Краткое описание технологии ADSL
ОТЧЕТ
о производственной практике
студента гр.3 ФТОС-2 физико-технического института БашГУ Нуриева А.Р.
Я, Нуриев Азат Раулевич проходил производственную практику с 2 по 28 июля 2012 г. в Месягутовском МУЭС - филиале ОАО «Башинформсвязь». Руководителем моей практики от предприятия был назначен ведущий инженер центра технической поддержки Шаповалов Валерий Валерьевич.
Краткая характеристика предприятия
Филиал "Месягутовский межрайонный узел электрической связи" ОАО "Башинформсвязь" объединяет в своем составе узлы связи пяти районов северо-востока республики Башкортостан - Дуванского, Кигинского, Белокатайского, Салаватского и Мечелинского районов. Развитие междугородней и сельской телефонной связи в регионе получило свое начало в 60-е годы. В 2002 году по приказу № 15 от 21 января 2002 года районные узлы северо-восточного региона для совместного решения экономических задач объединены в межрайонный узел электросвязи с центром в с. Месягутово. В настоящее время сельская телефонная связь полностью автоматизирована. В состав МУЭС входят 104 станции общей монтированной емкостью более 30000 номеров. В 2004-2005г прошло расширение ЦАТС Малояз, ЦАТС Большеустьикинск, ЦАТС Месягутово на базе ЭАТС с СПУ. В 2006 году расширены ЦАТС в с. Новобелокатай и Верхние Киги. Также было внедрена платформа мультисервисной связи MageLan, являющейся аппаратно-программным комплексом, позволяющая оперативно поднять качество и количество предоставляемых услуг на новый уровень. С развитием междугородней и сельской связи жители села получили возможность прямого выхода к автоматическим системам коммутации г. Уфы. Междугородняя связь тоже не стоит на месте в своем развитии. В 2003 году введено в эксплуатацию, дополнительно к двум существующим кабельным, радиорелейная линия связи до г. Уфы с применением аппаратуры К-300 и РРС "Ракита", что дало дополнительно 300 каналов для резервирования кабельных линий. Во всех РУС в районных центрах открыты ПКП и Интернет центры для оказания услуг населению по доступу в сеть Интернет, ксерокопирование, аренда компьютеров. Всем абонентам Месягутовского МУЭС предоставляются услуги традиционной телефонии, широкополосный ADSL доступ в Интернет, услуги IP-TV. Все эти услуги можно получить из одной розетки.
Тема, цели и задачи производственной практики
Темой производственной практики, определенной руководителем на предприятии, стало предоставление услуг широкополосного доступа по технологии ассиметричной цифровой абонентской линии (ADSL).
Целью прохождения практики по данной теме является закрепление теоретических знаний, полученных в БашГУ (в частности, по дисциплинам «Теория электрической связи», «Сети связи и системы коммутации»), приобретение практических навыков работы с монтажным и измерительным оборудованием, используемым персоналом компании оператора связи для предоставления услуг данного вида, а также настройки и конфигурирования оборудования оператора (в частности, DSLAM), и клиента (ADSL-модемы, IP-TV приставки).
Краткое описание технологии ADSL
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — Асимметричная цифровая абонентская линия) входит в число технологий высокоскоростной передачи данных, известных как технологии DSL (Digital Subscriber Line — Цифровая абонентская линия) и имеющих общее обозначение xDSL. К другим технологиям DSL относятся HDSL (High data rate Digital Subscriber Line — Высокоскоростная цифровая абонентская линия), VDSL (Very high data rate Digital Subscriber Line — Сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) и другие.
Общее название технологий DSL возникло в 1989 году, когда впервые появилась идея использовать аналого-цифровое преобразование на абонентском конце линии, что позволило бы усовершенствовать технологию передачи данных по витой паре медных телефонных проводов. Технология ADSL была разработана для обеспечения высокоскоростного (можно даже сказать мегабитного) доступа к интерактивным видеослужбам (видео по запросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных (доступ в Интернет, удаленный доступ к ЛВС и другим сетям).
ADSL является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет два модема ADSL, которые подключены к каждому концу витой пары телефонного кабеля (смотрите рисунок 1). При этом организуются три информационных канала — «нисходящий» поток передачи данных, «восходящий» поток передачи данных и канал обычной телефонной связи (POTS) (смотрите рисунок 2). Канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу вашего телефона даже при аварии соединения ADSL.
