English / Archive / FOURTH ISSUE / MIROSLAV STANKOVIĆ, prof. dr BORISLAV ODADŽIĆ, VELIZAR MARKOVIĆ: Standardizacija kablovskih distribucionih mreža na globalnom i nacionalnom nivou
SADRŽAJ
U Republici Srbiji se na kablovske distribucione i zajedničke antenske sisteme još uvek primenjuju standardi SRPS N.N.6.160 – 192, koji su doneti na osnovu prevaziđenih i odavno povučenih standarda IEC-a. U IEC-u i CENELEC-u, kao institucijama za standardizaciju na globalnom, odnosno evropskom nivou, u okviru zajedničkog rada doneti su brojni novi standardi u oblasti kablovskih distribucionih mreža (KDM), koji su u skladu sa napretkom i promenama u tehnologiji i regulativi.
U ovom radu se daje prikaz aktuelne situacije u delu standarda za kablovske distribucione mreže u Evropskoj uniji i kod nas.
1. AKTUELNA SITUACIJA U STANDARDIZACIJI KD MREŽA
Sa stanovišta kablovske distribucione mreže kao multimedijalne platforme, tema standardizacije se može posmatrati u dva najvažnija segmenta:
● standardizaciona okosnica za KD mreže i
● standardizaciona platforma za prenos podataka
2. STANDARDIZACIONA OKOSNICA ZA KD MREŽE
Što se tiče domaće regulative koja specifično pokriva oblast kablovskih distribucionih sistema, još uvek su važeći standardi SRPS N.N.6. 160 – 192, Radio-komunikacije, Kablovski distribucioni i zajednički antenski sistemi, koji su izdati u periodu od 1978. do 1989. godine [1].
Tabela 1. Standardizacioni slojevi
Od vremena od kada su u Republici Srbiji usvojeni standardi za kablovske distribucione i zajedničke antenske sisteme, dogodile su se mnoge značajne promene u standardizaciji predmetnih sistema kako na evropskom, tako i na svetskom nivou. Svi standardi na kojima se zasnivaju domaći SRPS standardi za KDS su davno povučeni i doneti su novi, koji su u međuvremenu više puta ažurirani, a mnogi od njih čak povučeni i zamenjeni još novijim. Na osnovu toga se može konstatovati da su domaći standardi za kablovske distribucione sisteme zasnovani na prevaziđenim inostranim standardima, koji u institucijama koje su ih donosile imaju samo istorijski značaj. Osim toga, brojni segmenti kablovskih distribucionih sistema nisu ni pokriveni, posebno povratni smer i optički prenos.
Na svetskom nivou, rad na standardizaciji se odvija u okviru IEC-a, u skladu sa zajedničkim dogovorom između IEC-a i CENELEC-a, kroz serije IEC 60728, koje su zamenile većinu evropskih standarda serije EN 50083. U evropskim okvirima, iz serije EN 50083 su kao važeći ostali samo standardi koji se odnose na elektromagnetsku kompatibilnost mreža i sastavnih delova (EN 50083-2 i EN 50083 - 8), kao i za prenos MPEG signala preko KDS-a (EN 50083 - 9), dok su svi ostali standardi preuzeti od IEC-a i označeni kao EN 60728.
U komitetima CENELEC-a i IEC-a, TC 209 odnosno TC 100/TA5, koji su zaduženi za krovne standarde u KDS-u, odvijaju se veoma dinamične aktivnosti – stari ili prevaziđeni standardi se povlače i zamenjuju novim, otvaraju se nove teme i sprovodi procedura izrade, usaglašavanja, glasanja i usvajanja. Na osnovu informacija koje su danas na raspolaganju, postoji određen broj novopublikovanih standarda u standardizacionoj okosnici KD mreža (pripadaju seriji EN 60728), koji su zbog svog značaja i aktuelnosti skrenuli pažnju stručne javnosti.
U narednom delu teksta dat je pregled aktuelnih standarda, kao i aktivnosti ažuriranja i inoviranja standarda za KD sisteme koje obavljaju nadležni komiteti u CENELEC-u i IEC-u [2].
Krovnim standardima za KD mreže pokrivene su sledeće oblasti:
- Bezbednost;
- Elektromagnetska kompatibilnost;
- Sistemske karakteristike;
- Oprema;
- Monitoring.
Pri izradi standarda koji čine okosnicu standardizacije u KDS-u, koriste se rezultati drugih standarda, na primer DVB-a. Takođe, osnovni standardi za KD mreže predstavljaju normativne reference za druge standarde, na primer, za standarde za koaksijalne kablove.
