03_Retele de Comunicatii I(2)

8/8/2019 03_Retele de Comunicatii I(2)

1/67

nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC

Proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013

Beneficiar Centrul Naional de Dezvoltare a nvmntului Profesional i Tehnic

str. Spiru Haret nr. 10-12, sector 1, Bucureti-010176, tel. 021-3111162, fax. 021-3125498,[email protected]

Reele de comunicaii

Material de predare partea I

Domeniul: ELECTRONIC I AUTOMATIZRI

Calificarea: Tehnician de telecomunicaii

Nivel 3

2009
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/67

AUTOR:

ILIE ANDREI profesor grad didactic I

COORDONATOR:

MIRELA LIE profesor grad didactic I

CONSULTAN:

IOANA CRSTEA expert CNDIPT

ZOICA VLDU expert CNDIPT

ANGELA POPESCU expert CNDIPT

DANA STROIE expert CNDIPT

Acest material a fost elaborat n cadrul proiectului nvmntul profesional i tehnic ndomeniul TIC, proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013

2


3/67

CuprinsI. Introducere ....................................................................................................................................4n abordarea coninuturilor aferente modulului Reele de comunicaii este obligatorie iconsultarea prii I, respectiv a II-a a materialului de nvare........................................................5

Utiliznd strategii didactice adecvate pentru parcurgerea coninuturilor modulului Reele decomunicaii se asigur formarea competenelor tehnice generale aferente nivelului 3 icorespunztoare calificrii de Tehnician de telecomunicaii. Se dezvolt astfel abiliticognitive i practice prin care elevii vor fi capabili s ndeplineasc sarcini cu caracter tehnic demontaj, punere n funciune i ntreinere a reelelor de comunicaii.............................................. 5II. Documente necesare pentru activitatea de predare .................................................................... 6III. Resurse .......................................................................................................................................7

TEMA 1:REELE DE TELECOMUNICAII ........................................................................... 7Fia suport 1.1: Apariia i evoluia reelelor de telecomunicaii ............................................ 7

Fia suport 1.2: Tipuri i topologii de reele de comunicaii electronice ...................................12TEMA 2: REELE TELEFONICE PUBLICE PSTN ..............................................................18

Fia suport 2: Reeaua de telefonie public (PSTN) ..............................................................18TEMA 3: REELE TELEFONICE PRIVATE PABX .............................................................23

Fia suport 3: Structura unei reele de acces prin PABX .......................................................23TEMA 4: REELE ISDN ..........................................................................................................29

Fia suport 4: Structura i serviciile reelei de tip ISDN .......................................................29TEMA 5: REELE DE CABLU TV (CATV) ..........................................................................38

Fia suport 5.1: Structura unei reele CATV .........................................................................38Fia suport 5.2: Acces la Internet prin reele CATV .............................................................46

TEMA 6: REELE DE ACCES CU ADSL/VDSL ..................................................................53Fia suport 6.1: Particulariti ale reelei de acces cu ADSL/VDSL .....................................53Fia suport 6.2: Funcionarea echipamentelor ADSL/VDSL ................................................58

IV. Fia rezumat .............................................................................................................................64V. Index al prescurtrilor i abrevierilor ........................................................................................66VI. Bibliografie ..............................................................................................................................67


4/67

I. Introducere

Materialele de predare reprezint o resurs suport pentru activitatea de predare,

instrumente auxiliare care includ un mesaj sau o informaie didactic.

Prezentul material de predare, se adreseaz cadrelor didactice care predau n cadrul

liceului tehnologic, profil Tehnic, calificarea Tehnician de telecomunicaii.

Modulul Reele de comunicaii pentru care a fost elaborat materialul, are alocate 62

ore, din care:

Laborator tehnologic 31 ore

Competene/Competene cheie Teme

Fie suport

Analizeaz arhitecturi itopologii de reele decomunicaii electronice

Identific problemecomplexe

Tema 1

Reele de telecomunicaii

Fia 1.1 Apariia ievoluia reelelor detelecomunicaii

Fia 1.2 Tipuri i

topologii de reele decomunicaii electronice


Identific echipamentelereelelor de comunicaiielectronice

Tema 2

Reele telefonice publicePSTN

Fia 2 Reeaua detelefonie public(PSTN)



Tema 3

Reele telefonice privatePABX

Fia - Structura uneireele de acces prinPABX

Analizeaz arhitecturi itopologii de reele de

comunicaii electroniceIdentific echipamentele

Tema 4

Reele ISDN

Fia 4 - Structura iserviciile reelei de tip

ISDN


5/67

Competene/Competene cheie Teme

Fie suport

reelelor de comunicaiielectronice



Tema 5Reele de cablu TV (CATV)

Fia 5.1. Structuraunei reele CATV

Fia 5.2. Acces laInternet prin reeleCATV



Tema 6

Reele de acces cuADSL/VDSL

Fia suport 6.1

Particulariti ale reeleide acces cuADSL/VDSL

Fia suport 6.2 FuncionareaechipamentelorADSL/VDSL

n abordarea coninuturilor aferente modululuiReele de comunicaii esteobligatorie i consultarea prii I, respectiv a II-a a materialului de nvare.

Utiliznd strategii didactice adecvate pentru parcurgerea coninuturilor modulului

Reele de comunicaii se asigur formarea competenelor tehnice generale

aferente nivelului 3 i corespunztoare calificrii de Tehnician de

telecomunicaii. Se dezvolt astfel abiliti cognitive i practice prin care elevii vor

fi capabili s ndeplineasc sarcini cu caracter tehnic de montaj, punere n funciune

i ntreinere a reelelor de comunicaii.

5


6/67

II. Documente necesare pentru activitatea de predarePentru predarea coninuturilor abordate n cadrul materialului de predare cadrul

didactic are obligaia de a studia urmtoarele documente:

Standardul de Pregtire Profesional pentru calificarea Tehnician detelecomunicaii, nivelul 3 www.tvet.ro, seciunea SPP sau www.edu.ro ,

seciunea nvmnt preuniversitar

Curriculum pentru calificarea Tehnician de telecomunicaii, nivelul 3

www.tvet.ro, seciunea Curriculum sau www.edu.ro , seciunea nvmnt

preuniversitar

6
http://www.tvet.ro/http://www.edu.ro/http://www.tvet.ro/http://www.edu.ro/http://www.tvet.ro/http://www.edu.ro/http://www.tvet.ro/http://www.edu.ro/


7/67

III. Resurse

TEMA 1:REELE DE TELECOMUNICAIIFia suport 1.1: Apariia i evoluia reelelor de telecomunicaiiCompetena:

Analizeaz arhitecturi i topologii de reele

APARIIA I EVOLUIA REELELOR DE TELECOMUNICAII

O reea de telecomunicaii corespunde unui ansamblu de linii (canale de

transmisie) i noduri (centre de comutare), dispuse astfel nct mesajele pot s treac

dintr-un punct al reelei spre oricare alt punct, prin intermediul mai multor linii i prin

diverse noduri.

Prima reea de telecomunicaii (comunicaii la distan) a fost reeaua destinat

telegrafului, care ncepe s se dezvolte aproximativ din anul 1840. A doua reea de

telecomunicaii s-a dezvoltat dup 1880, fiind destinat convorbirilor telefonice.

O etap important n evoluia transmisiilor telefonice a avut loc atunci cnd s-a trecut

de la transmisia n banda de baz la transmisia ntr-o band translatat

(multiplexarea/partajarea n frecven).

Evoluia transmisiei semnalelor a fost n strns dependen cu dezvoltarea reelei

de telecomunicaii i a traversat mai multe etape, identificarea acestora n ordine

cronologic fiind aproximativ urmtoarea:

- necesitatea convorbirilor telefonice universale (oricine cu oricine), a determinat

proiectarea i impunerea ca soluie tehnic a centralei de comutaie;

- necesitatea realizrii unei reele de telecomunicaii eficiente i economice, a

determinat proiectarea i amplasarea echipamentelor de transmisie multiplexat;


8/67

- necesitatea ca legtura dintre dou telefoane s se fac fr existena unui

intermediar (operator), a determinat proiectarea i impunerea ca soluie tehnic a

centralei telefonice automate.

n figura I.1 este reprezentat o central de comutaie manual.

Fig. I.1 CENTRALA MANUAL

Etapele dezvoltrii reelei telefonice:

mai nti au fost conectai abonaii situai n aceeai zon (amplasai n aceeai

localitate), la un repartitor comun (Fig. I.2) deservit de un operator, ceea ce a

determinat apariia centralelor telefonice;

apoi zonele, respectiv localitile au fost conectate ntre ele ceea ce a

determinat apariia conexiunilor interurbane (cabluri interurbane);

au fost gsite soluii de eficientizare economic a conexiunilor dintre centrele de

conectare a abonailor (dintre localiti), ceea ce a determinat apariia tehnicilor

de multiplexare;

a fost soluionat realizarea seleciei n mod automat, determinnd apariia

centralei telefonice automate.

8


9/67

Fig. I.2 REPARTITOR

n Fig. I.3 este reprezentat schema simplificat cu componentele de baz

caracteristice reelei telefonice.

Accesul

Central deCOMUTAIE

Repartitorde recepie

Repartitorde transmisie

Concentrator

Cablu dedistribuie

Cablu detransmisie

Canale derecepie

Cablu detransmisie

Canalede emisie

Transferul zonal Transferul la distan

DISTRIBUIA COMUTAIA TRANSMISIA

Fig.I.3 Componentele de baz ale reelei telefonice

Postabonat

Echip.multiplex

detransmisie

9


10/67

Prin multiplexare, o legtur de comunicaie este partajat n acelai timp de mai muli

utilizatori. La nceput, s-a utilizat transmisia multiplexat numai n poriunea denumit

transfer la distan (Fig. I.3). Ulterior, o dat cu dezvoltarea tehnologic s-a transmis

prin metode de multiplexare i n poriunea transfer zonal sau n anumite situaii n

poriunea acces pentru abonaii speciali. Exist dou procedee importante demultiplexare: multiplexarea cu partajare n frecven i multiplexarea cu partajare n

timp.

Centrala telefonic automat a nceput s fie utilizat dup anul 1900. Primele centrale

automate erau realizate cu motoare electrice (pas cu pas), comutatoare rotative i relee

electromagnetice. Centralele automate digitale au fost utilizate cu prioritate dup anul1980.

