корпоративным пользователям услуг доступа к ресурсам локальных вычислительных сетей и использующих в качестве среды передачи структурированные кабельные системы категорий 3, 4 и 5, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель.(Digital Subscriber Line) - группа технологий, предназначенных для предоставления пользователям телефонной сети общего пользовани услуг мультимедиа и использующих в качестве среды передачи существующую инфраструктуру телефонной сети общего пользования.

КТВ (кабельное телевидение) - группа технологий, предназначенных для предоставления пользователям сетей КТВ мультимедийных услуг (за счет организации обратного канала) и использующих в качестве среды передачи оптоволоконный и коаксиальный кабели.(Optical Access Networks) - группа технологий, предназначенных для предоставления пользователям широкополосных услуг, линии доступа к мультимедийным услугам и использующих в качестве среды передачи оптоволоконный кабель.

СКД (сети коллективного доступа) - группа гибридных технологий для организации сетей доступа в многоквартирных домах; в качестве среды передачи используется существующая в домах инфраструктура телефонной сети общего пользования, радиотрансляционных сетей и сетей электропитания.

1.3 Технологии группы LAN

В группе LAN более 90% всех сетей построены с использованием технологии Ethernet, она обеспечивает пользователям корпоративных сетей скорости передачи информации от 10 Мбит/с до 1 Гбит/с. Широкое распространение сетей Ethernet при организации LAN, в первую очередь, связано с низкой стоимостью, легкостью управления и простотой используемого оборудования. Разрабатывавшаяся в конце 70-х гг. прошлого столетия исключительно для передачи данных технология Ethernet обеспечивает сейчас поддержку широкого набора услуг, включая передачу речи и видео.

Для построения LAN был разработан и ряд других технологий, которые не получили широкого распространения. В первую очередь это маркерная бесколлизионная кольцевая технология Token Ring со скоростью передачи до 16 Мбит/с и ее высокоскоростная версия HSTR - High-Speed Token Ring (100 Мбит/с и 1 Гбит/с). Технология 100VG-AnyLAN (IEEE 802.12) была разработана для совместного использования в одной сети Ethernet и Token Ring. В силу высокой стоимости технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface) не применяется при построении LAN, однако, обладая высокой отказоустойчивостью и скоростью передачи (100 Мбит/с), она используется для построения городских кольцевых магистралей с диаметром кольца до 100 км.

В технологиях доступа в последнее время наметилась интеграция технологии Ethernet с различными технологиями DSL (гибридный Ethernet). Наиболее известным вариантом такой интеграции является EoV. При скорости передачи порядка 10 Мбит/с сеть Ethernet может располагаться на расстоянии до 1,5 км от узла доступа, а при скоростях 3-4 Мбит/с это расстояние возрастает до 3-4 км. Стандарт на EoV разрабатывается в IEEE (IEEE 802.3ah) как EFM (Ethernet in the First Mile) в двух вариантах: EFMC (EFM Copper), имеющий характеристики обслуживания, аналогичные EoV, и EFMF (EFM Fiber), обеспечивающий скорость передачи от 100 Мбит/с до 1 Гбит/сна расстояние в несколько десятков километров до узла доступа [1]. Известны также: решение Ethernet с использованием ADSL компании Ericsson (EDA - Ethernet DSL Access) со скоростями передачи 8/2,8 Мбит/с и дальностью до 4 км и решение Ethernet с использованием SHDSL компании Shmid telecom со скоростью передачи 2,3 Мбит/с и дальностью до 5 км.

1.4 Технология сетей коллективного доступа

Для организации относительно недорогого доступа в Интернет была разработана технология сетей коллективного доступа: HomePNA и PLC (Power Line Communication). Сеть доступа основаны на кабельной инфраструктуре (витая медная пара, проводка радиотрансляционных сетей, электрическая проводка), а концентратор трафика может подключаться к узлу служб с использованием различных систем передачи (кабельных, радио и др.).

Для домашних сетей подходит оборудование гибридных Ethernet или mini-DSLAM при использовании в качестве концентратора трафика мультиплексоров DSL.

Технология HPNA разработана альянсом Home Phoneline Networking Alliance (стандарты:HPNA 1.0, HPNA 1.1, HPNA 2.0 и HPNA 3.0). Системы доступа HPNA 1.x обеспечивают коллективный доступ к каналу с пропускной способностью 1 Мбит/сна расстоянии до 150 м (HPNA 1.0) и до 300 м (HPNA 1.1). В стандарте HPNA 2.0 пропускная способность коллективного канала увеличена до 10 Мбит/с при дальности до 350 м. В стандарте HPNA 3.0 пропускная способность увеличится до 100 Мбит/с.

Разработкой стандартов доступа в Интернет по сетям электропитания занимаются различные международные организации. Одна из них - HomePlug Powerline Alliance - приняла в 2001 г. единый стандарт HomePlug 1.0 Specification, в котором пропускная способность сети составляет 14 Мбит/с. Стандартизация PLC-технологии ведется также в ETSI. По данным Internet News, только в 2007 г. объем продаж оборудования доступа в Интернет по сетям электропитания удвоился по сравнению с показателями 2006 г., а в 2008 г. ожидаются еще более высокие результаты. Перспективность этой технологии в качестве реализации базового универсального канала связи сети коллективного доступа трудно переоценить.

1.5 Технологии симметричного DSL-доступа

Технологии симметричного DSL-доступа используются при предоставлении услуг объединения LAN, организации выносов, подключении оборудования пользователя к транспортным сетям по симметричным медным линиям. К этой группе относятся технологии HDSL, SDSL, MDSL, MSDSL, SHDSL, HDSL2/4 И VDSL.

Симметричные технологии xDSL различают по числу пар используемых проводов. В частности, самая "древняя" симметричная технология HDSL (high bit rate DSL) применяется для передачи по одной, двум или трем парам, причем в каждой паре осуществляется дуплексная передача (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 - Классификация симметрических xDSL-технологий по числу пар используемых проводов

Сначала появился вариант HDSL для двух пар, нормированный в ANSI, который использует кодирование 2B1Q. Затем прошла стандартизация HDSL для трех, двух и одной пар в ETSI с использованием 2B1Q или CAP. Часто употребляются обозначения HDSL2 и SDSL2, причем технология HDSL2 рассчитана исключительно на передачу Т1, a SDSL2 поддерживает скорости от 384 кбит/c до 2,304 Мбит/с (с шагом 64 кбит/с).

Зачастую полная скорость (544 или 2,304 Мбит/с) не требуется или необходимая дальность при этих скоростях не достигается. Поэтому появились новые системы, заполняющие "зазоры в скоростях": сначала это были системы MDSL, работающие со скоростью от 160 до 784 кбит/с, позднее - системы MSDSL, обеспечивающие скорость передачи 160-320 кбит/с. MDSL представляет собой множество подсистем MSDSL, которые не были нормированы, а используемая технология соответствует HDSL.

Технологии SDSL2 предназначались в основном для делового сектора. Но возможности комбинированной передачи речи и данных, повышенная потребность частного сектора в скорости передачи и хороших технических характеристиках (таких, как спектральная совместимость, аварийное питание и т.д.) могут в будущем привести к тому, что SDSL2 заменят ISDN в частном секторе и тем самым создадут серьезную конкуренцию асимметричным службам xDSL. Первые образцы оборудования SDSL2 были представлены на выставках "Ce-BIT'99" и "Telecom".

Системы SHDSL способны работать по одной или по двум витым парам со скоростью передачи соответственно от 192 до 2312 кбит/с с шагом 8 кбит/с и от 384 до 4624 кбит/с с шагом 16 кбит/с. В линии может быть установлено до 8 регенераторов (Рек. G.991.2 ITU-T). Длина линии при максимальной скорости достигает 20-30 км в зависимости от диаметра провода. Технология HDSL2/4 является аналогом SHDSL для потока Т1 и стандартизирована в ANSI T1.TRQ.06-2001.

1.6 Технологии асимметричного xDSL-доступа

Если первоначально развитие симметричных технологий xDSL в основном было ориентировано на потребности делового сектора, то асимметричные технологии xDSL предназначались для частного сектора. Такой подход определяет существенную разницу в требованиях к ним (рис. 1.4).(так называемая Full-rate ADSL) первоначально требовала наличия разветвителя. Технология обеспечивала максимальную скорость передачи в прямом направлении - 6,144 Мбит/с, а в обратном - 0,640 Мбит/с. Разделение осуществляется с помощью эхокомпенсации или методом частотного разделения.

Первые линии ADSL предполагали работу только на постоянных скоростях. Между тем решения ADSL могут регулировать скорость передачи в зависимости от качества линии. Из-за адаптивности скорости передачи эту технологию иногда называют RADSL (Rate Adaptive DSL).

Рисунок 1.4 - Классификация асимметричных xDSL-технологий

Первые версии ADSL имели следующие отношения скоростей передачи в прямом и обратном направлениях: ADSL1 в прямом напралении - 1,5 Мбит/с, обратном - 16 кбит/с; ADSL2 в прямом напралении - 3 Мбит/с ,обратном - 16 кбит/с; ADSL3 в прямом напралении - 6 Мбит/с,обратном - 64 кбит/с.

Очень высокие скорости передачи в прямом и обратном направлениях достигаются с помощью VDSL. Ранее для VDSL использовались также обозначения VADSL, BDSL (Broadband DSL) или VHDSL (Very High bitrate DSL). Стандартизация VDSL пока не закончена и не решено, какая из технологий будет выбрана: упомянутая выше технология, основанная на TDD, или технология на основе FDD. В настоящее время нормирование этих технологий не может быть полностью завершено, так как ни у одной из них нет особых преимуществ по сравнению с другой.

Одним из самых популярных в последнее время является термин - VoDSL (Voice over DSL), что буквально означает передачу речевых сигналов по цифровым линиям сети абонентского доступа. В целом данное обозначение подходит почти ко всем высокоскоростным технологиям xDSL. Отдельно выделяют VoSDSL и VoADSL, особенностью которых является сочетание сжатия речевых сигналов и АТМ.

Положительный опыт производства и использования DSL-оборудования в сетях абонентского доступа привел к появлению аналогичных систем для цифровизации существующих магистральных медно-кабельных линий, которые пока еще слишком дорого заменять на волокно. Поэтому хотя технологии xDSL и рассматриваются как временная замена оптоволоконных АЛ (абонентских линий), они еще долго будут востребованы в сетях доступа, включая сети специального назначения.

1.7 Технологии группы кабельного телевидения (КТВ)

Использование сетей кабельного телевидения (КТВ) для построения интерактивных сетей доступа к мультимедийным услугам стало возможным с появлением в 1997 году стандарта DOCSIS (Data over Cable Service Interface Specification), разработанного по инициативе организации операторов кабельных сетей Северной Америки MCNS (Multimedia Network System Partners Ltd.). Для построения гибридных (HFC - Hybrid Fiber Coaxial) сетей КТВ сегодня имеется 5 стандартов: три американских (DOCSIS 1.0, DOCSIS 1.1 и DOCSIS 2.0), один европейский (Euro-DOCSIS) и один международный (Рек.J.112 ITU-T), объединяющий требования американских и европейского стандартов. Дальнейшее развитие европейского (IPCableCom) и американского (PacketCable) вариантов спецификаций на HFC-сети продолжается в части создания дополнительных возможностей и внедрения новых услуг. Для организации прямого канала в сетях КТВ США применяется полоса частот 6 МГц (Рек. J.83.B. ITU-T) в диапазоне частот 88-860 МГц.При использовании модуляции 256QAM скорость передачи данных в прямом канале достигает 42 Мбит/с. В Европе для этих целей занимается полоса частот 8 МГц (Рек.J.83.A ITU-T) в диапазоне частот 108-862 МГц, а скорость передачи составляет 52 Мбит/с. Отличие европейских и американских сетей КТВ не ограничивается только указанными характеристиками. Они разнятся также методами сигнализации и организации интерфейса V5, методами обеспечения безопасности и т.д. В целом эти различия и определили появление двух стандартов на обратный канал в интерактивных сетях КТВ: DOCSIS и EuroDOCSIS. Стандарт DOCSIS 1.0 определяет физический и МАС-уровни, уровень управления для кабельных модемов и головных станций CMTS (Cable Modem Termination System), принципы обеспечения сетевой безопасности (шифрование и аутентификация) и качество обслуживания. Для организации обратного канала выделен диапазон частот 5-42 МГц. Скорость передачи в обратном канале для этого канала не превышает 1 Мбит/с. Дальнейшее совершенствование стандартов DOCSIS шло по пути увеличения пропускной способности обратного канала, обеспечения механизмов QoS для IP-телефонии и мультимедийных приложений. В третьей версии стандарта DOCSIS 2.0 скорость передачи в обратном канале составляет около 30 Мбит/с. В Европе для организации обратного канала выделен диапазон частот 5-65 МГц, а скорость передачи составляет около 42 Мбит/с.

