Байланыс желілерін талдау

Сонымен қатар, бір офистің пайдаланушылары, алыс аймақтарда орналасқан офис ресурстарымен (желілік дисктер, деректер қоры және т.с.с.) жұмыс істеуі мүмкін. Сондай-ақ, барлық ақпараттар тек қана осы офистерге ғана қол жетерлік, сырттай қатынас құрылмайды. Ертеректе мұндай шешімдер ірі компанияларға ғана қол жетерлік болды, ал қазір, бұған кез-келген компания қатынас құра алады.

Шығын жайын да ұмытуға болмайды. ATM over ADSL технологиясы экономикалық көзқараспен қарағанда тиімді. Себебі, арнайы кәбіл төсеніштерін қажет етпейді, қолданыста бар мыс телефон желілерін пайдаланады. Яғни, егер пайдаланушының үйінде немесе офисінде қосылған телефон аппараты болса, пайдаланушыға ATM over ADSL қолдану үшін қосымша сымдарды төсеудің қажеті жоқ.

 

 

 

 2.2.1 ATM over ADSL қызметін  ұйымдастыру қағидалары

 

 

ATM over ADSL қызметі (Сурет 2.4) ATM over ADSL модемінің көмегімен және DSL Access Module деп аталынатын ATM over ADSL модемінің  тағанымен ұйымдастырылады. Іс жүзінде  барлық DSLAM Ethernet 10Base-T портымен негізделінеді. Бұл қатынас құру түйіндерінде  қарапайым шоғырлауыштарды, коммутаторлары  мен бағдарғылауыштарды қолдануға  мүмкіндік береді.

Өндірушілер қатары DSLAM - ды АТМ интерфейстерімен жабдықтауды бастады, ол оларды аймақты-таралынған желілердің ATM-коммутаторларына тікелей қосуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, өндірушілер қатары пайдаланушылар модемін жасауда, ол өзімен бірге ATM over ADSL модемін ұсынады, бірақ бағдарламалық қамтама үшін АТМ бейімдеуіші болып табылады.

 

 

Сурет 2.4. ATM over ADSL байланысуды ұйымдастыру

 

 

ATM over ADSL модемі мен DSLAM арасындағы  аймақта үш ағын функцияналынады: абонентке жоғарыжылдамдықты ағын, қосбағытты қызметтік және стандартты  диапазондағы сөйлеу арнасы, арна  жиілігі   (0,3-3,4 Кгц).

Жиілік бөлгіштер (POTS Splitter) телефон ағынын ерекшелейді және оны қарапайым телефон аппаратына бағыттайды. Мұндай сұлба телефонмен сөйлесу мен деректер тасымалдауды бір мезетте орындауға және ATM over ADSL жабдығы істен шыққан жағдайда да телефон байланысын қолдануға мүмкіндік береді.

Конструктивті түрде, телефондық бөлгіш өзімен бірге жиілік сүзгісін ұсынады, ол ATM over ADSL модеміне біріктірілген болуы мүмкін немесе өз бетінше жеке құрылғы болуы да мүмкін.

Шеннон теоремасына сәйкес, модемнің көмегімен 33,6 Кбит/с тен жоғары жылдамдыққа жету мүмкін емес. ATM over ADSL технологиясында санды ақпарат стандартты арна жиілігінің сыртқы диапазонында таралады. Бұл дегеніміз телефон стансасына орнатылған сүзгілер 4 кГц жоғары жиілікті алып тастайды, сондықтан аймақты-таралынған желілерге әрбір телефон стансасына қатынас құру жабдығын (коммутатор немесе бағдарғылауыш) орнату қажет.

Абонентке дерек тарату 1,5 тен 6,1 Мбит/с жылдамдықта іске асады, қызметші арнаның жылдамдығы 15 тен 640 Кбит/с ты құрайды. Әрбір арна бірнеше логикалық төмен жылдамдықты арналарға бөлінеді.

ATM over ADSL модемімен ұсынылатын  жылдамдықтар, T1, E1 сандық арналарының  жылдамдықтарынан қысқа болады.

Минималды конфигурацияда деректер 1,5 немесе 2,0 Мбит/с жылдамдықта жүргізіледі. Қағида бойынша, бүгінгі күні 8 Мбит/с жылдамдықпен деректер тасымалдайтын құрылғы бар, алайда, стандартта мұндай жылдамдық анықталмаған.

