Retele de Telecomunicatii

Reele de comunicaii Material de predare partea I

Domeniul: ELECTRONIC I AUTOMATIZRI Calificarea: Tehnician de telecomunicaii

Nivel 3

2009

Cuprins I. Introducere ...................................................................................................................3 II. Documente necesare pentru activitatea de predare ....................................................5 III. Resurse ......................................................................................................................6

TEMA 1:REELE DE TELECOMUNICAII..................................................................6 Fia suport 1.1: Apariia i evoluia reelelor de telecomunicaii ...............................6

Fia suport 1.2: Tipuri i topologii de reele de comunicaii electronice .................11 TEMA 2:REELE TELEFONICE PUBLICE PSTN.....................................................17

Fia suport 2: Reeaua de telefonie public (PSTN) ..............................................17 TEMA 3: REELE TELEFONICE PRIVATE PABX....................................................22

Fia suport 3: Structura unei reele de acces prin PABX........................................22 TEMA 4: REELE ISDN.............................................................................................28

Fia suport 4: Structura i serviciile reelei de tip ISDN..........................................28 TEMA 5: REELE DE CABLU TV (CATV).................................................................36

Fia suport 5.1: Structura unei reele CATV...........................................................36 Fia suport 5.2: Acces la Internet prin reele CATV................................................43

TEMA 6: REELE DE ACCES CU ADSL/VDSL ........................................................50 Fia suport 6.1: Particulariti ale reelei de acces cu ADSL/VDSL........................50 Fia suport 6.2: Funcionarea echipamentelor ADSL/VDSL...................................55

IV. Fia rezumat ............................................................................................................61 V. Index al prescurtrilor i abrevierilor .........................................................................63 VI. Bibliografie ...............................................................................................................64

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 i topologii de reele de comunicaii electronice

Identific probleme complexe

Tema 1

Reele de telecomunicaii

Fia 1.1 Apariia i evoluia reelelor de telecomunicaii

Fia 1.2 Tipuri i topologii de reele de comunicaii electronice


Identific echipamentele reelelor de comunicaii electronice

Tema 2

Reele telefonice publice PSTN

Fia 2 Reeaua de telefonie public (PSTN)



Tema 3

Reele telefonice private PABX

Fia - Structura unei reele de acces prin PABX


Identific echipamentele reelelor de comunicaii

Tema 4

Reele ISDN

Fia 4 - Structura i serviciile reelei de tip ISDN

Competene/Competene cheie Teme

Fie suport

electronice



Tema 5

Reele de cablu TV (CATV) Fia 5.1. Structura

unei reele CATV

Fia 5.2. Acces la Internet prin reele CATV



Tema 6

Reele de acces cu ADSL/VDSL

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

Fia suport 6.2 Funcionarea echipamentelor ADSL/VDSL

n abordarea coninuturilor aferente modulului Reele de comunicaii este obligatorie 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.

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

didactic are obligaia de a studia urmtoarele documente:

Standardul de Pregtire Profesional pentru calificarea Tehnician de telecomunicaii, 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

III. Resurse

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

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;

- 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.

Fig. I.2 REPARTITOR

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

Accesul

Central de COMUTAIE

Repartitor de recepie

Repartitor de transmisie

Concentrator

Cablu de distribuie

Cablu de transmisie

Canale de recepie

Cablu de transmisie

Canale de emisie

Transferul zonal Transferul la distan

DISTRIBUIA COMUTAIA TRANSMISIA

Fig.I.3 Componentele de baz ale reelei telefonice

Post abonat

Echip. multiplex

de transmisie

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 de multiplexare: 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 anul 1980.

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 spre telefonul 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 de

telecomunicaii Identificai funciile ndeplinite de centrala telefonic automat

Elementele componente ale unei reele de telecomunicaii tradiionale, pot fi clasificate n trei categorii: 1. TERMINALE, reprezentnd aparatele cu ajutorul crora se transmit i se

recepioneaz mesajele transportate de reea; 2. MEDII DE TRANSMISIE, reprezentnd canalele de comunicaie utilizate i care

sunt realizate cu fir sau fr fir (wireless); 3. NODURILE DE COMUTAIE, care ajut la direcionarea corespunztoare a

mesajelor i corespund primelor centrale telefonice.