Sistem za standardizaciju u oblasti KD mreža se bazira na različitim slojevima, počev od komponenata, preko opreme i sistema, do samog signala, kao što je prikazano u Tabeli 1.
U Tabeli 2. je dat pregled aktuelnih evropskih i međunarodnih standarda za KD mreže:
Tabela 2. Aktuelna situacija u evropskim i međunarodnim standardima serija EN 50083 i IEC / EN 60728
Evropski standardi Serija EN 50083 | Međunarodni standardi Serija IEC 60728 | Evropski standardi Serija IEC 60728 | Naziv evropskog standarda "Cable networks for television signals, sound signals and interactive services" |
(EN 50083-7:2000) | IEC 60728-1:2007 | EN 60728-1:2008 | Part 1: "System performance of forward paths" |
EN 50083-2:2006 | IEC 60728-2:2002 | --- | Part 2: "Electromagnetic compatibility for equipment" |
povučen | IEC 60728-3:2005 | EN 60728-3:2006 | Part 3: "Active wideband equipment for coaxial cable networks" |
(EN 50083-4:1998) | IEC 60728-4:2007 | EN 60728-4:2008 | Part 4: "Passive wideband equipment for coaxial cable networks" |
(EN 50083-5:2001) | IEC 60728-5:2007 | EN 60728-5:2008 | Part 5: "Headend equipment" |
povučen | IEC 60728-6:2003 | EN 60728-6:2003 | Part 6: "Optical equipment" |
--- | IEC 60728-7-1:2003 | EN 60728-7-1:2005 | Part 7-1: "Hybrid Fibre Coax Outside Plant Status Monitoring - Physical (PHY) Layer Specification" |
--- | IEC 60728-7-2:2003 | EN 60728-7-2:2005 | Part 7-2: "Hybrid Fibre Coax Outside Plant Status Monitoring - Media access Control (MAC) Layer Specification" |
--- | IEC 60728-7-3:2003 | EN 60728-7-3:2005 | Part 7-3: "Hybrid Fibre Coax Outside Plant Status Monitoring - Power supply to Transponder Interface Bus Spec." |
EN 50083-8:2002 | IEC 60728-12:2001 | --- | Part 8: "Electromagnetic compatibility for networks" |
EN 50083-9:2002 | IEC 60728-9:2000 IEC 60728-9-am1 | --- | Part 9: "Interfaces for CATV/SMATV headends and similar professional equipment for DVB/MPEG-2 transport streams" |
povučen | IEC 60728-10:2005 | EN 60728-10:2006 | Part 10: "System performance for return paths" |
povučen | IEC 60728-11:2005 | EN 60728-11:2005 | Part 11: "Safety" |
CLC/ TR 50460:2005 | IEC/TR 60728-6-1:2006 | --- | "System guidelines for analogue optical transmission systems" |
- Važeći evropski standardi su napisani crvenom i plavom bojom |
2.1. Novi standardi – publikovani posle 2006. godine
Među standardima za KD mreže koji su publikovani posle 2006. godine, izdvajaju se sledeći:
● IEC 60728-1:2007/EN 60728-1:2008, "System performance of forward paths"
Jedan od najznačajnijih novih standarda je EN 60728-1:2008 ("System performance of forward paths"), koji se odnosi na sistemske karakteristike direktnog smera u KD mrežama. Usvajanjem tog standarda, zamenjen je standard EN 50083-7:2000, sistemske karakteristike.
Pregled kućnih mreža i kućnih interfejsa, prema standardu EN 60728-1:2008, "System performance of forward paths", dat je na Slici 2.
U odnosu na standard EN 50083-7:2000, novousvojenim standardom EN 60728-1:2008, "System performance of forward paths" (sistemske performanse direktnog smera), unete su sledeće značajne izmene:
Slika 2. Tipovi kućnih mreža i interfejsa, prema standardu EN 60728-1:2008, "System performance of forward paths"
Izvor: Standard EN 60728-1:2008 (direktno preuzeto)
- Nov set mernih metoda za digitalno modulisane TV signale;
- Tehničke karakteristike za digitalno modulisane TV signale;
- Sistemske karakteristike signala u skladu sa HDTV, DVB-S2 i 256 QAM standardima;
- Proširivanje obima standarda sa izlazne priključnice na ulaz terminala;
- Prenos multimedijalnih signala preko simetričnih parica;
- Novi član 6: „Tehnički zahtevi za prijemne antene“;
- Novi član 7: „Tehnički zahtevi za interfejse kućne mreže KDS-a“;
- Novi Anex K: „Primeri implementacija kućnih mreža“.