Рисунок 1
Рисунок 2
ADSL является асимметричной технологией — скорость «нисходящего» потока данных (т.е. тех данных, которые передаются в сторону конечного пользователя) выше, чем скорость «восходящего» потока данных (в свою очередь передаваемого от пользователя в сторону сети).
Для сжатия большого объема информации, передаваемой по витой паре телефонных проводов, в технологии ADSL используется цифровая обработка сигнала и специально созданные алгоритмы, усовершенствованные аналоговые фильтры и аналого-цифровые преобразователи. Телефонные линии большой протяженности могут ослабить передаваемый высокочастотный сигнал (например, на частоте 1 МГц, что является обычной скоростью передачи для ADSL) на величину до 90 дБ. Это заставляет аналоговые системы модема ADSL работать с достаточно большой нагрузкой, позволяющей иметь большой динамический диапазон и низкий уровень шумов.
Технология ADSL использует метод разделения полосы пропускания медной телефонной линии на несколько частотных полос (также называемых несущими). Это позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии. При использовании ADSL разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Этот процесс известен как частотное уплотнение линии связи (Frequency Division Multiplexing — FDM) (смотрите рисунок 3). При FDM один диапазон выделяется для передачи «восходящего» потока данных, а другой диапазон для «нисходящего» потока данных. Диапазон «нисходящего» потока в свою очередь делится на один или несколько высокоскоростных каналов и один или несколько низкоскоростных каналов передачи данных. Диапазон «восходящего» потока также делится на один или несколько низкоскоростных каналов передачи данных. Кроме этого может применяться технология эхокомпенсации (Echo Cancellation), при использовании которой диапазоны «восходящего» и «нисходящего» потоков перекрываются (смотрите рисунок 3) и разделяются средствами местной эхокомпенсации.
Рисунок 3
Именно таким образом ADSL может обеспечить, например, одновременную высокоскоростную передачу данных, передачу видеосигнала и передачу факса. И все это без прерывания обычной телефонной связи, для которой используется та же телефонная линия. Технология предусматривает резервирование определенной полосы частот для обычной телефонной связи (или POTS — Plain Old Telephone Service). Удивительно, как быстро телефонная связь превратилась не только в «простую» (Plain), но и в «старую» (Old); получилось что-то вроде «старой доброй телефонной связи». Однако, следует отдать должное разработчикам новых технологий, которые все же оставили телефонным абонентам узенькую полоску частот для живого общения. При этом телефонный разговор можно вести одновременно с высокоскоростной передачей данных, а не выбирать одно из двух. Более того, даже если у вас отключат электричество, обычная «старая добрая» телефонная связь будет работать по-прежнему и с вызовом электрика у вас никаких проблем не возникнет. Обеспечение такой возможности было одним из разделов оригинального плана разработки ADSL.
Факторами, влияющими на скорость передачи данных, являются состояние абонентской линии (т.е. диаметр проводов, наличие кабельных отводов и т.п.) и ее протяженность. Затухание сигнала в линии увеличивается при увеличении длины линии и возрастании частоты сигнала, и уменьшается с увеличением диаметра провода. Фактически функциональным пределом для ADSL является абонентская линия длиной 3,5 — 5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. В настоящее время ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 24 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с. Общая тенденция развития данной технологии обещает в будущем увеличение скорости передачи данных, особенно в «нисходящем» направлении. В новом стандарте ADSL 2 реализованы скорости 10 Мбит/с «нисходящего» и 1 Мбит/с «восходящего» потока при дальности до 3 км, а в технологии ADSL 2+, стандарт которой должен быть утверждён в 2003 году, фигурируют скорости «нисходящего» потока в 20, 30 и 40 Мбит/с (соответственно по 2,3 и 4 парам). Для того, чтобы подключиться к сети Интернет или к ЛВС, не нужно набирать телефонный номер. ADSL создает широкополосный канал передачи данных, используя уже существующую телефонную линию. После установки модемов ADSL вы получаете постоянно установленное соединение. Высокоскоростной канал передачи данных всегда готов к работе — в любой момент, когда вам это потребуется.
Полоса пропускания линии принадлежит пользователю целиком. В отличие от кабельных модемов, которые допускают разделение полосы пропускания между всеми пользователями (что в значительной мере оказывает влияние на скорость передачи данных), технология ADSL предусматривает использование линии только одним пользователем. Технология ADSL позволяет полностью использовать ресурсы линии. При обычной телефонной связи используется около одной сотой пропускной способности телефонной линии. Технология ADSL устраняет этот «недостаток» и использует оставшиеся 99% для высокоскоростной передачи данных. При этом для различных функций используются различные полосы частот. Для телефонной (голосовой) связи используется область самых низких частот всей полосы пропускания линии (приблизительно до 4 кГц), а вся остальная полоса используется для высокоскоростной передачи данных.