Sugestii metodologice

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

CUM PREDM?

Se recomand utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de fixare a noilor cunotine.

Organizare clas Clasa 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 centrale o Schema bloc a unei reele telefonice

Activiti interactive, de genul urmator: o Activiti de asociere ntre termeni de specialitate i semnificaia

acestora o Activiti de tip rebus cu noiunile nvate

Fie de lucru o

Materiale de evaluare:

o Probe orale i scrise

Fia suport 1.2: Tipuri i topologii de reele de comunicaii electronice Competene:



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

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 pot delimitata:

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 de

radiorelee, 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. ;

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 abordare unilateral 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

CL CT

T T

T

T

T T

J J

J J

JE J

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).

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

Central PABX

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.



CUM PREDM?

Se recomand utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de fixare a noilor cunotine.


Metode de predare Expunere Conversaie Problematizarea (de exemplu: Avantaje i dezavantaje

corespunztoare diverselor topologii de reele) Descoperirea (de exemplu: Identificarea tipurilor de reele

de comunicaii electronice) Mijloace de predare

Materiale suport:

O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni: o Definiii, noiuni teoretice; o Imagini de exemplificare a tipurilor de topologii de reea

Activiti interactive, de genul urmator: Activiti de asociere ntre termeni de specialitate i semnificaia acestora Activiti de tip rebus cu noiunile nvate

Fie de lucru



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.

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,

Centru comutaie celular

PSTN

Central PBAX

Telefon de interior

PCM

Anten staie

celular

O legtur telefonic se poate realiza prin trei moduri de transmisie: 1. transmisia n banda vocal; 2. transmisia multiplexat n frecven; 3. transmisia multiplexat n timp.

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 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 transmisia multiplexat (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 banda

de baz



CUM PREDM?

Se recomand utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de predare i fixare a noilor cunotine.


Metode de predare Expunere Conversaie Problematizarea (de exemplu:De ce este utilizat vechea

reea PSTN?) Descoperirea (de exemplu: Identificarea elementelor care

condiioneaz transmisia n banda vocal) Mijloace de predare

Materiale suport:

O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni: o Definiii, noiuni teoretice; o Imagini de exemplificare a utilizrii reelelor PSTN


Fie de lucru



TEMA 3: REELE TELEFONICE PRIVATE PABX Fia suport 3: Structura unei reele de acces prin PABX Competene:



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).

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 Kbps poate 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

Reea PSTN

centralele telefonice private sunt capabile s funcioneze independent sau n reea, iar conectarea la reeaua public se poate face pe linii analogice sau ISDN.

Serviciile posibile prin PABX:

transmisii telefonice

transmisii fax

transmisii de date.

Dintre avantajele acestui tip de acces, urmtoarele sunt evidente: Reducerea costurilor la convorbirile de interior Utilizarea eficient a conexiunii dedicate legturii cu reeaua PSTN Folosirea eficient a serviciilor Internet

Blocurile componente ale unei centrale PABX (figura I.12): Blocul de comutaie automat Blocul de prelucrare i control a cererilor de utilizator Bateria electric de alimentare Regleta de conexiuni la terminalele de interior Regleta de conectare extern la PSTN

Funcii de baz ale unei centrale PABX:

COMUTAIE AUTOMAT

PRELUCRARE I

CONTROL

CONEXIUNI INTERNE

B A T E R I E

C O N E X I U N E

E X T.

reea PSTN

Fig. I.12 SCHEMA BLOC A UNEI CENTRALE PABX T1 Tn

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, determinnd

costuri 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 PABX cu avantajele i beneficiile tehnologiei VoIP (Voice over Internet Protocol).