1.8 Оптические технологии группы OAN

Группа технологий FTTx (Fiber To The x, где x может быть заменен на B - Building - здание; Cab - Cabinet - распределительный шкаф сети абонентских линий) предназначена для совместного использования с технологиями ADSL и VDSL и позволяет более эффективно использовать пропускную способность этих технологий благодаря сокращению длины медно-кабельных линий связи.

Эти технологии позволяют предоставлять индивидуальному пользователю каналы с пропускной способностью выше 1 Гбит/с, однако стоимость их пока высока. В настоящее время для предоставления пользователям широкополосных услуг используются обычно смешанные медно-оптические сети доступа. Существует несколько концепций разворачивания сети доступа смешанного типа. Одна из них называется HFC (Hybrid Fiber Coaxial) и предполагает доведение оптики до точки концентрации, при этом распределительная абонентская сеть строится на основе коаксиальных кабелей. Данная архитектура не получила широкого распространения и используется обычно лишь операторами кабельного телевидения. Другая концепция является разновидностью концепции FTTx (рис. 1.5) и носит название FTTB (Fiber To The Building - "волокно к зданию"). Согласно концепции FTTB распределение сигналов по абонентам внутри здания осуществляется по витым медным парам с использованием преимущественно технологии VDSL.

Рисунок 1.5 - Технологии оптического доступа

Варианты доступа FTTH и FTTB пока не получили широкого распространения. Связано это в основном с тем, что их реализация требует от оператора значительно больших инвестиций, чем построение DSL-инфраструктуры,.

Подгруппа технологий PON - это семейство быстроразвивающихся, наиболее перспективных технологий широкополосного мультисервисного множественного доступа по оптическому волокну. Суть технологии пассивных оптических сетей, вытекающая из ее названия, состоит в том, что ее распределительная сеть строится без каких-либо активных компонентов: разветвление оптического сигнала осуществляется с помощью пассивных делителей оптической мощности - сплиттеров. Следствием этого преимущества является снижение стоимости системы доступа, уменьшение объема необходимого сетевого управления, высокая дальность передачи и отсутствие необходимости в последующей модернизации распределительной сети.

1.9 Методы планирования сетей доступа

Развертывание сетей доступа обоснованной стоимости требует планирования и применения хорошо организованных соответствующим образом решения. В общем случае существует два подхода к планированию сети. Классический подход, используемый для планирования узкополосных сетей и базируется на прогнозировании требований и размерности сети для минимизации необходимых ресурсов. Данный подход ориентирован на минимизацию инвестиций, необходимых для обеспечения заданной величины ресурсов, и используется в случаях, когда передаваемые данные, и число пользователей растут постепенно.

Новые транспортные технологии, такие как DWDM, делают оптимизацию ресурсов менее критической в плане выбора технологии и обеспечении пропускной способности на фоне умеренного уровня стоимости. С другой стороны, возрастающая популярность Интернета, дополнительных сервисов и услуг приводит к значительному росту трафика на коротком периоде времени, что в свою очередь ведет к неопределенности в прогнозировании требований и таким образом ограничивает использование традиционного планирования, так как в результате сеть доступа может быть не готова к расширению в результате недооценки требований.

Второй подход заключается в развертывании сети, содержит дополнительные избыточные ресурсы, которые обеспечат бесшовную модернизацию в будущем, но уже на фоне высших начальных затрат.

Планирование существующей сети может включать комбинацию вышеупомянутых для нахождения лучших решений, отвечающих потребностям и стратегии оператора.

Процесс планирования сети доступа значительно зависит от технологии, архитектуры, предложенной функциональности сети и стратегий размещения ресурсов. Чем больше доступных технологических решений на рынке, тем больше опций используется для планирования доступа, что в свою очередь делает этот процесс более сложным.

1.10 Общей подход к планированию сетей доступа

Процесс планирования сетей доступа - это процесс, охватывающий много начальных допусков и ограничений. Некоторые из них базируются на стратегических предположениях, другие относятся к существующей инфраструктуре и технологических решений, выбранных приоритетными. Такие решения, даже если и относятся к одному классу, могут значительно отличаться в технических деталях и параметрам, которые должны учитываться в процессе планирования. В общем, DSL операторы уже имеют большую установленную базу ADSL, однако следующие аспекты побуждают в направлении миграции в ведущих DSL технологий и решений:

низкие затраты на повышение пропускной способности;

низкие затраты на увеличение протяженности;

уменьшение затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание;

низкозатратное внедрение новых сервисов и услуг.

Выбор стратегии развития зависит от набора различного рода локальных параметров и требований пользователя к предоставлению услуг и должен быть ориентирован на будущее расширение. Для уменьшения высоких начальных инвестиций при развертывании оптического кабеля в сегменте последней мили по сценарию FTTx (Fiber To The x) - «оптика до точки х», используют решения медь/оптика, обеспечивают бесшовную миграцию. В рамках данной концепции мультиплексоры доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM) продвигаются в направлении пользователя и подключаются по оптике в районную АТС (РАТС). При этом рассматриваются существующие точки распределения медного кабеля традиционной сети доступа.

Для расчета необходимого количества оптических устройств со стороны сети ONU (Optic Network Unit) и длины оптического кабеля предлагается модель сети абонентского доступа (рис. 1.6).

Рисунок 1. 6 - Геометрическая модель зоны распределения РАТС

РАТС располагается в точке А, в точках F располагаются распределительные коробки, к которым подключаются абоненты, в точках B, C, D, E - шкафы распределительные. Соответственно в терминах технологии FTTx схема участка сети доступа выходит из одной точки FTTA, контрольным точкам сценария FTTС соответствуют точки B, C, D, E, где на магистральном участке сети доступа размещены шкафы распределительные. Концепция FTTC является ключевой и выступает ведущим решением в процессе миграции DSL систем, нацелено на использование уличных шкафов распределения для установки рядом отдаленных DSLAM с оптическими интерфейсами. Обычно на месте такой локации устанавливается дополнительный шкаф с внутренней системой вентиляции и источником питания. При этом количество пользователей, которые могут быть подключены и их скоростной потенциал, ограничиваются длиной и типом распределительного кабеля, а также DSL-технологии, который будет использоваться.

В рамках FTTC выделяют несколько схем подключения DSLAM с помощью волоконно-оптических линий связи .

К основным схем подключения относятся:

точка-точка;

оптическое кольцо;

пассивная оптическая сеть;

древовидная, путем каскадного соединения DSLAM.

1.11 Ввод к разделу

Сеть абонентского доступа - это совокупность технических средств между оконечными абонентскими устройствами, установленными в помещении пользователя, и тем коммутационным оборудованием, в план нумерации (или адресации) которого входят подключаемые к телекоммуникационной системе терминалы.

Сети доступа представляет собой нижний уровень иерархии телекоммуникационной сети. К этой сети подключаются конечные (терминальные) узлы - оборудование, установленное у пользователей (абонентов, клиентов) сети.

Технологии сетей абонентского доступа было разделено на пять основных групп по критерию среды передачи и категориям пользователей.

Процесс планирования сетей доступа - это процесс, охватывающий много начальных допусков и ограничений. Некоторые из них базируются на стратегических предположениях, другие относятся к существующей инфраструктуре и технологических решений, выбранных приоритетными.

. ТЕХНОЛОГИЯ XDSL

- Digital Subscribe Line (цифровая абонентская линия).- представляет собой семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. Основополагающим принципом, на котором построено семейство технологий Digital Subscriber Line (DSL), является использование для передачи данных медных проводов, которые первоначально были предназначены для подключения абонентов к АТС - Plain Old Telephone Service (POTS). В аббревиатуре xDSL символ "х" используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию DSL (Digital Subscriber Line).

Технологии хDSL позволяет передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже самым лучшим аналоговым и цифровым модемам.

В отличие от более ранних технологий использования медной телефонной линии, системы хDSL не требует ручной настройки при установке. Модем автоматически анализирует линию и настраивает соединение за считанные секунды. Данный процесс продолжается и во время соединения, так как модем компенсирует происходящие в линии изменения (например, связанные с изменением температуры). Модемы используют усовершенствованные алгоритмы цифровой обработки сигнала (DSP), которые создают математические модели искажений, вносимых линией, и осуществляют автоматическую коррекцию. На скорость передачи данных оказывает влияние длина линии, которая зависит от сечения жил кабеля, типа изоляции и уровня присутствующих в линии помех.

К основным типам xDSL относятся ADSL, HDSL, RADSL, SDSL и VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии. Существующие технологии xDSL разработаны для достижения определенных целей и удовлетворения определенных нужд рынка. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой просто теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами. Основным различием данных технологий являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.

2.1 Классификация технологий xDSL

Существуют следующие DSL технологии:(Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия): вариант DSL, позволяющий передавать данные пользователю со скоростью до 8,192 Мбит/с, а от пользователя со скоростью до 768 Кбит/с.(DDS Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия DDS): вариант широкополосной DSL, обеспечивающий доступ по технологии Frame Relay со скоростью передачи данных от 9,6 Кбит/с до 768 Кбит/с.G.lite: вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю , и со скоростью до 384 Кбит/с от пользователя к сети., так и симметричный режим передачи со скоростью до 384 кбит/с в обоих направлениях передачи.(цифровая абонентская линия ISDN): недорогая и испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с.(High Speed Digital Subscriber Line - высокоскоростная цифровая абонентская линия): вариант хDSL с более высокой скоростью передачи, который позволяет организовать передачу со скоростью более1,5 Мбит/с ( стандарт США Т1) или более 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях обычно по двум медным парам.(Symmetrical Digital Subscriber Line - симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной паре); известны две модификации этого оборудования: MSDSL (многоскоростная SDSL) и HDSL2, имеющие встроенный механизм адаптации скорости передачи к параметрам физической линии.(Very High Speed Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия): технология хDSL, обеспечивающая скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/сек.

2.1.1 Асимметричные технологии

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия) предполагает доступ в Интернет с сохранением у пользователя телефонного номера и обеспечивает скорость "нисходящего" потока данных в пределах от 1,5 до 8 Мбит/с и скорость "восходящего" потока - от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с (в зависимости от реализации) на расстояние до 5,5 км по одной витой паре проводов диаметром 0,5 мм.

Варианты ADSL:/R- является сочетанием ADSL и запатентованной технологии фирмы Paradyne ReachDSL 2.2. Она обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяющая адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов.и ADSL2+ (G.992.3, G.992.4 и G.992.5) были специально разработаны для того, чтобы достичь лучшей производительности на протяженных линиях и увеличить скорости передачи до 12 Мбит/с в одном направлении и до 1 Мбит/с - в другом. Стандарт ADSL2+ базируется на ADSL и позволяет увеличить частоту downstream-передачи с 1,1 до 2,2 МГц. Теоретически пиковая скорость передачи данных при использовании ADSL2+ может достигать 25 Мбит/с.(Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) - еще одна асимметричная технология, которая, впрочем, может работать и в симметричном режиме. В асимметричном режиме скорость "нисходящего" потока находится в пределах от 13 до 52 Мбит/с и "восходящего" - от 1,5 до 2,3 Мбит/с одной медной паре телефонных проводов; в симметричном режиме - до 26 Мбит/с. Однако максимальное расстояние передачи данных для этой технологии - 1300 м

2.1.2 Симметричные технологии xDSL

Симметричные технологии xDSL используются обычно для предоставления пользователям услуг ISDN, для подключения аппаратуры абонентского уплотнения и для предоставления абонентам выделенных цифровых каналов. Симметричные технологии не используются совместно с обычными телефонными линиями телефонной сети общего пользования и требуют отдельной пары в кабеле (дело не в принципиальной несовместимости, а в том, что симметричные технологии изначально задумывались и развивались для использования на выделенных линиях).