O central automat este capabil s indeplineasc urmtoarele roluri:

Sesizeaz terminalul care iniiaz o cerere de convorbire i furnizeaz tonul de apel;

Interpreteaz pulsurile sau tonurile DTMF formate de abonatul chemtor;

Realizeaz conectarea spre telefonul apelat (dac acesta aparine de aceeai

central), sau spre o alt central distant cu scopul de a prelungi legtura spretelefonul apelat.

Rolul unei centrale poate fi de conectare ntre abonaii locali (central local), sau de

direcionare spre abonatul distant (central de tranzit). O central de tranzit realizeaz

legturi ntre centrale.

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor

Identificai n Fig.3 elementele componente ale unei reele detelecomunicaii Identificai funciile ndeplinite de centrala telefonic automat

Elementele componente ale unei reele de telecomunicaii tradiionale, pot fi clasificate

n trei categorii:

TERMINALE, reprezentnd aparatele cu ajutorul crora se transmit i se

recepioneaz mesajele transportate de reea;

MEDII DE TRANSMISIE, reprezentnd canalele de comunicaie utilizate i care suntrealizate cu fir sau fr fir (wireless);

NODURILE DE COMUTAIE, care ajut la direcionarea corespunztoare a mesajelor

i corespund primelor centrale telefonice.

10


11/67

Sugestii metodologice

UNDE PREDM? Coninutul poate fi predat ntr-o sal care are videoproiectorsau flipchart.

CUM PREDM?

Se recomand utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de fixare a

noilor cunotine.

Organizare clasClasa poate fi organizat frontal sau pe grupe de 3-4 elevi. Metode de predare

Expunere Conversaie Problematizarea (de exemplu:De ce a fost necesar s se

inventeze telefonia?) Descoperirea

Mijloace de predare

Materiale suport:

O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni:

o Definiii, noiuni teoretice;o Imagini de exemplificare a tipurilor centraleo Schema bloc a unei reele telefonice

Activiti interactive, de genul urmator:

o Activiti de asociere ntre termeni de specialitate i semnificaiaacestorao Activiti de tip rebus cu noiunile nvate

Fie de lucruo

Materiale de evaluare:

11


12/67

Fia suport 1.2: Tipuri i topologii de reele de comunicaii electroniceCompetene:


Identific echipamentele reelelor de comunicaii electronice

TIPURI I TOPOLOGII DE REELE DE COMUNICAII ELECTRONICE

a) Tipuri de reele. Telecomunicaiile pot fi realizate prin intermediul unor reele de

transmisie a mesajelor. O reea de telecomunicaii este alctuit din conexiunile

necesare utilizatorilor acelei reele.

Evoluia reelelor de telecomunicaii a presupus:

dezvoltarea unei reele pentru transmisiile telegrafice (reeaua telegrafic);

dezvoltarea unei reele pentru transmisiile telefonice (reeaua telefonic);

dezvoltarea unei reele pentru transmisiile radio (reeaua comunicaiilor radio);

dezvoltarea unei reele pentru transmisiile de radiotelefonie celular (reeaua de

telefonie mobil); dezvoltarea reelei pentru transmisiile INTERNET (reeaua INTERNET), etc.

Printr-o strategie ce a urmrit compatibilitatea ntre reele, au fost standardizate

echipamente de interfa corespunztoare, care permit integrarea tuturor reelelor

existente ntr-o reea mondial de telecomunicaii.

Fiecare reea are la baz unul sau mai multe medii de transmisie. De-a lungul timpului

s-au folosit pentru realizarea conexiunilor, urmtoarele medii de transmisie:- legturi prin conductoare de cupru (simetrice i nesimetrice);

- legturi prin unde radio;

- legturi prin fibre optice.

Nevoia de informare rapid a impulsionat dezvoltarea reelelor de telecomunicaii. De

asemenea, necesitatea unei legturi de comunicaie peste oceanul Atlantic, a

determinat cutarea i aplicarea unor soluii tehnologice de vrf. Primul aparat care a

demonstrat rapiditatea cu care se transmite semnalul electric a fost telegraful, lansat

ntre anii 1837 1844. Aparatul telefonic ncepe s fie utilizat din 1876. Prima

12


13/67

transmisie radiotelegrafic este realizat n anul 1895 de Marconi. Apoi, n 1901 se

transmite cu succes peste oceanul Atlantic, prima radio-telegram. Transmisiile de

radiodifuziune au nceput a fi experimentate n perioada 1914 1918, iar transmisiile de

televiziune i au nceputul n perioada anilor 1939-1945.

Alte momente importante pentru dezvoltarea telecomunicaiilor:

Mrirea inductanei liniilor simetrice din cabluri (pupinizarea), aplicat cu

aproximaie dup 1900;

Utilizarea repetorului vocal (circa 1915);

Transmisia multiplexat a convorbirilor (circa 1920);

Utilizarea cablului coaxial (circa 1940);

Lansarea sateliilor pentru comunicaii (dup 1960);

Folosirea cablului cu fibre optice (dup 1975);

Utilizarea transmisiilor de radiotelefonie mobil (dup 1980);

Utilizarea pe scar larg a comunicaiilor prin INTERNET (dup 1990).

Majoritatea reelelor de telecomunicaii aflate n prezent n exploatare au proprietatea

de a fi fost iniial reele specializate, necesitnd n cazul transmisiilor digitale

echipamente de interfa i tehnici specifice de modulaie. n acest sens se potdelimitata:

reeaua de telegrafie, care permitea viteze digitale de transmisie sub 300 Bd ;

reeaua de telefonie clasic, ce permite transmisia de date n zona circuitului de

abonat, numai cu ajutorul modemurilor;

reelele publice pentru comutaia pachetelor de date, care transport datele

n conformitate cu protocolul X.25 ;

reelele de radio i televiziune, conectate prin legturi radio, prin reele deradiorelee, sau prin cabluri coaxiale, necesitnd modemuri pentru transmisia

datelor;

reelele de comunicaii mobile, care permit conectarea la reeaua fix

nvecinat, i care suport att transmisia semnalelor vocale, ct i a semnalelor

digitale ;

reelele private de radio destinate serviciilor de urgen, deintorilor de parcuri

auto, etc. ;

13


14/67

reelele private de telefonie (PABX Private Automatic Branch Exchange) ,

care n incinta unei ntreprinderi au utilizare privat, fiind conectate la o central

public prin una sau mai multe jonciuni ;

reelele private de calculatoare, numite LAN-uri (Local Area Network) .

n prezent, datorit progreselor tehnice i tehnologice, acest mod de abordareunilateral a reelelor a fost abandonat, fiind stimulat abordarea ce are la baz

conceptul de reea unica independent de serviciu (ISDN : Integrated Services Digital

Network), adic o reea digital cu integrarea serviciilor.

b) Topologii de reele.

Termenul topologie de reea se refer la dispunerea fizic n teren a elementelor

care compun o reea de comunicaii sau o reea de calculatoare. Topologia este un

termen consacrat, folosit cnd se fac referiri la configuraia spaial a reelei. Topologia

unei reele determin n bun msur performanele acesteia. Alegerea unei anumite

topologii influeneaz tipul de echipament necesar, posibilitatea de extindere a reelei,

modul n care este administrat reeaua. Diversitatea topologiilor presupune metode de

comunicaie diferite, iar aceste metode au o mare influen n reea.

Schema bloc simplificat a unei subreele de comunicaii este prezentat n fig. I.4.

Fig. I.4 SCHEM BLOC SUBREEA TC.(T: terminal; CL: central local; J: jonciune local; CT: central de tranzit;

JE: jonciune exterioar subreelei (distant))

CL

CL

CLCT

TT

T

T

T T

J J

J J

JEJ

14


15/67

n reeaua global de comunicaii electronice, exist topologii specifice subreelelor de

acces/distribuie i topologii specifice subreelelor de transmisie. Aceste topologii s-au

impus ca urmare unor considerente de implementare practic, de ntreinere i de

siguran n funcionare.

Topologii specifice distribuiei:

Principalul avantaj al unei structuri tip arbore este economic, deoarece asigur o

lungime minim posibil a cilor de transmisie prin reeaua de comunicaii electronice.

Dezavantajul major este inexistena reelei de rezerv. n figura I.5 este reprezentat o

stuctur tip arbore.

Fig. I.5 STRUCTURA TIP ARBORE (DE DISTRIBUIE)(T: terminal; C: concentrator; CL: central local; CT: central de tranzit)

T

T

T

T

T

T

T

T

C

C

C

C

CL

CL

CT

Structuri n arbore sau radiale specifice reelei de telefonie;

Structuri prin central privat;

Structuri pentru servicii Internet (reea magistral, inel, stea);

Structuri de tip CATV (reea magistral).

15


16/67

Accesul prin central telefonic privat (PABX) se caracterizeaz prin funcionare

independent, sau n reea. Conectarea la reeaua public se poate face cu linii

analogice sau ISDN. n figura I.6 este reprezentat o stuctur de acces prin PABX.

Fig. I.6 STRUCTURA TIP PABX

Principala structur utilizat pentru reeaua de comunicaii electronice n zona de

transmisie este topologia plas (interconectare total). Un asemenea tip de reea

este prezentat n figura I.7. Avantajul unei interconectri totale este existena unor rute

de rezerv, iar dezavantajul principal este costul mai mare.

Fig. I.7 STRUCTURA TIP PLAS( C: concentrator; CL: central local; CT: central de tranzit)

TELEFON 1

TELEFON n

FAX

PC

CentralPABX

CT

C

C

C

C C

C

CL

CL

CL

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor Identificai tipuri de reele de telecomunicaii; Identificai topologii de reele de telecomunicaii.

16


17/67


18/67

TEMA 2: REELE TELEFONICE PUBLICE PSTN

Fia suport 2: Reeaua de telefonie public (PSTN)Competene:


REEAUA DE TELEFONIE PUBLIC (PSTN)

PSTN (Public Switching Telecommunication Network) este o reea de circuite comutate,

utilizat iniial pentru comunicaii vocale i care are peste 800 milioane de abonai de

telefonie fix. La nceput a fost o reea de linii cu fire conductoare, destinat n

exclusivitate telefoniei analogice, dar de-a lungul timpului s-a transformat ntro reea n

cea mai mare parte digital, care deservete att telefonie fix (analogic sau digital)

ct i telefonie mobil celular. Canalul digital de baz n reeaua PSTN are debitul de

64 kb/s i corespunde canalului vocal de circa 4 KHz (300 Hz 3400 Hz).

Corespunztor, vechea metod de multiplexare cu partajare n frecven a fost nlocuit

cu multiplexarea cu partajare n timp. n figura I.8 este reprezentat simplificat modul de

utilizare a reelei de tip PSTN.

