Проект внедрения технологии ADSL

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Колледж телекоммуникаций и информатики

Форма утверждена методическим советом колледжа протокол № 2 от 07.09.2011г.

Специальность “Сети связи и системы коммутации ”

Расчетно-графическое задание

МДК 1.2 ч.2 Технология монтажа и обслуживания сетей доступа

Проект внедрения технологии ADSL в микрорайоне «X»

Группа С-21

Выполнил А.А. Малинин

Проверил к.т.н. В.Ф. Павловская

Новосибирск 2015

Задание

Подключить к услугам 256 абонентов. Тип застройки - городской сектор. Тип настройки: 9 этажей, 6 подъездов, по 5 квартир на площадке. Тип доступа реализации: по медному кабелю.

Алгоритм:

1.Сколько домов?

2.Как расположены дома?

3.Какой кабель? (какой емкости?)

4.Начертить схему разводки кабеля в сети доступа.

5.Начертить схему разводки кабеля внутри дома.

6.Начертить схему прокладки кабеля для подключения абонента в квартире.

телефонный модем кабель

Введение

В последние годы развитие рынка телекоммуникационных услуг, привело к дефициту пропускной ёмкости каналов доступа к существующим сетям провайдеров. Если на корпоративном уровне эта проблема снимается, предоставлением в аренду высокоскоростных каналов передачи данных, то какую альтернативу можно предложить абонентам на существующих линиях, вместо коммутируемого соединения, в квартирном секторе и секторе малого бизнеса? На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ с использованием телефонной линии и модемов, устройств, обеспечивающих передачу цифровой информации по абонентским аналоговым телефонным линиям - так называемое Dialup соединение. Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56 Кбит/с. Этого пока хватает для доступа в Интернет, однако насыщение страниц графикой и видео, большие объемы электронной почты и документов, возможность обмена пользователями мультимедийной информацией, поставило задачу об увеличении пропускной способности существующей абонентской линии. Решением данного вопроса, стало развитие ADSL технологии. Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия), является наиболее перспективной в настоящее время, на данном этапе развития абонентских линий. Она входит в общую группу технологий высокоскоростной передачи данных, объединённых общим термином DSL (Digital Subscriber Line- цифровая абонентская линия). Общее название технологий DSL возникло в 1989году, когда впервые появилась идея использовать аналогово-цифровое преобразование на абонентском конце линии, что позволило бы усовершенствовать технологию передачи данных по витой паре медных телефонных проводов. Технология ADSL была разработана для обеспечения высокоскоростного (можно даже сказать мегабитного) доступа кинтерактивным видеослужбам (видео позапросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных (доступ в Интернет, удаленный доступ к ЛВС и другим сетям).

1. Общее описание технологии ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line -- (Асимметричная цифровая абонентская линия) входит в число технологий высокоскоростной передачи данных.Технология ADSL была разработана для обеспечения высокоскоростного (можно даже сказать мегабитного) доступа к интерактивным видеослужбам (видео по запросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных (доступ в Интернет, удаленный доступ к ЛВС и другим сетям).

Прежде всего, ADSL является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных. ADSL линия соединяет два ADSL модема, которые подключены к каждому концу витой пары телефонного кабеля (смотрите рисунок 1). При этом организуются три информационных канала -- «нисходящий» поток передачи данных, «восходящий» поток передачи данных и канал обычной телефонной связи (POTS). Канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу вашего телефона даже при аварии соединения ADSL.

Рисунок 2.1 Соединение ADSL

ADSL является асимметричной технологией -- скорость «нисходящего» потока данных (т.е. тех данных, которые передаются в сторону конечного пользователя) выше, чем скорость «восходящего» потока данных (в свою очередь передаваемого от пользователя в сторону сети). Сразу же следует сказать, что не следует искать здесь причину для беспокойства. Скорость передачи данных от пользователя (более «медленное» направление передачи данных) все равно значительно выше, чем при использовании аналогового модема. Фактически же она также значительно выше, чем ISDN.

