NOWOCZESNE

SIECI DOSTĘPOWE

Telekomunikacja Polska S.A.

Główny Ośrodek Szkoleniowy w

Krakowie

Temat 3: Architektura przewodowych sieci dostępowych

- 2 godz.

CENTRALA

Szafka

kablowa

Puszki kablowe

Linia kablowa instalacyjna

C

zę

ść

m

a

g

is

tr

a

ln

a

C

zę

ść

r

o

zd

zi

e

lc

za

Elementy klasycznej sieci

dostępowej



szafka kablowa



puszka
kablowa



linia kablowa
magistralna



linia kablowa
rozdzielcza



linia kablowa
instalacyjna

Sieci miedziane

uwielokrotnione

(systemy PCM)

Przykład systemu PCM 4

Przykład systemu PCM 4 firmy DGT

Przyczyny przebudowy

istniejących

i budowy nowych sieci

dostępowych

Konieczność zapewnienia możliwości świadczenia

usług multimedialnych takich, jak:



video na żądanie (Video On Demand)



tele- i wideokonferencje



wideotelefon



szybki dostęp do Internetu



wirtualne sieci LAN



cyfrowa transmisja dźwięku o jakości CD



elektroniczne zakupy itp.

NB - Narrowband, WB - Wideband, BB - Broadband

Ewolucja usług w sieciach dostępowych

WA - węzły abonenckie
WU - węzły usług

Dwupoziomowa

architektura sieci

dostępowej

Sieci FITL

(Fibre In The Loop)

Zastosowanie kabli

światłowodowych w pętli

abonenckiej - systemy FITL

(Fibre In The Loop)

punkt styku sieci dostępowej

z punktem dostępu do

usług telekomunikacyjnych`

sieć dystrybucyjna

na jednym lub dwóch

włóknach światłowodowych`

Zakończenie linii

światłowodowej OLT

(Optical Line Termination)



zapewnia współpracę systemu FITL
z publiczną siecią telekomunikacyjną



zarządza przyłączonymi wyniesionymi
jednostkami optycznymi ONU



zarządza systemem nadzoru oraz
sygnalizacji poszczególnych ONU (np.
zmiany formatu przesyłanych
wiadomości sygnalizacyjnych - V5.1,
V5.2)

Interfejsy OLT

Q3 - interfejs zarządzania siecią (TMN)
F - interfejs lokalny
SI - interfejs zegara synchronizacji, interfejsy do centrów nadzoru itp.

OLT

Schemat

blokowy

OLT

MS1/4 - krotnica SDH
MSV5 - multiplekser strumieni 2 Mbit/s

LM - moduły liniowe
AM - moduły dostępowe

Optyczne jednostki

sieciowe ONU

(Optical Network Unit)



współpraca z siecią ODN z
wykorzystaniem interfejsu optycznego



współpraca z urządzeniami
abonenckimi
z wykorzystaniem interfejsu
elektrycznego (pary, skrętki, kable
koncentryczne)



konwersja A/C i C/A

Schemat blokowy ONU

CMM - moduł wspólny SDH
SU - moduły linii abonenckich
SM - matryca przełączająca kanałów B
CPU - moduł procesora

CCU - centralna jednostka sterująca
TMU - moduł testowo pomiarowy
EDI - moduł kontroli czujników
F - interfejs lokalny

Rodzaje architektury sieci

FITL zależne od

ulokowania ONU:



FTTC (Fibre To The Curb) - światłowód
doprowadzony do szafki ulicznej



FTTB (Fibre To The Building) - światłowód
doprowadzony do budynku



FTTO (Fibre To The Office) - światłowód
doprowadzony do biura



FTTH (Fibre To The Home) - światłowód
doprowadzony do mieszkania



FTTD (Fibre To The Desk) - światłowód
doprowadzony do biurka

Najczęściej spotykane

architektury sieci FITL

Optyczna sieć dystrybucyjna

ODN (Optical Distribution

Network)

Optyczna sieć dystrybucyjna

ODN



zapewnia fizyczne połączenie OLT
z optycznymi jednostkami sieciowymi ONU



jedno lub więcej włókien dla interfejsów Q

r

i Q

l

(różne rodzaje usług, różne kierunki

transmisji - downstream/upstream,
simpleks, dipleks, dupleks)



dwa rodzaje optycznej sieci dystrybucyjnej:



pasywną (PON)



aktywną (AON)

