Основные технологии обеспечения удаленного доступа

Оптические технологии группы OAN 

Группа  технологий FTTx (Fiber To The x, где x может быть заменен на B – Building – здание или Cab – Cabinet – распределительный шкаф сети абонентских линий, см. рис. 1) предназначена для совместного использования с технологиями ADSL и VDSL и позволяет более эффективно использовать пропускную способность этих технологий благодаря сокращению длины медно-кабельных линий связи [6].

Эти технологии позволяют предоставлять  индивидуальному пользователю каналы с пропускной способностью выше 1 Гбит/с, однако стоимость их пока высока. В настоящее время для предоставления пользователям широкополосных услуг используются обычно смешанные медно-оптические сети доступа. Существует несколько концепций разворачивания сети доступа смешанного типа. Одна из них называется HFC (Hybrid Fiber Coaxial) и предполагает доведение оптики до точки концентрации, при этом распределительная абонентская сеть строится на основе коаксиальных кабелей. Данная архитектура не получила широкого распространения и используется обычно лишь операторами кабельного телевидения. Другая концепция является разновидностью концепции FTTx и носит название FTTB (Fiber To The Building – "волокно к зданию", то есть доведение ВОЛ С до офисного здания). Согласно концепции FTTB распределение сигналов по абонентам внутри здания осуществляется по витым медным парам с использованием преимущественно технологии VDSL [7].

На  рис. 4 представлены другие варианты концепции  FTTx.

Рис. 4. Технологии оптического доступа

Варианты доступа FTTH и FTTB пока не получили широкого распростра- нения. Связано это в основном с тем, что их реализация требует от оператора значительно больших инвестиций, чем построение DSL-инфраструктуры, поскольку для предоставления абоненту высокоскоростного канала (до нескольких Гбит/с) необходимо во много раз увеличить пропускную способность опорных сетей, протянуть оптоволокно до абонента, разработать немало новых приложений и, самое главное, убедить абонента заплатить за это деньги. Поэтому многие операторы до сих пор стараются использовать имеющуюся медно-кабельную инфраструктуру.

В Северной Америке ситуация другая. Там достаточно хорошо развиты  сети операторов кабельного телевидения HFC, поэтому внедрение концепций FTTH – и особенно FTTB – набирает обороты вслед за ростом спроса на широкополосные мультимедийные услуги. Широкополосные решения довольно быстро распространяются в Азиатско-Тихоокеанском регионе, особенно в Японии. Таким образом, вложения в инфраструктуру ВОЛС являются эффективными и долговременными, а внедрение технологий FTTx становится оправданным и весьма перспективным направлением, в том числе и в России [7].

Подгруппа технологий PON –  это семейство быстроразвивающихся, наиболее перспективных технологий широкополосного мультисервисного множественного доступа по оптическому волокну. Суть технологии пассивных оптических сетей, вытекающая из ее названия, состоит в том, что ее распределительная сеть строится без каких-либо активных компонентов: разветвление оптического сигнала осуществляется с помощью пассивных делителей оптической мощности – сплиттеров. Следствием этого преимущества является снижение стоимости системы доступа, уменьшение объема необходимого сетевого управления, высокая дальность передачи и отсутствие необходимости в последующей модернизации распределительной сети.

Из технологий подгруппы PON на сегодняшний день известны 4 вида (рис. 5): 
• APON (ATM PON); 
• BPON (Broadband PON); 
• GPON (Gigabit PON); 
• EPON (Ethernet PON).

Рис. 5. Концепция  построения САД на базе оптоволокна

Стандарт на APON был создан международным консорциумом FSAN (Full Service Access Network) в 1995 году. В состав сети APON входят: один сетевой узел OLT (Optical Line Terminal), до 32 абонентских терминалов ONU (Optical Network Unit) и пассивные оптические ответвители (splitter). Прямой и обратный каналы с пропускной способностью 622 Мбит/с организуются в одном оптическом волокне за счет волнового уплотнения – передача к абонентам ведется на длине волны 1550 нм, а в обратном направлении – 1310 нм. Скорость передачи информации для индивидуального пользователя составляет 20 Мбит/с, а максимальное удаление пользователя от узла доступа – 20 км.