Технология ADSL эффективна с экономической точки зрения хотя бы потому, что не требует прокладки специальных кабелей, а использует уже существующие двухпроводные медные телефонные линии. То есть, если у вас дома или в офисе есть подключенный телефонный аппарат, вам не нужно прокладывать дополнительные провода для использования ADSL.
Для того, чтобы линия ADSL работала, необходимо не так уж много оборудования. На обоих концах линии устанавливаются модемы ADSL: один на стороне пользователя (дома или в офисе), а другой на стороне сети (у провайдера Интернет или на телефонной станции).
Рисунок 4. Общая структурная схема подключения с сети по технологии ADSL.
На рисунке:
1.Компьютер
2.Сетевая карта Ethernet-10/100.
3.ADSL модем.
4.Ethernet кабель с разъемами RJ-45
5.Телефонный провод.
6.Телефон
7.Абонентский сплиттер
8.Сплиттер на АТС
9.Действующая телефонная линия
Далее я хочу преподнести более подробную схему подключения и кратко описать некоторые элементы схемы с примерами различных вариантов соединения.
ADSL-модем— устройство передачи данных по телефонной линии между оборудованием оператора DSLAM и клиентским компьютером. В зависимости от марки и модели модема он может быть подключен к компьютеру через сетевую карту или через USB порт. Модемы бывают двух типов Annex A или Annex B. Модемы второго типа, позволяют при соответствующей настройке оборудования на стороне оператора использовать ADSL-подключение совместно с некоторыми типами квартирных охранных сигнализаций и на ISDN линиях.
Сплиттер (делитель) — устройство, предназначенное для разделения сигнала в телефонной линии на две составляющие: обычный телефонный сигнал и высокочастотный модемный сигнал. Сплиттер защищает телефонные аппараты от высокочастотных модемных сигналов, передающихся по телефонной линии при использовании ADSL-технологии. В зависимости от схемы подключения вам могут понадобиться дополнительные микрофильтры, которые можно приобрести у Оператора. Внимание: сплиттеры различаются на Annex A и Annex B соответственно.
Микрофильтр — устройство, устанавливаемое перед телефонными аппаратами и предназначенное для их защиты от высокочастотных сигналов, передающихся по телефонной линии при использовании ADSL-технологии. Количество устанавливаемых микрофильтров должно соответствовать количеству телефонных аппаратов, установленных в Вашей квартире и подключенных минуя сплиттер.
Телефонная линия — участок кабеля, соединяющий телефонные розетки, установленные в квартире, с оборудованием Городской АТС. При размещении заявки на подключение по ADSL-технологии, на АТС производится переключение (кроссирование) телефонной линии таким образом, чтобы обеспечивалась одновременная работа телефона и ADSL.
Схема подключения ADSL модема на стороне абонента зависит от коммутационной схемы местной телефонной проводки, количества телефонных аппаратов, использования офисных АТС, охранной сигнализации и т.п. Для одновременного использования телефонного аппарата и осуществления доступа в Интернет в схеме подключения ADSL модема необходимо использовать следующие пассивные устройства разделения частот: сплиттер и микрофильтр. Обычно сплиттер входит в комплект с модемом и выдается при подключении к услуге. Так же отдельно устройства можно приобрести в компьютерных магазинах. Сплиттер должен быть первым устройством подключенным к телефонной линии!
Рисунок 5. Стандартная схема подключения (аналоговая линия).
Рисунок 6. Схема подключения через мини АТС (две входящих линии одна из них с ADSL).
В данном случае на мини АТС приходит две телефонные линии на одну из которых подключен adsl модем.
Рисунок 7. Схема подключения двух телефонов и ADSL модема.
Во всех случаях сплиттер должен быть первым устройством подключенным к телефонной линии. На цифровых линях ISDN нужно использовать ADSL модем (Annex B) и соответственно сплиттер для Annex B модемов.
