Přístupové sítě Struktura telekomunikační sítě :

Prezentace na téma: "Přístupové sítě Struktura telekomunikační sítě :"— Transkript prezentace:

1 Přístupové sítě Struktura telekomunikační sítě :
Zařízení síťových uzlů : slouží k vlastnímu poskytování služeb, ústředny sítí s přepojováním okruhů, směrovače paketových sítí, informační zdroje (servery,databanky,..) Páteřní sítě : přenos signálů mezi uzly sítě, tvoří ji spojnice a uzly, spojnice jsou fyzické přenosové cesty Přístupové sítě : přenos signálů mezi KZ a síťovými uzly, zajišťují přístup jednotlivých účastníků ke službám, příp. lokálních sítí k veřejné telekomunikační síti NOVĚ: od původních metalických tf. přípojek se vyvinuly v multifunkční vysokorychlostní sítě Nadstavbu těchto částí tvoří TMN (Telecommunication Management Network), řídící a dohledová síť

2 Páteřní sítě: Přístupové sítě:
přenos provozního zatížení mezi uzly sítě přenos signálů stovky Mbit/s - stovky Gbit/s transport signálů na velké vzdálenosti přenosová zařízení jsou umístěna v objektech provozovatelů využívají optické přenosové cesty,vlnový multiplex Přístupové sítě: sběr provozu z dané oblasti do obslužného uzlu telekomunikační sítě přenos signálů různých rychlostí (přenos hovorů,dat, obrazu, video, multimédia) přenos na krátké a střední vzdálenosti přenosové zařízení je dislokováno u uživatele (napájení, ochrana neoprávněného zásahu,…)

3

4

5 Současný trend: V páteřních i přístupových sítích se využívají shodné principy zpracování signálů , sdružování signálů různých telekomunikačních služeb

6 Přenosová média přístupových sítí
Metalické vedení - symetrické páry : telefonní páry v místních kabelech, vnitřní rozvody budov - koaxiální kabely : sítě kabelové televize CATV, počítačové sítě sběrnicového typu - silová vedení : současně využívaná pro sdělovací signály (PLC- Power Line Communication) Optické prostředí - optické vlákno - optické směrové spoje (radiová pojítka, nad GHz)

7 3. Radiové prostředí směrové spoje bod-bod (P - P)
přístup bod – mnoho bodů (P- MP) : distribuční přístupové systémy FWA (Fixed Wireless Access), fixní vlnový přístup : využití volných a vymezených pásem ( přes IO) mobilní sítě (přenos dat CDMA,UMTS) družicové systémy Pozn.: nejběžnější - metalické symetrické páry nejperspektivnější – optická vlákna (připojení instituci, firem) specifická síť – rádiové prostředky , výhoda operativního nasazení, překlenutí značných vzdáleností s minimálními náklady

8 Přístupové technologie xDSL
DSL- digitální účastnické přípojky, Digital Subscribe Line xDSL- technologie založené na nevyužité kapacitě přenosového média účastnického přípojného vedení telefonní sítě sdílení přenosové kapacity účastnické smyčky jednak operátorem IDN sítě a poskytovatelem připojení do internetu znak: vyšší Vp řádově desítek Mbit/s Základní provedení : HDSL (High-Bit-Rate DSL) SDSL (Symmetric DSL) ADSL ( Asymmetric DSL) VDSL ( Very - High- Speed DSL)

9 Přehled xDSL HDSL nabízí přenos obousměrného toku PCM
s Vp=2Mbit/s, obousměrně po 2-3 párech úč. vedení, každé vedení nese dílčí část datového toku, kód 2B1Q – čtyřstavový signál složený z dibitů. Oblast použití : připojením pobočkových ústředen na pronajatých okruzích, dosah 3km SDSL je vývojové pokračování technologie HDSL, využívá 1 pár účastnického vedení , Vp=2,3Mbit/s, kód 3B1Q – osmistavový signál složený z tribitů. Oblast použití: dosah 3km HDSL a SDSL obsahuji měniče v základním pásmu, v přídavném zařízení probíhá změna kódu – překódování signálu s potlačením stejnosměrné složky.