В технологии BPON дополнительно  предусмотрены динамическое назначение полосы частот и возможность работы на дополнительных длинах волн. Помимо традиционных, технология BPON реализует  большое количество широкополосных услуг, включая доступ в Интернет и трансляцию аналогового и цифрового  видео.

В 2001 г. в институте IEEE была образована рабочая группа Ethernet in the First Mile (EFM). Ее основные усилия были направлены на стандартизацию симметричной технологии Ethernet Passive Optical Networking (EPON), обеспечивающей скорость передачи до 1,25 Гбит/с и предназначенной для транспортировки преимущественно Ethernet-трафика. Результатом деятельности группы стало создание стандарта EPON (IEEE 802.3ah).

Консорциум FSAN предложил  новое решение для построения оптических сетей доступа GPON (Gigabit PON). Данная технология с производительностью свыше 1 Гбит/с (Рек. МСЭ G.984) предназначена для реализации мультисер-висных услуг, причем не только на базе протокола IP, но и на основе ТДМ.

Технология PON имеет ряд  неоспоримых преимуществ [7]: 
• невысокая стоимость построения сети; 
• низкие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание сети; 
• возможность постепенного наращивания сети; 
• перспективность создания распределительной инфраструктуры, обеспечивающей в будущем развитие любых мультимедийных услуг с практически неограниченной полосой пропускания; 
• высокая надежность за счет использования пассивного оборудования.

По мнению многих аналитиков, рынок систем PON будет поступательно  развиваться в течение ближайших  трех-четырех лет, после чего начнется массовое внедрение систем в жилищном секторе.

2.2 Удалённый узел.

Одним из вариантов удаленного доступа  типа компьютер - сеть является режим  удаленного узла (remote node). Программное обеспечение удаленного узла на клиентской машине позволяет последовательному порту и модему (или терминальному адаптеру ISDN) стать медленным узлом удаленной локальной сети, взаимодействующим обычным способом с сетевыми операционными системами при разделении их ресурсов. В локальной сети должен быть установлен сервер удаленного доступа, поддерживающий режим удаленного узла. Это означает, что сервер должен поддерживать один из протоколов канального уровня, используемых на глобальном канале. Протокол канального уровня необходим для связи удаленного компьютера с центральной локальной сетью. Так как чаще всего этот канал является коммутируемым каналом телефонной сети или ISDN, то сервер удаленного доступа должен поддерживать протоколы РРР и SLIP, используемые на этих каналах. В сети Х.25 или frame relay сервер удаленного доступа должен поддерживать протоколы этих сетей, то есть протоколы LAP-B и Х.25/3 для первого случая и LAP-F для второго (если сеть frame relay поддерживает только постоянные виртуальные каналы). При получении по глобальному каналу кадров соответствующего протокола, сервер, работающий в режиме удаленного узла, извлекает из кадра, например, РРР, пакеты тех общих протоколов сетевого уровня, по которым работают удаленный компьютер и компьютеры локальной сети. Такими протоколами могут быть протоколы IP, IPX или немаршрутизируемый протокол NetBEUI. Далее вступают в работу протоколы верхних уровней, и пользователь получает такой же доступ, как если бы его компьютер находился непосредственно в локальной сети, но с небольшим исключением — скорость обмена его компьютера с остальными компьютерами удаленной сети зависит от пропускной способности глобального канала связи.

Клиенты, работающие в режиме удаленного узла, могут логически войти в сеть таким же образом, как если бы они  были локальными пользователями, отображать сетевые диски и даже загружать  программы через удаленную связь. Но удаленная загрузка больших программ неразумна, так как самый скоростной модем 33,6 Кбит/с работает со скоростью, составляющей только 3 % от скорости сегмента Ethernet, и программа, которая в локальной сети загружается за 30 с, будет загружаться по удаленной связи в течение 15-20 минут. Поэтому в режиме удаленного узла локальные копии программ, как правило, эффективнее.

Заключение