KT - Prístupové siete

Tento článok je najmä o prístupových sieťach. V ďalšom článku budem písať o EDGE a BACKBONE sieťach a podrobnejšie rozoberať niektoré termíny, ako napr. WiFi, optické siete a rôzne služby.

Základné delenie komunikačných technológií

Siete môžeme rozdeliť z hľadiska veľkosti a ich úlohy (hovorí sa tomu aj vertikálne členenie) na tri:

• Backbone networks => Transportné siete, chrbticové/kostrové siete alebo globálne siete.
• Edge networks => Okrajové siete, niekedy označované aj ako rozľahlé siete.
• Access networks => Prístupové siete, označované aj ako lokálne siete, v minulosti miestne siete.

Začnem prvým obrázkom, keďže je to tam napísané fakt zložito. V skratke a jednoducho. Všetky siete fungujú na modele OSI (aby v tom bol poriadok), no líšia sa najmä v tom, ktoré vrstvy ISO modelu využívajú. Napr. Access a Edge networks pracujú aj na úrovni aplikačnej (session) vrstvy, zatiaľ čo transportná (backbone) sieť má za úlohu len samotný prenos packetov a nepotrebuje pracovať so stranou užívateľa.  

Prístupové siete a technológie 

Z hľadiska uvedenej hierarchie je na obidvoch koncoch komunikačného kanálu koncový používateľ siete, vlastník koncového zariadenia, ktorý má požiadavku komunikácie cez sieť. Prístupovou sieťou je nazývaná sieť, ktorá zabezpečuje prístup koncových zariadení na komunikačnú sieť. Prístupová sieť je dôležitým článkom komunikačnej infraštruktúry (v tomto článku si povieme prečo).

Slúži pre určitú mestskú alebo vidiecku oblasť, pričom obsahuje prístupové body, do ktorých sú pripájaní koncoví používatelia. Tieto body sú pripojené na komunikačný uzol s možnosťou prepojenia do vyšších úrovní sietí. Táto úroveň siete sa často označuje ako posledná míľa (lastmile) a v období digitalizácie prechádza veľkými zmenami.

Digitalizácia spojovacích systémov, ktoré majú omnoho vyššie prenosové kapacity a umožňujú pripojenie väčšieho počtu koncových používateľov vo väčšej vzdialenosti od koncového uzla siete, nastolila problém vytvárania prístupových sietí. Dôsledkom je, že sa sieť rozdelila na časť koncových zariadení a časť prístupovej siete. V súčastnosti pripojenie koncových zariadení na sieť je na používateľovi alebo poskytovateľovi služby. Znázornenie pripojenia troch najčastejšie používaných koncových zariadení na komunikačnú sieť je na nasledujúcom obrázku. Z obrázku vyplýva, že rôzne druhy zariadení vyžadujú rôzne spôsoby pripojenia do siete (bezdrôtový signál, koaxiál, sieťový kábel atď.), čo však neznamená, že sa toto kombinovať nedá. Len je k tomu zväčša potreba nejaké prídavné zariadenie (napr. ak máme optický internet a potrebujeme vytvoriť WiFi pripojenie na internet, budeme potrebovať v prvom rade prevodník optického signálu na digitálny a potom WiFi router - to sú už dve prídavné zariadenia). Alebo jedným zariadením sa môžeme pripojiť rôznymi spôsobmi do siete (napr. PC na internet - buď cez WiFi alebo RJ45).

Prístup ku komunikačnej sieti

Dôvodom prístupu k elektronickej komunikačnej sieti je potreba komunikácie z rôznych  pracovných aj osobných dôvodov. Používateľské segmenty podľa kategórií používateľov sa delia na: 

• privátnych používateľov (klasika - my, vy, oni)
• biznis používateľov (napr. Martico, Telecom, Google atď.)

Používatelia pristupujú k rôznym typom elektronických komunikačných sietí, podľa povahy využívanej služby. Najčastejšie využívané prístupy sú k: 

• pevným a mobilným telefónnym sieťam
• internetu
• verejnej dátovej sieti 
• LAN sieťam (aj keď pre vzdialený prístup sú siete LAN prístupovými sieťami). 

Najčastejšie využívané služby elektronických komunikačných sietí, kvôli ktorým používatelia potrebujú prístup ku komunikačnej sieti sú: 

• telefónna služba 
• služby siete internet (www, e-mail,..) 
• telefaxová služba a iné

Typické prístupové siete pre prístup k elektronickým komunikačným službám sú: 

• LAN pre dátové alebo počítačové siete.
• MAN na princípe FR alebo ATM technológie,
• Fast Ehternetu pre širokopásmové prístupy
• Pobočková telefónna sieť, alebo koncentrátor pre pripojenie k ISDN a PSTN. 
• WiFi 
• Wimax a iné

Prístup je možný aj po verejných komunikačných sieťach: 

• PSTN 
• ISDN 
• GSM/UMTS 

Okrem spomenutých prístupových sietí sú pre prístup ku komunikačnej sieti využívané rôzne technológie, ktorých využívanie je častejšie známe pod označením služby prístupu: 

•  DSL 
• Chello 
• Edge 
• Flarion 

Prístup ku komunikačnej sieti je možné rozdeliť do dvoch častí: 

• prístupová časť - vlastný prístup kde sa nachádzajú koncové zariadenia 
• prenosová časť - ktorou sa dostávame k príslušnej sieti.

