ATM over ADSL жабдығына салыстырмалы талдау жасау

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

  

  

     2.3 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);

- дискреттікөптүрлімодуляция (Discrete MultiTone Modulation – DMT).

Зерттеулеркөрсеткендей, неғұрлымөнімдіболып DMT модуляциясысаналды.

Шаршылыамплитудалықмодуляция. Деректердібіржолақтыжиіліктеқарапайымәдіспентаратуүшіндискреттіқадамдарменамплитудасыөзгеретін, амплитудалымодуляцияқолданылады (Quadrature Amplitude Modulation – QAM). QAM модуляцияныекіпараметрдеқолданады – амплитуданыңжәнефазаның. Берілгенжағдайдаүшүлкенбиттікодалауүшінсалыстырмалыфазалықмодуляцияқолданылады, алсоңғыбитәрбірфазалықсигналүшінамплитуданыңекімәнініңбіреуінтаңдауменкодаланады.

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. 

 

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.  

 

3.1 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

 

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.

Жеке пайдаланушылар үшін Speed Touch PC (PC NIC) отбасының ішкі модемдері орнатылады;

SOHO абоненттері үшін Интернетке  қатынас құру Speed Touch Home отбасылық ATM over ADSL модемдерін қолданумен ұйымдастырылады;

Жергілікті желілер Speed Touch Pro жанұясына ATM over ADSL модемдерінің қосылуы көмегімен іске асады;

Қатынас құру элементтерін басқару AWS (ATM over ADSL Work Station) деп аталынатын арқылы шалғай объект арқылы және SNMP хаттамалары арқылы іске асады.

ASAM жабдығы SDH көліктік желісіне  орнатылып қойған АТМ - STM-1 арнасы  арқылы қажеткер коммутаторына  қосылады. Қатынас құру мультиплексоры  жеке абоненттік құрылғылардан  ұяшықтар ағынын қабылдайды және "кiрушi" бағытта болашақта тасымалдануын  мультиплексирлейді. Одан соң, АТМ-коммутаторлар  әрбір ағынды өз белгілену  орнына бағыттайды. Қай станса  жiберушiге генерирленуiне байланысты, қай түрде дестелердi қалпына  келтiрудi магистралды бағдарғылауыш  немесе Internet-провайдер желiсiне немесе  корпоративтi желiнiң кiрiсiне орнатылған  шалғай қатынас құру серверi (RAS) iске асырады. Көрсетiлген кұрылғы  пайдаланушы курылғысымен белсендiрiлген  қолданылған хаттамалар стегiндегi инкапсулялық деңгей терминделедi, содан соң мекен-жайларға қалпына  келтiрiлген дестелердi бағыттайды. Сонымен қатар, пайдаланушы идентификациясы, IP-мекен-жайларды меншіктеу және  желілік ресурстардың қолданылу  дәрежесін өзгерту олардың міндеттеріне  жиі кірмейді. Интернет ауқымды  желісіне шығу, АТМ – коммутаторға STM-1 ағыны арқылы қосылатын Х.1000 (A7410) қатынас құру сервері арқылы  іске асады.

Осы әдіспен, қатынас құру желісіне орналастырылатын жабдықтар жайлы жалпы мәлімет 2.6-ші кестеде көрсетіледі.

All-in-One шегінде қажеткер интегрирлі  ауқымды компаниялардың біреуімен  байланысады. Демеу қызметі бүкіл  дүние жүзі бойынша бірдей  деңгейдегі сервис ұсынады. Сонымен  қатар, әрбір елде оған қатынас  құру үшін бір ғана телефон  нөмірі бар.

All-in-One қызметінің толық дестесіне  жоспарлау мен жасап шығару, даму, эксплуатация және жүйені демеу  кіреді. Осы бағыттардың әрқайсысы  үшін Alcatel – де сәйкес келетін  қызметтер жасалынған. Ендіру кезінде  жоспарлау мен жасап шығару  қызметі, қажеткердің желісі мен  коммуникациялық жүйесінің пайдалылығы  және тиімділігі максималды белсендірілген  коммуникациялық жүйесінің эксперименттік  бағалауын жүргізеді және жасалынатын  жобаның типін анықтайды. 

 

 

 

 Қолданылған әдебиеттер 

1. Карташевский В.Г. и др. Сети подвижной связи. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001.
2. Ратынский М.В. Основы сотовой связи / Под ред. Д.Е. Зимина. - М.: Радио и связь, 2009.
3. Максим Букин. Все про ваш мобильный телефон. Книга 4:— Москва, Майор, 2004 г.- 176 с.
4. Максим Букин. Все про ваш мобильный телефон. Книга 5:— Санкт-Петербург, Майор, 2005 г.- 176 с.
5. В. Н. Максименко, В. В. Афанасьев, Н. В. Волков. Защита информации в сетях сотовой подвижной связи. Санкт-Петербург, Горячая Линия - Телеком, 2007 г.- 360 с.
6. Качество услуг мобильной связи. Оценка, контроль и управление: В. Ю. Бабков, П. В. Полынцев, В. И. Устюжанин. Санкт-Петербург, Горячая Линия - Телеком, 2005 г.- 160 с.