Симметричность технологии xDSL заключается в том, что обеспечиваются одинаковые скорости передачи цифровой информации как в направлении пользователя, так и в направлении станции.

2.2 Технология HDSL

- симметричная высокоскоростная абонентская линия - первоначально появилась, как альтернатива существующим первичным ЦСП типа T1 и E1 при организации выделенных линий передачи данных, а в дальнейшем получила широкое распространение на соединительных линиях местных сетей благодаря возможности отказа от промежуточных регенераторов при одновременном обеспечении величины коэффициента ошибок достигающем, при соблюдении ряда условий, величины 10-10, что соответствует качеству передачи по волоконно-оптическим линиям (поэтому технологию HDSL часто называют “медной оптикой”).

Технология HDSL заключается в преобразовании исходного бинарного сигнала в многоуровневый и его передачу по 4-х или 2-проводной абонентской или соединительной линии. Технологию HDSL можно использовать для передачи цифровой информации при соблюдении следующих условий:

при разделении входящего и исходящего информационных сигналов уровень подавления сигнала противоположного направления (в технической литературе часто используется термин «эхосигнал») должен превышать 60 дБ даже в условиях составной линии;

организуется адаптивная предкоррекция сигнала, которая выражается в ограничении частотного диапазона и нормализации формы импульсов и способствует обеспечению нормированного уровня качества передачи;

используются специальные методы кодирования сигнала.

Подавление эхосигнала осуществляется вычитанием передаваемого сигнала из суммарного сигнала на входе приёмника после его фильтрации в режиме реального времени. Этот метод доказал свою эффективность.

Дефекты канала определяются путём ввода в передаваемый сигнал испытательной импульсной последовательности и последующего контроля её прохождения.

В технологии HDSL чаще всего используется алгоритм преобразования сигнала 2B1Q. При этом две позиции исходного бинарного сигнала передаются при помощи четырёх уровней (позиций) линейного сигнала. В ряде случаев цифровой поток 2 Мбит/с разделяется на два потока по 1 Мбит/с путём его демультиплексирования и передачи по двум парам в каждом направлении. Результирующая скорость передачи линейного сигнала в этом случае составит 512 кБит, а длину регенерационного участка можно увеличить более, чем в 3 раза. Кроме того, введение в структуру группового сигнала специальных коротких заголовков позволяют обеспечить поиск и обнаружение ошибок при формировании потоков 1 Мбит/с.

Другим, также широко распространённым линейным кодом технологии HDSL, является код CAP. CAP расшифровывается, как Carrierless Amplitude/Phase modulation, то есть амплитудно-фазовая модуляция с подавлением несущей. В основу CAP положен метод квадратурной амплитудно-фазовой модуляции (QAM), основанный на одновременной модуляции несущей частоты по амплитуде и фазе. При передаче сигнала в линию из него удаляется несущая частота (carrier), отсюда и название. Цифровой поток разделяется на два потока, каждый из которых модулируется отдельно, после чего сигналы складываются. Наибольшее распространение получили модификации этого кода САР-64, при которой в одном тактовом интервале сигнала САР передаются 6 бит информации исходного бинарного сигнала, и САР-128, в котором в одном тактовом интервале сигнала САР передаются 7 бит исходной информации. В этом случае в группе, состоящей из 6-ти или 7-ми бит, все биты, кроме одного, являются информационными, а один бит - служебным. САР позволяет существенно уменьшить скорость передачи сигнала. Стандартный поток Е1 при использовании САР-128 занимает полосу, не превышающую 293 кГц. При такой ширине полосы значительно увеличивается допустимая длина абонентской линии за счёт уменьшения её рабочего затухания и увеличения переходного затухания. Кроме того, уменьшается чувствительность системы передачи как к высокочастотным, так и к низкочастотным наводкам, которые оказываются лежащими вне полосы частот информационного сигнала.

Пропускная способность системы, обеспечиваемая технологией HDSL, по сравнению с ИКМ-30 возрастает настолько, что позволяет организовать передачу сигналов синхронной цифровой иерархии (см. гл.1), в частности, виртуальных контейнеров VC-12 и компонентных (трибутарных) блоков TU-12 при сохранении структуры линейного тракта (в частности, длины регенерационных участков) существующей первичной системы передачи. (Известно, что скорость передачи TU-12 равна 2304 кбит/с).

К недостаткам метода HDSL можно отнести то, что его использование ограничивается абонентами, которые располагают приходящими к ним двумя скрученными парами медного кабеля. Опыт внедрения технологии HDSL показал, что на линиях, построенных телефонными кабелями с неэкранированными парами, резко возрастают помехи, наводимые на пары кабеля, уплотнённые другими системами передачи особенно при увеличении длины линий или если последние имеют какие-либо дефекты, связанные с нарушением симметрии пар.

Следующим шагом в развитии технологии HDSL стала технология HDSL2, предназначенная для передачи группового цифрового потока по одной паре проводов. Существенное отличие HDSL2 от HDSL состоит в использовании различных спектральных плотностей мощности при передаче в прямом и в обратном направлении. В HDSL2 используется 16-уровневая амплитудно-импульсная модуляция и так называемое решётчатое кодирование. Такое кодирование позволяет уменьшить задержку сигнала при его обработке и улучшить соотношение сигнал/шум на 3 дБ, а в ряде случаев даже на 6 дБ. Первоначально технология HDSL2 предназначалась для передачи потока Т1 (1552 кбит/с), не входящего в европейскую иерархию. Дальнейшим этапом совершенствования HDSL2 стала разработка технологии SDSL, рассчитанной на передачу сигналов 64·n кбит/с. Более подробно об указанной технологии рассказывается ниже.

Устройства HDSL до сих пор совершенствуются фирмами-разработчиками. Так, для их разработки стали составлять математическую модель медной линии, применяя так называемые адаптивные алгоритмы.

Перспективным направлением развития технологии HDSL стал переход от четырехпроводных модемов к двухпроводным. Модификация HDSL, предусматривающая использование только двух проводов, получила названиеSDSL (Single Line DSL). Понятно, что для многих пользователей такое решение является единственно доступным, несмотря на некоторую сложность его технических решений.

Основные области применения устройств HDSL/SDSL - мосты между сегментами корпоративных сетей, соединение базовых станций мобильной связи. В качестве массового решения проблемы "последней мили" устройства HDSL/SDSL распространения не получили.

2.3 Выбор технологии широкополосного доступа

Сети доступа должны либо создаваться заново, либо использовать имеющиеся ресурсы [1]. И если транспортную сеть оператор может строить, как хочет, то сети доступа в современных революционных условиях он вынужден строить, как может. Если есть проводная телефонная сеть - следует использовать провода (xDSL). Нет проводов - можно прокладывать волокно до пользователя (FTTx). Нет возможности проложить волокно - можно использовать радиодоступ (Wi-Fi, WiMAX, WLL и пр.). Нельзя разместить базовую станцию радиодоступа - можно использовать ресурсы сотовых сетей (GPRS). Именно поэтому в области технологий доступа богатство технических решений намного превосходит технологии транспортных сетей.

На развитие кабельного хозяйства местной связи , в течение многих лет, затрачены огромные ресурсы и силы. Поэтому самым простым и экономичным методом организации широкополосного доступа является адаптация существующего абонентского кабеля для целей сети доступа NGN.

В таблице 1.1 приведены различные стандарты технологии ADSL. Можно достаточно скептически отнестись к значениям скорости (особенно ADSL2+), и утверждать, что ни один из абонентов не сможет получить 24 Мбит/с по линии вниз. Необходимо понимать, что это максимум, и технология ADSL не будет обеспечивать каждого пользователя такой скоростью. Но технология обещает максимально эффективно использовать абонентскую пару при передаче данных.

Удобство миграции абонентов из телефонной сети в сеть, которое дает технология ADSL, неоспоримо. В том случае, когда абоненту необходимо предоставить широкополосный доступ как можно быстрее и с минимальными издержками, технология ADSL почти не имеет конкурентов среди проводных решений.

Завершая рассмотрение вопроса о структуре традиционной технологи

Таблица 1.1 - Стандарты технологии ADSL

Технология

Стандарт

Год выпуска

Максимальная скорость передачи

ADSL

G.992.1

1999

7 Мбит/с вниз, 800 кбит/с вверх

ADSL2

G.992.3

2002

8 Мбит/с вниз, 1 Мбит/с вверх

ADSL2+

G.992.5

2003

24 Мбит/с вниз, 1 Мбит/с вверх

ADSL2-RE

G.992.3

2003

8 Мбит/с вниз, 1 Мбит/с вверх

, обратим внимание, что эта технология при всех ее преимуществах является «заплаточной», т.е. представляется всего лишь промежуточным и временным решением между существующими в настоящее время сетями телефонии и перспективными сетями NGN.

Единственное универсальное решение, которое имеет перспективу в NGN - перестройка абонентских кабельных сетей, т.е. полная реконструкция и создание отдельной широкополосной абонентской сети. При этом состав абонентской сети меняется качественно. Если раньше абонентские кабельные сети использовали металлические кабели, то с появлением абонентских сетей NGN наступает эра оптики, и только оптические кабели могут обеспечить почти бесконечный ресурс для любого перспективного развития абонентского NGN.

В настоящее время уже имеется целая концепция абонентских кабельных сетей нового поколения. Связана она с семейством концепций FTTx, что в переводе означает «Оптика до…». Соответственно, вместо х добавляются различные пункты доведения оптического транспорта до пользователя (рис.1.1):(Fiber To The Building) - оптическая система передачи до дома;(Fiber To The Curb) - оптическая система передачи до распределительной коробки;(Fiber To The Cabinet) - оптическая система передачи до распределительного шкафа;(Fiber To The Premises) - оптическая система передачи до сегмента сети;(Fiber To The Office) - оптическая система передачи до офиса;(Fiber To The Home) - оптическая система передачи до квартиры;(Fiber To The User) - оптическая система передачи до конечного пользователя.

Еще одна причина последовательной динамики перехода в абонентской системе с ADSL на FTTx представлен на рис.1.2. Здесь показан процесс эволюции загрузки пучка абонентских линий. На первом этапе весь пучок реализуется под задачи телефонной связи за исключением нескольких абонентов ADSL. По мере роста популярности услуг ADSL доля пар, используемых для широкополосной передачи, растет. Наступает момент, который связан с состоянием пучка абонентских пар, когда абоненты ADSL начинают влиять друг на друга. Наконец наступает состояние, которое можно назвать максимальным процентом услуг ADSL в кабельной системе. После достижения критического соотношения между телефонными абонентами и абонентами ADSL в пучке любое новое подключение абонента ADSL приводит к существенному ухудшению качества для всех остальных абонентов ADSL. Дальнейшее увеличение скорости передачи в нем невозможно и тогда требуется реконструкция абонентского кабеля на основе технологии FTTx.

Достижение на пучках сети критического соотношения может занять не одно десятилетие, что и обеспечивает технологии ADSL статус очень перспективной. Таким образом, технология ADSL может считаться «заплаточной», временной, но в то же время очень перспективной и современной.


2.4 Структура технологии ADSL

.4.1 Типовая схема соединения ADSL

Технология ADSL базируется на идее использовать существующую абонентскую телефонную линию для обеспечения абонентов услугами широкополосного доступа. При этом в технологию были заложены некоторые основополагающие принципы:

в технологии предусмотрена организация асимметричного обмена данными;

при внедрении ADSL объем работ должен быть минимальным, поскольку технология ADSL изначально ориентирована на массовое внедрение;

при любых нарушениях в оборудовании или сети NGN традиционная телефонная связь должна работать;

в технологии используются существующие абонентские линии телефонной сети, в каком бы состоянии они не были.

