VYBRANÉ PRÍSTUPOVÉ TECHNOLÓGIE

Obsah

ISDN xDSL Optické prístupové siete- vid materiál na stránke CATV Satelitné technológie – vid materiál na stránke Mobilné prístupové technológie

GSM+GPRS, UMTS, WAP LEO FWA Mikrovlnné pripojenie (sieť WLAN) Ethernet in the First Mile PLC WATM

ISDN

Integrated Services Digital Network v súčasnosti predstavuje rozsiahly súbor technických a programových prostriedkov telekomunikačných systémov na všetkých úrovniach telekomunikačnej siete.

je moderný telekomunikačný prostriedok poskytujúci podporu hlasovým a dátovým prenosom.

ISDN sieť je súčasťou verejnej telefónnej siete PSTN, ktorá umožňuje prepojenie jednotlivých zariadení ISDN. Ide v podstate o verejnú digitálnu telekomunikačnú službu, primárne navrhnutú pre komfortnú telefóniu s pridanou možnosťou dátových prenosov.

ISDN funguje na princípe digitálneho prenosu údajov po existujúcich metalických vedeniach.

ISDN 3-Layer Model

Kanály B s protokolom IP, IPX

Kanál D s protokoly PPP, HDLC

Základné rozhrania ISDN (Prípojky)

Kanály B pre dataKanál D pre riadenie

BRI (Basic Rate Interface)

je základná prípojka, torá obsahuje 2B+1D kanálov, t.j. dva samostatné 64 kbps B kanály a jeden 16 kbps D kanál.

je účastnícka prípojka na ktorú je možné pripojiť až 8 koncových zariadení (telefón, fax, modem, …).

Je označovaná ako 2B + D B kanály prenášajú používateľské dáta a hlas, D kanál je služobný a je určený na prenos signalizácie. Táto

prípojka je nazývaná tiež BRA, 2B+D, BA alebo S0.

PRI (Primary Rate Interface)

je primárna prípojka obsahujúca 30B+1D kanálov, t.j. tridsať samostatných 64 kbps B kanálov a jeden 64 kbps D kanál, ktorý sa najčastejšie používa pre pripojenie pobočkovej ústredne do verejnej telekomunikačnej siete.

tento typ prípojky je určený k pripojeniu pobočkových ústrední, nemožno ho využívať pre pripojenie koncových účastníckych zariadení.

Je označovaná ako 30B + D v Evróre a Austrálii. V Severnej Amerike a Japonsku je to 23B + D.

Služby ISDN

Transportné služby (Bearer Services) prepojovaním okruhov prepojovaním paketov

Tele služby

Doplnkové služby

Transportné služby

Definujú prenosové charakteristiky telekomunikačnej siete, prenosových a spojovacích zariadení. Ich úlohou je prenos informácií medzi referenčnými bodmi „S“ a „T“.

Každá transportná služba je charakterizovaná spôsobom prenosu, prenosovou rýchlosťou a možnosťami prenosu rôznych typov informácií. prepojovaním okruhov - prenos rýchlosťou 64 kbps, telefónny

prenos z analógovej siete, dátový prenos cez terminálové adaptéry a modemy, telefax

Prepojovaním paketov - prístup cez prepojovacie okruhy do paketovej siete v kanále B, služba s virtuálnym spojením alebo pevným virtuálnym okruhom po kanále B a prístup na obslužnú jednotku pre paketovú komunikáciu (Packet Handler) v ISDN cez kanál D, služba s virtuálnym spojením alebo pevným virtuálnym okruhom po kanále D

Tele služby

Dá sa povedať, že práve ich prostredníctvom, používateľ vníma kvalitu ISDN. Medzi tele služby patrí prenos hovorových informácií v reálnom čase so šírkou prenášaného pásma 3,1 kHz ale i 7 kHz (videofón, videotex).