Centrala IP-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, un program 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 fr ajutorul unui PC. n acest caz, conectarea telefonului hardware la Internet se face 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

Laborator

Sugestii:


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

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 prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni: o Definiii, noiuni teoretice; o Imagini de exemplificare a structurii pe blocuri a unei centrale PABX


Fie de lucru Fie de laborator


o Probe orale, scrise i practice

TEMA 4: REELE ISDN Fia suport 4: Structura i serviciile reelei de tip ISDN Competene:



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/s sau n x 64 kbit/s, unde n

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

Reea comutat

Reea de pachete

Reea privat

ISDN switch

ISDN switch

Fig. I.13

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) n terminalul 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 pe celule 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

(n64 Kbps), n cadrul serviciilor B-ISDN sunt disponibile lrgimi de band care depesc 2 Mbps i pot atinge 600 Mbps ;

- dac serviciile ISDN folosesc un transfer dependent de operatorul de reea ( transfer prin comutaie de circuite, sau transfer prin comutaie de pachete), n cazul serviciilor B-ISDN se folosete numai modul de transfer asincron ATM.

Serviciile de tip B-ISDN necesit cerine specifice. Fa de soluia instalrii unei reele individuale pentru fiecare serviciu B-ISDN, care cu greutate s-ar fi dezvoltat (instalare i ntreinere scump), s-a preferat soluia unei reele unice, flexibile, care s fie capabil s transfere toate tipurile de servicii i s fie deschis cerinelor viitoare. Soluia recomandat de CCITT a fost modul de transfer asincron ATM, o tehnic ce se caracterizeaz prin multiplexarea i comutaia unor pachete de dimensiuni mici, numite celule. Acest mod de transfer are pe de o parte simplitatea i rapiditatea comutaiei de circuite, pe de alt parte avnd flexibilitatea comutaiei de pachete cu adresare explicit. Celula ATM este o succesiune cu o lungime de 53 octei, informaia tip antet ocupnd 5 octei, iar informaia pentru utilizator ocupnd restul de 48 octei. Proiectanii transmisiei ATM au propus celule de date cu dimensiuni mici cu scopul de a reduce ntrzierile variabile posibile (jitter), care apar la transportul multiplexat al unui flux de date. Acest aspect este foarte important n cazul transmisiilor vocale, deoarece n mod natural la recepie se face conversia din digital n analog, iar o convorbire este un proces cu desfurare n timp real.

Servicii

Reeaua de band larg este destinat integrrii serviciilor, care pot fi servicii de transmitere voce, date sau imagini. Aceste servicii au caracteristici foarte variate, singurul element comun fiind acela c informaiile sunt transmise prin semnale digitale. Integrarea acestor servicii, accesibile printr-o reea unic de telecomunicaii de band larg, impune utilizarea unor tehnici noi de comunicaie, care s posede urmtoarele caracteristici:

s accepte debite binare foarte diferite; s accepte o fluctuaie a benzii de trecere n timpul aceleiai comunicri; s permit modificarea exigenelor referitoare la controlul erorii, n funcie de

solicitri.

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 fr zgomot!). 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.

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 n ambele 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 utilizarea unor 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.

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).

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



CUM PREDM?




Metode de predare Expunere Conversaie Problematizarea (de exemplu: Cum poate s funcioneze

transmisia ATM?) Descoperirea (de exemplu: Identificarea unor

echipamente necesare n reeaua ISDN) Experimentul (de exemplu: Vizualizarea unor semnale

specifice ISDN i utilizarea unor echipamente ISDN )

Mijloace de predare

Materiale suport:

O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni: o Definiii, noiuni teoretice; o Imagini de exemplificare a modului de conectare a unui abonat la

reeaua ISDN





TEMA 5: REELE DE CABLU TV (CATV) Fia suport 5.1: Structura unei reele CATV Competene:



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 anten obinuit 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.

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 i multiplele 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 recepie corespunztoare pentru toate receptoarele cuplate la sistem, indiferent de condiiile locale de recepie.

Amplificator UIF

Receptor SHF/UIF

Amplificator distribuitor

Linie de distribuie

SUMATOR

Amplificator FIF

Linii de distribuie

Receptoare TV

Fig. I.14 Sistem CATV

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 CATV este 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 limita superioar 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 300400 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.

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.

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

Echipament terminal de linie

(SUMATOR)

TV1

TVn

Fig. I.15 COMUNICAIE NTR-UN SINGUR SENS

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.

Fig I.17 MODEM REEA CATV

FTS

A

A downstream

upstream napoi

nainte

Fig.I.16 REPETOR PENTRU TRANSMISIE BIDIRECIONAL

Difuzarea 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. ncepnd cu 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.