На этих основаниях выросла вся структура технологии ADSL и произошел процесс миграции обычной телефонной линии в систему абонентского широкополосного доступа ADSL (рис 1.3).

В основе типовой схемы абонентского подключения лежит использование принципа частотного разделения. Весь сигнал, передаваемый по абонентской

линии, делится в частотном диапазоне на три части (рис.1.4):

диапазон передачи сигналов традиционной телефонии;

диапазон для ADSL линия вверх ;

диапазон для ADSL линия вниз .

Асимметричный обмен предусматривает, что скорость передачи данных от абонента к узлу сети (линия вверх) будет заведомо меньше, чем скорость передачи от узла сети к абоненту (линия вниз). Поэтому для передачи данных по линии вверх отводится меньший частотный диапазон в телефонном канале. Технология ADSL занимает общий диапазон до 1,1 МГц.

Телефонный сигнал занимает диапазон от 0,3 до 20 кГц, ADSL по линии вверх - диапазон от 30 кГц до 140 кГц, а сигнал ADSL по линии вниз - от 140 до 1100 кГц.

Для обеспечения частотного разделения сигналов по обеим сторонам бывшей телефонной линии устанавливаются разветвители сигнала (сплиттеры), которые выполняют функции разделения между цепями телефонии и широкополосного доступа ADSL. Телефонная связь (или связь ISDN) передается, как и раньше, в своем частотном диапазоне. В зависимости от того, являлась ли абонентская линия линией обычной телефонной сети или линией ISDN, различаются два стандарта ADSL :

. В случае использования обычной телефонной линии телефонная связь передается в диапазоне от 300 до 3400 Гц, ADSL занимает частоты, начиная с 30 кГц.

. В случае использования линии ISDN данные ISDN передаются в диапазоне до 80 кГц, a ADSL занимает частоты, начиная со 138 кГц.

Сплиттеры представляют собой пассивные элементы, сделанные на основу двух фильтров: фильтра высоких частот (ФВЧ) и фильтра низких частот (ФНЧ).


Их основное назначение - обеспечить разделение трафика ADSL и трафика традиционной телефонии/ISDN. Сплиттеры не требуют для своей работы питания, так как представляют собой пассивные элементы.

Рассмотрим элементы, добавляемые к абонентскому подключению для обеспечения широкополосного доступа. Со станционной стороны добавляется оборудование DSLAM (DSL Access Multiplexer - мультиплексор доступа DSL), выполняющее функции преобразования сигналов ADSL в ячейки ATM, которые затем передаются в сеть.

2.4.2 Функционирование ADSL с точки зрения протоколов

От рассмотрения ADSL как технологии использования существующей абонентской пары перейдем к изучению всего комплекса устройств в составе абонентского включения ADSL. Для этого проследим преобразование данных в различных протоколах от компьютера до сервера Интернет-провайдера (ISP), основываясь на том факте, что широкополосный доступ создается в первую очередь для активной работы пользователя в сети Интернет. На рис 1.5 показана вся цепочка различных устройств, участвующих в процессе передачи данных и наиболее частая схема взаимодействия по уровням протоколов.

Данные пользователя передаются в виде запросов протокола верхнего уровня HTTP, который применяется в Интернете. Для передачи данных кадры HTTP упаковываются в транспортные кадры TCP/IP и передаются на модем ADSL. Для этого могут использоваться различные интерфейсы обмена, наиболее часто - Ethernet или USB.

Ключевая роль модема ADSL состоит в том, чтобы преобразовать данные пользователя в формат, удобный для передачи через ADSL. Модем не работает с данными верхних уровней, для него существуют только кадры TCP/IP. Для передачи кадров по цепи абонентского доступа модем формирует четырехуровневую структуру ADSL, включающую физический уровень протокола ADSL, канальный уровень на основе ATM, уровень РРР для контроля связности канала в режиме точка-точка и собственно TCP/IP.

Главная цель преобразования данных в модеме в том, чтобы сформировать довольно сложную структуру ADSL. Сформированные в модеме кадры ADSL в виде модулированного сигнала поступают в используемую для передачи телефонную линию и передаются на DSLAM. Обычно на один DSLAM приходится несколько (иногда несколько сотен) подключений модемов.представляет собой довольно простое устройство, которое работает с данными только на уровне ADSL и ATM. Основная задача DSLAM - восстановление данных из кадров ADSL и формирование потока ячеек ATM, который будет передаваться дальше по сети. Нельзя забывать, что технология ADSL родилась в середине 1990-х, когда стратегической концепцией построения мультисервисных сетей являлась технология ATM.

Тогда вполне логично считалось, что преобразование данных пользователя в ячейки ATM на стороне сети заведомо обеспечивает функции широкополосного доступа. В современной концепции NGN технология ATM сохранена только как служебная. По этой причине оказалось необходимым преобразовать ячейки ATM в более привычную для современных сетей форму на базе TCP/IP. В состав цепи абонентского доступа было включено еще одно устройство, получившее название сервера широкополосного удаленного доступа (Broadband Remote Access Server, BRAS). Такое устройство представляет собой краевой маршрутизатор IP для интеллектуального управления широкополосным доступом. BRAS позволяет управлять параметрами трафика от пользователей ADSL на уровне канала передачи данных пакетного трафика. Например, регулирование скорости передачи данных от пользователя в сеть осуществляет именно BRAS. Сейчас операторы сетей доступа DSL для ограничения прямого и обратного трафика используют на узлах доступа ATM фиксированные профили скорости, что возможно реализовать без помощи BRAS. Но на перспективу для предоставления гибко адаптируемой пропускной способности потребуются более тонко настраиваемые механизмы, и реализовать такие функции без краевого маршрутизатора оказывается затруднительным. Кроме того, на фоне растущего спроса на пропускную способность операторы региональных сетей и сетей доступа нуждаются в более гибкой масштабируемости решений, и здесь BRAS становится тоже важным элементом.

Управление потоком пакетного трафика IP в DSLAM не может быть реализовано, DSLAM поддерживает только уровень ATM, не выше. Помимо функций управления потоком BRAS выполняет важную функцию по преобразованию форматов данных, так что этот элемент действительно выполняет краевую задачу: после него данные передаются по сети

Подводя итог вышесказанному, отметим, что с точки зрения функционирования системы ADSL, критичной является связка модем и DSLAM, где, собственно, ADSL присутствует. Все остальные элементы схемы широкополосного абонентского доступа (см.рис.1.5) могут быть отнесены к абонентским устройствам NGN или вообще составным частям транспортной сети NGN.

сеть доступ коллективный широкополосный

.4.3 Алгоритм линейного кодирования в системах ADSL

Специфическая особенность ADSL - это использование модуляции 256DMT, о чем необходимо сказать подробнее. Метод передачи информации, разработанный для ADSL, состоит в том, что для передачи сигналов используются 256 несущих. Это означает, что в канале передачи работают 256 мини-модемов, каждый из которых передает информацию на своей несущей. Применение такой методики позволяет повысить эффективность использования ресурса за счет компенсации любых селективных шумовых влияний на параметры передачи. Между несущими устанавливается защитный интервал 4312,5 Гц. Часть несущих отдается под передачу данных по линии вверх, часть - для передачи по линии вниз (рис.1.6). Передача данных на несущей осуществляется посредством амплитудно-фазовой модуляции (Quadrature Amplitude Modulation, QAM).

Объем передаваемой информации на отдельной несущей зависит от соотношения сигнал/шум на данной частоте. Если на несущей соотношение сигнал/шум оказывается небольшим, то количество бит/с на ней устанавливается меньшим. В результате распределение скорости передачи по частоте в абонентской паре повторяет зависимость отношения сигнал/шум от частоты. В качестве примера функционирования единого алгоритма передачи256DMT/QAM (рис. 1.7) представлен вариант абонентской линии, в которой присутствует неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и селективная помеха. В результате профиль уровней передачи сигнала ADSL повторяет профиль АЧХ, селективная помеха воздействует не на весь сигнал ADSL, а только на одну или несколько несущих. Двухшаговый алгоритм 256DMT/QAM адаптирует передачу цифрового потока к любым параметрам абонентской пары.

.4.4 Факторы, влияющие на параметры качества ADSL

Можно выделить две группы факторов влияющих на параметры качества ADSL:

влияние параметров абонентской кабельной пары,

влияние со стороны пары модем-DSLAM.

Наиболее интересным для эксплуатации фактором, непосредственно влияющим на параметры качества ADSL, являются параметры абонентской кабельной пары. Поскольку абонентский кабель и его параметры не привносится технологией ADSL извне, а уже имеется у оператора.

Базовые параметры абонентской пары полностью описаны в нормативных документах и хорошо известны. К основным базовым параметрам можно отнести:

наличие постоянного/переменного напряжения на линии;

сопротивление абонентского шлейфа;

сопротивление изоляции абонентского шлейфа;

емкость и индуктивность абонентского шлейфа;

комплексное сопротивление линии на определенной частоте (импеданс линии);

симметрию пары в смысле омического сопротивления.


Значения перечисленных параметров определяют качество абонентской пары, и уже на этом основании можно говорить, что они важны для паспортизации кабелей под ADSL.

Кроме базовых параметров существуют специализированные параметры кабеля. Процедурно специализированные параметры отличаются от базовых тем, что любые измерения этих параметров всегда опираются на методики частотного тестирования линии. Согласно данным методикам для диагностики абонентского кабеля следует подать тестовый специализированный сигнал (воздействие) и анализировать качество прохождения такого сигнала по линии (отклик).

К специализированным параметрам относятся:

затухание в кабеле;

шум в широкой полосе частот и отношение сигнал/шум;

амплитудно-частотная характеристика (АЧХ);

переходное затухание на ближнем конце;

переходное затухание на дальнем конце;

импульсные помехи;

возвратные потери;

симметрия пары в смысле неравномерности характеристик передачи.


Еще один фактор, непосредственно влияющий на параметры качества ADSL на уровне абонентского кабеля, - наличие в кабеле неоднородностей. Любые неоднородности в абонентском кабеле негативно сказываются на параметрах передачи. В случае передачи широкополосного сигнала через параллельную отпайку передаваемый сигнал сначала разветвляется, а затем отражается от несогласованного конца отпайки. В результате на стороне приемника два сигнала - прямой и отраженный - накладываются друг на друга, причем отраженный сигнал может рассматриваться как шумовой.

Уровень деструктивного влияния отраженного сигнала будет напрямую зависеть от уровня отражения на отпайке. Из теории сигналов уровень отражения будет тем выше, чем больше частота передаваемого сигнала. В результате любые системы широкополосной передачи оказываются очень чувствительными к любым неоднородностям в кабеле. В случае ADSL чувствительность к неоднородностям немного компенсируется адаптивной подстройкой пары модем-DSLAM, так что наличие отпаек не отменяет возможность передачи. Но в случае отпайки скорость передачи ADSL резко падает, что позволяет производителям оборудования и системщикам выдвигать требования о недопустимости никаких неоднородностей в кабеле для ADSL.

Увлекшись темой диагностики абонентских пар, многие специалисты готовы приравнять эксплуатацию ADSL к задаче диагностики кабелей. Но это неправильно. На общие параметры качества доступа ADSL влияет эффективность работы пары модем-DSLAM. Здесь сказывается несколько факторов.

. Технология ADSL предусматривает технологическую независимость параметров DSLAM и модема, эти устройства могут быть разного производства. Любые варианты нестыковки в паре модем-DSLAM должны сказываться на качестве доступа ADSL.

. Фактор нестыковки на уровне «рукопожатия» может проявиться в том, что модем и DSLAM могут установить не самый эффективный режим работы и обмена данными.

. На уровне диагностики соединения фактор нестыковки может привести к неправильной настройке эквалайзеров и эхокомпенсаторов, что скажется на параметрах скорости передачи. Здесь же может присутствовать фактор нарушения в работе только одного устройства. Например, сама процедура настройки эхокомпенсатора в модеме может оказаться некорректной и могут возникнуть нарушения. Аналогичные нарушения могут быть вызваны некор-ректной работой процедур выравнивания уровня сигнала в DSLAM и т.д.