Príklad služieb: ISDN telefónom so šírkou pásma 3.1 kHz alebo 7 kHz, ISDN teletexom s prenosovou rýchlosťou 64 kbps, ISDN videotexom s prenosovou rýchlosťou 64 kbps, videotelefóniou

Doplnkové služby

Je to najväčšia skupina služieb, ktoré rozširujú manipulačné možnosti používateľa a teda zvyšujú úroveň komunikačných služieb

1.skupina:CLIP identifikácia volajúceho číslaCLIR zakázanie identifikácie volajúceho číslaCOLP identifikácia volaného číslaCOLR zakázanie identifikácie volaného čísla

2. skupina: umožňuje rozšírenie používateľského čísla pre rôzne účelyMSN viacnásobné účastnícke čísloSUB subadresovanie–rozširuje adresovaciu kapacitu

prideleného ISDN čísla

Doplnkové služby

3.skupina: majú väzbu k tarifikácii, umožňujú ešte pred nadviazaním spojenia zistiť aktuálnu tarifu, počas hovoru môžeme sledovať nárast počítacích impulzov, po ukončení hovoru výslednú sumu

REV volanie na účet volanéhoSUB volanie na kreditnú kartu

4.skupina: určená pre virtuálne a neverejné siete

CUG uzatvorená užívateľská skupina

PNP súkromný číslovací plán

CONF konferenčný hovor

Zhodnotenie ISDN

Výhody Relatívna dostupnosť Možnost využívat internetu i volania naraz

Nevýhody Cena Rýchlosť Časová tarifikácia

xDSL

xDSL (x Digital Subscriber Line)- je digitálne účastnícke vedenie, ktoré umožňuje vysokorýchlostný prenos dát prostredníctvom bežnej telefónnej linky. ISDN - historicky prvá technológia xDSL SDSL - symetrická xDSL ADSL - asymetrická xDSL umožňujúca súbežnú

a nezávislú prevádzku klasického telefónu, alebo pripojenia ISDN (po tom istom vedení)

VDSL - veľmi rýchla xDSL

ADSL

znamená asymetrické vedenie DSL, pri ktorom sa dáta jedným smerom prepravujú rýchlejšie ako v opačnom

ADSL do 768 kbps smerom od Internetu k používateľovi a 128 kbps opačným smerom.

Vedenie ADSL z technického hľadiska môže vzniknúť zo súčasného analógového telefónneho vedenia alebo ISDN, ktoré sa pomocou tzv. splittera rozdelí na tri kanály: kanál do Internetu, kanál z Internetu a telefónnu (či ISDN) linku.

rýchlosť po krátkom vední je 8 Mbit/s, pri vzdialenosti 1,5 km je 6 Mbit/s a pri 4 km je ešte 2 Mbit/s

xDSL technológie SDSL (Symmetric DSL) -umožňuje prenos dát rýchlosťou 2 Mbps a ako

symetrická technológia dokáže prenášať hlas, video a iné aplikácie. VDSL (Very-High-Bit-Rate DSL) poskytuje veľmi vysoké rýchlosti

prenosu, až 52.8 Mbps pre downstream a 2.3 Mbps pre upstream, a je vhodná aj pre TV s vysokou rozlišovacou schopnosťou, avšak len na malé vzdialenosti (250 až 300 m).

HDSL (High-Bit-Rate DSL) podporuje prenos užívateľských dát rýchlosťou 2048 kbps (alebo 1544 kbps T1 špecifikované podľa ANSI).

Sú možné dva spôsoby duplexného symetrického prenosu po metalickom vedení: prenos po dvoch symetrických pároch s prenosovou rýchlosťou 1168 kbps v každom páre a prenos po troch symetrických pároch s prenosovou rýchlosťou 784 kbps v každom páre.

Maximálna dĺžka metalického vedenia medzi dvoma HDSL systémami je 3.6 km (na 0.4 mm metalickom vedení) až 4.2 km (na 0.5 mm metalickom vedení). Dosah sa môže zväčšiť pomocou opakovačov (repeater-ov).

CaTV

Pôvodný názov tejto prístupovej technológie bol Community Antenna TV

Klasickou aplikáciou pre prenos dát po CATV je pripojenie do Internetu

Maximálna dostupná rýchlosť pre koncového užívateľa je závislá na poskytovateľovi siete a obvykle sa pohybuje v rozmedzí 64 kbps až 512 kbps pre downstream (prenos dát smerom k užívateľovi).

V opačnom smere (upstream) je prenosová rýchlosť výrazne nižšia, takže sa v princípe jedná o silne asymetrickú službu.

Obrovskou výhodou je taktiež skutočnosť, že sa jedná o permanentné a nie vytáčané spojenie.