Fig.I.8 ROLUL REELEI PSTN

Mai bine de 100 de ani reeaua PSTN a asigurat transportul semnalelor vocale. Cu

ajutorul unor interfee specializate, plasate n zona de acces, vechea reea PSTN poate

s realizeze transportul semnalelor digitale provenite de la un PC, un telefon celular,

sau un Fax. Pentru transportul semnalelor digitale, reeaua PSTN modernizat,

folosete transmisii de tip PDH i n tot mai multe situaii transmisii de tip SDH.

18


19/67

Caracteristicile cele mai importante ale reelei PSTN:

Atribuirea resurselor necesare pentru transportul mesajelor se face permanent pe

toat durata comunicaiei

Comunicaia este bidirecional, fiind optimizat pentru banda vocal de la 300 Hz

la 3400 Hz

Transmisia informaiilor numerice se poate realiza cu ajutorul unui modem

Mediul de transmisie este divers: perechi de cupru, fibre optice, legturi radio.

n figura I.9 este reprezentat modul de utilizare al reelei PSTN att de telefonia

mobil, ct i de un abonat dintro societate cu central PABX.

Fig. I.9 MODURI DE UTILIZARE A REELEI PSTN

Transmisia n banda vocal.

Transmisia n banda frecvenelor vocale se face pe liniile metalice bifilare aeriene,

sau din cablurile urbane. Transmisiile multiplexate sunt transmisii de nalt frecven i

se pot realiza pe linii aeriene, pe linii din cabluri (simetrice sau nesimetrice), pe linii

radio (legturi prin radioreleu, legturi prin satelii de comunicaie) i prin utilizarea

fibrelor optice. n cazul transmisiilor multiplexate n frecven, legturile bilaterale se fac

de cele mai multe ori pe 4 fire. Excepie face transmisia multiplexat pe linia aerian,

Centrucomutaiecelular

PSTN

CentralPBAX

Telefon deinterior

PCM

Antenstaie

celular

O legtur telefonic se poate realiza prin trei moduri de transmisie:

transmisia n banda vocal;

transmisia multiplexat n frecven;

transmisia multiplexat n timp.

19


20/67

cnd sunt utilizate numai 2 fire. n acest caz, cele 2 sensuri ale unei convorbiri folosesc

benzi diferite de frecven.

O linie de transmisie pentru telecomunicaii este caracterizat n primul rnd de banda

de frecvene pe care poate s o transmit, sau prin numrul canalelor de transmisie.

Benzile de frecven ale celor mai importante linii de transmisie sunt urmtoarele:

0.150 KHz pentru linia aerian

0.550 KHz pentru liniie metalice simetrice din cabluri

0.60 KHz pentru liniile simetrice pupinizate din cabluri

0.60 MHz pentru liniile coaxiale

Banda frecvenelor care pot fi transmise pe linia aerian este limitat n primul rnd de

zgomotul produs de staiile de radioemisie pe unde lungi, i n al doilea rnd de

parametrii liniei.

Primele transmisii s-au fcut n banda frecvenelor vocale. Este cea mai simpl

transmisie. Pentru legtura de la abonat la central se folosete linia metalic cu 2 fire

(linia aerian sau linia torsadat din cabluri). Pentru legturi la distane mari s-au

practicat transmisii n banda vocal pe 4 fire (dou perechi din cablu), motivaia fiind

evitarea apariiei unor oscilaii posibile.

O legtur telefonic ntre 2 abonai se poate realiza din mai multe linii de transmisie,

conectate prin intermediul centralelor telefonice interurbane. Atenuarea maxim a unei

linii de transmisie n banda vocal (msurat la 800 Hz), nu trebuie s depeasc 10

dB. Aceast condiie determin lungimile maxime ale liniilor metalice folosite la

transmisia fr amplificare n banda vocal:

250 Km pentru linia aerian cu fire din cupru cu diametrul de 3 mm;

60 Km pentru linia aerian cu fire din oel cu diametrul de 3 mm;

15 Km pentru linia nepupinizat din cablu cu fire din cupru de 0,9 mm;

25 Km pentru linia nepupinizat din cablu cu fire din cupru de 1,4 mm;

50 Km pentru linia pupinizat din cablu cu fire din cupru de 0,9 mm.

Realizarea circuitelor telefonice de frecven vocal presupune utilizarea liniilor aeriene

cu fire din cupru dur, din bronz, sau din oel i a liniilor pupinizate sau nu din cabluri.

Liniile aeriene au o atenuare relativ mai mic, dar costul conductoarelor este mai mare,necesitatea unei rezistene mecanice impunnd seciuni mult mai mari. Un alt

20


21/67

dezavantaj al liniilor aeriene provine de la numrul limitat al transmisiilor telefonice de

frecven vocal care se pot realiza pe un traseu aerian. Datorit nlimii stlpilor i

distanei dintre fire ( 20 cm), nu s-au putut realiza simultan mai mult de 30 transmisii.

Un numr mai mare de transmisii n banda vocal se pot realiza prin folosirea liniilor

simetrice din cablul pupinizat, sau nepupinizat.

Perechile de conductoare ale liniilor metalice de transmisie n banda vocal sunt

conectate n centrala telefonic printr-un transformator de linie.

Funciile transformatorului de linie:

adaptarea dintre impedana caracteristic a liniei metalice i impedana

echipamentului din central;

separarea galvanic a liniei fa de echipament, necesar pentru protecia

echipamentului fa de tensiunile induse n linie;

adaptarea de la o linie aerian la o linie din cablu urban i apoi de la linia din cablu

la echipamentul din central (cazurile cnd liniile aeriene nu pot fi instalate n

localiti).

Se poate concluziona c transmisia n banda vocal se face de cele mai multe ori pe 2

fire (excepia provenind de la transmisia n band vocal la distane mari), iar transmisiamultiplexat (n nalt frecven) se face n majoritatea cazurilor pe 4 fire (excepia

provenind de la transmisia multiplexat pe o pereche aerien).

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor Identificai caracteristicile de baz ale reelei PSTN

Identificai elementele care condiioneaz transmisia telefonic n bandade baz

21


22/67


UNDE PREDM? Coninutul poate fi predat ntr-o sal care are videoproiector

sau flipchart.

CUM PREDM?

Se recomand utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de

predare i fixare a noilor cunotine.

Organizare clasClasa poate fi organizat frontal sau pe grupe de 3-4 elevi.

Metode de predare Expunere Conversaie

Problematizarea (de exemplu:De ce este utilizatvechea reea PSTN?)Descoperirea (de exemplu: Identificarea elementelorcare condiioneaz transmisia n banda vocal)

Mijloace de predare

Materiale suport:


o Definiii, noiuni teoretice;o Imagini de exemplificare a utilizrii reelelor PSTN


Activiti de asociere ntre termeni de specialitate i semnificaiaacestoraActiviti de tip rebus cu noiunile nvate

Fie de lucru


o Probe orale i scrise

22


23/67

TEMA 3: REELE TELEFONICE PRIVATE PABX

Fia suport 3: Structura unei reele de acces prin PABXCompetene:



STRUCTURA UNEI REELE DE ACCES PRIN PABX

Centrala proprie de ntreprindere tip PABX (Private Automatic Branch eXchange)

este o minicentral telefonic destinat unui grup de utilizatori, spre deosebire de

centrala clasic utilizat de companiile de telecomunicaii pentru a oferi servicii tuturor

utilizatorilor posibili.

Prima minicentral manual proiectat a fost denumit PMBX (Private Manual Branch

eXchange) i era destinat diverselor societi particulare, sau guvernamentale. O

central PMBX este reprezentat n figura I.10.

Fig. I.10 CENTRAL PRIVAT MANUAL

Automatizarea comutaiei (mai nti electromecanic i mai trziu electronic) a

determinat apariia minicentralelor PABX.

Deoarece astzi comutaia automat este generalizat, denumirea PABX este

tot mai frecvent nlocuit cu PBX (Private Branch eXchange).

23


24/67

Interconectarea prin PABX permite concentrarea traficului propriu unei societi, spre

reeaua PSTN. Posesorul de central PABX dispune de obicei i de reea poprie de

calculatoare, pentru care are nevoie de acces la Internet. De regul, traficul rezultant

poate fi satisfcut printr-o legtur cu exteriorul de cel puin 2048 Kbps. Un asfel de

debit corespunde multiplexului primar PCM.

Componena multiplexului primar PCM:

un canal pentru sincronizare

un canal pentru semnalizare

30 canale pentru comunicaii.

Prin utilizarea echipamentelor specifice multiplexului primar, legtura de 2048 Kbpspoate fi realizat pe dou perechi cu conductoare de cupru (dou linii de abonat). Cele

dou perechi metalice cu ajutorul tehnologiei de multiplexare nlocuiesc 30 de linii de

abonat. n situaiile cnd traficul este foarte mare, legtura cu exteriorul este realizat

prin fibr optic. n figura I.11 este reprezentat o schem posibil de conexiuni n cazul

unui acces prin PABX.

Fig.I.11 CONEXIUNE PRIN PABX

O central PABX permite interconectarea utilizatorilor din interiorul societii deservite,

fr a folosi reeaua PSTN exterioar. n cazul cnd abonatul chemat este din exterior,centrala PABX selecteaz automat canalul de ieire spre reeaua PSTN. Prin urmare

PABX

ReeaPSTN

24


25/67


26/67

1. Stabilirea conexiunilor (circuitului) dintre 2 utilizatori

2. Meninerea conexiunilor (circuitului) pe toat durata cerut de utilizatori

3. Deconectarea la cererea utilizatorilor

4. nregistrarea unor informaii de taxare

Faciliti oferite de diverse centrale PABX:

Csu vocal (mesagerie vocal)

Rspuns vocal interactiv

Apel de tip conferin

Afiare nume utilizator (serviciu hotelier)

Blocare acces extern (Nu deranjai)

Interfa pentru acces direct spre reelele de telefonie celular, determinndcosturi mai mici pentru societate

Posibilitate de parolare a oricrui telefon conectat la central

n prezent exist o tendin de migrare dinspre telefonia tradiional spre telefonia IP.

Prin urmare, n mod natural, a fost proiectat centrala telefonic IP-PBX care reuete

s mbine cu succes funcionalitile standard ale centralelor telefonice clasice de tip

PABXcu avantajele i beneficiile tehnologiei VoIP (Voice over Internet Protocol).