10

11 Technologie ADSL přípojky ADSL využívají metalické přípojné páry přístupové sítě v podstatně širším kmitočtovém pásmu než předchozí xDSL Rozdíl od HDSL a VDSL: přenáší digitální signály v kmitočtově přeloženém pásmu a tím zachovává navíc i funkci původní telefonní přípojky Koncepčně se ADSL orientuje na domácnosti, malé firmy, práce z domova – umožní po stávajícím telefonním vedení širokopásmové služby

12 Hlavní znaky ADSL asymetrie přenosových rychlostí :
- ve směru k účastníkovi (sestupně) do 8Mb/s, 2.generace : ADSL 2+ vyšší Vp, rozšířením fr.spektra - ve směru od účastníka (vzestupně) do 1Mb/s - princip kmitočtového dělení se realizuje na obou stranách metalického úč.vedení pomocí rozdělovače – - splitter vysokorychlostní přenos zajišťují ADSL modemy modem na straně ústředny je součástí účastnického multiplexoru DSLAM (DSL Access Multiplexor)

13

14

15

16 Rozbočovač (splitter)na straně účastníka funguje jako
kmitočtová výhybka : signály se od sebe frekvenčně oddělují pomocí pasivních filtrů : - dolní část frekvenčního spektra signálu prochází přes DP určenou pro telefonní kanál, - horní část frekvenčního spektra projde přes HP a je na obou stranách vedení přivedena k ADSL modemu Pozn.: filtry mohou být instalovány přímo v modemu Funkce ADSL modemu: Frekvenční pásmo přenosového kanálu ADSL 0 až 1,104 MHz je přes DMT modulaci (Discrete Multi-Tone Modulation – diskrétní vícekanálová modulace) rozděleno do 256 frekvenčně oddělených subkanálů a každá nosná frekvence subkanálu je modulována přes QAM modulaci . ADSL MODEM = měnič datového signálu v přeloženém pásmu

17

18 Rozdělení frekvenčního spektra ADSL

19

20 Přípojka VDSL poskytuje nejvyšší přenosové rychlosti
(v symetrickém režimu 26 Mb/s, v asymterickém režimu 52 Mb/s ve směru od poskytovatele) vychází ze stejného principu jako ADSL, tzn.oddělení druhů přenosů pomocí splittru nevýhoda : dosah max. 1,6 km

21 Přístupové systémy kabelové televize CATV
Rozšíření v městských aglomeracích, sdílené médium Realizují se jako hybridní přístupové sítě, využívají kombinaci optického vlákna a metalického koaxiálního kabelu Vedle distribuce TV programů možnost nabídky obousměrných datových přenosů, tzn. připojení k Internetu, k telefonní sítí (při nízkých dodatečných nákladech zhodnocení sítě) Digitální CATV – alternativní způsob šíření DVB (Digital Video Broadcast), vedle satelitního a pozemského vysílání Postup: - signály obrazu a zvuku se komprimují a kódují dle standardu MPEG 2 - pak se 4-5 programových toků muliplexuje do společného transportního toku - transportní tok je již modulačním signálem pro síť CATV a moduluje se na nosnou frekvenci vybraného TV kanálu (přes QAM)

22 Příklad řešení struktury CATV s optickou primární sekci hvězdicové topologie
Síť CATV je „sdílené médium“, pomoci kterého jsou účastníci připojení k centrálnímu uzlu - hlavní stanici Uzel - distribuuje informace ke KZ - zprostředkuje spojení s okolním prostředím Pomocí frekvenčního multiplexu lze do signálu CATV vložit nejen TV pásmo - ale i obousměrný telefonní a datový provoz Obousměrný přenos se realizuje frekvenčním dělením : - frekvenční pásmo pro směr k účastníkovi: MHz - směr zpětný : 5 – 65 MHz Účastnická koncová zařízení se označují : KABELOVÉ MODEMY

23 Struktura systému CATV
CATV jako hybridní síť se dělí do dvou úrovní : - vyšší úroveň: primární , tzv.distribuční část , vede k distribučnímu uzlu poskytovatele, optická sekce CATV : OLT –Optical Line Terminal (optické linkové zakončení na straně operátora) - nižší úroveň : sekundární , tzv. zásobovací část, zásobuje uživatele požadovanými službami koaxiální sekce CATV: ONU – Optical Network Unit (optická ukončovací jednotka na straně uživatele) Rozvod CATV: Realizován pomocí sdíleného média – koaxiálneho kabelu, který je přes tzv.rozbočovač přiveden k jednotlivým uživatelům.