ADSL является технологией высокоскоростной передачи данных, но насколько высокоскоростной? Учитывая, что буква «А» в названии ADSL означает «asymmetric» (асимметричная), можно сделать вывод, что передача данных в одну сторону осуществляется быстрее, чем в другую. Поэтому следует рассматривать две скорости передачи данных: «нисходящий» поток (передача данных от сети к вашему компьютеру) и «восходящий» поток (передача данных от вашего компьютера в сеть).

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. В настоящее время 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. Общая тенденция развития данной технологии обещает в будущем увеличение скорости передачи данных, особенно в «нисходящем» направлении.

1.1 Концепция Triple Play

Концепция Triple Play была сформирована как чисто маркетинговая концепция услуг NGN. В ее основу был положен анализ возможных услуг, которые могут заинтересовать пользователей XXI века.Детальный анализ показал, что все современные услуги, какими бы сложными они не казались, могут быть представлены в виде комбинации трех базовых услуг:

телефония;

передача данных в широком смысле;

телевидение, или передача телевизионной информации.

1.2 ADSL

Наиболее перспективной в настоящее время является технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). Это новая модемная технология, превращающая стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии высокоскоростного доступа. Технология ADSL позволяет передавать информацию к абоненту со скоростью до 6 Мбит/с. В обратном направлении используется скорость до 640 Кбит/с. Это связанно с тем, что все современный спектр сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от абонента. Например, для получения видеофоильмов в формате MPEG-1 необходима полоса пропускания 1,5 Мбит/с. Для служебной информации передаваемой от абонента, вполне достаточно 64-128 Кбит/с (Рис. 1)

Рисунок 2.2 Структурная схема технологии ADSL

Услуга ADSL (Рис. 1) организуется с помощью модема ADSL, и стойки модемов ADSL, называемой DSL Access Module. Практически все DSLAM оснащаются портом Ethernet 10Base-T. Это позволяет использовать на узлах доступа обычные концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.

Ряд производителей начали снабжать DSLAM интерфейсами АТМ, что позволяет напрямую подключать их к ATM-коммутаторам территориально-распределенных сетей. Также ряд производителей создают пользовательские модемы, которые представляют собой ADSL модем, но для программного обеспечения являются адаптерами ATM.

На участке между ADSL модемом и DSLAM функционируют три потока: высокоскоростной поток к абоненту, двунаправленный служебный и речевой канал в стандартном диапазоне частот канала ТЧ (0,3-3,4 Кгц). Частотные разделители (POTS Splitter) выделяют телефонный поток, и направляют его к обычному телефонному аппарату. Такая схема позволяет разговаривать по телефону одновременно с передачей информации и пользоваться телефонной связью в случае неисправности оборудования ADSL. Конструктивно телефонный разделитель представляет собой частотный фильтр, который может быть как интегрирован в модем ADSL, так и быть самостоятельным устройством.

Согласно теореме Шеннона, невозможно с помощью модемов достичь скоростей выше 33,6 Кбит/с. В ADSL технологии цифровая информация передается вне диапазона частот стандартного канала ТЧ. Это приведет к тому, что фильтры, установленные на телефонной станции

отсекут частоту выше 4 кГц, поэтому необходимо на каждой телефонной станции установить оборудование доступа к территориально-распределенным сетям (коммутатор или маршрутизатор).

Передача к абоненту осуществляется на скоростях от 1,5 до 6,1 Мбит/с, скорость служебного канала составляет от 15 до 640 Кбит/с. Каждый канал может быть разделен на несколько логических низкоскоростных каналов.

Скорости, предоставляемые модемами ADSL кратны скоростям цифровых каналов T1, E1. В минимальной передача ведется на скорости 1,5 или 2,0 Мбит/с. В принципе, сегодня существуют устройства, передающие данные со скоростью до 8 Мбит/с, однако в стандартах такая скорость не определена.

Таблица 1 Скорость модемов ADSL в зависимости от числа каналов конфигурации

Максимально возможная скорость линии зависит от ряда факторов, включающих длину линии и толщину телефонного кабеля. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода. В таблице2 показаны несколько вариантов зависимости скорости от параметров линии.

Таблица 2 Варианты зависимости скорости от параметров линии.