Pasywne sieci optyczne PON

(Passive Optical Network)



zbudowane z pasywnych elementów
optycznych



rozdzielają sygnał optyczny na kilka
wiązek w pasywnych rozgałęźnikach
optycznych (splitter) o współczynnikach
podziału od 1:2 do 1:65 (zależnie od
wymaganej długości odcinka)



zgodność optyczna (współpraca
wszystkich elementów sieci z włóknem
jednomodowym)



przeźroczystość elementów sieci dla różnych
długości fali (1310 nm: tj. 1260-1360 nm,
lub/i 1550 nm: tj.1480-1580 nm)



wzajemność (po odwróceniu portów we i wy
zbliżone straty sygnału)



konfiguracje punkt - punkt i punkt -
wielopunkt



uproszczona budowa i niskie koszty
wykonania sieci

Pasywne sieci optyczne

PON

(Passive Optical Network)

Pasywne sieci optyczne PON

(Passive Optical Network)

Podstawowe rodzaje

architektury pasywnych

sieci optycznych PON

OBD (Optical Branching Devices) - optyczne urządzenie rozgałęziające

ze stosunkiem podziału 1:n lub 2:n (ew. h:n, gdzie 1<h<n)

Architektura sieci PON typu

punkt-wielopunkt o strukturze

drzewa

ODN

Architektura sieci PON typu

punkt-wielopunkt o

strukturze magistrali

OLT

ONU

ONU

ONU

ONU

OBP

OBP

Architektura sieci PON

typu punkt-punkt



brak optycznych urządzeń rozgałęziających



maksymalny zasięg sieci

Klasyfikacja sieci PON

w zależności od tłumienia

Przykładowe tłumienie

rozgałęźników optycznych

Dwukierunkowa transmisja
danych w sieci PON

Schemat blokowy ONU dla struktury PON

SU - moduł linii abonenckich
TU - moduł testowy
IF - moduł p.cz
RRS - stacja radiowa oddalona

Aktywne sieci optyczne AON

(Active Optical Network)



wykorzystują systemy teletransmisyjne
PDH lub SDH



ONU wyposażone w nadajniki i
odbiorniki regenerują sygnał optyczny

CDN

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

ONU

punkt - punkt

gwiazda

kaskada

pierścień

Podstawowe rodzaje

architektury aktywnych

sieci optycznych AON

Aktywne i pasywne sieci

optyczne w systemach

dostępowych

Sieci HFC

(Hybrid Fibre-

Coax)

1

2

3

12

13

14

15

24

Stacja

czołowa

Wzmacniacz

„przedłużający”

Sieć budynkowa

abonencka

Wzmacniacz

brzegowy

Rozgałęźnik

Sieć dosyłowa

Sieć magistralna

Wzmacniacz

magistralowy

Klasyczna sieć telewizji

kablowej

Rozwiązania typu HFC

(Hybrid Fiber-Coax)



wykorzystanie światłowodów do
transmisji
do szerokopasmowych optycznych
zakończeń sieciowych (B)ONT sygnałów:



n x 2 Mbit/s z węzłów dostępu



telewizyjnych z głównej stacji czołowej



wykorzystanie kabli współosiowych w
sieci abonenckiej do transmisji sygnałów
telefonicznych i telewizyjnych

Architektura sieci HFC

Wprowadzani
e
światłowodu
do
tradycyjnej
sieci TV
kablowej:

Sieć HFC z
hubami
regionalnymi
i pasywną
siecią kabli
koncentrycznyc
h:

Kanały szybkiej transmisji danych

Kanały

telefonii

Pasmo standardowej

telewizji programowej

Kanały analogowej telewizji CATV

Kanały telewizji

cyfrowej

Wideo na żądanie

Podział pasma w sieci

HFC

Wykorzystanie sieci HFC do transmisji
CATV
(transmisja sygnałów w obu kierunkach)

WO - węzeł sieci światłowodowej
R - rozgałęźnik
MC - modem kablowy
MK - modem telefoniczny
AE - adapter Ethernet-owy

ATV- urządzenia TV analogowej
TD - urządzenia usług szerokopasmowej transmisji danych
INT - Internet
MP - modem kanału zwrotnego
N/O - nadajnik/odbiornik optyczny

Urządzenia xDSL

(Digital Subscriber

Line)

Urządzenia

xDSL

V5.1, V5.2

E1

ISDN

PABX

MODE

M

POTS

APARATY

PUBLICZNE

E1

10 BaseT

ATM 25

HDSL

E1

WAN

CENTRUM ZARZĄDZANIA SIECIĄ

SYSTEM

DOSTĘ-

POWY

SDH

STM1/4

SDH

STM1/4

PIERŚCIEŃ SDH

DCN

CENTRA DANYCH,
CENTRA KOMUTACYJNE
CENTRA ZARZĄDZANIA

SIECI

TELETRANSMISYJNE

SIECI
DOSTĘPOWE

XDSL

XDSL

CENTRUM

KOMUTACYJNE

DANE

I USŁUGI

NIEKOMUTOWANE

SIEĆ

SZKIELETOWA

ATM

E3

ONU

ONU

SDH

STM1/4

WSA

SDH

STM1/4

HDSL

HDSL(High bitrate Digital Subscriber Line)