Кесте 2.4

Арналардың санына байланысты ATM over ADSL модемдерінің жылдамдықтары

Негізгі жылдамдықтар	Арналардың саны	Жылдамдық
1,536 Мбит/с	1	1,536 Мбит/с
1,536 Мбит/с	2	3,072 Мбит/с
1,536 Мбит/с	3	4,608 Мбит/с
1,536 Мбит/с	4	6,144 Мбит/с
2,048 Мбит/с	1	2,048 Мбит/с
2,048 Мбит/с	2	4,096 Мбит/с
2,048 Мбит/с	3	6,144 Мбит/с

 

 

 

Желінің максималды мүмкін болатын жылдамдығы телефон кәбілінің жуандығына және желі ұзындығына тәуелді болады. Желінің сипаттамалары оның ұзындығының ұлғаюынан және сымның қима кесіндісінен азаюынан төмендейді. Кестеде желі параметрлерінің жылдамдығынан тәуелді бірнеше үлгілер келтірілген.

 

 

Кесте 2.5

 

 Желі параметрлеріне тәуелді жылдамдықтар

Желі ұзындығы (км)	Сым кесігі (мм2)	Максималды жылдамдық (Мбит/с)
2,7	0,4	6,1
3,7	0,5	6,1
4,6	0,4	1,5 немесе 2
5,5	0,5	1,5 немесе 2

 

 

 

 

 

ATM over ADSL-модем өзімен бірге  сандық сигналды процессор негізіндегі  құрылғыны (ССП немесе DSP) ұсынады (Сурет 2.5). Жалпы жағдайда, желінің барлық  өткізу қабілеті екі бөлікке  бөлінеді. Бірінші бөлік дауысты  таратуға арналған және 0,3-3,4 КГц  диапазонында табылады. Дерек таратуға  арналған сигнал диапазоны 4 Кгц  тен 1 Мгц ке дейінгі аралықта. Көптеген желілердің физикалық  параметрлері 1 МГц тен жоғары  жиілікте таратуға мүмкіндік  бермейді. Өкінішке орай, барлық  телефон желілері емес, сондықтан  деректер тасымалдау жылдамдығын  азайту үшін, өткізу қабілетін  азайтуға тура келеді.

 

 

Сурет 2.5. ATM over ADSL модемінің тарататын түйінінің құрылымдық сұлбасы

 

 

Бұл ағындарды жасау үшін екі әдіс қолданылады: арналарды жиілікпен бөлу әдісі және оның компенсациясының әдісі.

Сурет 2.6. Телефон желісінің жиілігінің өткізу қабілетіндегі ағындарды бөлу сұлбасы

 

 

Жиілікпен бөлу әдісінің мәні мынада, әрбіреуіне ағыннан өзінің жиілігінің өткізу қабілеті бөлінеді. Жоғары жылдамдықты ағын бір немесе одан көп төмен жылдамдықты ағындарға бөлінеді. Бұл ағындардың таралуы "дискретті көптүрлі модуляции" (DMT) арқылы жүзеге асады.

 

  

 

            Сурет 2.7. ATM over ADSL-дің  абоненттік линиясы

2.2.2 ATM over ADSL технолгиясының  деректерді тарату әдістері

 

 

Деректерді тарату жүйесін стандарттау кезіндегі маңызды сұрақтардың бірі болып, қолданылатын модуляция типін таңдау сұрағы болып табылады. Стандарттау процесінде ATM over ADSL үш потенциалды модуляция типін анықтайды:

- шаршылы амплитудалық  модуляция (Quadrature Amplitude Modulation - QAM);

-тасуыштарсыз тарататын  амплитудалы-фазалық модуляция (Cariereless Amplitude/Phase Modulation – CAP);

- дискретті көптүрлі модуляция (Discrete MultiTone Modulation – DMT).

Зерттеулер көрсеткендей, неғұрлым өнімді болып DMT модуляциясы саналды.

