INTEGRATOR - xDSL - przegląd technologii








Wydanie: Nr 5-6/2001 (47)  

                     









Przeczytaj koniecznie:

Nagroda
Most Valuable New Partner 2000, Central & Eastern Europe od
firmy CheckPoint

Funkcjonalność
komputerów klasy mainframe za rozsądną cenę

Content
Delivery Network - usługi hostingowe






xDSL - przegląd technologii


Trochę historii
ModemyWszystko zaczęło się od modemów, które były
pierwszymi urządzeniami, umożliwiającymi budowę sieci
rozległych i zapewniającymi dostęp użytkownikom indywidualnym.
Modemy były przeznaczone wyłącznie do transmisji danych, gdyż
nie myślano jeszcze o transmisji głosu, video, usług
interaktywnych. Osiągane prędkości były i są niskie do
dzisiaj, pomimo rozwoju technologii (obecnie od 300 bit/sek.
do 57600 bit/sek). Ograniczenia te spowodowane są głównie
naturą łączności modemowej, która jest zorientowana
połączeniowo i ma ograniczone dostępne pasmo częstotliwości do
3,5kHz. Modem transmituje sygnał, który jest przenoszony przez
całą sieć telefoniczną bez zmian i traktowany dokładnie tak
jak sygnał mowy. Jedynym plusem tego rodzaju transmisji jest
to, że możliwa jest do zrealizowania gdziekolwiek gdzie
istnieje linia telefoniczna.
Ograniczenia pasma linii telefonicznych nie pochodzą od
linii użytkownika, lecz sieci telefonicznej. Filtry na
krańcach sieci obcinają pasmo do 3,5kHz. Bez tych filtrów
miedziane linie mogłyby przekazywać sygnały o
częstotliwościach megahercowych.
T1 lub E1We wczesnych latach sześćdziesiątych
inżynierowie z laboratoriów Bella stworzyli system
multipleksacji głosu, który pierwszy zdigitalizował sygnał
mowy w strumień danych 64 kbit/sek. i organizował dwadzieścia
cztery takie strumienie w jeden ramkowany strumień danych. W
rezultacie otrzymano ramkę o długości 193 bitów (24 kanały *
8bitów/kanał/ramkę + 1bit synchronizacji/ramkę) i prędkość
transmisji 1544Mbit/sek. Ten strukturalny strumień danych
nazwano DS1, ale uzyskał one też potoczną nazwę T1, która
określa również samą prędkość danych bez związku z ramkowaniem
lub zamierzonym przeznaczeniem.W Europie organizacja CCITT
(obecnie ITU) zmodyfikowała rozwiązanie Laboratoriów Bella i
zdefiniowała standard E1 jako system multipleksowania 30
cyfrowych kanałów głosowych pracujący z szybkością
2048Mbit/sek. W Europie nazwa E1 oznacza zarówno sformatowaną
wersję danych jak i sam strumień danych.Początkowo
operatorzy telekomunikacyjni używali łącz T1/E1 do transmisji
pomiędzy centralami telefonicznymi a siecią telefoniczną.
Później zaczęto udostępniać te łącza do m.in. budowy sieci
prywatnych i podłączania PBXów. Obecnie łącza T1/E1 mogą być
używane do wielu różnych zastosowań takich jak łączenia
routerów, przesyłania ruchu z anteny sieci telefonii
komórkowej do centrali telefonicznej. Niestety T1/E1 nie jest
dość dobrym rozwiązaniem dla obsługi podłączania
indywidualnych klientów.
DSL - Digital Subscriber LineAby dostarczyć
użytkownikom końcowym rozwiązanie, które będzie im oferować
równie powszechny dostęp jak dostęp poprzez łącze telefoniczne
z użyciem modemu i nie mające ograniczeń linii telefonicznej
stworzono rodzinę technologii DSL określoną w skrócie xDSL.
DSL oparto o rozwiązanie sprawdzone w dostępie podstawowym
ISDN (2B+D). W technologii ISDN modem DSL przesyła dane z
prędkością 160kbit/sek. poprzez linie miedziane o długości do