CentralaIP-PBX:

- comut apeluri dinspre i nspre orice reea de voce existent: PSTN, ISDN, reea

celular.

- este uor de interconectat cu sistemele de telefonie bazate pe standarde clasice de

comutaie sau cu sisteme de tip VoIP, putnd fi folosit ca o extensie a centralelor

deja implementate.

Realizarea unei centrale IP-PBX presupune un calculator, unprogram de

aplicaie i cartele specializate (plci PCI).

O astfel de central (de birou) permite abonailor conectai s efectueze

convorbiri ntre ei i s se conecteze ctre oricare alt telefon din exterior. Semnalul

vocal VoIP parcurge cea mai mare parte a transmisiei sub forma pachetelor IP, prin

reeaua Internet. El este apoi transformat n semnal vocal normal i introdus n reeaua

telefonic prin intermediul unui echipament gateway (swich de telefonie). Exist

dispozitive hardware VoIP, care realizeaz conversia vocii n pachete IP. Acestea

permit conectarea la Internet i efectuarea convorbirilor telefonice internaionale frajutorul unui PC. n acest caz, conectarea telefonului hardware la Internet se face

26
http://www.centraleip.ro/glosar/#ip-pbxhttp://www.centraleip.ro/glosar/#pabxhttp://www.centraleip.ro/glosar/#voiphttp://www.centraleip.ro/glosar/#ip-pbxhttp://www.centraleip.ro/glosar/#ip-pbxhttp://www.centraleip.ro/glosar/#pstnhttp://www.centraleip.ro/glosar/#voiphttp://www.centraleip.ro/glosar/#ip-pbxhttp://www.centraleip.ro/glosar/#pabxhttp://www.centraleip.ro/glosar/#voiphttp://www.centraleip.ro/glosar/#ip-pbxhttp://www.centraleip.ro/glosar/#pstnhttp://www.centraleip.ro/glosar/#voip


27/67

similar unui PC, prin adres IP. La cele dou capete ale unei conexiuni VoIP pot fi

calculatoare, hardware VoIP, telefoane clasice sau aparate fax, n orice combinaie.

Preul unei convorbiri prin Internet este de cteva ori mai ieftin dect preul unei

convorbiri tradiionale.

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor Identificai blocurile caracteristice unei centrale PABX Identificai funciile i facilitile oferite de centrala PABX

27


28/67

Laborator

Sugestii:


UNDE PREDM? Coninutul poate fi predat ntr-o sal care are videoproiectorsau flipchart i n laborator.

CUM PREDM?

Se recomand: utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de

predare i fixare a noilor cunotine. o or de laborator

Organizare clas frontal sau pe grupe de 3-4 elevi n sala de clas pe grupe n laborator

Metode de predare Expunere Conversaie

Problematizarea (de exemplu:De ce a fost necesar sse proiecteze o central PABX)Descoperirea (de exemplu: Asemnri i deosebiri

ntre PABX i IP-PBX) Experimentul (de exemplu: Utilizarea centralei PABX /IP-PBX )

Mijloace de predare

Materiale suport:


o Definiii, noiuni teoretice;o Imagini de exemplificare a structurii pe blocuri a unei centrale PABX



Fie de lucru Fie de laborator


28


29/67

TEMA 4: REELE ISDN

Fia suport 4: Structura i serviciile reelei de tip ISDNCompetene:



STRUCTURA I SERVICIILE REELEI TIP ISDN

Structura

Apariia sistemelor de comutaie i de transmisiuni digitale a deschis perspective

considerabile pentru telecomunicaii i informatic, deoarece acestea pot realiza un

transfer rapid i sigur de inforamaii diverse (voce, date, texte, imagini), rspunznd

astfel cerinelor abonailor privind diversificarea serviciilor i asigurarea unei caliti

deosebite pentru acestea.

ncepnd cu anii *80 reeaua de telecomunicaii a evoluat spre ISDN (reea digital cu

integrarea serviciilor), mai nti oferind servicii de band ngust (canale de 64 kbit/ssau n x 64 kbit/s, unde n


30/67

Denumiri acceptate pentru interfeele de acces n reeaua ISDN:

Interfaa de baz BRA (Basic Rate Access)

Interfaa primar PRA (Primary Rate Access)

ISDN de band larg B-ISDN (Broadband ISDN)Accesul de tip BRA:

- const n 2 canale cu viteza de 64 Kb/s i un canal pentru semnalizri cu viteza de

transmisie 16 Kb/s, rezultnd un total de 144Kb/s;

- tip de acces destinat abonailor particulari conectai la central prin intermediul

firelor de cupru, dar cu condiia ca distana de conectare s fie mai mic de 5,5 Km.

Dac distana este mai mare, conectarea ISDN necesit echipamente de

regenerare, care mresc costul serviciului.Accesul de tip PRA:

- este caracteristic multiplexului primar PCM de tip E1, sau T1. n acest caz

conectarea la centrala ISDN se face pe 4 fire de cupru, cte 2 conductoare pentru

fiecare sens de transmisie. Multiplexul E1 corespunde la un debit de 3264 Kb/s,

adic 2048 Kb/s (30 canale pentru mesaje digitale + 2 canale pentru semnalizri).

Multiplexul T1 corespunde la un debit de 2464 Kb/s, adic 1544 Kb/s (23 canale

pentru mesaje digitale + 1 canale pentru semnalizri);

- tip de acces folosit n mare msur pentru conectarea centralelor PABX la centrala

ISDN.

n figura I.13 este reprezentat modul de conectare al unui abonat la reeaua ISDN.

R S T U

S

S

T

T

U

U

Term.non ISDN

Term.ISDN

Term.ISDN

TA NT2 NT1

NT2 NT1

NT2 NT1

Reeacomutat

Reea depachete

Reeaprivat

ISDNswitch

ISDNswitch

Fig. I.13

30


31/67

Semnificaia notaiilor din figura I.13:

NT1 este terminal de reea ISDN, care asigur interfaa dintre central i linia

de abonat pe dou fire de cupru, n vederea transmisiei digitale de 144 Kb/s.

NT2 este terminal de reea (la abonat), care realizez interfaa de la

transmisia digital pe dou fire la transmisia pe 4 fire (emisie/recepie) nterminalul ISDN/non ISDN.

TA reprezint adaptorul pentru terminalul non ISDN

U este o conexiune de la central spre abonatul BRA pe dou fire

T reprezint linia de abonat pe 2 fire de cupru

S reprezint o conexiune pe 4 fire (cte 2 pentru fiecare sens)

R reprezint conexiunea dintre un terminal non ISDN i adaptorul ISDN

B-ISDN permite debite ncepnd de la 2 Mb/s la peste 600 Mb/s. La aceste viteze se

utilizeaz modul de transfer ATM (Asynchronous Transfer Mode).

Transferul asincron ATM este utilizat n transmisiile cu comutaie de pachete

caracteristice comunicaiilor prin Internet, sau n transmisiile cu comutaie de celule

caracteristice comunicaiilor de tip B-ISDN.

Tehnica ATM transfer pachetele de date, sau celulele de informaii n mod asincron pe

circuitul de comunicaie. Fiecare celul sau pachet, conine explicit informaia de rutare

n headerul (antetul) asociat. Celulele care provin de la utilizatori diferii, conin

informaiile de rutare n antet i vor putea parcurge circuitul ntr-o ordine arbitrar,

ceea ce permite o multiplexare statistic a canalelor cu transfer ATM. Celulele sau

pachetele aparinnd aceluiai utilizator pot fi transmise la intervale neregulate.

Modul ATM. Modul de transfer asincron folosit n comunicaiile de tip B-ISDN, este

asociat cu evoluia comutaiei de pachete, fiind o tehnic de transmisie bazat pecelule informaionale i orientat pe conexiune. S-a dezvoltat ca urmare existenei

unor cereri de servicii de tip B-ISDN (servicii care necesit band larg, avnd nevoie

de canale cu trafic de mare vitez : 2 600 Mbps).

Deosebiri ntre cele dou tipuri de servicii, ISDN i B-ISDN:

- dac n cadrul ISDN este disponibil o lrgime de band mai mic de 2 Mbps

(n 64 Kbps), n cadrul serviciilor B-ISDN sunt disponibile lrgimi de band care

depesc 2 Mbps i pot atinge 600 Mbps ;

31


32/67


33/67

Prin utilizarea ISDN de band larg bazat pe ATM, cu o reea de transmisie realizat

cu fibre optice, se asigur abonatului acces de la terminalul su la orice tip de serviciu.

Aceast evoluie influeneaz structura topologic a reelei de telecomunicaii.

n cazul conectrii ISDN la Internet, viteza oferit de accesul BRA este 128 Kb/s, ceea

ce este mai mult dect maximul posibil obinut prin modem (56 Kb/s, dar cu o linie frzgomot!). Legturile pe 4 fire de cupru ofer viteze mult mai mari.

Reeaua ISDN poate fi privit ca un ansamblu de servicii i echipamente digitale,

amplasate pe primele trei straturi ale modelului OSI (nivelul fizic/interfa, nivelul

legturii de date, nivelul reea), acestea permind accesul simultan la servicii de voce

i de date. n cazul serviciului de videoconferin, reeaua ISDN permite transmisii

simultane de convorbiri, imagini, texte, ntre mai muli abonai.

Succesul tehnologiei ISDN poate fi discutat din dou puncte de vedere:

pe de o parte, accesul BRA oferit ca o alternativ mai performant dect

accesul prin modem pe fire de cupru, n momentul de fa este depit de

performanele accesului prin ADSL

pe de alt parte, accesul PRA este o reuit ISDN, mai ales dac reeaua

telefonic este privit ca o plas de fire conectate n centre de comutare

ISDN i prin urmare contientizm modul de conectare al centralelor PABX

Abordarea serviciilor ISDN implic un transfer digital.

Accesul de baz, denumit ISDN - BRA, asigur transmisii de date la

viteze de 144 Kb/s pe o pereche tradiional de 2 fire din cupru.

Accesul primar, denumit ISDN PRA, asigur transmisii la viteza de

2048 Kb/s pe dou perechi de 2 fire din cupru.

Exist posibilitatea de acces multiplu, cnd mai multe terminale sunt conectate la

aceeai linie digital.

n accesul ISDN BRA, pot fi conectate 8 terminale cu 8 numere de

selecie, dintre care 2 pot funciona simultan (sunt disponibile 2 canale B).

n cazul ISDN PRA, se pot instala un numr practic nelimitat de posturi

suplimentare, dintre care 30 pot funciona simultan.