V5.2 lub V5.1

2Mbit/s do

centrali

telefonicznej

C

O

M

D
A

C

C

O

M

D
A

C

C
T

U

P
P

M

A

P

I

S

D
N

A

P

P

O

T
S

A

P

H
D

S

L

A
P

P

O

T

S/

A

D

S

L

A

P

1 2 3 4

15 16

5

A

F

M

P

O

T
S

A

P

A

D

S

L

A

P

14

HDSL

AnyMedia

ATM UNI

3.1/4.0

34Mb/s

do

komutatora

ATM

Zintegrowana jednostka

dostępowa (głos i dane)

• linie dzierżawione n x 64 kbit/s - 2Mbit/s

• dostęp PRA ISDN

• Ethernet

• łączenie sieci LAN

Kodowanie liniowe 2B1Q

•kodowanie czterowartościowe

•szybkość modulacji dwukrotnie mniejsza
od szybkości transmisji informacji binarnej

Gęstość widmowa mocy sygnału
z kodem liniowym 2B1Q:

Wejściowy ciąg binarny

Wyjściowy kod sygnału

Kodowanie liniowe CAP

(Carrierless Amplitude and

Phase)

Schemat blokowy

nadajnika

Konstelacja

nadawana

Konstelacja

odbierana

Schemat blokowy

odbiornika

Przykład urządzenia HDSL prod. DGT

Przykład urządzenia HDSL prod. DGT

LA - linia abonencka dwuprzewodowa miedziana
SET-TOP-BOX - przystawka abonencka

Centrala

ADSL

NT

SET - TOP - BOX

LA

SDH

NT

ADSL LT

ADSL LT

ADSL LT

ATM

155 Mbit/s

ETHERNET

ATM-F

KK

KK

I - BUS

155 Mbit/s

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)

Modem abonencki ADSL

ADSL - typowe przepływności i zasięgi

dla pary przewodów o średnicy 0.5 mm

Strumień do abonenta

[Mbit/s]

Strumień od abonenta

[kbit/s]

Zasięg transmisji

[km]

2,048

16-17,6

4,8

4,096

160

4,0

6,144

384

3,7

8,192

640

2,7

ADSL jako technologia do

realizacji usług

szerokopasmowych,

jak szybki Internet

*

ADPCM

**

MPEG

2

25

sek

IS

D

N

B

A

(

12

8

kb

p

\s

)

<0.4

sek

Medium transmisyjne

100 stron tekstu
(0.4 Mbit)

Obrazy pięciokolorowe
(4.5 Mbit)

dźwięk 30 minutowy*
(7.05 Mbit)

30-minutowy obraz wideo**
(480 Mbit)

5

min

7.7
min

7

sek

4.5

sek

8.7

h

8

min

A

D

S

L

(

8

M

bp

\s

)

M

od

em

(

28

.8

kb

p

\s

)

120

sek

22

min

34
min

38.8

h

Przepływność ADSL w zależności od

odległości

8
Mbit/s
800
kbit/s

6
Mbit/s
640
kbit/s

do 2.5 km

4 Mbit/s
384
kbit/s

2 Mbit/s

192 kbit/s

Szybki

Internet

lub VoD

“Superszybki” Internet

+

TV

do 3 km do 4 km

do 5 km

Podział pasma dla ADSL przy zastosowaniu

modulacji DMT (Discrete Multi Tone)



podział na 256 niezależnych kanałów przy wykorzystaniu FFT



zmiana przepływności wynikowej w krokach co 32 kbit/s

Wykorzystanie pasma przy modulacji DMT

w zależności od parametrów linii

Modulacja DMT wg standardu ANSI

T1.413 - adaptacja do różnych warunków

linii

bits/kan

Bits/kan

SKRĘTKA

Częstotliwość

Częstotliwość

Częstotliwość

Bits/kan

AM

SKRĘTKA z odczepem, AM, i XTALK

Bits/kan

Częstotliwość

Częstotliwość

Częstotliwość

Zastosowanie ADSL do

realizacji

telewizji interaktywnej

Zastosowanie ADSL do realizacji

dostępu do sieci Internet

RAN - oddalony węzeł dostępu

Internet

prowider

Internet

prowider

CT

CK

CK

Zastosowanie ADSL do

realizacji

usług zdalnej pracy

serwer

ruter

DU - dostawca usług

lub

DSLAM

MDF

POTS
+ ADSL

5ESS-2000

AIU

. .

P

O

T
S

P

O

T
S

DLTU

E
1

E
1

. .