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 1020% 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



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

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

transformarea reelei CATV din unidirecional n bidirecional?)

Descoperirea (de exemplu: Identificarea unor echipamente necesare n reeaua ISDN)

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

Mijloace de predare

Materiale suport:

O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni: o Definiii, noiuni teoretice; o Imagini de exemplificare a struturii unei reele CATV


Fie de lucru


o Probe orale i scrise.

Fia suport 5.2: Acces la Internet prin reele CATV Competene:



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 este cel 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

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 a modemului 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 c un 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 LA INTERNET

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 n vedere 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).

Spre abonai

Spre Internet

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 nivele QAM; 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 MAC se 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, deoarece accesul se face n mod deterministic;

- 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 n microunde. n acest sens modemurile 64-QAM, sau 256-QAM au fost utilizate cu

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



CUM PREDM?




Metode de predare Expunere Conversaie Problematizarea (de exemplu: Cum poate s funcioneze

transmisia de band larg?) Descoperirea (de exemplu: Identificarea unor

echipamente necesare n reeaua CATV) Experimentul (de exemplu: Utilizarea unor echipamente

CATV;utilitatea i performanele standardului EuroDOCSIS)

Mijloace de predare

Materiale suport:

O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni: o Definiii, noiuni teoretice; o Imagini de exemplificare a accesului de band larg la internet





TEMA 6: REELE DE ACCES CU ADSL/VDSL Fia suport 6.1: Particulariti ale reelei de acces cu ADSL/VDSL Competene:



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 fire de cupru

Telefon

Spliter

Modem ADSL PC

Ethernet

Fig. I.20 SCHEM DE CONECTARE PRIN MODEM ADSL

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 cu accesul 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 la Internet 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 sunt reprezentate 2 splitere i plcua cu circuit imprimat pe care sunt plantate componentele electronice de filtrare.

Fig. I.22 SPLITER TIP ADSL

O caracteristic important pentru tehnica ADSL este asimetria dintre fluxurile de date downstream ( de la central spre abonat), respectiv upstream (de la abonat spre central). ADSL este conceput pentru viteze mari n cazul sensului spre abonat i pentru viteze rezonabile n cazul sensului spre central. Motivele care au determinat acest mod de abordare sunt urmtoarele:

Necesitile abonatului corespund acestui model Din punct de vedere tehnic, echipamentul din central poate fi mai

performant, astfel ca s asigure transmisii sigure la viteze mari spre abonat

Tehnologia ADSL este operaional dac distana dintre abonat i centrala telefonic este mai mic de 4 km. n centrala telefonic, linia de abonat cu ADSL trebuie conectat la un multiplexor DSL (DSLAM DSL access multiplexer). nainte de multiplexorul de acces DSLAM este nevoie de un dispozitiv de filtrare (spliter) pentru a separa spectrul vocal telefonic folosit n telefonia tradiional, de informaia specific ADSL care este transferat cu ajutorul reelei telefonice spre Internet.

Fig.I.23 MULTIPLEXOR DE ACCES DSLAM

Sugestii metodologice pentru fixarea cunotinelor Identificai n figurile 20, 21, 22 i 23, elementele componente ale

accesului de tip ADSL Identificai serviciile Internet posibile prin ADSL



CUM PREDM?

Se recomand: utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de predare i fixare

a noilor cunotine. o or de laborator


Metode de predare Expunere Conversaie Problematizarea (de exemplu: Cum obine tehnologia ADSL

transmisii de date cu viteze mult mai mari pe liniile telefonice de cupru, n comparaie cu accesul prin modem vocal?)

Descoperirea (de exemplu: Identificarea unor dispozitive i echipamente specifice accesului de tip ADSL)

Experimentul (de exemplu: Instalarea i utilizarea unor dispozitive i echipamente specifice accesului de tip ADSL)

Mijloace de predare

Materiale suport O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni:

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


acestora o Activiti de tip rebus cu noiunile nvate o Activiti de tip reconstrucie a schemei de conectare prin modem

ADSL Fie de lucru Fie de laborator



Fia suport 6.2: Funcionarea echipamentelor ADSL/VDSL Competene:



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 de comunicaie). 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

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. Fiecare subband (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.