CaTV

Pre prenosu dát sa obvykle vyhradzuje jeden 6 MHz downstream kanál z pásma 50 až 750 MHz a jeden upstream kanál z rozsahu 5-42 MHz.

Tieto hodnoty sú pri jednotlivých štandardoch a riešeniach ale odlišné.

Typické riešenie súčasnosti kombinuje použitie drahších optických a lacnejších koaxiálnych káblov; na väčšie vzdialenosti a v chrbticových častiach rozvodov bývajú použité optické vlákna (optické káble) a pre prívod rozvodov do jednotlivých domácností je používaný takmer výhradne koaxiálny kábel.

Sieť káblových rozvodov má stromovú štruktúru a vytvára tak LAN sieť so zdieľaným médiom. Toto riešenie býva označované ako HFC (hybridné riešenie optika/koaxiálny kábel).

CaTV

Káblové modemy sú (na rozdiel od ISDN) skutočné modemy, t.j. modulujú a demodulujú signál, ale sú zložitejšie než klasické analógové modemy, ktoré sa používajú pri telefónnych linkách.

najpoužívanejšia modulácia je QAM (kvadratúrna amplitúdová modulácia), prípadne QPSK (štvorstavové kľúčovanie s posunom fázy). Tá je síce v zásade pomalšia než QAM, ale na druhej strane je viac odolná proti vonkajším rušeniam.

Množstvo dát, ktoré je možno v 6 MHz downstream kanále preniesť, závisí práve na použitom druhu modulácie. Pri použití 64-QAM je maximálna prenosová rýchlosť 27 Mbps a pri použití 256-QAM ju možno zvýšiť až na 36 Mbps. Upstream kanál môže mať kapacitu od 0.5 do 10 Mbps v závislosti na pridelenej šírke pásma a druhu použitej modulácie – obvykle 16-QAM alebo QPSK.

Prenosová rýchlosť, ktorá je k dispozícii koncovým užívateľom, je však podstatne nižšia než vyššie uvedené maximálne hodnoty. Ako už bolo spomenuté, prenosové médium je zdieľané všetkými aktívnymi užívateľmi pomocou časového multiplexu. To znamená, že o celkovú prenosovú rýchlosť sa musí podeliť viacero užívateľov. V moderných HFC sieťach sa počet užívateľov na jednom zdieľanom segmente pohybuje zhruba v rozmedzí 500-2000.

GSM+GPRS

Patri do 2 generácie mobilných sietí ponúka prenos dát rýchlosťou len 9.6 kbps Internet, kvôli svojmu mechanizmu fungovania, vlastne žiadny

mobilný prístup neumožňuje – v tom zmysle, že by nejaký mobilný užívateľ mohol mať stále rovnakú IP adresu a s ňou mohol cestovať po svete a pripájať sa k rôznym častiam Internetu.

je v skutočnosti len mobilné prepojenie so stále rovnakým vstupným bodom do siete providera (toto prepojenie je realizované GSM sieťou s rýchlosťou 9.6 kbps).

Zásadnejšie zrýchlenie ale možné nie je kvôli samotnému princípu fungovania siete GSM (kvôli tomu, akú prenosovú kapacitu vyhradzuje pre jednotlivé kanály, tzv. časové sloty). J

jedinou cestou, ako zvýšiť rýchlosť, je združiť viacero kanálov (slotov) technikou označovanou ako "slot bundling".

GPRS + HSCSD

GPRS (General Packet Radio Services), ktoré umožňuje dosahovať až 115 kbps (privlastnením prenosových kanálov, resp. slotov, ktoré by inak mohli byť využité pre bežné GSM hovory). Tento systém zavádza do prostredia mobilných systémov IP protokol s priamym štandardizovaným pripojením do Internetu teoreticky až rýchlosťou 192 kbps

HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)- umožňuje dosahovať prenosové rýchlosti až 57.6 kbps (súčet v oboch smeroch prenosu) zabraním viac ako jedného časového intervalu v rámci TDMA – v súčasnosti maximálne štyri časové intervaly rozdelené asymetricky na tri smerom k mobilnému terminálu a jeden smerom od terminálu k základňovej stanici (3+1) alebo symetricky (2+2).

