Проектирование сети Metro Ethernet в городе Павлодаре (стр. 3 из 19)

Рисунок 1.3Стек протоколов в Metro сети по рекомендации RFC 1483

Дальнейшее развитие сети передачи данных использующее АТМ транспортную среду является экономически не выгодно. Т.к. на сегодня появились более дешёвые новые технологии, предоставляющие xDSL доступ к сети Internet («MetroEthernet», PDH и др.)

Самой передовой технологией для построения операторских сетей является Multiprotocol Label Switching (MPLS), как наиболее эффективная архитектура для передачи IP трафика. Для продвижения данных по сети MPLS использует технику, известную как коммутация пакетов по меткам. На входе в MPLS домен пакеты получают метки, которые определяют маршруты их следования, а на выходе – удаляются. В ядре сети поддерживается только коммутация по меткам, что обеспечивает решение основной задачи – быстрой передачи пакетов. Кроме того, MPLS поддерживает и другие дополнительные сервисы: Traffic Engineering (TE), QoS, VPN, EoMPLS и AToM. Их подробное рассмотрение выходит за рамки текущего обзора. Оборудование, поддерживающее MPLS, на данном этапе построения Metro Ethernet сети не используется т.к., построение сети MPLS на сегодняшний момент требует очень больших капитальных вложений:

- замена существующего медного кабеля на оптический кабель до клиента;

- приобретение более дорогостоящего оборудование OLT, ONU и т.д.

Востребованность сервисов передачи данных в современных условиях подъёма экономики, платёжеспособности населения не вызывает сомнений. В условиях города Павлодара существует неудовлетворённый спрос со стороны юридических и физических лиц на доступ в Интернет в первую очередь, и на передачу данных точка-точка (подключение территориально удаленных офисов).

Рисунок 1.4 xDSL-технологии и используемые ими частоты

Технология ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия) используется для предоставления таких услуг, которые требуют асимметричной передачи данных, например,видео по запросу, когда требуется передавать большой поток данных в сторону пользователя, а в сторону сети от пользователя передается гораздо меньший объем данных.

Технология ADSL использует метод разделения полосы пропускания медной телефонной линии на несколько частотных полос (также называемых несущими). Это позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии. При использовании ADSL разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Этот процесс называется частотное уплотнение линии связи (Frequency Division Multiplexing — FDM). При FDM один диапазон выделяется для передачи «восходящего» потока данных, а другой диапазон для «нисходящего» потока данных. Диапазон «нисходящего» потока в свою очередь делится на один или несколько высокоскоростных каналов и один или несколько низкоскоростных каналов передачи данных. Диапазон «восходящего» потока также делится на один или несколько низкоскоростных каналов передачи данных. Кроме этого может применяться технология эхокомпенсации (Echo Cancellation), при использовании которой диапазоны «восходящего» и «нисходящего» потоков перекрываются и разделяются средствами местной эхокомпенсации.

Факторами, влияющими на скорость передачи данных, являются состояние абонентской линии (т.е. диаметр проводов, наличие кабельных отводов и т.п.) и ее протяженность. Затухание сигнала в линии увеличивается при увеличении длины линии и возрастании частоты сигнала, и уменьшается с увеличением диаметра провода. Фактически функциональным пределом для ADSL является абонентская линия длиной 3,5 — 5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с.

Технология ADSL позволяет полностью использовать ресурсы линии. При обычной телефонной связи используется около одной сотой пропускной способности телефонной линии. Технология ADSL устраняет этот «недостаток» и использует оставшиеся 99 процентов для высокоскоростной передачи данных. При этом для различных функций используются различные полосы частот. Для телефонной (голосовой) связи используется область самых низких частот всей полосы пропускания линии (приблизительно до 4 кГц), а вся остальная полоса используется для высокоскоростной передачи данных.

ADSL позволяет одновременно передавать данные и говорить по телефону. ADSL возможно использовать в тех областях, в которых в режиме реального времени необходимо передавать качественный видеосигнал. К ним относится организация видеоконференций, обучение на расстоянии и видео по запросу. Технология ADSL позволяет провайдерам предоставлять своим пользователям услуги, скорость передачи данных которых более чем в 100 раз превышает скорость самого быстрого на данный момент аналогового модема (56 Кбит/с) и более чем в 70 раз превышает скорость передачи данных в ISDN (128 Кбит/с).

Технология SHDSL (стандарт G.991.2) обеспечивает симметричную дуплексную передачу информации на скоростях от 192 Kб/с до 2,32 Мб/с по обычной двухпроводной медной линии связи. Работа по двум парам в симметричном режиме со скоростью от 384 Кб/c до 4.6 Mб/c.