Дневник практики
2.07.12.- Прибыл для прохождения практики в Месягутовский МУЭС. По прибытию я предоставил начальнику Месягутовского МУЭС Насырову Р.Э. договор о целевой подготовке специалиста. После ознакомления с документами директор назначил руководителем практики ведущего инженера центра технической поддержки В.В.Шаповалова. Далее я направился в отдел кадров для получения листа о проверке знаний по охране труда. После получения листа и регистрации в отделе кадров прошел вводный инструктаж по безопасности на предприятии у инженера по охране труда Алешина М.В. После инструктажа направился в центр технической поддержки для знакомства с коллективом и для ознакомления с расположения оборудования и техническими помещениями МУЭС. На рабочем месте прошел повторный инструктаж по охране труда и получил учебные материалы для 40-часового обучения. Данный материал был предоставлен мне для изучения правил безопасности при работе с электроустановками..
3.07.12.- Производил опись неисправных ADSL-модемов и IPTV приставок для отправки в центр технической эксплуатации (ЦТЭ). Мной были записаны серийные номера, марка оборудования, причина неисправности. Ознакомление с контрольными вопросами по ОТ. Выезд по вызову абонента для устранения неисправности на линии передачи. Причина неисправности: некачественно обжатый разъем RJ45.
4.07.12.- Изучение инструкции по эксплуатации цифрового мультиметра DT-838 который позволяет измерять постоянные так и переменные напряжения и токи, а также активное сопротивление. С помощью мультиметра тестировал (наличие напряжения на штекере) блоки питания для модемов и приставок. Также ознакомился с модулем оператора на ПК для удаленного мониторинга абонентской линии. С помощью этого модуля возможно узнать о состоянии абонентской линии, просмотреть отношение сигнал/шум, входящий и исходящий трафик абонента, тариф, текущую скорость приема-передачи, состояние модема, начало и конец интернет сессий абонента, тип модуляции, определить время и количество подключений (при наличии ADSL-доступа у абонента). Также провел тестирование ADSL сплиттеров с помощью тестового маршрутизатора Zyxel P660 HTW2 EE и телефонного аппарата Panasonic TDM-512.
Рисунок 8. 1) Маршрутизатор Zyxel P660 HTW2 EE для тестирования ADSL
сплиттеров. 2)Сварка ВОЛС на выносе АТС.
5.07.12.- Замена и установка карты модульного IP-NGN коммутатора Zyxel IES-5005 (DSLAM) на выносе АТС по ул. Октябрьской 8. Проверка температуры внутри выносов в с. Месягутово. Очистка, разделка, укладка в оптический кросс и дальнейшая сварка оптического кабеля соединяющий выносные АТС и ЦАТС.
6.07.12.- Транспортировка КУС (контейнера узла связи) с ул. Октябрьской 7 на пер. Октябрьской 2. Подключение оборудования КУС к линии электроснабжения. Ввод и кроссировка кабелей абонентских линий в КУС. Добавление дополнительных портов путем установки ADSL line Card и ADSL Splitter.
Рисунок 9. Транспортировка и установка КУС.
Кроссировка 50-парного кабеля на кроссовую панель, состоящую из плинтов. Плинт является главной коммутационной единицей телефонного кросса. Плинты служат для коммутации абонентских или соединительных телефонных линий. Существуют различные типы плинтов. Основными характеристиками плинта являются – количество пар, вид контактов и способ крепления в кроссе.
Рисунок 10. Плинт и кроссер.
И так порядок действий таков: для начала зачищается оплетка кабеля где-то сантиметров 30 – 50, или в зависимости от положения плинта в его крепежной стойке. Затем жилы разделяются на 10 пар, каждый десяток пар обмотаны разноцветными лентами или нитками. Первым следует отделить синюю 10-парку. А дальше по витку. В моем случае был Синий, Оранжевый, Зеленый, Коричневый и Серый. Затем чтобы не потерять пары скручивают, чтобы они не потерялись в общей массе. В моем случае я начинал с первой 10-парки. Сначала просунул ее в ухо на тыльной стороне плинта и начал укладывать жилы в контактные прорези. Порядок укладки жил. Находим пару с Бел|Син, затем эти две жилы Бел|Син и вкладываем в контактные прорези начиная с нулевой, в первый уже вкладываем пару Бел|Оранж, Бел|Зел, Бел|Кор, Бел|Сер., Когда закончатся пары с белым цветом начинаем вкладывать пары в том же порядке, только вместо белого цвета идет красный. После того как пары уложены в свои прорези, начинают забивать уложенные пары в контакты. Производится это инструментом называемый “кроссер”. Этот девайс загоняет жилу в разрез контакта, где она надежно фиксируется. Ну а когда все закончено плинт закрепляется на стойке кросса. Такой метод кроссировки наиболее оптимальный и его используют на множестве АТС.