UMTS

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) - prenosové rýchlosti od 144 kbps až do 2 Mbps.

Pracuje v 2 GHz pásme a ktoré zjednotia rôzne bezdrôtové prístupové technológie súčasnosti do jednej pružnej a výkonnej infraštruktúry, schopné ponúknuť široký rozsah multimediálnych služieb s garantovanou kvalitou.

V praxi to znamená plnú medzinárodnú interoperabilitu a prístup k pokročilým službám, ako sú napr. videokonferencie a dátové prenosy 384 kbps s plnou mobilitou (v dopravných prostriedkoch do 120 km/hod) a až 2 Mbps s obmedzenou mobilitou (pohyb chôdze menej ako 10 km/hod).

Podporuje služby pre pevné širokopásmové siete (B-ISDN). Na rozhraní medzi mobilnou stanicou a sieťou sa bude využívať pre prenos

dát princíp CDMA (Code Division Multiple Access). Jedná sa o metódu, kde je možné celé frekvenčné pásmo v rovnakom čase zdieľať viacerými účastníkmi pomocou kódového delenia.

Účastníci budú komunikovať so sieťou využitím WATM (Wireless Asynchronous Transfer Mode), ktoré umožňuje garantovať požadovanú kvalitu služby. Zaujímavá vlastnosť UMTS je taktiež to, že ako prvý systém umožňuje medzinárodný handover.

Štruktúra a frekvenčné pásma

Štruktúra UMTS siete je tvorená tromi subsystémami. Na najvyššej úrovni bude použitá ATM chrbticová sieť (Core Network - CN), ďalej potom smerom k užívateľom rádiová pozemná prístupová sieť (UMTS Terrestrial Radio Access Network - UTRAN), a koneční užívatelia budú pristupovať k UMTS sieti pomocou užívateľských terminálov (User Equipment - UE).

Pásmo Rozsah [MHz] Šírka [MHz]

pásmo 1 1885 – 1900 15

pásmo 2 1900 - 1920 20

pásmo 3 1920 - 1980 60

pásmo 4 1980 - 2010 30

pásmo 5 2010 - 2025 15

pásmo 6 2110 - 2170 60

pásmo 7 2170 - 2200 30

WAP

WAP (Wireless Application Protocol)-je to v podstate nadstavba nad mechanizmom SMS, ktorá umožňuje prenášať krátke textové správy v sieti GSM. Mechanizmus SMS je protokolom WAP použitý ako transportný mechanizmus, nad ktorým protokol WAP realizuje prístup k internetovým službám.

Protokol WAP a jeho súčasti (napríklad i skriptovací jazyk WMLscript) sú alternatívnym mechanizmom poskytovania internetových služieb, optimalizovaným pre bezdrôtové mobilné prenosy. Prostredníctvom WAP-u sa nezíska plnohodnotný prístup do Internetu (plná IP konektivita) s možnosťou využívať všetky jeho služby – využívať možno len tie služby, ktoré WAP pokrýva (čo je pravdepodobne hlavne elektronická pošta a najrôznejšie sprístupnenia informácií).

WAP teda zasahuje až na aplikačnú úroveň, zatiaľ čo vyššie uvádzané mobilné pripojenie cez GSM (vrátane GPRS) je záležitosť prenosových vrstiev a ponúka plnohodnotnú IP konektivitu (aj keď dosť pomalú) umožňujúcu využívať obecne všetky internetové služby

LEO

(LEO = Low Earth Orbit) -Hybridom medzi satelitnými technológiami a mobilnými telefónnymi sieťami typu GSM sú projekty využívajúce satelity na nízkej obežnej dráhe

Pri systéme na báze satelitov LEO je to presne opačne: ľudia so svojimi telefónmi skôr stoja a pohybujú sa naopak základňové stanice. Tieto základňové stanice sú pritom tvorené satelitmi na nízkej obežnej dráhe – ich nízka výška pri pohybe na orbite umožňuje, aby koncové zariadenia (telefóny) mohli používať len pomerne malé vysielacie výkony.

Daňou, ktorú satelity LEO platia za svoju nízku obežnú dráhu, je naopak to, že nemôžu byť stacionárne a pokrývať vždy rovnakú oblasť na zemskom povrchu. Preto na orbite musí existovať celá hustejšia sieť satelitov LEO, ktoré sa v pokrytí konkrétnych území striedajú.