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 grup de 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 (k1bii/grup)

Modulator (k2 bii/grup)

Modulator (kn bii/grup)

fp1

fp2

fpn

Semnal digital

Semnal ADSL

Fig. I.25 SCHEMA SIMPLIFICAT A UNUI MODEM ADSL

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

Tab.1 STANDARD MODEM Downstream Upstream An de lansare

Ansi T1.413 ADSL 8Mb/s 1 Mb/s 1998 ITU G992.3 ADSL 2 12 Mb/s 1 Mb/s 2002 ITU 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 permite interconectri 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 maxim de 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 de

frecvene Nr. purttoare Banda canal

comunicaie Debit downstream

VDSL2 8a 8,832 MHz 2048 4312,5 Hz 50 Mb/s VDSL2 8c 8,5 MHz 1972 4312,5 Hz 50 Mb/s VDSL2 12a 12 MHz 2783 4312,5 Hz 68 Mb/s VDSL2 17a 17,664 MHz 4096 4312,5 Hz 100 Mb/s VDSL2 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+).

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 permit codificarea unui grup de maxim 5 bii (4000 semnalizri pe secund)



CUM PREDM?

Se recomand: utilizarea mijloacelor multimedia pentru activitile de predare i fixare 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 tehnologia ADSL / VDSL

pe liniile telefonice de cupru, n comparaie cu accesul prin modem vocal?)

Demonstraia (de exemplu: Calculul debitului maxim posibil spre abonat n condiii definite, cu modem ADSL2)

Mijloace de predare

Materiale suport:

O prezentare multimedia care s cuprind urmtoarele noiuni: o Definiii, noiuni teoretice; o Imagini cu distribuia canalelor de comunicaie pentru ADSL


acestora o Activiti de tip rebus cu noiunile nvate o Activiti de tip transformare pentru prezentarea tehnologiei ADSL /

VDSL pe liniile telefonice de cupru, n comparaie cu accesul prin modem vocal

o

Fie de lucru



IV. Fia rezumat

Numele elevului: _________________________

Numele profesorului: _________________________

Evaluare Competene care trebuie dobndite

Activiti efectuate i comentarii

Data activitii Bine

Satis-fctor Refacere

Activitate 1

Comp 1 (Aici se trece numele compe-tentei)

Activitate2

Comentarii

Prioriti de dezvoltare

Competene care urmeaz s fie dobndite (pentru fia urmtoare)

Resurse necesare

Competene care trebuie dobndite Aceast fi de nregistrare este fcut pentru a evalua, n mod separat, evoluia

legat de diferite competene. Acest lucru nseamn specificarea competenelor tehnice generale i competenelor pentru abiliti cheie, care trebuie dezvoltate i evaluate. Profesorul poate utiliza fiele de lucru prezentate n auxiliar i/sau poate elabora alte lucrri n conformitate cu criteriile de performan ale competenei vizate i de specializarea clasei.

Activiti efectuate i comentarii Aici ar trebui s se poat nregistra tipurile de activiti efectuate de elev,

materialele utilizate i orice alte comentarii suplimentare care ar putea fi relevante pentru planificare sau feed-back.

Prioriti pentru dezvoltare Partea inferioar a fiei este conceput pentru a meniona activitile pe care

elevul trebuie s le efectueze n perioada urmtoare ca parte a viitoarelor module. Aceste informaii ar trebui s permit profesorilor implicai s pregteasc elevul pentru ceea ce va urma.

Competenele care urmeaz s fie dobndite n aceast csu, profesorii trebuie s nscrie competenele care urmeaz a fi

dobndite. Acest lucru poate implica continuarea lucrului pentru aceleai competene sau identificarea altora care trebuie avute in vedere.

Resurse necesare Aici se pot nscrie orice fel de resurse speciale solicitate:manuale tehnice, reete,

seturi de instruciuni i orice fel de fie de lucru care ar putea reprezenta o surs de informare suplimentar pentru un elev care nu a dobndit competenele cerute.