Для организации доступа по SHDSL технологии необходимо выделение прямого провода (физической двухпроводной линии). SHDSL не позволяет сохранить телефонный канал, новая Voice-over-DSL техника может быть использована для передачи оцифрованного голоса. Скорость доступа при подключении по SHDSL определяется техническими характеристиками, протяжённостью конкретной линии связи, соединяющей пользователя и провайдера, и конкретной маркой SHDSL модема.

В основу G.shdsl были положены основные идеи HDSL2, получившие дальнейшее развитие. Была поставлена задача, используя способы линейного кодирования и технологиюмодуляции HDSL2, снизить взаимное влияние на соседние линии ADSL при скоростях передачи выше 784 Кбит/с. Поскольку новая система использует более эффективный линейный код по сравнению с 2B1Q, то при любой скорости сигнал G.shdsl занимает болееузкую полосу частот, чем соответствующий той же скорости сигнал 2B1Q. Поэтому помехиот систем G.shdsl на другие системы xDSL имеют меньшую мощность по сравнению спомехами, создаваемыми HDSL типа 2B1Q. Спектральная плотность сигнала G.shdsl имееттакую форму, которая обеспечивает его почти идеальную спектральную совместимость ссигналами ADSL.

Рисунок 1.5 Зависимость скорости передачи данных от расстояния для SHDSL

Рисунок 1.6 Зависимость скорости передачи данных от расстояния для хDSL

Технология SHDSL позволяет максимально эффективно решать задачи, требующие передачи одинаковых по объему потоков в обе стороны:

- соединение удаленных точек ЛВС-ЛВС;

- подключение учрежденческих АТС к сети общего пользования;

- подключение к сетям Интернет, IP/Frame Relay/ATM;

- удаленный доступ к сети предприятия.

Наиболее востребованными решениями в корпоративном секторе являются:

- подключение офиса к сети Интернет;

- передача данных с выходом в сеть Интернет с возможностью одновременной;

- организации до четырех аналоговых телефонных каналов;

- передача данных с выходом в сеть Интернет в потоке E1, цифровая телефония (от 1 до 30 телефонных линий).

В тоже время наблюдается активность сторонних провайдеров и промедление с осуществлением предлагаемого проекта (построению мультисервисной сети городского масштаба MetroEthernet) может привести к потери большей части рынка ПД. Реализация проекта принесёт следующие преимущества:

- создание высокоскоростной городской магистрали передачи данных Gigabit Ethernet с пропускной способностью 1-10 Гбит/с;

- приближение высокоскоростных технологий последней мили (xDSL) к абонентам;

- использовать существующую инфраструктуру АО «Казахтелеком»;

- охват зоной досягаемости xDSL большей части города;

- значительная экономия средств по сравнению с альтернативными решениями;

- быстрота внедрения;

- возможность разбиения проекта на этапы;

- наличие клиентской базы с высоким потенциалом;

- быстрая окупаемость;

- при этом есть возможность предусмотреть эффективное сопряжение сети с МСПД, использующей технологию IP/MPLS.

Основная цель заключается в организации на существующих в городе Павлодаре ВОЛС кольце, магистралей GIGABITETHERNET. На узлах магистрали размещаются платформы широкополосного доступа xDSL. Магистраль использует пару волокон в ВОЛС кольце и ETHERNET коммутаторы CISCOCATALYST ME-C3750-24TE-M в качестве устройств доступа к оптике. Коммутаторы размещаются в точках разрыва ВОЛС – накаждой узловой станции – аименно на АТС32,45,46/54,47,53,55 и RLSM 500/502, 505/507, 515/517, 526/528, 575, у оптических кроссов. В тех же шкафах устанавливается 4 местное шасси DSLAMCoreCess6804SPC оснащённые 24-портовыми линейными картами ADSL и G.SHDSL и сплиттеры. Таким образом платформы доступа объединены в три кольцевых сегмента. В узлах сегментов (АТС32, 54/46, 45/570) используются метро коммутаторы CATALYST ME C3750-24TE-M, причём на АТС32 их пара составляет резервированный стек. Остальные платформы строятся на базе таких же но одиночных коммутаторов с станционным питанием. В качестве терминирующего маршрутизатора используется CISCO7206VXR\NPE-G1. В состав оборудования входят управляющие программно аппаратные комплексы CISCOSECUREACS, SESM и SSG, WORKS включающие компьютеры PC и SUN.

Проект ставит следующие задачи:

- создание универсальной транспортной среды путём установки платформ широкополосного доступа на узлах сети;

Рисунок 1.7.Планируемая универсальная транспортная среда

- объединение платформ в единую сеть на основе ВОЛС;

Рисунок 1.8 Планируемая организации сети в Павлодаре

- организация терминации трафика, управления, мониторинга и биллинга;