33


34/67

Pentru a folosi linia de abonat cu dou fire metalice, la transmisii numerice n ambele

sensuri, sunt necesare tehnici de prelucrare complexe. n primul rnd trebuie eliminat

componenta de c.c. care ar rezulta n linie datorit impulsurilor binare. Prin urmare, se

utilizeaz un cod de linie ternar (uneori cuaternar) cu component continu nul. De

asemenea, n cazul funcionrii duplex, cnd au loc transmisii numerice simultane nambele sensuri, semnalul reflectat (ecoul) pe o linie lung poate fi comparabil cu

semnalul recepionat (puternic atenuat de linia lung). Se impune evident eliminarea

efectelor ecoului.

Metoda anulrii ecoului se bazeaz pe calcularea automat i adaptiv a

semnalului de ecou, corespunztor transmiterii datelor pe o linie fizic, urmat de

scderea acestuia din semnalul de date recepionat. Aceast metod implic utilizareaunor componente specializate n anularea ecoului (circuite integrate VLSI) i circuite

difereniale, care realizeaz trecerea de la 2 la 4 fire i de la 4 la 2 fire. Dimensionarea

circuitelor difereniale se face avnd n vedere variaia impedanei buclei n domeniul

frecvenelor de lucru.

Serviciile oferite de ISDN sunt mult mbuntite comparativ cu cele posibile n reeaua

clasic:

n reeaua PSTN utilizarea simultan a mai multor aparate de comunicaie

necesit o linie pentru fiecare aparat. Prin urmare, ar fi nevoie de o linie

pentru Fax, alta pentru telefon, alta pentru PC, etc. O asemenea abordare

este complicat de instalat i cost mult.

Prin tehnici de rutare bine proiectate, informaiile digitale provenite de la

diverse surse pot s fie direcionate ctre destinaiile corecte. Cu o

singur linie digital, se pot realiza comunicaii simultane n mai multe

direcii, la parametri optimi, fr zgomote i fr interferene. Tehnologia

ISDN este esenial, deoarece serviciile digitale integrate pot fi asigurate

utiliznd o interfa integrat i standardizat.

Dac n sistemul clasic de telefonie stabilirea unei conexiuni prin modem

dureaz ntre 30 i 60 secunde, n reeaua ISDN stabilirea unei conexiuni

se face n mai puin de 2 secunde (se trimite un pachet de semnalizare

digital pe un canal separat de canalul de comunicaie). n plus,

echipamentul telefonic ISDN este capabil s afieze numrul de telefon al

chemtorului i s direcioneze mesajele spre PC, Fax, sau telefon.

34


35/67

Reelele de band larg pot permite apeluri multi-media, cu cel puin 2 conexiuni (de

voce i de imagine), de asemenea conexiuni punct la multipunct (distribuie TV) i

conexiuni multipunct la multipunct (videoconferine).

35


36/67

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor Identificai interfee i echipamente specifice reelei ISDN Identificai facilitile oferite de tehnologia B-ISDN

36


37/67



sau flipchart i n laborator.

CUM PREDM?




Metode de predare Expunere

Conversaie Problematizarea (de exemplu: Cum poate sfuncioneze transmisia ATM?)Descoperirea (de exemplu: Identificarea unorechipamente necesare n reeaua ISDN)

Experimentul (de exemplu: Vizualizarea unor semnalespecifice ISDN i utilizarea unor echipamente ISDN )

Mijloace de predare

Materiale suport:


o Definiii, noiuni teoretice;o Imagini de exemplificare a modului de conectare a unui abonat la

reeaua ISDN





37


38/67

TEMA 5: REELE DE CABLU TV (CATV)

Fia suport 5.1: Structura unei reele CATVCompetene:



STRUCTURA UNEI REELE CATV

Televiziunea prin cablu este un sistem de difuzare a unor programe TV, radio

FM i a altor servicii pentru consumatori, cu ajutorul semnalelor de radio-frecven,

transmise spre aparatele de recepie prin intermediul unei reele fixe realizat cu fibr

optic sau cu cablu coaxial.

Televiziunea prin cablu a aprut n paralel cu televiziunea tradiional radiodifuzat, a

crei recepie necesit o anten.

Trebuie fcut observaia c denumirea CATV are mai multe proveniene, dar toate

cu aceeai semnificaie:

- televiziune prin cablu (CAblu TV);

- televiziune cu anten colectiv (Community Antena TV);

- televiziune cu acces colectiv (Community Access TV).

nceputurile televiziunii prin cablu sunt legate de unele deficiene de propagare a

semnalului de televiziune. Primul sistem de televiziune prin cablu a fost utilizat spre

sfritul anilor '40, lansarea lui fiind datorat imposibilitii recepiei cu o antenobinuit n zonele unde vizibilitatea direct ntre antena emitorului i antena

receptorului nu era posibil. Astfel de situaii erau frecvente n zonele muntoase. Ca

urmare, n localitile de peste muni au fost montate antene speciale (de dimensiuni

mari i amplasate la nlime), cu ajutorul crora se putea recepiona semnalul TV, care

era apoi distribuit populaiei prin reea de cablu coaxial. O astfel de anten, special

construit pentru o colectivitate, se numea Community antena (anten colectiv).

De asemenea, difuzarea televiziunii prin cablu s-a dezvoltat iniial i n oraele mari,fiecare ansamblu de locuine fiind dotat cu o anten colectiv i un amplificator colectiv.

38


39/67

Mai departe semnalul TV era distribuit printr-o reea fix realizat cu cablu coaxial. Se

proceda n felul acesta pentru:

evitarea pdurilor de antene individuale care ar fi determinat un aspect

neplcut.

evitarea problemelor datorate perturbaiilor industriale precum imultiplele reflexii datorate construciilor.

n figura I.14 este reprezentat un sistem de recepie i distribuie colectiv.

Sistemul poate permite recepia comun ntr-un ansamblu de locuine, ntr-un cartier,

sau chiar ntr-un ntreg ora. Semnalele de FIF, UIF sau SHF, sunt amplificate pentru

fiecare canal n parte, iar pe canalul de microunde este i demodulat MF respectiv

remodulat MA n gama de UIF. Semnalele obinute sunt apoi aplicate unui sistem de

nsumare i distribuire pe mai multe direcii de distribuie, care transfer recepia spre

anumite ansamble de locuine.

n cazul n care distanele sunt mari este necesar ca pe linia de distribuie s se

instaleze amplificatoare suplimentare pentru refacerea nivelului de semnal. Dac este

nlocuit cablul coaxial cu fibra optic, va crete distana dintre amplificatoarele

amplasate pe traseul de distribuie. Fibra optic se caracterizeaz prin atenuare mult

mai mic, dar necesit transformri digitale ale semnalului de radiofrecven.

Sistemele de recepie colectiv prezint marele avantaj de a asigura o recepiecorespunztoare pentru toate receptoarele cuplate la sistem, indiferent de condiiile

locale de recepie.

AmplificatorUIF

ReceptorSHF/UIF

Amplificatordistribuitor

Linie dedistribuie

SUMATOR

AmplificatorFIF

Linii de distribuie

Receptoare TV

Fig. I.14 Sistem CATV

39


40/67

Dezvoltarea i perfecionarea instalaiilor de recepie colectiv, coroborat cu cererea

unui numr ct mai mare de programe TV a condus la apariia reelelor de distribuie de

band larg, realizate cu cablu coaxial din cupru sau cu fibr optic. n acest mod se

poate distribui ntr-un ntreg ora sau o zon a rii o gam larg de programe TV i

Radio, emise terestru sau prin intermediul sateliilor. Punctul central ntro reea CATVeste staia de recepie i retransmitere a programelor radiodifuzate terestru sau prin

satelii. Toate semnalele video i audio recepionate sunt prelucrate, amplificate i

transmise n reeaua de distribuie. Amplificatoarele intermediare amplasate pe

parcursul lanului de distribuie au rolul de a menine pentru toi abonaii, calitatea

optim de recepie.

Etapele evoluia reelelor CATV de band larg: mai nti s-a transmis ntr-o band cu frecvena maxim de 300 MHz, ceea ce

permitea un numr de circa 24 programe TV, 27 programe Radio stereo (n

gama UUS) i 16 programe audio digitale;

s-a transmis apoi ntr-o band cu frecvena maxim de 450 MHz, ceea ce

permitea un numr de maxim 35 programe TV, 30 programe Radio stereo (n

gama UUS) i 16 programe audio digitale;

s-a transmis i muli furnizori CATV transmit i astzi ntr-o band cu limitasuperioar 550 MHz;

operatorii care dein cea mai performant tehnologie analogic n domeniul

CATV retransmit ntr-o band cu frecvena maxim la circa 800 MHz.

Dac sistemele CATV mai vechi erau proiectate pentru o band de 300 400 MHz,

sistemele moderne pot funciona n banda de frecvene de la 50 MHz pn la 800 MHz.

Avnd n vedere c transmisiile de televiziune analogic necesit 6 - 8 MHz/canal,

rezult c se pot oferi abonailor foarte multe programe, utilizndu-se tehnica de

multiplexare n frecven (FDM). Prin urmare este posibil ca mai multe programe

(canale) s fie difuzate pe acelai cablu, fr a fi necesar s utilizm cte un circuit

separat pentru fiecare canal (program). Separarea (alegerea) unui canal din semnalul

multiplexat se face cu ajutorul selectorului (tuner/circuit de acord) prevzut n aparatul

de recepie (Televizor, Radio, Video-Recorder). Acest mod de retransmisie este

reprezentat n figura I.15.

40


41/67

Exist programe TV care sunt transmise abonailor att prin radiodifuzare, ct i prin

reele CATV, de regul n benzi de frecven diferite. Exist de asemenea anumite

programe TV care sunt distribuite exclusiv prin reeaua CATV, acestea avnd un regim

mai relaxat din punctul de vedre al unor restricii impuse de societate.

Difuzarea televiziunii analogice prin cablu este realizat printro transmisie de band

larg. n acest caz, un echipament terminal de linie plasat la un capt al reelei CATV,

transmite un numr de programe TV pe acelai cablu la care sunt conectate

receptoarele TV ale abonailor. La nceput transmisia a fost unidirecional, fcnd

posibil utilizarea amplificatoarelor. O astfel de reea este organizat n arbore i poate

atinge zeci de kilometri (Fig. I.15).