Not: acest format de fi este un instrument detaliat de nregistrare a progresului elevilor. Pentru fiecare elev se pot realiza mai multe astfel de fie pe durata derulrii modulului, aceasta permind evaluarea precis a evoluiei elevului,

n acelai timp furniznd informaii relevante pentru an

Retele de Telecomunicatii

Documents

Transcript of Retele de Telecomunicatii

· este bine dezvoltatä cuprinde retele de telefonie fixä mobilä, internet, televiziune prin cablu. Principala problemä este reprezentatä de amplasarea cablurilor de telecomunicatii

primariaoituz.ro · nagistrale, retele de telecomunicatii ori alte lucrari de infrastructura, Imbunatatiri funciare, forarea si echiparea sondelor, :onstructii/amenajari pentru combaterea

· materiale termoplastice. Achizitie, comercializare de sisteme si echipamente conexe pentru retele de apä, gaz, canalizare, telecomunicatii, instalatii termice si sanitare Design,

. 2.pdf · lei/ml/an pentru accesul la 139.525 metri liniari de retele subterane de telecomunicatii în perioada 01.01-10.10.2016 anterioarä semnärii contractului; Contractul de

· PDF fileCoordonarea activitäfii de dezvoltare a retelelor electrice din ... Centrul zonal retele telecomunicatii Bd. Eroilor nr. 23 ... Modul Managementul resurselor pentru

PLAN URBANISTIC ZONAL LOCUINTE SI FUNCTIUNI ... Reglementari...REGLEMENTARE RETELE ELECTRICE SI DE TELECOMUNICATII Ing. Alin Tudor Nr. proiect: ELDD-004/2015 HANES MARIA si HANES PETRISOR-DANIEL

Java Printing - Inov ExpertActivitäti de telecomunicatii prin retele färä cablu (exclusiv prin satelit) 62. ACTIVITÅTI DE SERVICII ÎN TEHNOLOGIA INFORMATIEI Activitä!i de realizare

Fabricarea echipamentelor de comunicatii Microintreprinderi · Activitati de telecomunicatii prin retele fara cablu Microintreprinderi 1. NEXUS MARKETING SRL - Cod unic de înregistrare:

Curs13-2 Telecomunicatii

PLAN DE PREZENTARE 1. INTRODUCERE · 3.10.1.Retele de energie electric ă 3.10.2.Retele de apa potabil ă 3.10.3.Retele de canalizare 3.10.4.Retele de gaze 3.10.5.Retele de telecomunicatii

...echiparea unui amplasamentcu retele uzuale de telecomunicatii. C6i Rezolvarea problemelor specifice pentru retele de comunicatii de bandä largä: propagare în diferite medii de

Infrastructura de utilitati si telecomunicatii

ROMÂNIA Ţ MUNICIPIUL TECUCI...privind construirea de retele noi de comunicatii electronice Sistemul de furniz' area a serviciilor de telecomunicatii la nivelul tarii s-a modificat

Topul Firmelor Judetului Ilfov 2016 - Camera de …Activitati de telecomunicatii prin retele cu cablu Intreprinderi mici 1. TELEVOL SYSTEMS SA Cod unic de inregistrare: 26761188 CAEN

· Licenta audiovizuala, pentru difuzarea prin retele de telecomunicatii a serviciilor de programe de televiziune sau echivalent. ... a.ca in termen de 30 de zile de la comunicarea

PLAN DE INVATAMANT - ieti.uoradea.ro · 1. MISIUNEA PROGRAMULUI DE STUDIU / SPECIALIZARII RETELE !jI SOFTWARE DE TELECOMUNICATII in contextul ritmului accelerat de evolutie a teoriei

KM C224e-20181010160107 fileexistente, constructii-montaj retele de telecomunicatii. lucrari de montare, Întretinere reparatii instalatii de aer conditionat. services vojx, transmission

Conducător de Doctorand Titlul tezei de doctorat crt. doctorat doctorala/Sustineri ani... · performantelor retelelor radio ... serviciilor in retele de telecomunicatii ... Managementul

WP4 – Training Program P3 – Pompele de caldura pentru ... · PDF file– Retele de telecomunicatii ... • Identificarea retelelor de utilitati exterioare, ... • Detritus si

Romservice telecomunicatii