. Аналогичные проблемы могут быть обусловлены нестыковкой на уровне диагностики канала. Здесь нарушения в процессе согласования схем кодирования и любые сбои в работе алгоритмов диагностики SNR могут привести к ухудшению качества подключения ADSL.

2.5 Технология IDSL

(ISDN Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия IDSN). Технология IDSL обеспечивает полностью дуплексную передачу данных на скорости до 144 Кбит/с. В отличие от ADSL возможности IDSL ограничиваются только передачей данных.

Передача данных по линии IDSL обычно осуществляется по двум каналам "В" (каналам передачи информации) со скоростью 64 Кбит/с по каждому, плюс по каналу "D" (служебному каналу), по которому со скоростью 16 Кбит/с передаются сигналы управления и служебная информация, иногда он может использоваться для пакетной передачи данных. Это обеспечивает пользователю возможность доступа со скоростью 128 Кбит/с (плюс передача служебной информации итого 144 Кбит/с). Дополнительный служебный канал в 16 Кбит/с предоставляется для ЕОС (встроенного эксплуатационного канала), который предназначен для обмена информацией (например, статистики работы линии передачи данных) между LT (линейным окончанием) и NT (сетевым окончанием). Обычно встроенный эксплуатационный канал недоступен конечному пользователю.

Рисунок 2.1 - Функциональные компоненты IDSL

Как видно из рис. 2.1, линия организована на основе обычных каналов BRI и службы 2B+D с общей производительностью в 144 кбит/с. На стороне клиента можно установить (или продолжить использование) любое совместимое с ISDN оборудование. На местной станции игнорируются все сигналы по D-каналу, поскольку IDSL все же остается службой по частной линии. Это не ограничение возможностей, поскольку большинство домашних пользователей применяют ISDN для доступа к Интернету или корпоративному Интернету.

Так же стоит отметить, что, работая на одной паре проводов, покрывает расстояние до 18 килофутов или 5,5 километров.

2.6 Технология SDSL

(Single Line Digital Subscriber Line - однолинейная цифровая абонентская линия).

Также как и технология HDSL, технология SDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Т1/Е1, но при этом технология SDSL имеет два важных отличия. Во-первых, используется только одна витая пара проводов, а во-вторых, максимальное расстояние передачи ограничено 3 км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления. В определенном смысле технология SDSL является предшественником технологии HDSL II.

2.7 Технология RADSL

(Rate-Adaptive Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения). Технология RADSL обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов. При использовании технологии RADSL соединение на разных телефонных линиях может иметь разную скорость передачи данных. Скорость передачи данных выбирается при синхронизации линии, во время соединения или по специальному сигналу, поступающему от станции.

Изменение параметров локальной линии могут быть связаны с природными явлениями (дождь, повышенная солнечная активность, средняя температура проводов). Теоретически RADSL способна мгновенно адаптироваться к изменениям параметров линии, даже во время сеанса связи, хотя это и необязательно.

2.8 Технология VDSL

(Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)

Технология VDSL является наиболее "быстрой" технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Однако, максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 метров до 1300 метров (табл. 2.1). То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п.

Таблица 2.1 - Расстояния и скорости VDSL

Расстояние, км

Скорость передачи, Мбит/с

0.3

51 - 55

0.9

25 - 27

1.3

13- 14


2.9 Преимущества технологий xDSL

Технологии DSL, позволяющие передавать голос, данные и видеосигнал по существующей кабельной сети, состоящей из витых пар телефонных проводов, наилучшим образом отражают потребность пользователей в высокоскоростных системах передачи.

Ключевые преимущества технологий xDSL:

.        использование существующей абонентской линии;

.        значительное увеличение скорости передачи данных по медной паре телефонных проводов без необходимости их модернизации;

.        передача по этой единственной абонентской линии (АЛ) всего разнообразного трафика массового пользователя - от традиционного телефонного разговора до доступа в Internet;

.        передача всего трафика данных пользователя (включая и трафик Internet) в обход коммутируемых сетей ТСОП (телефонная сеть общего пользования) или ISDN непосредственно в транспортную сеть передачи данных;

.        набор технологий DSL обеспечивает скорость передачи данных от 32 Кбит/с до 50 Мбит/с, так что пользователь может сделать выбор в зависимости от собственных потребностей;

.        как средство передачи данных оборудование xDSL занимает промежуточное положение между дешевыми аналоговыми модемами и дорогими выделенными линиями. Высокие скорости передачи при сравнительно небольших затратах делают технологии хDSL практически идеальным средством передачи данных для представителей малого и среднего бизнеса;

.        существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов. Использование DSL позволяет разговаривать по телефону, не отключаясь от Internet.

2.10 Вывод к разделу

хDSL (англ. <#"792062.files/image013.gif">

Рисунок 3.1 - Варианты xDSL подключения

Рассмотрим основные компоненты xDSL соединения.Network (Сеть доступа) - фундамент внутренней сети оператора связи. Предоставляет соединения между множеством пользователей и множеством провайдеров различных услуг. Для реализации таких соединений могут использоваться коммутаторы Frame Relay, коммутаторы ATM и/или маршрутизаторы. Access Node (узел доступа)- это место, в котором физически сосредоточены коммутаторы и/или маршрутизаторы. В зависимости от масштабов и стоимости транспортировки информации возможно наличие нескольких Access Node в одной сети доступа.

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) -основа решений DSL. Функционально это устройство концентрирует трафик множества DSL подключений в сеть с большой пропускной способностью для соединения с остальными сетями.Transiver Unit (ATU-R) (Приемопередающее устройство DSL)- удаленное приемопередающее устройство на стороне пользователя. Пользователи подключаются к ATU-R по наиболее распространенным интерфейсам: 10Base-T,Tl/El и даже USB. Возможно наличие дополнительных портов для поддержки передачи голоса, данных и/или видео. ATU-R выпускаются в различных конфигурациях в зависимости от специфики предоставляемого сервиса.Transiver Unit (ATU-C) (Приемопередающее устройство DSL) - приемопередающее устройство на стороне телефонной станции Cenrtal Office.

3.2 Способы конфигурации абонентского доступа

Существует целый ряд альтернативных способов конфигурации абонентского доступа, основными из которых являются:

Доступ на основе статических IP адресов

Доступ на основе динамической адресации (DHCP)

Доступ с использованием протокола РРР "поверх" Ethernet (PPPoE)

Доступ с использованием протокола РРР "поверх" ATM (PPPoA)

Рисунок 3.2 - Организация сетевого доступа клиентов xDSL

Этот способ адресации клиентов является наиболее простым, но вместе с этим имеет ряд недостатков, в совокупности увеличивающих стоимость внедрения такой технологии. Основными недостатками являются:

−       плохая масштабируемость

−       сложность реализации на клиентской стороне

−       отсутствует процедура аутентификации

−       сложности при переконфигурировании оборудования на клиентской стороне

Данный способ конфигурации больше всего подходит для небольшой, неразвивающейся сети. Хотя для некоторых бизнес реализаций, не испытывающих трудностей с финансированием и нуждающихся в постоянном соединении с Интернет это достаточно выгодный вариант.

3.2.2 Динамическая IP адресация (DHCP)

Данная архитектура основывается на использовании протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), динамически распределяющего адресное пространство между клиентами абонентской сети доступа. Такая реализация выгодно отличается от статической адресации прежде всего своей гибкостью и прозрачностью для пользователей. Помимо всего вышесказанного, с использованием DHCP существует возможность централизованного переконфигурирования сети.

Способ DHCP лучше подходит для достаточно крупной сети. Когда пользовательский компьютер, использующий протокол DHCP, выходит в сеть, инициируется процесс получения лицензии DHCP. Сервер DHCP выдаёт разрешение на использование адресов IP в течение определённого времени, называемого временем аренды leaseduration (это время может быть, в частности, и неограниченным).

Однако подобно статической адресации, способ DHCP не способен аутентифицировать конечных пользователей и поэтому при этом способе возможно применение только метода постоянной оплаты пользователем сетевых услуг. Устранение этого недостатка архитектуры DHCP возможно только путём добавления сетевым провайдером собственного, как правило, достаточно сложного и дорогого программного обеспечения.

Кроме трудности исполнения, этот способ требует также выполнения дополнительных эксплуатационных и административных условий, поскольку необходимо тесно интегрировать множество различных приложений, чтобы сделать процедуру аутентификации успешной. Но даже в случае нормальной работы этого способа остаётся ещё возможность несанкционированного доступа в сеть до момента начала процедуры аутентификации.

3.2.3 Доступ при помощи протокола РРР

Наибольшее применение уже достаточно долгое время нашла архитектура, основанная на использовании протокола РРР (Point-to-PointProtocol), требующая процедур авторизации и аутентификации, что позволяет оператору корректно отслеживать время и оплату сетевых ресурсов. Такая архитектура в течение долгого времени используется десятками миллионов пользователей в системах коммутируемого абонентского соединения (dial-up) через телефонную сеть общего пользования.

Благодаря встроенным универсальным механизмам идентификации пользователя и расчёта стоимости предоставляемых услуг, известным также под названием функций ААА (Authentication, Authorization, Accounting) не требуется изменений существующих серверов баз данных при добавлении новых услуг, в том числе и услуг, предоставляемых технологиями xDSL. Иными словами, архитектура РРР позволяет провайдерам услуг Интернет и альтернативным операторам связи защитить прошлые инвестиции уже при создании новых широкополосных услуг с целью привлечения новых пользователей на отличающемся сильной конкуренцией рынке услуг связи.

Протокол РРР может выполняться двумя способами:

)        РРР "поверх" Ethernet (PPPoE)

)        РРР "поверх" ATM (PPPoA)

3.2.4 РРРоЕ

Основное достоинство метода РРРоЕ заключается в использовании двух широко распространённых стандартизованных сетевых структур, которыми являются стек протоколов РРР и локальная сеть Ethernet. Соответственно, доступ на основе РРРоЕ имеет следующие преимущества:

минимальные изменения существующей инфраструктуры

минимальные затраты и время на развертывание новых широкополосных сетевых услуг.

Указанные факторы важны как для операторов связи и провайдеров сетевых услуг, так и для пользователей. Для последних особенно важно то, что процедура доступа к новым сетевым услугам остаётся для них практически той же, что и при прежнем доступе, например, к Интернет с помощью аналоговых модемов телефонных сетей общего пользования.

Провайдеры сетевых услуг могут эффективно перепродавать многочисленные виртуальные соединения, каждое со своими свойствами, индивидуальному пользователю или разным пользователям того же самого сегмента Ethernet. Метод РРРоЕ требует также применения стороннего клиентского программного обеспечения. Этот недостаток является одновременно и сильной стороной этого метода, поскольку позволяет провайдерам Интернет и операторам связи управлять предоставляемыми услугами и защищать их способом, который иначе был бы невозможен. Поскольку они не являются собственниками инфраструктуры или не управляют оборудованием помещения пользователя СРЕ, единственным путём для этих операторов связи является организация услуг с помощью этого стороннего программного обеспечения, которым они управляют и которым они обеспечивают пользователей.

3.2.5 РРРоА

Ключевое преимущество РРРоА - это способность обеспечения заданного качества услуг QoS (и, в первую очередь, максимально допустимого времени задержки и гарантированной пропускной способности длявсего соединения). Однако этот метод требует применения элементов технологии ATM в PC пользователя, что увеличивает цену последнего и сложность организации широкополосных услуг, поскольку интерфейсные карты ATM достаточно сложны и не всегда совместимы с настольной операционной системой. Однако даже при наличии такой совместимости требуются ещё дополнительные драйверы конфигурирования. Кроме того, дляполного использования преимуществ архитектуры РРРоА необходимы коммутируемые виртуальные каналы SVCs, которые пока ещё не получили широкого распространения на сети. И, наконец, программное обеспечение РРРоА предусмотрено далеко не для всех платформ: так, оно не поддерживается домашними LAN, а также кабельным и беспроводным доступом.

3.3 Типы линий связи

Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами.