Transformarea reelei de cablu CATV i ntr-o reea de acces la Internet a fost

posibil prin mparirea benzii de frecvene a unui singur cablu n doua pri:

banda de frecvene joase folosite pentru transmisia napoi spre

echipamentul de linie (upstream);

banda frecvenelor nalte folosit pentru transmisia nainte

(downstream) de la echipamentul de linie spre receptoarele TV ale

abonailor.

Astfel reeaua CATV s-a transformat din reea unidirecional n reea bidirecional.

Cablul utilizat pentru transmisia de band larg este cablul coaxial cu impedana

caracteristic de 75 . O aplicaie la un moment dat a fost urmtoarea :

1. Banda 5-116 MHz utilizat pentru sensul napoi (spre echipamentul de linie);

2. Banda 168-300 MHz utilizat pentru sensul nainte (spre abonai);

3. Banda 116-168 MHz cu rol de separare a celor dou sensuri.

Echipamentterminal de linie

(SUMATOR)

TV1TVn

Fig. I.15 COMUNICAIE NTR-UN SINGUR SENS

41


42/67

Separarea celor doua sensuri permite realizarea repetoarelor necesare pentru

amplificarea simultan a semnalelor transmise bidirecional. Schema bloc a unui repetor

care permite 2 sensuri de transmisie pe un singur cablu este redat n Fig. I.16

Prin urmare, aceast abordare a determinat transformarea reelei CATV dintr-o reea

punct la multipunct, ntro reea punct la punct, ceea ce a permis utilizarea ei ca

modalitate de acces la comunicaiile prin Internet. Conexiunea prin reea de televiziune

prin cablu (CATV) este asemntoare conexiunii tip reea ISP. Deosebirea provine de la

modul de transmitere a datelor n reea. n acest caz pe acelai suport fizic sunt create

mai multe canale de transmisiune prin utilizarea unor semnale purttoare, de frecvene

diferite. Astfel este posibil s se transmit simultan pe acelai suport fizic semnale de

televiziune i semnale de date. Cablul coaxial permite o vitez de transmisie ridicat,

superioar celei posibile pe o linie telefonic obinuit. Este necesar ns un

echipament de interfa special (modem de cablu CATV), care transform semnalele

binare ale calculatorului n semnale potrivite a fi transmise pe cablu coaxial. n figura

I.17 este reprezentat un modem de cablu.

FTS

FTJA

Adownstream

upstreamnapoi

nainte

Fig.I.16 REPETOR PENTRU TRANSMISIE BIDIRECIONAL

42


43/67

Fig I.17 MODEM REEA CATVDifuzarea televiziunii prin cablu se face n mod preponderent n America de Nord,

Europa, Australia, Asia de Est i se face frecvent n America de sud i n Orientul

Mijlociu. Televiziunea prin cablu nu s-a putut implementa cu succes n Africa, datorit

mprtierii aparatelor de recepie, ceea ce implic ineficien economic.

Un alt aspect este apariia i dezvoltarea televiziunii radiodifuzate prin satelii de

comunicaii, ceea ce constituie o concuren pentru televiziunea prin cablu. n Africa de

Sud, recepia DBS (Direct Broadcasting Satelit) este mai popular dect difuzarea prin

reea CATV.

Din punct de vedere tehnic, o reea CATV modern presupune distribuirea unui numr

de canale de televiziune recepionate i mixate ntr-o locaie central, spre abonaii unei

comuniti, prin intermediul unei reele ramificate realizat cu fibre optice i/sau cu

cabluri coaxiale. Sunt utilizate de asemenea amplificatoare de band larg. ncepndcu sfritul anilor `90, arhitectura CATV cea mai performant poart denumirea Hybrid

fiber coaxial network, ceea ce nseamn c o reea CATV modern folosete i fibr

optic i cablu coaxial.

Sistemele tradiionale de televiziune prin cablu au funcionat i nc funcioneaz n

domeniul analogic, adic au multiplexat semnale standard de radiofrecven. n ultimii

ani au aprut operatori CATV care ofer tehnologie digital. n cazul tehnologiei

digitale, semnalul CATV este multiplexat n timp.

43


44/67

Avantajele televiziunii digitale sunt :

transmisia digital este mai rezistent la zgomote;

prin tehnici speciale de codare i compresie se ajunge ca un canal TV

digital s necesite numai 10 20% din banda canalului analogic;

transmisia digital de televiziune poate fi mai uor criptat, ceea ce este

indicat pentru televiziunea la cerere;

transmisia digital de televiziune se poate face pe linia telefonic de

abonat, prin utilizarea unor tehnici speciale.

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor Identificai n figurile 14, 15 i 16 elemente de structur a unei reele CATV Identificai modaliti de transmisie n reele CATV

44


45/67


UNDE PREDM? Coninutul poate fi predat ntr-o sal care are videoproiectorsau flipchart.

CUM PREDM?


predare i fixare a noilor cunotine. Organizare clas

frontal sau pe grupe de 3-4 elevi n sala de clas Metode de predare

ExpunereConversaie Problematizarea (de exemplu: De ce a fost necesartransformarea reelei CATV din unidirecional nbidirecional?)Descoperirea (de exemplu: Identificarea unorechipamente necesare n reeaua ISDN)

Experimentul (de exemplu: Determinarea numrului deprograme TV ce pot fi transmise n diverse lrgimi deband)

Mijloace de predare

Materiale suport:


o

Definiii, noiuni teoretice;o Imagini de exemplificare a struturii unei reele CATV



Fie de lucru


o Probe orale i scrise.

45


46/67

Fia suport 5.2: Acces la Internet prin reele CATVCompetene:



ACCES LA INTERNET PRIN REELE CATV

Cablul coaxial permite transmisii bidirecionale (partajate n frecven) i totodat are o

capacitate foarte mare de transmisie. Semnalele TV ocup numai o poriune din banda

de frecven a reelei CATV. Prin urmare exist o disponibilitate de band de frecven,care poate fi utilizat pentru servicii de INTERNET, sau de telefonie IP.

Internetul de band larg este un serviciu oferit de operatorii CATV, cu ajutorul

modemului de cablu care transform semnalele binare n semnale de reea,

transferabile pe cablul coaxial.

O problem care exist n reelele CATV mai vechi, provine de la amplificatoarele de

band larg montate de-a lungul reelei i care sunt unidirecionale (sensul permis estecel de la operator spre abonat). Pentru a fi posibil i sensul de transmisie de la abonat

spre operator, este necesar s se nlocuiasc amplificatorul cu un repetor special.

Transmisia prin modem CATV permite accesul rapid la Internet prin intermediul

infrastructurii de difuzare a programelor de televiziune prin cablu.

Tehnica de realizare a unui modem CATV utilizeaz canalele de transmisie specifice

difuzrii TV prin cablu, utilizatorul de modem avnd pentru recepia datelor ntreaga

lrgime de band a unui canal TV (6-8 MHz /downstream), iar pentru transmisia

datelor o lrgime de band mai mic, de regul 2 MHz. Un modem de cablu are

receptorul acordat pe un canal TV situat ntre 50 i 800 MHz, iar emitorul transmite

ntr-o band de 2MHz situat sub 50 MHz. Un modem CATV permite recepia datelor la

viteze de 30-40 Mb/s i emite cu viteze de 2-3 Mb/s. Dei abordrile nu sunt n totalitate

standardizate, de regul la recepie se utilizeaz tehnica de modulaie QAM cu 64 sau

256 puncte, iar pentru emisie modemul poate utiliza modulaia cu deplasare de faz n

cuadratur QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). Reelele de difuzare a programelor

TV prin cablu coaxial permit transmisia simultan a programelor de televiziune, a

46


47/67

datelor i a comunicaiilor telefonice, dac etajele de amplificare ale reelei sunt

convertite de la unidirecional la bidirecional i dac abonatul are instalat modem

CATV. ntre un modem de band audio destinat reelei de telefonie public i un

modem de cablu coaxial diferena esenial provine de la banda de frecven

disponibil. Banda modemului CATV este de aproximativ de 2000 ori mai mare dect amodemului de band vocal.

Accesul la Internet prin reea CATV necesit:

un modem de cablu(MC) amplasat la abonatul reelei

un echipament modem terminal (EMT), amplasat n staia terminal a

operatorului de CATV. Echipamentul modem terminal (EMT) este cunoscut n

documentaia de specialitate sub denumirea CMTS (Cable Modem Termination

System).

n figura I.18 este reprezentat modul de realizare a accesului de band larg cu ajutorul

infrastucturii CATV.

Un modem de cablu realizeaz o comunicaie digital bidirecional pe canale de

radiofrecven oferite de infrastructura unei reele CATV. Multiplicarea reelelor hibride

(HFC Hybrid Fiber Coax), a determinat proiectarea primelor modemuri de cablu (circa

1990), care de la nceput au fost gndite cu transmisie asimetric. S-a avut n vedere cun abonat are nevoie de un trafic asimetric: o vitez nu foarte mare de la abonat spre

MC1

MC2 MC4

MC3

EMT(CMTS)

Fig. I.18 ACCES DE BAND LARG LAINTERNET

47


48/67

operator (upstream) i o vitez maxim posibil dinspre operator spre abonat

(downstream). Acceptarea acestui aspect a fost esenial deoarece din punct de vedere

tehnic era foarte dificil i scump s se asigure un debit upstream de mare vitez, n

situaia n care operatorul CATV utiliza deja o band suficient de mare n direcia

downstream. Tehnologia modemului de cablu a fost repede acceptat, avnd nvedere c n SUA erau aproximativ 25 milioane de utilizatori, la finele anului2005.

Echipamentul modem terminal (CMTS) are rolul de a oferi servicii de date cu

vitez mare (comunicaii Internet prin cablu i telefonie IP) abonailor reelei CATV.

Echipamentul CMTS este conectat prin canale de mare capacitate la reeaua Internet.

Acest echipament poate gestiona de la 4 000 modemuri de cablu la peste 150 000

modemuri de cablu. n figura I.19 este reprezentat un echipament modem terminal.

Fig. I.19 ECHIPAMENT MODEM TERMINAL (CMTS)

Tehnica de transmisie a datelor prin intermediul unei reele CATV a fost recent

standardizat i poart denumirea prescurtat DOCSIS (Data Over Cable Service

Interface Specification). Tehnologia DOCSIS definete necesitile de interfa pe

suportul de comunicaii CATV, pentru transmisii de date. Prin aceast tehnologie se pot

face transferuri de date cu viteze foarte mari, prin intermediul reelelor CATV. Utiliznd

standardul DOCSIS, operatorii CATV ofer servicii de Internet abonailor, accesul

realizndu-se prin infrastructura existent de tip HFC (Hybrid Fibre Coaxial).