V prístupovej časti sa berie na ohľad typ prístupovej technológie. Každá technológia má špecifikovaný postup prístupu ku sieti. Napr., pri telefónnej sieti, či ide o telefónnu sieť PSTN, ISDN, alebo mobilnú telefónnu sieť. Alebo pri vzdialených metódach prístupu napr. terminal servers - prístup s emuláciou terminálu (Telnet),  remote node - prihlásenie sa do siete (NT), remote control alebo PROXY host.

V prenosovej časti sa riešia dva základné typy pripojenia a to digitálne a analógové. Tieto sa delia ešte na:

• analógové pripojenie cez analógové prístupové siete /analógovú prípojku
• digitálne pripojenie cez pôvodne analógové prístupové siete, kde sa použitými technológiami vytvorí digitálne pripojenie (napríklad xDSL, káblový modem)
• digitálne pripojenie cez digitálne siete, napríklad ISDN, GSM.

Podľa typu prístupu k sieti rozlišujeme: 

• technológie s komutovaným (časovo obmedzené, resp. na základe nejakej požiadavky) prístupom
• technológie s permanentným prístupom (stále), ktoré sa delia na:
• prenajaté okruhy 
• sieťové technológie, ktoré vytvárajú samostatné prístupové siete.

Prístupové siete plnia nasledujúce funkcie: 

• zber prevádzky z koncových zariadení v danej oblasti k uzlu na vyššej úrovni siete, 
• zabezpečenie štandardného rozhranie prístupu k sieti, t.j. od terminálu po prvý uzol v sieti 
• prístup vyššími prenosovými rýchlosťami od koncového zariadenia po prvý uzol v sieti 
• prenos dát na krátke a stredné vzdialenosti, 
• napájanie terminálov 
• zabezpečenie signalizácie 
• konverzie signálov (modulácie) 
• riadenie siete

Typy prístupových sietí

• Verejná telefónna sieť VTS/ PSTN (Public Switched Telephone Network)
• ISDN (Integrated Services Digital Network) – Digitálna sieť integrovaných služieb
• IDSL - Integrated Digital Subscriber Line (ISDN DSL, ISDN BRA)
• Bunkové systémy - GSM siete

Bunkové systémy - Celulárne/bunkové systémy sú používané vo verejných mobilných telefónnych sieťach. Mobilné telefónne siete majú odlišnú architektúru oproti pevným telefónnym, nebo dátovým sieťam. Celé územie, ktoré má byť pokryté signálom, napr. územie jedného štátu, je rozdelené na menší časti, bunky (cells) a tieto bunky zas do sektorov.

Typy bunkových systémov (nerozoberám bližšie, ale určite ste sa už stretli s týmito pojmami, minimálne s GSM a GPRS určite):

• GSM (Global System for Mobile Communication)
• GPRS (General Packet Radio Service)
• UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)

Pevné bezdrôtové siete:

• WiFi (Wireless Fidelity)
• WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access)
• VSAT (Very Small Aperture Terminal)
• Satelitné WAN siete

Optické bezdrôtové siete:

Optické prístupové siete sú najvhodnejším prostredím pre širokopásmové služby. Optickú prístupovú sieť tvoria rôzne typy optických káblov a zväzky optických vlákien, ktoré navzájom prepájajú konečných používateľov s distribučnými uzlami prístupovej siete. S ohľadom na topológiu existuje niekoľko variant inštalácie optického vlákna: 

• aktívna hviezda (jednotlivé optické trasy ukončené v distribučnom uzle) 
• kruh (SDH kruhová sieť) 
• pasívna optická sieť (PON)

FTTx (Fibre to the x) a rôzne koncepcie - napr. FTTH (Fibre To the Home), FTTEx (Fibre to the Exchange), FTTO (Fibre to the Office),...

Rozvoj prístupových sietí

Ide najmä o rozvoj bezdrôtových a optických sietí, ktoré v súčasnej dobe najlepšie spĺňajú podmienky pre rýchlosť, kapacitu, spoľahlivosť a dostupnosť. Zároveň je tu snaha o pokrytie aj odľahlých a málo osídlených regiónov. Slovensko je čo sa týka komunikačných technológií jednou z najlepšie rozvinutých krajín, dokonca sa diskutuje o tom, že z hľadiska pokrytia a spoľahlivosti sietí sme najlepšou krajinou na svete.