9.07.12. -Обжим (установка наконечников) 25-парного кабеля TELCO-25UD с помощью кроссера. Очистка, разделка, укладка оптического кабеля в ШКОС, монтаж ШКОС на выносе (КУС) №15. Ознакомление с проектами оптоволоконных линий связи участка Месягутово (телевышка) – Рухтино – Анзяк – Кадырово Дуванского района.
Рисунок 11. 1) Обжим кабеля TELCO 25 UD. 2) Кроссовая панель.
10.07.12. -Прием, тестирование, выдача исправных ADSL-модемов и IP-TV приставок абонентам. Обжим 50-ти парного кабеля TELCO-50.Опись неисправных модемов и приставок.
11.07.12. -Обжим сетевого Ethernet кабеля наконечником RJ-45 и обжим телефонного кабеля наконечником RJ-11. Комплектование ADSL модемов и IP-TV приставок для отправки в ЦТЭ. В комплект должны входить: блок питания, Еthernet кабель, пульт дистанционного управления, HDMI кабели (для IP-TV приставок).
12.07.12. -Обжим 25-ти парного кабеля TELCO-25 UD. Прием, тестирование, выдача исправных модемов и приставок абонентам. Обжим Ethernet кабеля. Обжим телефонного кабеля (RJ-11).
Рисунок 12. 1) Клещи для обжимки RJ-45 и RJ-11. 2) Коннектор RJ-45.
13.07.12. -Ознакомление с инструкцией по настройки модемов Zyxel P660 RU3, Sagem 2804, P660 HW Lite EE, D-link Dir-100.Настройка новых модемов для выдачи абонентам.
16.07.12. - Прием звонков от абонентов и их консультация. Кроссировка абонентов для подключения их к ШПД (ADSL-услуга).
17.07.12. -Прием звонков от абонентов и их консультация. Настройка модемов для дальнейшей выдачи абонентам. Тестирование ADSL модемов и IP-TV приставок.
18.07.12. -Обжим сетевого кабеля (RJ-45). Установка дополнительного программного обеспечения на компьютеры центра технической поддержки (ЦТП).
19.07.12. -Тестирование блоков питания модемов и приставок с помощью цифрового мультиметра DT-838. Тестирование ADSL сплиттеров.
20.07.12.- Очистка, разделка, укладка в ШКОС, сварка кабеля, монтаж ШКОС на выносной АТС №8. Ознакомление со схемой однолинейных электрических соединений МУЭС.
23.07.12. -Ознакомление с техническими параметрами, инструкцией по эксплуатации установки электропитания ШТИЛЬ PS 480040-14. Изучение паспорта заземляющего устройства.
24.07.12. - Ознакомление с формуляром для контроля состояния и профилактических работ для аккумуляторных батарей G-6FM(C).
25.07.12. -Ознакомление с инструкцией по установке терморегулятора RT-820. Установка терморегулятора на шине с последующем его крепежом и подключением к электропитанию на выносной АТС №8.
Рисунок 13. 1) Терморегулятор RT-820. 2) Цифровой мультиметр DT-838.
26.07.12. -Прием звонков от абонентов. Настройка модемов и приставок.
27.07.12. -Подключение абонентов к ЦАТС. Консультация абонентов.
28.07.12 -Настройка модемов и приставок.
Итоги практики
В результате прохождения производственной практики я приобрел навыки работы в коллективе, научился работать с клиентами. Ознакомился со структурой сети связи в своем районе, основными практическими сторонами своей профессии, получил представление о работе предприятия связи - Месягутовского межрайонного узла электрической связи. Так же непосредственно ознакомился с различной измерительной аппаратурой, монтажным оборудованием и материалами.
Считаю, что полученные новые знания и практические навыки помогут в будущем обучении при освоении своей специальности.
Список литературы
1. Андреев В.А., Бурдин В.А., Попов Б.В., Попов В.Б., Платонов А.Н. Монтаж муфт и оконечных устройств волоконно-оптических кабелей. Учебное пособие для вузов. - Самара, 2004. - 160 с.
2. Дубровский Е.С. Справочник молодого телефониста. Учебное пособие.-Москва, Высшая школа, 1992. - 224 с.
3. Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи. М:Радио и связь, 1988. – 538 с.
Студент гр.__________________________________________( _________________)
(группа, подпись) (ФИО)