Spreabonai

SpreInternet

48


49/67

Prima specificaie DOCSIS a fost versiunea 1.0, aprut n martie 1997, revizuit destul

de repede prin versiunea 1.1 prezentat n aprilie 1999. Din cauza cererilor tot mai mari

de servicii simetrice n timp real, servicii de acest tip fiind i telefonia IP, standardul

DOCSIS a mai fost revizuit nc odat, pentru creterea vitezelor de transmisie de la

utilizator spre Internet (sens upstream). A rezultat n acest fel varianta DOCSIS 2.0,prezentat n ianuarie 2002.

Organizaia ITU (International Telecommunications Union) a adoptat cele dou variante

DOCSIS ca standarde internaionale. n acest sens exist recomandarea J112 Anexa

C pentru varianta 1.1, respectiv recomandarea J122 pentru varianta 2.0. Deoarece

benzile de frecven ale canalelor utilizate sunt diferite n sistemele CATV american i

european, a trebuit s se fac o adaptare a standardului DOCSIS pentru a fi utilizabil n

Europa. A rezultat EuroDOCSIS, care ine seama c dac n SUA un canal CATV are

o lrgime de 6 MHz (conform cu sistemul NTSC), n Europa acelai canal are lrgimea

de 8 MHz (conform cu sistemele PAL sau SECAM). n aceste condiii standardul

EuroDOCSIS permite viteze downstream (de descrcare din reea) mai mari,

deoarece se folosete un canal cu lrgimea mai mare.

Caracteristici ale standardului DOCSIS:

- raportat la nivelele OSI standardul realizeaz operaii pe nivelul 1

(fizic/interfa) i nivelul 2 (MAC Media Access Control);

- lrgimile de band utilizate de varianta 1.1 cresc progresiv n funcie de

ncrcarea reelei de la 200 KHz la 3,2 MHz, iar la varianta 2.0 de la 200 KHz

la 6,4 MHz;

- modulaia folosit este digital de tip QAM (Modulaie de amplitudine n

cuadratur) i QPSK (Modulaie de faz n cuadratur); pentru descrcri din

reeaua CATV (downstream) se utilizeaz modulaia cu 64 sau256 niveleQAM; pentru transmisii spre reea (upstream) se folosete modulaia QPSK

sau modulaia cu 16 nivele QAM; varianta 2.0 este capabil s fac transmisii

spre reea (upstream) la viteze mai mari prin folosirea modulaiei cu 32 sau

64 nivele QAM;

- accesul MACse poate face TDMA (Acces multiplu cu diviziune n timp) sau

CDMA (Acces multiplu cu diviziune n cod); n comparaie cu accesul tip

Ethernet CSMA/CD, n cazul DOCSIS sunt mai puine coliziuni, deoareceaccesul se face n mod deterministic;

49


50/67

- viteza de transmisie este dependent de caracteristicile amintite anterior i

are valorile : viteza dinspre reea (downstream) este maxim 38 Mbps, iar spre

reea (upstream) este maxim 10 Mbps (1.0), respectiv maxim 30 Mbps (2.0);

varianta european poate atinge o vitez downstream de 51 Mbps.

Varianta DOCSIS 3.0, finalizat n anul 2006 este capabil s fac transmisii

downstream cu viteze de 400 Mb/s, respectiv transmisii upstream cu viteze de 100

Mb/s. n proiectarea i modernizarea sistemului DOCSIS s-a urmrit permanent

meninerea compatibilitii cu versiunile anterioare, att pentru modemul de cablu, ct i

pentru echipamentul modem terminal (staia CMTS).

Echipamentul DOCSIS presupune dou componente:

un modem de cablu (MC), care se instaleaz la utilizator o staie modem (CMTS = Cable Modem Termination System), instalat la

operatorul CATV. Staia modem CMTS este aparatul care gestioneaz

transferurile downstream i upstream cerute de utilizatori. Pentru comunicaia

duplex ntre un modem de abonat (MC) i CMTS este nevoie de dou porturi

fizice (n cazul Ethernet comunicaia duplex se face printrun singur port).

Deoarece calea spre reea este mai zgomotoas (multe cereri aleatorii), staia

CMTS are mai multe porturi upstream dect porturi downstream.

Atunci cnd un furnizor de televiziune prin cablu i propune s ofere servicii Internet,

introducerea tehnologiei DOCSIS impune modernizarea reelei, care va trebui

transformat din reea unidirecional n reea bidirecional. Vor trebui ndeprtate

amplificatoarele obinuite (unidirecionale). Reeaua va trebui s accepte ambele

sensuri pentru transferul de date.

Etapele realizrii Legturii la Internet a unui calculator personal :

1. Calculatorul prin intermediul modemului de cablu (MC) intr n dialog cu staia

modem (CMTS) n interiorul reelei CATV.

2. staia modem face conectarea (rutarea) cu reeaua Internet.

Majoritatea tehnicilor de modulaie digital abordate i dezvoltate pentru proiectarea

modemurilor vocale, au fost ulterior adaptate canalelor de transmisiuni cu banda mai

extins, aa cum sunt canalele de comunicaii pe cablu coaxial sau legturile radio nmicrounde. n acest sens modemurile 64-QAM, sau 256-QAM au fost utilizate cu

50


51/67

rezultate foarte bune att n echipamentele de telecomunicaii din sistemele terestre

pentru microunde, ct i la realizarea modemurilor CATV.

Un alt aspect important este competiia dintre operatorii CATV i operatorii din reeaua

public de telecomunicaii (PSTN) n domeniul serviciilor de televiziune, telefonie i

Internet. n SUA aceast competiie s-a permis ncepnd cu anul 2004. Pentru abonaii

de servicii aceast competiie nu poate fi dect benefic. Din 2006 competiia este

permis i n Romnia.

Odat cu apariia televiziunii digitale i n special dup declanarea transmisiilor

radiodifuzate prin satelii (DBS), a disprut posibilitatea de monopol pentru o anumit

comunitate, a unui anumit operator CATV. Exist satelii care transmit wireless o gril

de programe comparabil cu cea oferit de un operator CATV.

O alt potenial surs de competiie este televiziunea de band larg, oferit prin

intermediul liniei telefonice de abonat, cu ajutorul tehnologiei ADSL. Acesta este un

serviciu IPTV (Internet Protocol pentru semnal TV), care este disponibil tot mai frecvent,

permind alegerea programelor de la domiciliu (HomeChoice).

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor Identificai caracteristicile transmisiei bidirecionale n cazul unei reele

CATV Identificai caracteristicile transmisiei cu partajare n frecven n cazul

unei reele CATV Identificai parametrii de transmisie ai standardului DOCSIS

51


52/67




CUM PREDM?




Metode de predare Expunere

Conversaie Problematizarea (de exemplu: Cum poate sfuncioneze transmisia de band larg?)Descoperirea (de exemplu: Identificarea unorechipamente necesare n reeaua CATV)

Experimentul (de exemplu: Utilizarea unorechipamente CATV;utilitatea i performanelestandardului EuroDOCSIS)

Mijloace de predare

Materiale suport:


o Definiii, noiuni teoretice;o Imagini de exemplificare a accesului de band larg la internet





52


53/67

TEMA 6: REELE DE ACCES CU ADSL/VDSL

Fia suport 6.1: Particulariti ale reelei de acces cu ADSL/VDSL

Competene: Analizeaz arhitecturi i topologii de reele de comunicaii electronice


PARTICULARITI ALE REELEI DE ACCES ADSL/VDSL

Pentru utilizarea perechilor cu fire de cupru existente n reeaua de acces de abonat au

fost proiectate echipamente speciale deosebit de performante, dintre care cele mai

folosite la momentul actual sunt cele din familia xDSL (x Digital Subscriber Line). ADSL

(Asymetrical DSL) i VDSL (Very high bit rate DSL) sunt dou soluii tehnice de

conectare la reeaua Internet prin intermediul liniei din cupru i cu ajutorul unor

modemuri evoluate. Tehnologia ADSL permite realizarea simultan pe o singur linie

de abonat cu fire de cupru a unei convorbiri telefonice i a unei comunicaii de date cu

reeaua Internet. Schema bloc de conectare prin ADSL este reprezentat n Fig. I.20.

Internet

DSLAM

Spliter

Codor/Mux

PSTN

Central Tf. Abonat

Linie cu firede cupru

Telefon

Spliter

ModemADSL PC

Ethernet

Fig. I.20 SCHEM DE CONECTARE PRIN MODEM ADSL

53


54/67

Transmisia ADSL (Asymetrical Digital Subscriber Line) folosete o tehnologie de

conversie a fluxului de bii cu ajutorul unor combinaii de frecvene. Tehnica este

cunoscut sub denumirea DMT ( Discrete MultiTone). Este o evoluie impresionant a

modemului de band vocal. Tehnologia ADSL este o form a DSL care asigur

transmisii de date cu viteze mult mai mari pe liniile telefonice de cupru, n comparaie cuaccesul prin modem vocal (maxim 56 kb/s), sau accesul BRA (128 kb/s). Aceast

performan este obinut prin utilizarea frecvenelor din afara benzii vocale. Tehnica de

transmisie ADSL permite unui abonat cu conexiune spre centrala telefonic pe fire de

cupru, s utilizeze servicii de band larg, respectiv comunicaii video interactive, acces

la televiziune digital HDTV, transfer de date cu viteze mari. n figura I.21 este

reprezentat carcasa unui modem ADSL.

Fig.I.21 MODEM ADSL

Modemul ADSL, spre deosebire modemul vocal, care asigur la un moment dat numai

transmisii de date sau numai comunicaie telefonic, permite simultan legtur laInternet i legtur telefonic. Prin urmare, transmisia ADSL se face pe o linie telefonic

cu fire de cupru i permite accesul abonatului la servicii de band larg (specifice reelei

B-ISDN), iar utilizarea normal a telefonului rmne permanent disponibil. Serviciile

simultane (convorbire telefonic i transmisii de date prin Internet) sunt posibile pe o

singur conexiune cu fire de cupru, datorit pe de o parte a amplasrii la abonat a unui

spliter(microfiltru), iar pe de alt parte prin partajarea n frecven a benzilor utilizate

de convorbirea telefonic, respectiv comunicaia prin Internet. n figura I.22 suntreprezentate 2 splitere i plcua cu circuit imprimat pe care sunt plantate

componentele electronice de filtrare.

54


55/67


56/67


57/67




CUM PREDM?