24

25 Optické přístupové sítě: OAN- Optical Access Network
- vysoké přenosové rychlosti stovky Mb/s až Gb/s - spolehlivost , bezpečnost přenosu - efektivnost přenosu ve vztahu ke kapacitě sítě Základní funkční části OAN : - OLT( Optical Line Terminal) je rozhraní mezi přístupovou sítí a sítěmi operátorů telekomunikačních služeb (strana sítě) - ONU (Optical Network Unit) je rozhraní mezi koncovým zařízením účastniků a přístupovou sítí (strana uživatelů) - ODN (Optical Distribution Network) je optická distribuční síť Distribuci signálu zajišťuje rozdělovač -Splitter, rozdělí signál do požadovaného počtu dílčích směrů, neprovádí zesilování a ani jiné úpravy signálu - pasivní optická síť. ONU obdrží od poskytovatele časově multiplexovaný signál a vybere pouze jemu příslušející časový kanál. Aktivní optická síť obsahuje aktivní síťové prvky – např. v podobě digitálního přenosového zařízení (SDH)

26

27 Obousměrný přenos v optických přístupových sítích lze
zajistit vlnovým dělením – multiplexem WDM (Wavelength Division Multiplex), použitím optických filtrů. Podle rozhraní rozeznáváme systémy kombinace optický - metalický kabel (HFC-Hybrid Fiber Coax), tzv. hybridní technologie řešení přístupové cesty FTTO (Fibre to the Office) , optické vlákno je přivedeno přímo ke koncovému zařízení účastníka s velkými nároky na kapacitu přístupové sítě – velká firma FTTH (Fibre to the Home), optika až do bytu ke KB sítě (zásuvka) FTTB (Fibre to the Building),optika až do budovy účastníků, kteří jsou připojení přes vnitřní účastnické rozvody

28 Širokopásmové rádiové přístupové sítě
Širokopásmové rádiové přístupové systémy FWA (Fixed Wireless Access) – perspektivní řešení pro pevný radiový přístup Výhody: rychlost výstavby, jednoduchá instalace u zákazníka, alternativa kabelové přístupové sítě Ozn.: PMP, tj. radiový přístupový systém point-multipoint Princip: spojení je realizováno prostřednictvím základnových stanic BS (Base Station), k nimž je přes radiové rozhraní připojeno několik SAS (Subscriber Access Systém) - KZ v rámci obsluhované lokality, lokalita je rozdělena do několika sektorů Jednotlivé BS jsou napojeny do páteřní sítě

29 Schématické znázornění sítě P-MP

30 Interference mezi sektory ( rušení )
systému PMP se řeší: instalaci kvalitních směrových antén BS a antén KZ, tzv.úzce směrové antény každému sektoru v okolí BS se přidělí jiné frekvenční spektrum, tzn. střídání používaných frekvencí sousedící sektory užívají různé frekvence

31 Standardy bezdrátových přístupových sítí
IEEE – bezdrátové lokální sítě Wifi, Wireless Fidelity (2,4GHz, 5GHz) IEEE – bezdrátové osobní sítě, Wireless Personal Area Network, WPAN IEEE – Wireless Metropolitan Network WiMax ( GHz –nevyžaduje přímou viditelnost, vyšší dosah až 48 km, zahrnuje licenční i sdílené pásma) IEEE – mobilní širokopásmový bezdrátový přístup, Mobile Broadband Wireless Access, MBWA IEEE – Institute of Electrical and Elektronics Engineers

32 Přístupy k sítí Internet dle údajů k 31.12.2010

33 Přístupy k sítí Internet dle údajů k 31.12.2012

34