V5.x

Wymaga
interfejsów dla
łączy
transmisyjnych

DSLAM

MDF - Main Distribution Frame

5ESS-2000

AIU

. .

P

O

T
S

P

O

T
S

P

O

T
S

MDF

POTS

POTS
+ ADSL

POTS

Wymaga
wielokrotnych
przejść przez
MDF

APLIKACJE ADSL

Internet

ZINTEGROWANIE ADSL W

CENTRALI

5ESS-2000 Switch

Broadband AIU (BAIU)

. .

A

D

S
L

P

O

T
S

A

F

M

dane

Internet

Service

Provider

AIU - Access Interface Unit
AFM - ATM Feeder MUX

PSTN

sieć ATM

ATM
E3

ADSL

głos

RS-4000

•1.5 - 8 Mbps do

abonenta i 128 Kbps -
1 Mbps od abonenta

•1.5 - 8 Mbps do

abonenta i 128 Kbps -
1 Mbps od abonenta

Port Master 4

ZINTEGROWANIE ADSL W

CENTRALI

BAIU - Broadband Access Interface Unit
MDF - Main Distribution Frame

 Integracja POTS/ADSL

 Prosta instalacja i utrzymanie

pojedyncze połączenia na

MDF

wspólne karty aplikacyjne

dla komutatorów w centrali i
jednostkach wyniesionych

oszczędność zajmowanej

powierzchni

niezawodność

 Inwestycja z perspektywami

Optymalny ekonomicznie dostęp szerokopasmowy dla masowych
odbiorców

5ESS-2000 Switch

MDF

POTS
+ ADSL

Zintegrowane
aplikacje POTS
i ADSL

VDSL(Very high bitrate Digital Subscriber Line)

Wykorzystanie istniejącej sieci

miedzianej na potrzeby ADSL i

VDSL

ADSL:
- asymetryczne
- do 8M / 800k bits ds/us
- dopasowanie przepływności
- 1 para miedziana
- ISDN / POTS
- ATM

VDSL:
- (a)symetryczne
- do 51 / 12Mbit/s ds/us
- dopasowanie przepływności
- 1 para miedziana
- ISDN / POTS
- ATM

TE

LE

MDF

szafka dystrybucyjna

ADSL

ADSL

VDSL

VDSL

Światłowód

Cu

Cu

Cu

Cu

Cu

Cu

Cu

Cu

ADSL: do 5 km przez linię miedzianą

300 ... 1500 m

LE

Centrala lokalna

TE

Centrala tranzytowa

MDF

Przełącznica główna

VDSL

Integracja XpressLink D z FastLink

z wykorzystaniem ADSL i VDSL

VDS
L

ONU-
N

(FTTx)

ONU-
B

POTS

ISDN

ON
U

AMX

Centrala

POTS/ISDN-

OLT
-N

Serwer

ATM

Internet/Wideo

STM-

1

STM-

4

E3

ATM

ADS
L

ATMF
25.6

N
T

VDSL
do
ATM25

Rozdzielac
z POTS-/
ISDN

PC

PC

Przystawka

dekoderowa Set-

Top-Box

T

T

V

V

lub

1.6
Mbps

1

24/4
8

ATM
-
MUX

ADS
L

VDS
L

10BT

Interfejs Ethernet 10baseT (10Mb/s)

ONU-B

Szerokopasmowa Światłowodowa Jednostka

Sieciowa
ONU-N

Wąskopasmowa Światłowodowa Jednostka

Sieciowa

SDH

SDH

OLT

Zasięg

Strumień w

dół

VDSL

do 1500 m

do 500 m

12
Mbps

51Mbp
s

Przykład konfiguracji sieci

dla usług

szerokopasmowych

Zarządzanie siecią

ATM switch

EWSXpress

36150

Istniejący

ATM

Switch

LAN

STB

XpressLink D

STB

Video-konferencje

Serwer

usługowy

Serwer

VOD

Ethern

et

LAN

Tele-Medycyna

Ethern

et

LAN

Aplikacje:
Połączenie sieci LAN
Internet PoP + wyjście do Internetu poprzez 2 * E1 FR
Usługi interaktywne
Tele-Medycyna
Tele-edukacja
Video-konferencje
Połączenie z inną siecią ATM

Wyjście do Internetu

FR lub ATM

STM-1

STM-1

STM-1

STM-1

E

th

e

rn

e

t

Serwer POP

ATM switch

EWSXpress

36170 / 90

Serwer

Internet

FDDI

Serwer

Wiadomości

FDDI

ISDN

Modem

.
.
.

Router

FR lub ATM

Tele-edukacja

ATMF 25M, 10BT, xDSL

xDSL ADSL, VADSL, VDSL