3.3.1 Кабели на основе витых пар

Витые пары проводов используются в дешевых и сегодня, пожалуй, самых популярных кабелях. Кабель на основе витых пар представляет собой несколько пар скрученных попарно изолированных медных проводов в единой диэлектрической (пластиковой) оболочке. Он довольно гибкий и удобный для прокладки. Скручивание проводов позволяет свести к минимуму индуктивные наводки кабелей друг на друга и снизить влияние переходных процессов.

Неэкранированные витые пары (UTP)характеризуются слабой защищенностью от внешних электромагнитных помех, а также от подслушивания, которое может осуществляться с целью, например, промышленного шпионажа. Причем перехват передаваемой по сети информации возможен как с помощью контактного метода (например, посредством двух иголок, воткнутых в кабель), так и с помощью бесконтактного метода, сводящегося к радиоперехвату излучаемых кабелем электромагнитных полей. Причем действие помех и величина излучения во вне увеличивается с ростом длины кабеля. Для устранения этих недостатков применяется экранирование кабелей.

Основные достоинства неэкранированных витых пар - простота монтажа разъемов на концах кабеля, а также ремонта любых повреждений по сравнению с другими типами кабеля. Все остальные характеристики у них хуже, чем у других кабелей. Например, при заданной скорости передачи затухание сигнала (уменьшение его уровня по мере прохождения по кабелю) у них больше, чем у коаксиальных кабелей. Если учесть еще низкую помехозащищенность, то понятно, почему линии связи на основе витых пар, как правило, довольно короткие (обычно в пределах 100 метров). В настоящее время витая пара используется для передачи информации на скоростях до 1000 Мбит/с, хотя технические проблемы, возникающие при таких скоростях, крайне сложны.

В случае экранированной витой пары STP каждая из витых пар помещается в металлическую оплетку-экран для уменьшения излучений кабеля, защиты от внешних электромагнитных помех и снижения взаимного влияния пар проводов друг на друга (crosstalk - перекрестные наводки). Для того чтобы экран защищал от помех, он должен быть обязательно заземлен. Естественно, экранированная витая пара заметно дороже, чем неэкранированная. Ее использование требует специальных экранированных разъемов. Поэтому встречается она значительно реже, чем неэкранированная витая пара.

Для присоединения витых пар используются коннекторы типа RJ-45, похожие на разъемы, используемые в телефонах (RJ-11), но несколько большие по размеру. Разъемы RJ-45 имеют восемь контактов вместо четырех в случае RJ-11. Присоединяются разъемы к кабелю с помощью специальных обжимных инструментов. При этом золоченые игольчатые контакты разъема прокалывают изоляцию каждого провода, входят между его жилами и обеспечивают надежное и качественное соединение. Надо учитывать, что при установке разъемов стандартом допускается расплетение витой пары кабеля на длину не более одного сантиметра.

Чаще всего витые пары используются для передачи данных в одном направлении (точка-точка), то есть в топологиях типа звезда или кольцо. Топология шина обычно ориентируется на коаксиальный кабель. Поэтому внешние терминаторы, согласующие неподключенные концы кабеля, для витых пар практически никогда не применяются.

Параметры витого кабеля:

Полное волновое сопротивление наиболее совершенных кабелей категорий 3, 4 и 5 должно составлять 100 Ом ± 15% в частотном диапазоне от 1 МГц до максимальной частоты кабеля. Требования не очень жесткие: величина волнового сопротивления может находиться в диапазоне от 85 до 115 Ом. Здесь же следует отметить, что волновое сопротивление экранированной витой пары STP по стандарту должно быть равным 150 Ом ± 15%.

Максимальное затухание сигнала, передаваемого по кабелю, на разных частотах. Величины затухания на частотах, близких к предельным, для всех кабелей очень значительны. Даже на небольших расстояниях сигнал ослабляется в десятки и сотни раз, что предъявляет высокие требования к приемникам сигнала.

Величина перекрестной наводки на ближнем конце (NEXT - Near End CrossTalk). Он характеризует влияние разных проводов в кабеле друг на друга

Задержка распространения сигнала в кабеле в расчете на единицу длины .Производители кабелей иногда указывают величину задержки на метр длины, а иногда - скорость распространения сигнала относительно скорости света (или NVP - Nominal Velocity of Propagation, как ее часто называют в документации).

3.3.2 Коаксиальные кабели

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального медного провода и металлической оплетки (экрана), разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку

Коаксиальный кабель до недавнего времени был очень популярен, что связано с его высокой помехозащищенностью (благодаря металлической оплетке), более широкими, чем в случае витой пары, полосами пропускания (свыше 1ГГц), а также большими допустимыми расстояниями передачи (до километра). К нему труднее механически подключиться для несанкционированного прослушивания сети, он дает также заметно меньше электромагнитных излучений вовне. Однако монтаж и ремонт коаксиального кабеля существенно сложнее, чем витой пары, а стоимость его выше (он дороже примерно в 1,5 - 3 раза). Сложнее и установка разъемов на концах кабеля.

Основное применение коаксиальный кабель находит в сетях с топологией типа шина. При этом на концах кабеля обязательно должны устанавливаться терминаторы для предотвращения внутренних отражений сигнала, причем один (и только один!) из терминаторов должен быть заземлен. Без заземления металлическая оплетка не защищает сеть от внешних электромагнитных помех и не снижает излучение передаваемой по сети информации во внешнюю среду.

Существует два основных типа коаксиального кабеля:

)        тонкий (thin) кабель, имеющий диаметр около 0,5 см, более гибкий;

)        толстый (thick) кабель, диаметром около 1 см, значительно более жесткий.

Тонкий кабель используется для передачи на меньшие расстояния, чем толстый, поскольку сигнал в нем затухает сильнее. Зато с тонким кабелем гораздо удобнее работать: его можно оперативно проложить к каждому компьютеру, а толстый требует жесткой фиксации на стене помещения. Подключение к тонкому кабелю (с помощью разъемов BNC байонетного типа) проще и не требует дополнительного оборудования. А для подключения к толстому кабелю надо использовать специальные довольно дорогие устройства, прокалывающие его оболочки и устанавливающие контакт как с центральной жилой, так и с экраном. Толстый кабель примерно вдвое дороже, чем тонкий, поэтому тонкий кабель применяется гораздо чаще.

3.3.3 Оптоволоконные кабели

Оптоволоконный (он же волоконно-оптический) кабель - это принципиально иной тип кабеля по сравнению с рассмотренными двумя типами электрического или медного кабеля. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент - это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля. Только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром около 1 - 10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции - стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае речь идет о режиме так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна).

Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется. Однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей ).

Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам сигнал не порождает внешних электромагнитных излучений. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно, так как при этом нарушается целостность кабеля. Стоимость оптоволоконного кабеля постоянно снижается и сейчас примерно равна стоимости тонкого коаксиального кабеля.

Типичная величина затухания сигнала в оптоволоконных кабелях на частотах, используемых в локальных сетях, составляет от 5 до 20 дБ/км, что примерно соответствует показателям электрических кабелей на низких частотах. Но в случае оптоволоконного кабеля при росте частоты передаваемого сигнала затухание увеличивается очень незначительно, и на больших частотах (особенно свыше 200 МГц) его преимущества перед электрическим кабелем неоспоримы, у него просто нет конкурентов.

Существуют два различных типа оптоволоконного кабеля:

.        многомодовый или мультимодовый кабель, более дешевый, но менее качественный;

.        одномодовый кабель, более дорогой, но имеет лучшие характеристики по сравнению с первым.

Суть различия между этими двумя типами сводится к разным режимам прохождения световых лучей в кабеле.

В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в результате чего они достигают приемника одновременно, и форма сигнала почти не искажается. Одномодовый кабель имеет диаметр центрального волокна около 1,3 мкм и передает свет только с такой же длиной волны (1,3 мкм). Дисперсия и потери сигнала при этом очень незначительны, что позволяет передавать сигналы на значительно большее расстояние, чем в случае применения многомодового кабеля. Для одномодового кабеля применяются лазерные приемопередатчики, использующие свет исключительно с требуемой длиной волны. Такие приемопередатчики пока еще сравнительно дороги и не долговечны. Однако в перспективе одномодовый кабель должен стать основным типом благодаря своим прекрасным характеристикам. К тому же лазеры имеют большее быстродействие, чем обычные светодиоды. Затухание сигнала в одномодовом кабеле составляет около 5 дБ/км и может быть даже снижено до 1 дБ/км.

В многомодовом кабеле траектории световых лучей имеют заметный разброс, в результате чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается. Центральное волокно имеет диаметр 62,5 мкм, а диаметр внешней оболочки 125 мкм (это иногда обозначается как 62,5/125). Для передачи используется обычный (не лазерный) светодиод, что снижает стоимость и увеличивает срок службы приемопередатчиков по сравнению с одномодовым кабелем. Длина волны света в многомодовом кабеле равна 0,85 мкм, при этом наблюдается разброс длин волн около 30 - 50 нм. Допустимая длина кабеля составляет 2 - 5 км. Многомодовый кабель - это основной тип оптоволоконного кабеля в настоящее время, так как он дешевле и доступнее. Затухание в многомодовом кабеле больше, чем в одномодовом и составляет 5 - 20 дБ/км.

3.3.4 Бескабельные каналы связи

Кроме кабельных каналов в компьютерных сетях иногда используются также бескабельные каналы. Их главное преимущество состоит в том, что не требуется никакой прокладки проводов (не надо делать отверстий в стенах, закреплять кабель в трубах и желобах, прокладывать его под фальшполами, над подвесными потолками или в вентиляционных шахтах, искать и устранять повреждения). К тому же компьютеры сети можно легко перемещать в пределах комнаты или здания, так как они ни к чему не привязаны.

Радиоканал использует передачу информации по радиоволнам, поэтому теоретически он может обеспечить связь на многие десятки, сотни и даже тысячи километров. Скорость передачи достигает десятков мегабит в секунду (здесь многое зависит от выбранной длины волны и способа кодирования).

Особенность радиоканала состоит в том, что сигнал свободно излучается в эфир, он не замкнут в кабель, поэтому возникают проблемы совместимости с другими источниками радиоволн (радио- и телевещательными станциями, радарами, радиолюбительскими и профессиональными передатчиками и т.д.). В радиоканале используется передача в узком диапазоне частот и модуляция информационным сигналом сигнала несущей частоты.

Главным недостатком радиоканала является его плохая защита от прослушивания, так как радиоволны распространяются неконтролируемо. Другой большой недостаток радиоканала - слабая помехозащищенность.

Для локальных беспроводных сетей (WLAN - Wireless LAN) в настоящее время применяются подключения по радиоканалу на небольших расстояниях (обычно до 100 метров) и в пределах прямой видимости. Чаще всего используются два частотных диапазона - 2,4 ГГц и 5 ГГц. Скорость передачи - до 54 Мбит/с. Распространен вариант со скоростью 11 Мбит/с.

. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ

Целью работы была задача «анализ принципов построения сетей доступа на основе технологии xDSL».

4.1 Описание объекта разработки

Работа проводилась с использованием персональных ЭВМ стандартной конфигурации с процессором Intel PentiumT4200, объемом оперативной памяти 2 Гб, объемом жесткого диска 500 Гб, при наличии видеоадаптера GeForceG105M.

4.2 Описание программного продукта

Разработанный алгоритм предназначен для построения сетей доступа на основе технологии xDSL.

Основные параметры анализируемого продукта приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Основные параметры программного продукта

Наименование

Назначение

Операционная система

Windows 7 Профессиональная/Server 2003 R2 SP2/Vista SP1/7/Server 2008 SP2

Оперативная память

1 ГБ

Процесор

Pentium 4, 2 ГГц


4.3 Оценка рынка сбыта

Основным регионом продажи разработанного программного продукта является вся территория Украины. Но также не исключено продажу этого продукта и за ее пределами.

В таблице 4.2 приведена сегментация рынка сбыта по потребителя

Таблица 4.2 - Объем и сегментация рынка по потребителям

Область использования (сегментация)

Количество объектов, использующих изделие

Предполагаемое число продаж одному объекта (шт.)

Предполагаемая емкость сегмента (шт.)