5,5km. W tym strumieniu są zmultipleksowane dane z dwóch
kanałów B (każdy po 64kbit/sek.) oraz z jednego kanału D
(16kbit/sek.).Wraz z rozwojem technologii i upływem czasu
powstawały różne wersje DSL.
IDSL - ISDN Digital Subscriber LineIDSL jest
technologią DSL pracującą z prędkością 144kbit/sek. i
wykorzystującą kodowanie transmisji ISDN i pracujące na
liniach, na których działa ISDN. Zyskiem zmiany łącza z ISDN
na IDSL jest: stałe podłączenie bez konieczności zestawiania
połączenia, opłata ryczałtowa zamiast opłat za minutę
połączenia.
HDSL
High data rate Digital Subscriber LineHSDL
jest po prostu lepszą wersją T1/E1 z użyciem dwóch
jednoparowych miedzianych linii telefonicznych. Wymaga
mniejszego pasma i nie potrzebuje użycia wzmacniaczy sygnału.
Wykorzystując bardziej zaawansowane techniki modulacji HDSL
wysyła strumień 1544Mbit/sek. lub 2048Mbit/sek. w paśmie
częstotliwości od 80kHz do 240kHz. HDSL osiąga takie prędkości
w zasięgu do około 4km. Typowe zastosowania to podłączanie
PBXów, stacji anten telefonii komórkowej, systemów pętli
cyfrowych, serwerów Internetowych oraz sieci prywatnych.
SDSL
Single line Digital Subscriber LineSDSL jest
jednoliniową wersją HDSL przesyłającą sygnał T1/E1 z
wykorzystaniem tylko jednej pary skrętki, w większości
przypadków działającej na linii telefonicznej podłączonej do
centrali z zastosowaniem odpowiednich filtrów. Dzięki temu
pojedyncza linia może wspierać używanie zwykłego telefonu i
łącza T1/E1. SDSL jest pożądany w zastosowaniach wymagających
symetrycznego dostępu i w ten sposób uzupełnia technologię
ADSL, opisaną niżej. Jednakże należy wspomnieć, że zasięg SDSL
nie przekracza 3km, czyli dystansu na którym ADSL pracuje z
prędkością 6Mbit/sek.
SHDSL - Symmetric High Bit Rate DSLTechnologia ta
została zestandaryzowana przez ITU-T pod nazwą G.shdsl
(G.991.2). Jej głównymi cechami są: symetryczność, użycie
kodowania TC-PAM zamiast 2B1Q używanej w HDSL i SDSL,
możliwość pracy na jednej lub dwóch parach, możliwość
zastosowania repeaterów, prędkość pracy od 192kbit/sek. do
2,3Mbit/sek. przy zasięgu od 6km do 1,8km odpowiednio,
możliwość uzyskania na dwóch parach prędkości do
4,624Mbit/sek.
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber LineADSL jest
technologią przeznaczoną w zamierzeniu do zapewniania dostępu
indywidualnym użytkownikom końcowym do sieci intranetowych
bądź Internetu.Jak wynika z nazwy, ADSL przesyła dane w
asymetrycznych strumieniach
większy strumień służy do
przesyłania danych do użytkownika (tzw. downstream) i mniejszy
strumień powrotny od użytkownika (tzw. upstream). Spowodowane
jest to tym, że prawie wszystkie nowoczesne usługi sieciowe są
asymetryczne. Wideo na żądanie, zakupy z domu, dostęp do
Internetu, zdalny dostęp do sieci LAN, dostęp multimedialny,
specjalizowane usługi, zwykle wymagają dużych prędkości w
kierunku do użytkownika i relatywnie małych prędkości w drugą
stronę. Na przykład filmy MPEG wymagają ok. 1,5 do 3Mbit/sek.
strumienia danych do użytkownika, natomiast w drugą stronę nie
więcej niż 64kbit/sek. Dostęp do Internetu i dostęp zdalny do
sieci LAN wymaga większych prędkości upstream niż filmy MPEG
jednak zwykle stosunek 1:10 upstream do downstream nie
powoduje odczuwalnej różnicy w działaniu usług. Szybkość pracy
ADSL downstream zależy od dystansu:

do 5,5km - 1544Mbit/sek.
do 4,8km - 2048Mbit/sek.
do 3,2km - 6312Mbit/sek.
do 2,75km - 8448Mbit/sek. Prędkości upstream
wahają się od 16kbit/sek. do 640kbit/sek.
Wszystkie urządzenia ADSL pracują na zakresie
częstotliwości ponad telefonicznym pozostawiając usługę
telefoniczną niezależną od działania usługi ADSL. Technologia
ta może być użyta dla ruchu zorientowanego połączeniowo, ruchu
pakietowego oraz ruchu ATM.
VDSL
Very high data rate Digital Subscriber
LineOstatnią z technologii z rodziny DSL jest VDSL, który
także jest asymetryczny jak ADSL jednak oferuje większe
przepustowości na krótszym dystansie.

12,96Mbit/sek. - do 1,35km
25,82Mbit/sek. - do 900m
51,84Mbit/sek. - do 300m Prędkości strumienia od
użytkownika są w zakresie 1,6Mbit/sek. do 2,3Mbit/sek.VDSL
jest nieco prostszy niż ADSL. Krótsze linie wpływają na
mniejszą złożoność układu transceivera, chociaż jest on
dziesięciokrotnie szybszy. VDSL zezwala na pasywne
terminowanie sieci co skutkuje w możliwości podłączania więcej
niż jednego modemu do tej samej linii.
Elementy technologii DSL

ATU-R (ADSL Termination Unit - Remote)

urządzenie DSL zainstalowane u użytkownika końcowego
terminujące łącze DSL,
ATU-C (ADSL Termination Unit
Central [Office])

urządzenie agregujące łącza DSL od wielu użytkowników
końcowych,
CPE (Customer Premisses Equipment)
ogólna nazwa
urządzeń zainstalowanych u klienta,
CO (Central Office)
centrala telefoniczna,
CPE-splitter
rozdziela sygnał telefoniczny
(poniżej 4kHz) od sygnału DSL,
CO-splitter
analogiczne w działaniu do
CPE-splittera urządzenie umieszczone w centrali
telefonicznej operatora DSL,
DSLAM (DSL Access Multiplexer)
ATU-C,
Nowe produktyW numerze 7-8/1998 Integratora
zamieściliśmy artykuł nt. urządzeń DSL, które firma Cisco
umieściła w swojej ofercie w tym czasie. Obecnie oferta ta
uległa rozszerzeniu o nowe urządzenia. Cisco Systems
wprowadziło na rynek urządzenia nazwane IP DSL Switch. Co
oznacza nazwa IP DSL Switch?

Integrację switcha ATM z routerem IP
Zarządzane usługi DSL

MPLS i IPSec VPN
Obsługa WebCache
oszczędność pasma WAN
Multicast dla wspierania rozwiązań multimedialnych
Firewall
bezpieczeństwo
Wsparcie dla wielu technologii DSL
tzw. Multi-DSL
(ADSL, SDSL, G.shdsl, IDSL)
Interfejsy w stronę rdzenia sieci od kilku zagregowanych
E1/T1 poprzez E3 do szybkich interfejsów optycznych
Zaprojektowany pod kątem użycia przez operatorów
telekomunikacyjnych, np. zasilanie stałoprądowe
Poniższy rysunek przedstawia architekturę Cisco
GlobalDSL, wg której stworzono urządzenia IP DSL Switch serii
6000.