ADSL-модем представляет собой устройство, построенное на базе цифрового сигнального процессора (ЦСП или DSP), аналогичное применяемому в обычных модемах (Рис. 2). В общем случае, вся пропускная способность линии делится на два участка. Первый участок предназначен для передачи голоса, и находится в диапазоне 0,3-3,4 КГц. Диапазон сигнала для передачи данных лежит в пределах от 4 Кгц до 1 Мгц. Физические параметры большинства линий не позволяют передавать данные с частотой свыше 1 МГц. К сожалению не все существующие телефонные линии (особенно большой протяженности), имеют даже такие характеристики, поэтому приходится уменьшать полосу пропускания, что влечет за собой уменьшение скорости передачи.

Рисунок 2.3 Структурная схема передающего узла ADSL модема

Для создания этих потоков используются два метода: метод с частотным разделением каналов и метод эхо компенсации ( рисунок 2).

Рисунок 2.4 Схемы разделения потоков в полосе пропускания частот телефонной линии

Метод с частотным разделением состоит в том, что каждому из потоков выделяется своя полоса пропускания частот. Высокоскоростной поток может разделяться на один или более низкоскоростных потоков. Передача этих потоков осуществляется методом "дискретной многотональной модуляции" (DMT).

Метод эхо компенсации состоит в том, что диапазоны высокоскоростного и служебного потоков накладываются друг на друга. Разделение потоков осуществляется с помощью дифференциальной системы, встроенной в модем. Этот способ используется в работе современных модемов V.32 и V.34.

Высокоскоростной поток может разделяться на один или более низкоскоростных потоков Передача этих потоков осуществляется методом "дискретной многотональной модуляции" (DMT).

При передаче множества потоков происходит разделение каждого из них на блоки. Каждый блок снабжается кодом исправления ошибок (ECC).

1.3 ADSL2 и ADSL2+

ADSL2 специально разрабатывался для улучшения скорости и дальности ADSL, в основном для достижения лучшей производительности на длинных линиях с помехами. ADSL2 может достигать скоростей приема и передачи до 12 Мбит/с и 1 Мбит/с соответственно, в зависимости от дальности и прочих факторов. Это стало возможным благодаря использованию более эффективных методов модуляции, уменьшению количества служебной информации, увеличению эффективности кодирования, и применению расширенных алгоритмов обработки сигнала. Эффективность модуляции в ADSL2 повышена за счет совместного применения четырехмерной, 16-и фазовой решетчатой и 1-битной квадратурной модуляции. Это позволяет получить более высокие скорости на длинных линиях с низким соотношением сигнал/шум.

Системы ADSL2 используют меньшее количество служебной информации благодаря кадру с программируемым количеством служебных битов. Поэтому, в отличие от ADSL первого поколения, где служебные биты в кадре были фиксированы и потребляли 32 кбит/с от полезной информации, количество служебных бит в кадре может меняться от 4 до 32 кбит/с. В системах ADSL первого поколения на длинных линиях, где скорость передачи информации и так невысока (например, 128 кбит/с), под служебную информацию фиксировано отведено 32 кбит/с (или более 25% общей скорости). В системах ADSL2, это значение может быть снижено до 4 кбит/с, что добавит к пропускной способности дополнительные полезные 28 кбит/с.

ADSL2+ разработан в ITU в январе 2003 и включен в стандарты ADSL в качестве G.992.5. Рекомендация ADSL2+ удваивает скорость входящего потока на линиях длиной менее 1500 метров.

В то время как первые два члена семейства стандартов ADSL2 устанавливают полосы частот входящего канала до 1.1 МГц и 552 кГц соответственно, ADSL2+ устанавливает полосу частот для входящего канала до 2.2 МГц. В результате достигается значительное увеличение скорости входящего канала на более коротких линиях (см. рис 4). Скорость исходящего канала ADSL2+ зависит от качества связи и находится в районе 1 Мбит/с.

Рисунок 2.5 Полосы частот стандартов ADSL2 и ADSL2+

2. Разработка схем прокладки кабеля внутри микрорайона «Х»

2.1 Разработка трассы прокладки кабеля внутри микрорайона

В микрорайоне 3 девятиэтажных дома. Для подключения услуг абонентам от АТС протянут кабель ТПП 300х2х0,5.