Научно-исследовательские

15

1

15

Фирмы-разработчики программного обеспечения

30

1

30

Вместе Объем рынка



45


Таблица 4.3 - Прогнозирование количества продаж

Наименование показателя

Сумма, грн.


1-й год

2-й год

3-й год

Всего

Количество продажей

10

15

20

45


4.4 Расчет затрат на разработку программного продукта

Себестоимость представляет собой выраженные в денежной форме текущие затраты предприятия, научно-технических институтов на производство и реализацию продукции. В ходе производственно-хозяйственной деятельности эти затраты должны возмещаться за счет выручки от продажи.

Использование показателей себестоимости в практике, во всех случаях требует обеспечения единообразия расходов, учитываемых в ее составе. Для обеспечения такой единообразия конкретный состав расходов, относительных в себестоимость, регламентируется типовым положением по планированию, учету и калькулированию себестоимости продукции (работ, услуг) в промышленности (постановление KM от 26.07.07 г. № 475).

Затраты, включаемые в себестоимость продукции (работ, услуг) группируются по следующим элементам:

−       Материальные затраты;

−       Затраты на оплату труда;

−       Отчисления на социальные мероприятия;

−       Другие расходы.

4.4.1 Определение потребности в материальных ресурсах

К материальным расходам относятся затраты на сырье и материалы в производственной деятельности предприятия. Расчет ведется по формуле:

,                                          (4.1)

где Нрі- норма расхода i-го материала на единицу продукции:

Ці - цена единицы i-го вида материала;- количество видов материала:

Расчет стоимости сырья и материалов представлены ниже в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Расчет стоимости сырья и материалов

Материалы

Количество, шт.

Стоимость, грн.

Общая стоимость, грн.

Назначение

DVD диски

45

2,00

10,00

Сохранение и распространение программы






Бумага А4

150

0,08

12,00

Распечатка исходного текста

Краска для принтера

1

80,00

80,00

Печать документации

Общая стоимость, грн.



182,00


4.4.2 Транспортно-заготовительные расходы

Транспортно-заготовительные расходы (ТЗР) включают затраты на заготовку материалов, оплату за грузовые работы, транспортировку материальных ценностей, а также учитываются расходы, по страхованию рисков транспортировки.

В данной работе ТЗР принимаем 10% стоимости материалов.

ТЗР=102,00*0,1=10,2грн.

4.4.3 Расходы на оплату труда

В состав расходов включаются: заработная плата по окладам и тарифам; надбавки и доплаты к тарифным ставкам и должностным окладам в размерах, предусмотренных действующим законодательством; материальная помощь, премии и поощрения, компенсационные выплаты; оплата отпусков и другого неотработанного времени, другие расходы на оплату труда персонала, занятого непосредственно на выполнении конкретной темы (научные работники, научно-технический, научно-вспомогательный персонал и производственные рабочие).

Рассчитаем затраты на работу, проведенную при разработке структуры базы данных для хранения исходных данных задач принятия решений, а также при создании программного модуля для наполнения информацией указанной базы данных. Остановимся на основной и дополнительной заработной плате персонала, занятого непосредственно на выполнении конкретной темы: руководитель проекта и программисты.

Расчет затрат на основную заработную плату показан в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - Расчет заработной платы

Должность

Оклад, грн

Количество человек

Время занятости, месяцев

Участие, %

Основная заработная плата, грн.

Руководитель проекта

3 000,00

1

3

20

1 800,00

Инженер

2500,00

1

3

100

7500,00

Вместе





9 300,00

 

4.4.4 Расчет дополнительной заработной платы

Дополнительная заработная плата (Здоп) включает доплаты, надбавки, гарантийные и компенсационные выплаты, предусмотренные законодательством.

Дополнительную заработную плату принимаем 10% от Зосн.

Зосн = 9 300,00*0,1=930,00 грн.

4.4.5 Отчисления на социальные мероприятия

На обязательное государственное пенсионное страхование отводится 32% от суммы Зосн и Здоп:

Зпенс=(9 300,00+930,00)*0,32=3273,6грн.

На общеобязательное государственное социальное страхование на фонд занятости отводится 2,5% от суммы Зосн и Здоп:

Зфзп=(9 300,00+930,00)*0,025=255,75грн.

На индивидуальное страхование персонала предприятия отводится 0,01% от суммы Зосн и Здоп:

Зінд.стр=(9 300,00+930,00)*0,01=102,3грн.

На обязательное медицинское страхование отводится 2,9% от суммы Зосн та Здоп:

Змед.стр=(9 350,00+930,00)*0,029=296,67грн.

4.4.6 Расчет амортизации

Стоимость оборудования приведены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Расчет стоимости оборудования

Устройство

Количество, шт.

Стоимость, грн.

Общая стоимость, грн.

Назначение

Ноутбук Acer Aspire 5738zg

1

4500

4500

Для написания программы, оформления документации

Принтер Canon Pixma MP210

1

500

500

Печать документации

Программное обеспечение

1

1200

1200

Моделирование

Всего

6200



Расчет амортизации при разработке программного продукта вычисляем по выражению:

А= (грн)                                 (4.2)

4.4.7 Общепроизводственные расходы

К статье калькуляции «Общепроизводственные расходы» относятся расходы на управление производством, на амортизацию основных средств общезаводского назначения, на расходы некапитального характера, связанные с совершенствованием технологии и организации производства, улучшением качества продукции, повышением ее надежности, долговечности и других эксплуатационных свойств, расходы на обслуживание производственного процесса.

Общепроизводственные расходы принимаем в размере 30% от Зосн.

Зосн.вир.= 9 300,00*0,3=2790грн.

4.4.8 Административные расходы

К статье «Административные расходы» относятся общехозяйственные расходы, направленные на обслуживание и управление фирмой: связанные с управлением предприятием, с содержанием и обслуживанием основных средств, с обслуживанием производственного процесса. Сюда относятся налоги, сборы и другие предусмотренные законодательством обязательные уплаты, а также расходы, связанные с профессиональной подготовкой или переподготовкой работников аппарата управления и другого общехозяйственного персонала. Расходы принимаем в размере 20% от Зосн.

Задм.витр.= 9 300,00*0,2=1860грн.

.4.9 Калькуляция себестоимости

На основании проведенных расчетов составляем калькуляцию себестоимости на программный продукт. Результаты калькуляции приведены в таблице 4.7.

Таблица 4.7 - Калькуляция себестоимости продукта

Наименование статьи расходов

Сумма, грн.

1

Стоимость материалов и полуфабрикатов

182,00

2

Транспортно-заготовительные расходы

18,2

3

Основная заработная плата

9 300,00

4

Дополнительная заработная плата

930,00

5

Отчисления на социальные мероприятия

3928,32

6

Амортизация

930,00

7

Общепроизводственные расходы

2790,00

8

Производственная себестоимость

18078,52

9

Административные расходы

1860,00

10

Расходы на сбыт (5% от пункту8)

903,93

11

Прибыль (25% от суммы пунктов 8-10)

5210,61

12

Цена разработчика (сумма пунктов 8-10)

20842,45

Наименование статьи расходов

Сумма, грн.

13

Торговая наценка (надбавка 15% от пункта 12)

3126,37

14

Оптовая цена

23968,81

15

Розничная торговая наценка (надбавка 25% от пункта 12)

5210,61

16

НДС (20% от пункта 12)

4168,49

17

Розничная цена (сумма пунктов 12, 15, 16)

30221,55


4.5 Финансовый план

Этот раздел обобщает материалы предыдущих разделов и представляет их в стоимостном выражении и содержит следующие документы:

Таблицу доходов и расходов;

График достижения безубыточности.

Таблица 4.8 - Доходы и расходы

Наименование показателя

Сумма, грн.


1-й год

2-й год

3-й год

Количество продаж

10

15

20

Доход от продаж

302215,47

453323,20

604430,93

Постоянные расходы

Основная заработная плата

9 300,00

0

0

Постоянные расходы

Дополнительная заработная плата

930,00

0

0


Отчисления на социальные мероприятия

3 928,32

0

0


Амортизация

930,00

3162,00

1264,80


Общепроизводственные расходы

2790,00

0

0


Административные расходы

1860,00

0

0

Сумма постоянных расходов

19738,32

3162,00

1264,80

Переменные затраты

Стоимость материалов и полуфабрикатов

40,44

60,67

80,89


Транспортно-заготовительные расходы

4,04

6,07

8,09


Расходы на сбыт

200,87

301,31

401,74

Сумма переменных затрат

245,36

368,04

490,72

Всего

3530,04

1755,52

Вал. дох

282231,79

449793,16

602675,41

Налог

70557,95

112448,29

150668,85

Чистая прибыль

211673,84

337344,87

452006,56

Денежный поток

212603,84

340506,87

453271,36


Определяем точку безубыточности - такой объем продаж, при котором окупаются все затраты. Аналитически ее можно определить по формуле:

,                                  (4.3)

где  - постоянные расходы на период реализации разработанного продукта, грн.;

 - расходы на разработку, грн.;

 - цена единицы продукции, грн.;

 - переменные затраты на единицу продукции , грн.

 і  определены по таблице

грн.

 грн.

Исходя из этих данных определяем точку безубыточности:

 (екз.);

Рисунок 4.1 - График безубыточности

4.6 Выводы к разделу

Принципы построения сетей доступа на основе технологии xDSL есть экономически обоснованными.

. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Общие вопросы по охране труда

Все разработки с точки зрения охраны труда регулируются нормативными документами и законом Украины «Об охране труда» [25].

Одной из главных задач охраны труда является максимальное уменьшение негативного влияния опасных вредных производственных факторов на человека.

Тема дипломной работы - "Анализ принципов построения сетей доступа на основе технологии xDSL". При разработке автоматизированной системы мониторинга, используется компьютер и периферийное оборудование, которое находится в помещении. Для того необходимых оптимальных условий работы должны осуществляться с учетом знаний по промышленной санитарии, и электропожарной безопасности.

5.2 Характеристики производственного помещения

Минимальный объем помещения, который должен быть обеспечен на одного работника составляет не менее 20 м3, минимальная площадь - 6 м2. Помещением, в котором выполняется работа, есть зал размером 4м * 8м * 3 м, где расположены 4 рабочих места с компьютерами. Приведенные размеры соответствуют санитарным нормам ДНАОП 0.00-1.31-99 [26] и ДСанПиН 3.3.2.007 98 [27]

Категория помещения в котором находится рабочее место в соответствии с НАПБ Б.03.002-2007 [28] по взрывной, пожаро-взрывной и пожарной опасности относится к категории В, потому что имеем наличие в помещении твердых горючих материалов, способных при взаимодействии с кислородом воздуха или друг с другом только гореть.

Степень защиты огнестойкости здания относится к II степени согласно ДБН В.1.1-7-2002 [29], так как здание относится к домам с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона, железобетона с применением листовых и негорючих материалов.

Класс зоны по пожаробезопасности П-IIa согласно ПУЭ-87 [30]. Класс П-IIa - зона помещений, в которых есть твердые или волокнистые горючие вещества. Горючая пыль и волокна не выделяются.

Это помещение с повышенной опасностью поражения электрическим током, так как имеется возможность одновременного прикосновения человека к существующему соединение с землей металлоконструкциями зданий, с одной стороны, и металлическими корпусами электроприборов с другой согласно ПУЭ-87 [30]

Сеть, питает технические приборы, обладает следующими свойствами:

-       Переменный ток частотой 50 Гц;

-       Напряжение в сети 220В;

-       Глухо заземлена нейтраль.

5.3 Производственная санитария

.3.1Анализ опасных и вредных факторов

При работе на ПК человек подверженной воздействию ряда вредных и опасных факторов, которые классифицируются в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 * [31]. В таблице 5.1 приведен их перечень.