Шаршылы амплитудалық модуляция. Деректерді бір жолақты жиілікте қарапайым әдіспен тарату үшін дискретті қадамдармен амплитудасы өзгеретін, амплитудалы модуляция қолданылады (Quadrature Amplitude Modulation – QAM). QAM модуляцияны екі параметрде қолданады – амплитуданың және фазаның. Берілген жағдайда үш үлкен битті кодалау үшін салыстырмалы фазалық модуляция қолданылады, ал соңғы бит әрбір фазалық сигнал үшін амплитуданың екі мәнінің біреуін таңдаумен кодаланады.

Тасушылармен басатын амплитудалық-фазалық модуляция. САР QAM сияқты екі параметрдің модуляциясын қолданады. Берілген модуляцияның бір әдісінің спектр формасы да QAM-мен үйлесімді.

Дискретті көптүрлі модуляция (DMT). DMT модуляцияны көптеген тасымалдауыштарымен қолданады. Уақыт стандартты «символ периодтарына» (symbol period) бөлінеді, олардың әрқайсысына бит санымен фиксирленген бір DMT – символ беріледі. Биттер топтарға бірігеді және әртүрлі жиіліктегі сигналдық тасымалдауыштарға меншіктелінеді. Сондықтан, жиіліктік көзқараспен, DMT арнаны көптеген ішарналарға бөледі. Өткізу қабілеті жиілік жолағына тәуелді, яғни үлкен өткізу қабілеті бар ішарналар көп мөлшердегі биттерді тасымалдайды. Әрбір ішарнаға арналған биттер, мәні сигналдық «төмендейтін» жиілікке сәйкес амплитуда мен фазадан тәуелді күрделі сан пайда болады. Осы әдіспен, әрбірі DMT ішарнасының жиілігіне сәйкес тасымалдаушы жиілікте параллельді функциялайтын DMT ны QAM жүйесінің жиынтығы ретінде ұсынуға болады.

Сурет 2.8. ATM over ADSL сигналын тарату үшін жиіліктің бөлінуі

 

 

DMT-ны қолдану кезінде  әрбір ішарналармен берілетін  деректер битінің саны, берілген  ішарнада сигнал мен шу деңгейінен  тәуелді түрлендірілуі мүмкін. Бұл  әрбір нақтылы абоненттік желі  өнімділігін тек максималдандыруға  ғана емес, сондай-ақ RFI немесе өтпелі  бөгеуілдер сияқты эффектілер  әсерін азайтуға мүмкіндік береді. Әрбір ішарнамен таралатын деректер  битінің саны инициализация фазасында  анықталады. Жалпы жағдайда, неғұрлым  жоғары жиіліктерді қолдану, неғұрлым  күшті сөнулерді тудырады, ол QAM-ды  неғұрлым төмен разрядтылықта  қолдану қажеттілігіне әкеледі. Сонымен қатар, төмен жиілікте  сөну төмен болады, ол QAM-ды неғұрлым  жоғары разрядтылықта қолдануға  мүмкіндік береді. Бұған қосымша, ішарна бойынша биттердің таралуы, арна сапасына байланысты деректерді  тарату фазасына бейімделуі мүмкін.

 

 

2.2.3 DMT- ны CAP-пен салыстыру

1) DMT пайдасына аргументтер:

а) биттік жылдамдық кіші қадаммен өзгеруі мүмкін (бірнеше кбит/с). DMT –ның аппараттық жабдығы, пайдаланушыдан және пайдаланушыға деректердің әртүрлі жылдамдығын демеу үшін оңай бағдарламаланады;

радиожиілікті интерференциядан мықты қорғаныс;

ә) ақпараттың DMT символына енгізілетін санын мүмкіндік бойынша бейімдей отырып өзгерту, сондай-ақ деректер таратудың қуаттылығын, желіні оптималдылыққа жақын қолдану;

б) қуатты өте жеңіл күйіне келтіру, әрбір арнадағы қуат ұлғайтылған немесе кішірейтілген;

в) DMT CAP-қа қарағанда импульстік шуға неғұрлым тұрақты. Алайда, айтарлықтай үлкен ұзақтықтағы импульстік шу пайда болса, жұмыс жүйесі бұзылады, бұл қателіктердің пайда болуына алып келеді. Сондықтан, DMT символының ұзындығын және түзетілетін қателіктер кодын таңдаған кезде, импульстік шудың ұзақтығы және тізбекті символдардың түсуінің арасындағы уақыт ескерілуі қажет.

