Построение сети широкополосного доступа по технологии Ethernet.

Введение

Нарастающая конкуренция на рынке телекоммуникационных услуг заставляет традиционных и альтернативных операторов оптимизировать свои сети с целью предоставления наиболее выгодных с точки зрения стоимости услуг.

Современные тенденции развития так называемой последней мили заключаются в предоставлении в кратчайшее время наибольшего количества телекоммуникационных услуг абонентам. Преимущество имеют надежные сети связи, удобные в инсталляции, с достаточно низкой себестоимостью реализации.

Построение сетей может осуществляться с использованием различных типов среды передачи: оптоволокно, коаксиальный кабель, витая пара 5 категории, существующие телефонные линии и технологии беспроводных сетей.

В настоящее время широко распространены подключения абонентов к каналам связи класса xDSL, осуществляемые посредством телефонной сети общего пользования (ТфОП). Провайдеры классической фиксированной телефонии активно используют эти сети, что обусловлено малой стоимостью подключения абонентов. Очевидным недостатком такого вида подключений является ограничение скорости передачи данных до 54 Мбит/с.

Ряд Интернет-провайдеров, не имеющих собственных медных сетей связи, начали активно развивать сети класса Ethernet to the home (ETTH), причем на магистральных участках используется оптический кабель, а на участках от абонентского концентратора до квартиры или офиса пользователя – симметричная витая пара UTP. На отдельных участках провайдеры используют первичные линии связи и сеть кабельной канализации провайдера ТфОП города или села. В случае невозможности использования ресурсов традиционных провайдеров применяется подвеска или прокладка по крышам домов с использованием специальных типов оптических и UTP –кабелей. Безусловным преимуществом развертывания ETTH сетей является хорошее масштабирование сетей и адресность предоставления услуг пользователям.

Правильная реализация данной архитектуры сети заключается в самой технологии по принципу Ethernet to the home (ETTH) – Fiber to the building (FTTB) – Fiber to the home (FTTH) т.е. в доведение оптического малогабаритного кабеля до здания, квартиры, офиса абонента.

Практика построения оптических сетей существует достаточно длительное время, однако классический подход к построению оптических сетей основан на применении активного оборудования от узла доступа к абоненту, причем с увеличением числа активных элементов в сети наблюдается удорожание сети и уменьшается надежность сети.

При использовании архитектуры на базе пассивной оптической сети (passive optical network PON) для развертывания сетей FTTH оптоволоконная линия распределяется по абонентам с помощью пассивных оптических разветвителей с коэффициентом разветвления от 1:4 до 1:128. Архитектура FTTH на базе PON обычно поддерживает протокол Ethernet.

Анализ типовых решений построения городских сетей абонентского доступа.

При выполнении этого раздела курсового проекта студент должен рассмотреть все способы построения сетей абонентского доступа. Выбрать технологию построения сети абонентского доступа. Решить вопросы построения сети доступа по выбранной технологии. Обычно сети широкополосного доступа строятся по иерархическому принципу. Можно выделить четыре уровня иерархии: уровень доступа, уровень агрегации, уровень предоставления услуг и уровень магистрали.

Уровень доступа обеспечивает физический доступ абонента к сети. Все существующие технологии уровня доступа подразделяются на три класса – проводные, кабельные и беспроводные. К проводным относятся xDSL, PON и Ethernet.

Уровень агрегации обеспечивает подключение уровня доступа к уровню предоставления услуг и к ядру сети.

Задача сервисного уровня заключается в организации сервиса. Функции сервисного уровня могут быть вынесены на отдельное специализированное оборудование, как правило, располагающееся между уровнем агрегации и уровнем магистрали, или возложены на оборудование уровня агрегации.

Уровень магистрали предназначен для быстрой и надежной передачи трафика. Общая архитектура сети ШПД представлена на рис.1. [Л.13]

Рис. 1.1Архитектура сети ШПД.

Построение сети широкополосного доступа по технологии Ethernet.

По оценкам различных аналитиков именно технология ETTH (Ethernet to the Home), а не DSL является лучшим широкополосным решением для абонентского доступа.У ETTH отсутствуют все свойственные DSL ограничения по скорости и расстоянию, из-за которых эта технология не считается долгосрочным решением для широкополосного доступа. Технология ETTH же признана в качестве долгосрочного решения даже, несмотря на то, что начальные инвестиции велики. Эта технология имеет больший срок службы и не имеет каких-либо существенных ограничений.

Сети Metro Ethernet строятся по трехуровневой архитектуре и включают оборудование уровня доступа (Access Layer), уровня агрегации (Aggregation Layer) и уровня ядра сети (Backbone layer). Уровень доступа может быть организован по топологии «кольцо». В таком решении используется подключение коммутаторов уровня доступа к сдвоенным узлам агрегации. При таком построении достигается максимальная устойчивость и резервирование. В случае обрыва «линка» или пропадания питания в этом случае обеспечивается полная топологическая связность между любыми узлами доступа. На уровне агрегации предлагается использовать узлы агрегации для распределения трафика BRAS (Broadband Remote-Access Server). Модель сети представлена на рис. 1.2.

Уровень доступа. Уровень доступа сети Metro служит для следующих основных задач:

· физическое подключение абонентского оборудования;

· начальное профилирования трафика услуг.

При построении сети Metro абоненты подключаются с помощью оптоволоконных каналов Ethernet до дома по технологии:

· Fiber To The Home (FTTH);

· Fiber To The Building (FTTB);

· Ethernet To The Home (ETTH);

· Ethernet To The building (ETTB)/

Топологией уровня доступа является кольцо. Кольцевая структура позволяет защитить абонентов одного кольца коммутаторов доступа от разрыва линии связи на уровне доступа.

Рис. 1.2 Модель сети Metro Ethernrt.

Уровень агрегации.Уровень агрегации занимает промежуточное положение между уровнем доступа и уровнем ядра и служит для решения следующих основных задач:

· агрегации основных клиентских каналов 1GE и высокоскоростных каналов 10 GE;

· сопряжения уровня доступа и уровня ядра;

• обеспечения резервирования подключения колец доступа.

Рис. 1.3 Уровень агрегации.

Уровень ядра.Уровень ядра Metro сети служит для решения следующих основных задач:

· обеспечение высокоскоростной передачи агрегированных потоков трафика между распределенными узлами сети;

· возможность транспортировки IP и MPLS пакетов;

· обеспечение отказоустойчивости связи;

· предоставление различных классов обслуживания для передаваемого трафика;

· обеспечение возможности наращивания производительности сети.

Согласно базовым рекомендациям, топология включения магистральных узлов – кольцо. Данная топология обеспечивает полную защиту от сбоя одного канала или одного узла при минимальном числе каналов между узлами.

Рис. 1.4 Ядро.