Однопарные телефонные распределительные провода выполнены в виде двух параллельных жил из медной мягкой проволоки в общей изоляции из композиции ПЭВД (ТРП) или ПВХ пластиката (ТРВ). При помощи кроссового станционного провода осуществляют нестационарные включения в кроссах телефонных станций при постоянном напряжении до 120В. Температура эксплуатации однопарных телефонных распределительных проводов - от минус 40°С (для ТРВ) или 60°С (ТРП) до плюс 65°С. Для эксплуатации в местных первичных сетях связи. Номинальным напряжением дистанционного питания до 225 или 145 В переменного тока частотой 50 Гц или напряжением до 315 и 200 В постоянного тока. Для прокладки в телефонной канализации, в коллекторах, шахтах, по стенам зданий и подвески на воздушных линиях связи.

О маркировке ТПП 300х2х0.5

Т -телефонный П -полиэтиленовая изоляция жил кабеля П - полиэтиленовая изоляция оболочки 300х2 - имеет в своём сердечнике 300 пар. Кабели этого типа выпускаются с числом пар от 5 до 600, причём кое - где ещё действуют кабеля и большей парной ёмкости (до 2400 пар).

0,5 - диаметр жил.

Рисунок 3.1 Схема внедрения кабеля в микрорайоне «X»

Электромонтаж кабеля в подъезде дома и на лестничных площадках должен осуществляться в трубах, коробах, лотках, металлорукове или другим способом, который защитит кабель от механических повреждений. Открытая прокладка кабеля по лестничным клеткам не допускается. Установив коммутатор, нужно будет по подъезду протянуть от него провода к квартирам других участников сети. Это можно сделать через электрический щит, через который проходят все кабели в подъезде. Для прокладки кабеля используем стальную проволоку. Просунув провода от квартир нужно соединить их внутри щитка. Для этого обжимаем их и вставляем в специальную сетевую розетку, соединяющую их. Можно обойтись и без обжимки, попросту скрутив провода. Но такой метод соединения будет не надёжным.

От квартиры до щита лучше прокладывать кабель повыше, желательно там же, где проходят телевизионный и прочие провода. Для того чтобы провести его из подъезда внутрь квартиры необходимо будет просверлить отверстие. Желательно сверлить изнутри квартиры в подъезд.

Рисунок 3.2 Схема прокладки кабеля внутри дома

Схема подключения по технологии ADSL довольно проста. На окончаниях действующей телефонной линии устанавливаются специальные устройства (сплиттеры) - один на АТС и один в офисе (квартире) абонента. К абонентскому сплиттеру подключаются обычный аналоговый телефон и ADSL-модем, который в зависимости от исполнения может выполнять функции маршрутизатора (router) или моста (bridge) между локальной сетью абонента и пограничным маршрутизатором провайдера. Работа модема абсолютно не мешает использованию обычной телефонной связи.

Неэкранированная витая пара - так расшифровывается название кабеля с маркировкой UTP 4. Чаще всего этот вид кабеля применяют для создания домашних и офисных сетей в помещении. Кабели категорий UTP 4 подходят для создания сетей с большой пропускной способностью. UTP кабель представляет собой несколько витых медных пар с внешней оболочкой из ПВХ. К недостаткам кабеля UTP, прежде всего, относится его плохая защищённость от внешних наведённых токов, которые есть как на улице, так и в помещении. В связи с этим кабель UTP пригоден для применения при незначительных внешних электромагнитных наводках, UTP 4 прокладывают на относительно небольших расстояниях между узлами сети передачи данных.

Между ADSL модемом и сплиттером протянут провод телефонный ТРП, распределительный, одно- или двухпарный, с полиэтиленовой изоляцией. Предназначен для стационарной скрытой и открытой абонентской проводки телефонной или трансляционной распределительной сети внутри помещений и зданий.

Рисунок 3.3 Схема прокладки кабеля в помещении абонента

2.2 Спецификация проектируемого оборудования

Таблица 3.1 Спецификация проектируемого оборудования

Список литературы

1. http://wiki.sibsutis.ru/index.php/ADSL

2. http://old.optivera.ru/support/ADSL.htm

3. http://www.aboutphone.info/kunegin/xdsl/raz_2.html

4. http://www.ixbt.com/comm/adsl.html

Размещено на Allbest.ru