Se recomand: utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de predarei fixare a noilor cunotine. o or de laborator

Organizare clas frontal sau pe grupe de 3-4 elevi n sala de clas

pe grupe n laborator Metode de predare

Expunere Conversaie Problematizarea (de exemplu: Cum obine tehnologiaADSL transmisii de date cu viteze mult mai mari pe liniile telefonicede cupru, n comparaie cu accesul prin modem vocal?) Descoperirea (de exemplu: Identificarea unordispozitive i echipamente specifice accesului de tip ADSL)

Experimentul (de exemplu: Instalarea i utilizareaunor dispozitive i echipamente specifice accesului de tip ADSL) Mijloace de predare

Materiale suport


o Definiii, noiuni teoretice;o Imagini cu dispozitive i echipamente specifice accesului de tip

ADSL


o Activiti de asociere ntre termeni de specialitate i semnificaiaacestorao Activiti de tip rebus cu noiunile nvateo Activiti de tip reconstrucie a schemei de conectare prin modemADSL



57


58/67

Fia suport 6.2: Funcionarea echipamentelor ADSL/VDSLCompetene:

Analizeaz arhitecturi i topologii de reele de comunicaii electronice


FUNCIONAREA ECHIPAMENTELOR ADSL / VDSL

n cazul legturii la Internet, modemul ADSL2+ poate s funcioneze cu o vitez

maxim de 24 Mb/s spre utilizator i maxim 1 Mbps spre reea. Obinerea acestor viteze

impresionante este posibil prin modulaie DMT (Discrete Multi Tone), banda utilizat la

transmisie fiind divizat n mai multe subbenzi partajate n frecven (canale decomunicaie). Transmisia ADSL este duplex, adic simultan pot fi utilizate cele 2 sensuri

de transmisie. Cele 2 sensuri de transmisie (ADSL2) sunt separate n frecven astfel:

Sensul de la abonat spre central folosete banda de la 25,875 kHz la 138 kHz

(sensul de transmisie upstream)

Sensul de la central spre abonat folosete banda de la 138kHz la 1104 kHz

(sensul de transmisie downstream)

Fig. I.24 DISTRIBUIA CANALELOR DE COMUNICAIE PT. ADSL

Cele 2 benzi sunt mprite n canale de comunicaie, fiecare avnd o lrgime de 4312,5

kHz. Fiecare canal va fi folosit pentru transmisia unui flux de date cu vitez variabil,

dependent de zgomotul pe canal la un moment dat. La nceputul fiecrei conectri prin

58


59/67

modem ADSL, se deruleaz un protocol de testare a calitii canalelor de comunicaie.

Comunicaia de protocol se face ntre modemul ADSL i multiplexorul din centrala

telefonic DSLAM. Ca urmare a operaiei de testare a conexiunii, vor rezulta canale

bune pentru comunicaie i canale mai puin bune.

Performana fiecrui canal este:

variabil n timp

dependent de interferene posibile la un moment dat, de emisii radio puternice, de

parazii industriali, de imperfeciuni ale liniei de cupru.

Prin urmare i fluxul total de date care rezult, este dependent de condiiile existente la

un moment dat. Canalele mai puin zgomotoase vor permite viteze mai mari, iar

canalele cu zgomot vor fi utilizate pentru debite mai mici, sau nu vor fi folosite. Fiecaresubband (canal) are o purttoare proprie i funcioneaz independent de celelalte

subbenzi, debitul propriu fiind corelat cu calitatea de moment a respectivului interval de

frecvene.

Evaluarea calitii fiecrei subbenzi (determinarea raportului semnal/zgomot) se face de

fiecare dat cnd se iniiaz o transmisie, rezultnd o optimizare dinamic a

performanelor de transmisie ale liniei de abonat. Dac ntr-o subband oarecare este

detectat un semnal perturbator puternic, n mod automat se poate decide s se

blocheze transmisia n acea subband.

Tehnica de modulaie ADSL face parte din tehnicile combinate, deoarece la aceeai

transmisie sunt utilizate n paralel mai multe semnale purttoare. La recepie se poate

extrage informaia cu ajutorul unei metode de analiz care se bazeaz pe transformata

Fourier rapid (FFT =Fast Fourier Transform). FFT este o tehnologie de prelucrare a

semnalelor care permite analiza spectral pe poriuni de band foarte nguste. n Fig.I.25 este desenat schema simplificat a unui modem realizat n tehnologie ADSL.

59


60/67

Transmisia simbolului (semnal cu o anumit frecven, amplitudine i faz) pentru un

grup de bii, se face pe fiecare dintre canale cu aceeai vitez de semnalizare. Viteze

de transmisie (debite) diferite vor rezulta datorit faptului c pe canalele fr zgomot

lungimea grupului de bii codat va fi mai mare, iar pe canalele cu zgomot grupul de bii

va fi scurt. Diferena dintre transmisia prin semnalizri distincte a unui grup de 3, sau 4

bii este explicat astfel:

Cnd prin fiecare semnalizare se transmite simbolul unui grup de 3 bii, trebuie

s avem n vedere c vor fi necesare 8 simboluri distincte, iar acestea vor trebui

recunoscute la recepie

Cnd prin fiecare semnalizare se transmite simbolul unui grup de 4 bii, trebuie

s avem n vedere c vor fi necesare 16 simboluri distincte, iar acestea vor trebui

recunoscute la recepie. Prin urmare, canalul ales pentru semnalizarea unui grupde 4 biti trebuie s fie mai puin afectat de zgomot comparativ cu canalul pe care

se transmit grupuri de 3 bii.

DISTRBUITOR

SERIE-

PARALEL

Modulator(k

1bii/grup)

Modulator(k

2 bii/grup)

Modulator(k

n bii/grup)

fp1

fp2

fpn

Semnaldigital

SemnalADSL

Fig. I.25 SCHEMA SIMPLIFICAT A UNUI MODEM ADSL

60


61/67

n tabelul 1 sunt specificate cteva caracteristici ale unor modemuri ADSL.

Tab.1

STANDARD MODEM Downstream Upstream An de lansareAnsi T1.413 ADSL 8Mb/s 1 Mb/s 1998ITU G992.3 ADSL 2 12 Mb/s 1 Mb/s 2002ITU G992.5 ADSL 2+ 24 Mb/s 1 Mb/s 2003

Modemul ADSL 2+ folosete o band de transmisie extins de la 1,1 MHz la 2,2 MHz.

Tehnologia VDSL (Very high bit rate DSL), este o variant DSL care asigur viteze

foarte mari pe perechi de cupru torsadate, sau netorsadate. Aceast tehnologie permiteinterconectri pe distane scurte la viteze de transmisie foarte mari cu ajutorul clasicei

conexiuni cu fire de cupru. O aplicaie principal a tehnicii VDSL este accesul rapid la

Internet (cu viteze mari i costuri rezonabile) pentru diveri utilizatori i furnizori de

servicii. Conexiunea VDSL este potrivit pentru servicii precum: HDTV, VoIP, acces la

comunicaii Internet. Acest standard a fost aprobat n 2001. Un alt modem mai recent

VDSL 2 (aprobat n 2006 ITU.T G.993.2) folosete o band de transmisie de 30 MHz,

ceea ce i permite debite de 100 Mb/s n ambele sensuri de comunicaie. Viteza maximde transmisie este asigurat pentru lungimi de conectare mai mici de 300 m. Pentru

lungimi mai mari debitul scade. Modemul VDSL folosete o tehnic de transmisie care

mparte banda de frecvene n canale de comunicaie (DMT) i o codificare digital de

tip QAM (modulaie de amplitudine n cuadratur). n tabelul 2 sunt specificate cteva

caracteristici ale unor modemuri VDSL.

Tab. 2

MODEM Banda defrecvene

Nr. purttoare Banda canalcomunicaie

Debitdownstream

VDSL2 8a 8,832 MHz 2048 4312,5 Hz 50 Mb/sVDSL2 8c 8,5 MHz 1972 4312,5 Hz 50 Mb/sVDSL2 12a 12 MHz 2783 4312,5 Hz 68 Mb/sVDSL2 17a 17,664 MHz 4096 4312,5 Hz 100 Mb/sVDSL2 30a 30 MHz 3479 8625 hZ 100 Mb/s

VDSL2 a fost proiectat pentru a permite servicii Triple Play (voce, video HDTV, acces

la Internet). Trebuie avut n vedere c performanele scad cu lungimea liniei de

conectare (0,5 Km: 100 Mb/s; 1K m: 50 Mb/s; 1,5 Km: ADSL2+).

61


62/67

Este interesant urmtorul exerciiu, aplicat modemului ADSL2, a crui band de

frecvene spre abonat (138 kHz 1104 kHz) i a crui lrgime de canal de comunicaie

(4312,5 Hz) sunt reprezentate n figura I.26.

Fig. 26 PARTAJAREA N FRECVEN TIP ADSL2

Este uor de demonstrat c sunt 224 canale de comunicaie spre abonat(downstream). Deoarece modemul ADSL2 folosete o schem de modulaie QAM cu

maxim 15 bii pe semnalizare, iar transmisia se face cu maxim 4000 de semnalizri pe

secund (4000 Baud), va rezulta:

DEBIT(downstream)maxim = 15 bii4000 semnalizri/s224 canale

= 13 480 000 bii/s = 13,48 Mb/s

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor Identificai n figurile 24 i 26, benzile de frecven caracteristice

modemurilor ADSL Calculai debitul maxim spre abonat cu un modem ADSL2, dac 200

canale de comunicaie au zgomot minim, iar celelalte 24 canale permitcodificarea unui grup de maxim 5 bii (4000 semnalizri pe secund)

62


63/67


UNDE PREDM? Coninutul poate fi predat ntr-o sal care are videoproiector sau

flipchart.

CUM PREDM?

Se recomand: utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de predare ifixare a noilor cunotine.

Organizare clas frontal sau pe grupe de 3-4 elevi n sala de clas

Metode de predare Expunere Conversaie Descoperirea (de exemplu: Cum funcioneaz tehnologiaADSL / VDSL pe liniile telefonice de cupru, n comparaie cu accesulprin modem vocal?) Demonstraia (de exemplu: Calculul debitului maximposibil spre abonat n condiii definite, cu modem ADSL2)

Mijloace de predare

Materiale suport:


o Definiii, noiuni teoretice;o Imagini cu distribuia canalelor de comunicaie pentru ADSL


o Acti

03_Retele de Comunicatii I(2)

Documents

Transcript of 03_Retele de Comunicatii I(2)