WLAN

WLAN (Wireless Local Area Network)- bezdrôtová sieť v bezlicenčnom pásme 2,4GHz (resp. licenčnom 5GHz)

Prenosové rýchlosti 2,5,11(54)Mbps Rýchlosť pripojenia sa odvíja od vzdialenosti ďalšieho potenciálneho

bodu a to až 1500 metrov vzdialeného vo voľnom priestore alebo 100 metrov v budovách pri použití externých antén.

2 typy: a – Infrastructure WLAN, b – Ad-hoc LAN

PLC

PLC (Power Line Communication)- prenos dát po existúcej napäťovej sústave

Európe platí pre nízkonapäťovú (NN) rozvodnú sústavu štandard EN 50065-1, podľa ktorého je na prenos dát určených 5 subpásiem v rozmedzí 3 kHz až 148.5 kHz (pásma 3-9 kHz a 9-95 kHz sú často označované ako jedno pásmo)

nie je tienená a nevykazuje také vlastnosti, aké majú napr. tienené páry, ale naopak, samotné káble pôsobia ako anténa a spôsobujú väčšie rušenie. Charakteristiky šírenia (útlm, vlnová impedancia) sa menia v závislosti od času a frekvencie

PLC

Moderné metódy prenosu dát cez elektrickú rozvodnú sústavu používajú najnovšie sofistikované modulačné metódy (OFDM a GMSK) a prenosové techniky (prenos s rozloženým spektrom, s viacnásobnou nosnou a prepínaním frekvencií, atď.)

Prenosový kanál využíva frekvenčné pásmo 1.6 MHz až 30 MHz, ktoré je rozdelené do tzv. komínov tak, aby nedochádzalo k rušeniu ostatných elektrických zariadení.

Aplikačne sú orientované: realizácia prístupových sietí, kde môžu byť potenciálnymi konkurentmi

prístupovým sieťam na báze PSTN/ISDN, ADSL a Wireless; na realizáciu prístupových sietí na tejto báze je podľa ETSI TS 101 867 vyhradené frekvenčné pásmo 1.6 MHz<faccess<10 MHz;

realizácia vnútorných (inhouse solutions) lokálnych počítačových sietí, pre ktoré sa počíta s využitím frekvenčného pásma 10 MHz<finhouse<30 MHz;

PLC

indoor aplikácia, kde vzdialenosť medzi koncovými zariadeniami nie je spravidla veľká (do 100 m). Napr. prepojenie PC s perifériami napr. v rozsahu jednej budovy a vyžadujú sa vysoké prenosové rýchlosti.

outdoor aplikácia je snahou prepojiť navzájom vzdialené budovy. Vzdialenosť je niekoľko sto metrov a typické pre túto aplikáciu sú nižšie prenosové rýchlosti. Je to spojenie je typu bod-multibod, k čomu je potrebné zariadenie typu master, ktoré riadi komunikáciu. Je to tzv. Outdoor Master (Head End).

Pre aplikáciu indoor je to tzv. Indoor Master (Home Gateway). Úlohou tohto zariadenia je prepojiť terminály v budove pomocou elektrickej rozvodnej siete. Používatelia sú pripojení do siete pomocou PLC modemu, pričom všetko je automaticky diaľkovo ovládané.

WATM

WATM (Wireless Asynchronous Transfer Mode) technológia bola vytvorená v roku 1996 a poskytuje širokopásmový bezdrôtový prístup k fixnej ATM sieti cez rádiové rozhranie (WATM = ATM + rádiová sieť).

WATM

dátová rýchlosť: 155 – 622 Mbps prenosové médium: optické vlákno vytváranie štandardov: spolupráca ITU a ATM fóra fixná veľkosť bunky 53 bajtov – 5 bajtov hlavička + 48 bajtov payload

(užitočná informácia) spojovo orientovaná (Circuit Switching) – prepájanie okruhov ako aj bez

spojovej orientácie (Packet Switching) – prepájanie paketov, čo umožňuje dosahovať konštantnú aj variabilnú dátovú rýchlosť a tým poskytovať rôzne typy služieb

vhodná pre spojenie vysokorýchlostných LAN sietí