Беспроводные сети доступа.
Технология HSPA.
HSPA (High Speed Packet Access – высокоскоростная пакетная передача данных) – технология беспроводной широкополосной радиосвязи, использующая пакетную передачу данных и являющаяся надстройкой к мобильным сетям WCDMA/UMTS.
Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту составляет 14,4 Мбит/сек (скорость передачи данных от базовой станции на всех локальных абонентов) и до 5,8 Мбит/сек от абонента.
Первые этапы внедрения стандарта обычно имеют скорость 3,6 Мбит/сек к абоненту HSDPA (D–dowlink). После внедрения второго этапа SDUPA (U–uplink, то есть ускорения передачи от абонента) всю систему и называю сокращённо HSPA.
Технология 3GPP LTE.
3GPP LTE (Long Term Evolution – долговременное развитие) – проект разработки консорциумом 3GPP стандарта усовершенствования технологии мобильной передачи данных CDMA, UMTS. Эти усовершенствования могут, например, повысить скорость, эффективность передачи данных, расширить и улучшить уже оказываемые услуги, а также интегрироваться с уже существующими протоколами.
Скорость передачи данных по стандарту 3GPP LTE в теории достигает 326,4 Мбит/с (демонстрационно 1 Гбит/с на оборудовании для коммерческого использования) на прием (download) и 172,8 Мит/с на отдачу (upload); в стандарте же прописано 173 Мбит/с на прием и 58 Мбит/с на отдачу.
Технология WiMAX.
Технология WiMAX основанна на IEEE 802.16-2004 и 802.16е-2005 стандартах для фиксированного и мобильного беспроводного доступа в городские сети (MAN), а также ряд спецификаций физического уровня для фиксированных и мобильных систем беспроводного широкополосного доступа.
Для поддержки протоколов верхних уровней предусмотрен подуровень преобразования сервиса, основной задачей которого является классификация типов для передачи через сети WiMAX. Технологии WiMAX может обеспечивать скорость передачи данных до сотен Мбит/с при фиксированном доступе и порядка десятков Мбит/с при мобильном, зона покрытия превышает 30 км, и она может обеспечить безопасную доставку контента.
WiMAX обеспечивает высокую скорость передачи данных для мобильных и станционных пользователей, и желание пользователей смотреть в режиме реального времени IPTV или использовать услуги VoD может быть реализовано в этих сетях. Реализация IPTV позволит пользователям иметь VoD услуги, а также подписаться на канал по своему выбору, что дает большую гибкость.
Основные задачи, решаемые на под уровне управления доступом к среде (MAC) – это управления множественным доступом, а также обеспечение качества обслуживания (QoS).
MAC–подуровень делится на три подуровня – подуровень преобразования сервиса, основной подуровень и подуровень защиты. На подуровне защиты выполняется функции криптозащиты данных и механизмы аутентификации. Функцией подуровня преобразования сервиса является трансформация потоков данных протоколов более высоких уровней моделей взаимодействия открытых систем ISO/OSI для передачи через сети WiMAX. На основном же подуровне формируется пакеты данных, которые затем передаются на физический уровень.
IEEE 802.16e – это стандарт мобильных сетей WiMAX. Мобильность абонентов подрузумевает жесткие требование к качеству обслуживания. Для обеспечения качества стандарт предусматривает пять типов служб доставки данных: доставка без требования (UGS); доставка в реальном времени с переменной скоростью (RV–VR); доставка в рельном времени с переменной скоростью с расширенными возможностями (ERT–VR); доставка не в реальном времени с переменной скоростью (NRT–VR); доставка по мере возможности (BE). Название этих служб соответствуют типу планирования запросов на предоставление ресурсов в восходящих каналах.
2.3 Архитектура МСС для передачи видеотрафика IPTV
Для реализации современных мультисервисных сетей необходима инфраструктура рисунок 2, состоящая из сетей доступа, сетей агрегации, транспортной сети (магистрали), головной станции, а также оконечных (клиентских) устройств и специализированного программного обеспечения.
Магистраль
Существующая кабельная инфраструктура – коаксиальный кабель, витая пара, оптическое волокно и т. д. Если сеть доступа разворачивается на участках, где невозможно использовать существующую кабельную инфраструктуру, нужно серьезно задуматься о выборе технологии. Магистральные соединения предназначены для обеспечения высокоскоростной передачи данных между узлами мультисервисных сетей. Характерными признаками МСС являются большие объемы передаваемых данных и высокие требования к скорости и надежности их доставки. Мультисервисная транспортная магистраль должна отвечать следующим требованиям:
– масштабируемость, обеспечение развития сети с учетом возможного значительного роста;
– высокая скорость передачи данных;
– управляемость;
– надежность и возможность резервирования;
– безопасность информации;
– обеспечение требуемой полосы пропускания;
– обеспечение требуемого качества обслуживания (QoS) клиентов.
Важной характеристикой магистрали является ее протяженность. Поэтому для обеспечения необходимой полосы пропускания и устранения затухания сигнала наиболее предпочтительной средой передачи является оптический кабель.
Для обеспечения повышенной надежности и резервирования в транспортных сетях широко применяется топологическая модель кольца. Но при необходимости можно использовать и топологию типа "звезда" с резервированием каналов связи.
Базовыми магистральными технологиями на сегодняшний день являются следующие технологии:
– DWDM;
– SDH;
– ATM;
– POS (Packet Over SONET) DPT (Dynamic Pocket Transport – реализованная Cisco SystemsтехнологияRPR);
– Fast/1–100Gigabit Ethernet.
Сеть доступа.
В сеть доступа инвестируется от 50% до 80% средств, поэтому правильный выбор технологий и вариантов построения сети чрезвычайно важен Выбор той или иной технологии абонентского доступа зависит от многих факторов:
– стоимость подключения в расчете на одного абонента;
– простота подключения – фактор, определяющий доступность и быстроту подключения абонентов;
– достаточная для абонента полоса пропускания или скорость передачи данных;
– обеспечение требуемого качества обслуживания клиентов;
– существующая кабельная инфраструктура – коаксиальный кабель, витая пара, оптическое волокно и т. д.
Если сеть доступа разворачивается на участках, где невозможно использовать существующую кабельную инфраструктуру, нужно серьезно задуматься о выборе технологии "последней мили". Основными технологиями, используемыми в сети доступа, являются:
– xDSL (HDSL, ADSL, VDSL и др.);
– PON (пассивные оптические сети);
– HFC (гибридные волоконно–коаксиальные сети, кабельные модемы);
– LMDS/MMDS (радиодоступ);
– ИК-связь (беспроводная оптическая связь);
– Ethernet/Fast Ethernet.
Чаще всего для магистрали в мультисервисныхMetro Ethernet сетях используется технология Gigabit Ethernet, для сети доступа – xDSL и Ethernet/Fast Ethernet. Популярность этих технологий объясняется их следующими достоинствами:
– относительно низкая стоимость оборудования;
– высокая пропускная способность: 10/100 Гбит/с (Gigabit Ethernet) в транспортной магистрали и 24 Мбит/с (ADSL), 50 Мбит/с (VDSL) в сети доступа;
– возможность использования существующей кабельной инфраструктуры в сети доступа;
– высокая степень интеграции с существующими клиентскими сетями.
Рисунок 2.1 – Расширенная архитектура МСС для передачи видеотрафика IPTV