Rodzinę switchy IP DSL tworzą urządzenia 6015, seria 6100 i
urządzenie 6260. Poniższa tabela przedstawia krótką
charakterystykę urządzeń IP DSL Switch.
Urządzeniami, które ostatnio pojawiły się na rynku są Cisco
6015 oraz Cisco 6260. To ostatnie jest przeznaczone do
budowy dużych sieci dostępowych DSL, stworzone głównie na
rynek europejski i azjatycki, zgodne z normami ETSI. Posiada
skalowalną architekturę ATM z dostępnymi interfejsami OC-3
oraz w przyszłości E3 i E1 IMA. Zawarta jest pełna obsługa
Quality of Service i Class of Service oraz pełne wsparcie dla
sygnalizacji ATM (SVC i Soft-PVC). Jedno z urządzeń może
obsłużyć od 120 do 240 subskrybentów. Cisco 6015 jest
przeznaczone dla mniejszych operatorów DSL i skierowane na
rynek światowy. Także posiada ono skalowalną architekturę ATM
z pełną obsługą QoS i CoS ze wsparciem dla sygnalizacji ATM
(SVC i Soft-PVC). Dostępne interfejsy to DS1-IMA, OC-3,
DS3. Obsługa 24 do 48 subskrybentów w ramach technologii ADSL,
SDSL, G.shdsl i IDSL. Każde z urządzeń może być wyposażone w
karty liniowe:

4 x SDSL
używa kodowania 2B1Q obsługując prędkości do
1,1Mbit/sek.
8 x G.shdsl
zgodne ze standardami TC-PAM z ramkowaniem
ATM
8 x ADSL
zgodne ze standardami G.992.1 (G.dmt),
G.992.2 (G.lite), ANSI T1.413 Issue 2 Oprogramowanie
IOS używane na tych urządzeniach oparte jest na kodzie
oprogramowania przełącznika ATM LS1010 i zawiera pełne
wsparcie usług ATM: QoS i zarządzanie ruchem (UBR, ABR,
VBR-nrt, VBR-rt, CBR), połączenia PVC, SVC i Soft-PVC, ILMI i
OAM. Jest w pełni możliwe do zarządzania za pomocą dostępu CLI
i SNMP.W obu urządzeniach kartami zarządzającymi są karty
NI-2, które zawierają switch ATM oraz interfejsy WAN.
Jako urządzenia CPE można zastosować m.in.

Cisco 677i router
mały router w obudowie kompaktowej,
interfejs 10/100Mbit/sek., wsparcie dla PPP over ATM,
obsługa maksymalnie do 8032kbit/sek. downstream i
864kbit/sek. upstream,
Cisco SOHO ADSL router
zawiera firewall filtrujący
pakiety, współdziała z DSLAM opartymi na chipsetach Alcatela
oraz z IP DSL switchami Cisco,
Cisco 802/804 IDSL router
pozwala osiągnąć prędkość do
512kbit/sek. z użyciem kompresji, współpracuje ze wszystkimi
ustandardyzowanymi urządzeniami DSLAM i IP DSL Switchami
Cisco,
Cisco 826/827 ADSL router
obsługa ADSL przez PSTN
(827) i ADSL przez ISDN (826), VoIP i VoATM i 4 interfejsy
FXS (827), QoS, ATM UBR, VBR-nrt, CBR, opcjonalne wsparcie
dla VPN (IPSec) i firewall, współdziała z DSLAM opartymi na
chipsetach Alcatela oraz z IP DSL switchami Cisco,
routery serii Cisco 1700 z modułami ADSL WIC
ADSL na
module WAN,
routery serii Cisco 2600/3600 z modułami ADSL WIC lub
modułem ATM
ADSL na module WAN.
Opracowano na podstawie materiałów Cisco
Systems


Powrót do aktualnego
wydania.
W bieżącym wydaniu:  Drodzy
Czytelnicy  11
lat SOLIDEX - 10 lat współpracy z Sun, 10 lat współpracy z
Cisco  Nagroda
Most Valuable New Partner 2000, Central & Eastern Europe od
firmy CheckPoint  Content
Switching w przełącznikach Catalyst 6500  Funkcjonalność
komputerów klasy mainframe za rozsądną cenę  Content
Delivery Network - usługi hostingowe  MNET

prywatny system komórkowy?  xDSL
- przegląd technologii  Praktyczne
zastosowanie technologii Content Switching - część
druga  Bezpieczna
transmisja danych - Konfiguracja IPSec na urządzeniach Cisco Secure
PIX Firewall - cz. trzecia  SOLIDEX.callnet
- platforma zintegrowanych elektronicznych usług sieciowych - cz.
druga
Wyszukiwanie

Inne
wydania