г) CAP жасалынудың секундына миллион операция жасалынатын сигнал процессоры үшін саналынатын қиындығына ие. (Million Operations Per Seconds – MIPS);

д) CAP-ты қолдануға қарағанда сигналдық терминалдың ақырын жұмыс істеуі кезінде аз корректілеу кетеді.

 

 

2) DMT-ға қарсы аргументтер:

а) DMT үлкен кідірістерге алып келетін блокты түрлендіруді (БТ) қолданады. Алайда, жүйе дұрыс құрылса, берілген кідіріс мәнсіз, тіпті кідірістерге сезімтал қызмет үшін де, мысалы, телефонияда немесе таржолақты арна үшін де;

ә) DMT үшін аса қажет инициализацияның толық процедурасы белгілі бір уақытты талап етеді (20 секунд тәртібінде).

б) DMT сигналына берілетін үлкен пикфактор, қосымша шу мен қымбат аналогты-санды түрлендіргіштің болуына алып келеді. Бұдан жүйені дұрыс жобалау мен Рид-Соломон кодын қолдану арқылы ғана қашуға болады.

 

 

2.2.4 ATM over ADSL жабдығына  салыстырмалы талдау жасау

 

 

Нарықта ATM over ADSL жабдығының құралдарына байланысты, берілген жобаны іске асыру үшін неғұрлым сәйкес келетін Alcatel және Cisco Systems компаниясының мүмкін болатын екі нұсқаны қарастырамыз. Фирманың жобалауға керек ATM over ADSL жабдықтары, аппараттық және бағдарламалық құралдарының мүмкін болатын нұсқалары:

1 нұсқа–ATM over ADSL мультиплексорлары ASAM 1000 және Alcatel фирмасының абоненттік  жабдықтары;

2 нұсқа–Cisco 61хх / 62xx сериялы  мультиплексорлары және Cisco Systems компаниясының ATM over ADSL модемдері.

Бұл жүйелерді салыстыру келесі көрсеткіштер бойынша іске асады:

1. Құны;

2. Сенімділігі;

3. Эксплуатациядағы жеңілдігі;

4. Таралатын деректердің қауіпсіздігін қамтамасыздандыру;

5. Жабдықты басқарудың ыңғайлылығы;

6. бриджинг / бағдарғылау функциясын іске асыру;

7. Мультихаттамалық; әртүрлі желілік интерфейстерді демеу;

8. ATM over ADSL жүйесінің санды таралу мүмкіндігі;

9. Деректердің бейімделуі ASAM / DSLAM; деректер таратуды басқару;

10. Компанияның жарнамалық саясаты.

ИТӘ әдісімен қойылған есептерді шешу (жүйені таңдау) бірнеше кезеңнен тұрады:

 

 

 

 

Сурет 2.9 Тапсырманың иерархиялық үлгіде ұсынылуы

 

 

Жабдықты таңдау

Берілген жобаны іске асыруда, ATM over ADSL жабдығының нарығында алдыңғы орынды алатын Alcatel фирмасының аппараттық және бағдарламалық құралдарын қолдану шешімі қабылданды.

Қажеткерлердің біздің алдымызға қоятын тапсырмасын тиімді жолмен шешу үшін және жобаны ары қарай алып кету үшін, бүгінгі күні Қазақстан нарығында Alcatel компаниясы All-in-One концепциясын жасап шығарды. Оның мәні, қажеткерге кәсіптік жоспарды жасауға кеңес беруден басталып, жабдықты алып жүрумен және эксплуатация үрдісінде басқару жүйесімен аяқталынуда, қызметтің комплексті дестесінің ұсынылуымен бекітіледі.

ATM over ADSL жүйесі екі бөліктен  тұрады: біріншісі (АТС жағында) ASAM деп  аталынады, (ATM Subscriber Access Multiplexer – абоненттік  қатынас құрудың ATM-мультиплексоры), ал екіншісі (абонент жағында) – (CPE Customer Premises Equipment – қажеткер ғимаратындағы  жабдық). CPE, өз кезегінде, өзіне PS (POTS Splitter - ажыратқыш) және ANT (ATM over ADSL Network Termination (unit) - (блок) желілік ATM over ADSL-аяқталу) қосады.