Таблица 5.1 - Опасные и вредные факторы, которые периодически или постоянно действующие на оператора ПЭВМ

Наименование фактора

Среда возникновения

Значения параметров относительно нормам

Нормативные документы

1

2

3

4

1. Физические

1.1 Прямая и отраженная близкость

Неверное расположение ПЕОМ, особенность поглощения светомонитором

P = 40

ДБН В. 2.5-28-2006[35]

1.2 Повышенный уровень статического электричества

Диэлектрическая поверхность компьютера, источника питания, монитор, неэкранированный корпус

E ≤ 20 кВ/м

ГОСТ 12.1.045-84[33] ДСанПіН 3.3.2-007-98[32]

 1.3 Пониженная контрастность

Качество монитора

К= [Во-Вф]/Вф= 0,9% Во - яркость объекта, Вф - яркость фона

НПАОП 0.00-1.28-10[34]

1.4 Повышенная яркость света

Неверное расположение монитора

B = 100кд/м2

ДБН В. 2.5-28-2006[35]

1.5 Отсутствие или недостаток естественного света

Неверное расположение оконных проемов

КПО не ниже 1,08%

ДБН В. 2.5-28-2006[35]

1.6 Недостаточная освещенность рабочей зоны

Неверное расположение ламп дневного света

Emin = 400 лк

ДБН В. 2.5-28-2006[35]

 1.7 Повышенная пульсация потока света

Лампы дневного света, монитор

Ка = 5%

ДБН В. 2.5-28-2006[35]

1.8 Повышенный уровень шума на рабочем месте

Вентилятор, техника для печати

L = 50дБ(А)

ГОСТ 12.1.003-83*[36] ДСанПіН 3.3.2-007-98[32]

1.9 Повышенный уровень напряжения в электроцепи

Сеть питания

I ≤ 0,3мА Uдот = 2 В

ГОСТ 12.1.038-82*[37]

1.10 Повышенная или пониженная температура в помещении

Отсутствие или неправильное использование систем контроля за температурой

Температура в холодное время года 22-24oC, в теплое 23-25oC

ГОСТ 12.1.005-88*[38]

1.11 Повышенная или пониженная влажность в помещении

Отсутствие или неправильное использование систем контроля за уровнем влажности

40% < φ < 60%

ГОСТ 12.1.005-88*[38]

1.12 Повышенная или пониженная скорость движения воздуха в помещении

Повышенная или пониженная скорость движения воздуха в помещении Неправильное расположение вентиляции

υ≤0,1 м/с

ГОСТ 12.1.005-88*[38]

2. Химическая

2.1. Производственная пыль

Статическое электричество, накопленная на поверхности компьютера.

ГДК = 10 мг/мГОСТ 12.1.005-88*[38]


3. Психофизиологические характеристики

3.1 Статические

Постоянная поза сидения

Снижение статической выносливости на 10%

НПАОП 0.00-1.28-10[34]

3.2 Умственная перенапряжение

Ответственность, сложность задачи

Категория работы - напряженная

НПАОП 0.00-1.28-10[34]

3.3 Перенапряжение анализаторов.

Сложность задачи

Снижение выносливости к исходному 40-50%

НПАОП 0.00-1.28-10[34]


5.3.2 Микроклимат производственного помещения

Большое влияние на работоспособность человека оказывает микроклимат помещения. Такие показатели как температура, влажность и скорость воздуха определяют окружающую среду, действует на организм человека во время работы. Хотя работа исследователя не требует физических нагрузок, но, так как работа относится к нервно-напряженного труда, то условия микроклимата в помещении должны соответствовать нормальным значениям согласно ГОСТ 12.1.005-88 * [38]. Параметры микроклимата приведены в таблице 5.2.

Таблица. 5.2 - Оптимальные параметры микроклимата

Категория работ

Период года

Температура t, oC

Относительная влажность φ, %

Скорость движения ветра, м/с

Легкая Iа

Холодная

22-24

40-60

≤ 0,1

Легкая Iа

Теплая

23-25

40-60

≤ 0,1


В холодный и теплый период микроклимат поддерживается в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91 * В [39] с помощью системы отопления и кондиционирования воздуха.

5.3.3 Освещение

Для создания комфортных условий работы применяется естественное и искусственное освещение, а также совмещенное, которое нормируется согласно ДБН 2.5-28-2006 [35];

Мы имеем ІІІ разряд зрительной работы, поэтому необходимо использовать совмещенное освещение.

Естественное освещение нормируется коэффициентом естественного освещения (КЕО). Нормированные значения КЕО для зданий определяются по формуле:

, (5.1)

где  - коэффициент естественной освещенности для III разряда зрительной работы,  - коэффициент светового климата,- номер группы обеспеченности естественным светом (окна выходят на северо-запад).

Таким образом нормированное значение КЕО в данном случае будет составлять:

eN= 1,2 0,9 = 1,08 %

Для обеспечения комфортных условий зрительной работы высокой точности необходимо придерживаться следующих норм освещения, приведены в табл. 5.3.

Таблица 5.3 - Характеристика производственного освещения

Характеристика зрительной работы

Минимальный размер объекта распознавания

Фон

Контраст

Разряд, подразряд зрительной работы

Нормированные значения характеристик освещения






совмещенное освещение

Искусственное освещение Emin, лк






eN, %

комбинированное

основное

Высокая точность

от 0,3 до 0,5 мм

светлый

средний

IIIг

1,08

400

200


5.3.4 Шум и вибрация

В помещениях с электронно-вычислительными машинами причиной шума является аппараты, приборы и оборудование (печатающие устройства, компьютеры и т.д.). Согласно требованиям ГОСТ 12.1.003-83 * [36], уровень шума в помещении не должен превышать 50 дБ (А).

В рабочем помещении уровень шума составляет 40дБ (А), что не превышает требования ГОСТ 12.1.003-83 * [36].

5.4 Охрана окружающей среды

В Украине охрана окружающей среды должна выполняться в соответствии с Законом Украины «Об охране окружающей природной среды» [40].

Основной идеей охраны окружающей среды является использование и воспроизводство природных ресурсов, обеспечения экологической безопасности, предупреждение и ликвидация негативного влияния любой деятельности на окружающую среду.

При выполнении работы основными источниками загрязнения в помещении являются: отработанное канцелярские принадлежности, отходы бумаги, бытовой мусор, картриджи. Все отходы собираются в специальные контейнеры и отправляются на утилизацию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе дипломного проектирования производилось сравнение нескольких технологий широкополосного доступа, но предпочтение для выбранного участка для меня было отдано ADSL. Удобство миграции абонентов из телефонной сети в сеть NGN, которое дает технология ADSL, неоспоримо. В том случае, когда абоненту необходимо предоставить широкополосный доступ как можно быстрее и с минимальными издержками, технология ADSL почти не имеет конкурентов среди проводных решений.

Первоначально предполагалось использовать в качестве транспортной сети существующее оборудование ADM 16/1, но после предварительного экономического расчета стало ясно, что проектируемая сеть доступа очень быстро окупается, поэтому можно применить дополнительное оборудование. Используя оборудование Cisco 7604, решаются проблемы будущего развития, возможности подключения потенциальных сетей доступа.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1 Бакланов И. Г. Технологии ADSL/ADSL2+ : теория и практика применения. - М.: Метротек, 2007. - 384 с.

Столингс В. Современные компьютерные сети. - С-Пб.: Питер, 2003. - 783 с.

Слепов Н. Н. Синхронные цифровые сети SDH. - М.: Эко-трендз, 1999. - 148 с.

Олифер В. Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 3-е изд. - С-Пб.: Питер, 2006. - 985 с.

5 Ims L.A., Myhre D., Olsen B.T. Investment costs of broadband capacity upgrade strategiesresidential areas // Proc. GLOBECOM 98. - 1998.  Vol. 6.  P. 3153 - 3158.

Key factors influencing investment strategies of Broadband Access Network Upgrades / [Ims L.A., Aas K., Budry L. et al.] // CSELT TECHNICAL REPORTS. - 1996. - Vol.26,№ 3. - Р. 367-384.

Evaluating broadband strategies in a competitive market using risk analysis / [Stordahl K., Elnegaard N.K., Azevedo F. et al.] // Networks 98. - Sorrento, Italy, 1998. - P. 18 - 23.

Minoux M. Network synthesis and optimum network design problems: Models, solution methods and applications // Networks. - 1999. - Vol. 19 - P. 313-360.

Planning of Optical Network. - EURESCOM Project P-709, Deliverable 3. - 2000. 38 p.

Evaluation of broadband home networks for residential and small business users. -Project P-614, Deliverable 11. - 1998. - 94 р.

Ims L.A. Techno-economic analysis of major factors of B-ISDN/ATM Upgrades. -EURESCOM Project P-614 Deliverable 3. - 1998. - 154 р.

Stern J.A., Quayle J.A., Cooper S.A. Full Services Access Networks Requirements Specification // Eighth International Workshop on Optical/Hybrid Access Networks. - Atlanta, 1997. - P.189 - 230.

RACE 2087/TITAN: Tool for introduction scenarios and techno-economic studies for the Access Network / [Olsen B.T., Zaganiaris A., Gieschen N. et al.] // In: Proc. RACE Open Workshop on Broadband Access. - 1993. - P.367 - 371.

Olsen B.T. OPTIMUM - a techno-economic tool // Telektronikk. - 1999. - №2/3. - P. 239-250.

Бриндзій О.В., Крикун В.С. Методика оцінки швидкісного потенціалу з`єднань ADSL2+ для надання послуг Triple Play Service // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2010. - №2(44). - C. 58-62.

ITU-T Temporary Document SS-U09, Study Group 15, Question 4/15. G.selt: Updated Issues List for G.selt. - Singapore, ITU-T, 2004. - 24 p.

ITU-T Rec. G.997.1. Study group 15. Physical layer management for digital subscriber line

(DSL) transceivers. - ITU-T, 1999. - 52 p.

ITU-T Rec. G.997.1. ADSL Management. - ITU-T, 2003. - 128 p.

19 Под редакцией В.Ю. Деарт, Д.М. Броннер Асимметричная цифровая абонентская линия. Теоретические основы.Учебное пособие. 2001- 41с

Под редакцией В.Ю. Деарт, Д.М. Броннер. Асимметричная цифровая абонентская линия.Описание системы. Учебное пособие. 2001- 36с.

Internet Access Учебное пособие 2000-25с.

Б. Крук, В. Попантонопуло. Телекоммуникационные системы и сети Сиб. Предприятие “Наука” РАН. 1998- 523с.

С. Симонович, Т. Евсеев. Сетевые технологии. ДЕСС КОМ. Информ-Пресс. М. 2000-221с.

В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. Принципы. Технологии, протоколы, С-П, Интермир, 2000, 267с

Закон України «Про охорону праці» від 21.11.2002р.

ДНАОП 0.00-1.31-99 Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин - Київ, № 21 від10.02.1999

ДСанПіН 3.3.2.007-98 Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин. − Затвердж. постановою Головного держсанлікаря України 10.12.1998, № 7

НАПБ Б 03.002-2007 Нормативний акт пожежної безпеки. Норми визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою. - від 03.12.2007.

ДБН В 1.1-7-2002 Державні будівельні норми. Захист від пожежі. Пожежна безпека об’єктів будівництва. К.:-2003 - 42с.

ПУЭ-87 Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1988-648с.

ГОСТ 12.0.003-74* ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - Вед.01.01.75.

ДСанПіН 3.3.2-007-98 Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин.-К.,1998.

ГОСТ 12.1.045-84 ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на робочих местах и требования к проведению контроля. - Введ.01.01.85г.

НПАОП 0.00-1.28-10 Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин. - Київ: 2010.

ДБН В. 2.5-28-2006 Державні будівельні норми. Інженерне обладнання будинків і споруд. Природне і штучне освітлення.-К.: Мінбуд України. - 2006.

ГОСТ 12.1.003-83* ССБТ. Шум. Общиетребованиябезопасности. Введ.01.07.84

ГОСТ 12.1.038-82* ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые урони напряжения прикосновения и токов.-Введ.01.07.1984.

ГОСТ 12.1.005-88* ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.-Вед.01.01.89.

СНиП 2.04.05-91* Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.-М.:Стройиздат,1993 - 110с.

          Закон України «Про охорону навколишнього природного середовища» - від 01.07.1991р.49 Кулаков М. А. Цивільна оборона: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл./за ред. проф В. В. Березуцького. - Х.:Факт, 2008. 312с.

Похожие работы на - Анализ принципов построения сетей доступа на основе технологии xDSL

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!