U delu metoda merenja digitalno modulisanih signala (DVB-S, DVB-S2, DVB-C, DVB-T):
- Nivo signala;
- Odnos RF signal/šum SD,RF/N;
- Stepen bitske greške (BER);
- Margina šuma;
- Stepen modulacione greške (MER);
- Fazni džiter;
- Fazni šum RF nosioca.
U novom članu 6: „Tehnički zahtevi za prijemne antene“, izdvajaju se sledeće teme:
- Metode merenja jačine polja na strani prijemne antene;
- Tehnički zahtevi za minimalnom jačinom polja na prijemnoj anteni za:
· Analogne radiodifuzne signale;
· Digitalne radiodifuzne signale;
· Analogne i digitalne signale satelitske radiodifuzije.
- Kvalitet primljenih signala za sve vrste radiodifuznih signala:
· Nivo signala;
· Minimum vrednosti za odnos signal/smetnje;
· Minimum vrednosti za odnos signal/odjek;
· Tehnički zahtevi za BER/PER digitalnih signala;
· Granične karakteristike digitalnih TV signala.
U ovom standardu je uveden nov interfejs - HNI (Home Network Interface) na ulazu u domaćinstvo. Osnovni razlozi za uvođenje novog interfejsa su:
- Sve veći značaj kućnih mreža zbog:
· Porasta broja multimedijalne opreme u domaćinstvu;
· Zahteva za multimedijalnim servisima u svim prostorijama;
· Potrebe za povezivanjem multimedijalne opreme.
- Neophodnost obezbeđivanja kvaliteta signala na svim izlaznim priključnicama, uključujući i velike kućne mreže.
Zbog uvođenja novog interfejsa HNI, potrebno je definisati sve relevantne parametre kvaliteta signala uzimajući u obzir:
· Zahtevane karakteristike signala na ulazu terminala (TI);
· Pogoršanje karakateristika signala vezano za izabrani tip kućne mreže (HNI).
Kao što je u prethodnom delu teksta naznačeno, nov standard EN 60728-1:2008 je uveo mnoge bitne izmene i dopune, a jedna od najbitnijih je sigurno uvođenje kućnog interfejsa HNI, što potvrđuju dalje aktivnosti u CENELEC-u i IEC-u na ekstenziji standarda EN 60728-1:2008. Aktivnosti se odvijaju na izradi standarda EN/IEC 60728-1-1, Part 1-1: "RF cabling for two way home networks", kao i EN/IEC 60728-1-2, Part 1-2: "Performance requirements for signals delivered at the system outlet in operation", o čemu je dat prikaz u narednom delu teksta.
● IEC 60728-4:2007/EN 60728-4:2008 "Passive wideband equipment for coaxial cable networks"
Ovim standardom su uvedene izmene u odnosu na standard EN 50083-4:1998, Pasivna širokopojasna oprema:
- Više novih ili modifikovanih termina i definicija;
- Ažurirane zahtevane karakteristike i dodate nove;
- Dodate metode merenja za
· Slabljenje;
· Izolaciju;
· Slabljenje u propusnom smeru;
· Varijacije grupnog kašnjenja;
· Amplitudske frekvencijske karakteristike i
· Merenja intermodulacije sa dva nosioca za izobličenja drugog i trećeg reda.
● IEC 60728-5:2007/EN 60728-5:2008 "Headend equipment"
Ovim standardom su uvedene značajne izmene u odnosu na standard EN 50083-5:2001:
- Dodato je više novih termina i definicija;
- Dodat je kompletan set mernih metoda za digitalno modulisane TV signale i to:
· Odnos RF signal/šum (SD,RF/N) za digitalno modulisane signale;
· Varijacije grupnog kašnjenja na konvertorima DVB kanala;
· Fazni šum RF nosioca.
Tabela 3. Pregled održavanja postojećih standarda za KDS – IEC/EN 60728
Međunarodni standardi Serija IEC 60728 | Evropski standardi Serija EN 60728 | Naziv evropskog standarda "Cable networks for television signals, sound signals and interactive services" |
IEC 60728-3:2005 Status: CCDV, 21.08. 2009 | EN 60728-3:2006 | Part 3: "Active wideband equipment for coaxial cable networks" |
IEC 60728-6:2003 Status: ACDV, 12.06.2009. | EN 60728-6:2003 | Part 6: "Optical equipment" |
IEC 60728-7-3:2003 Status: DEC, 20.08.2009 | EN 60728-7-3:2005 | Part 7-3: "Hybrid Fibre Coax Outside Plant Status Monitoring - Power supply to Transponder Interface Bus (PSTIB) Specification" |
IEC 60728-11:2005 Status: ADIS, 12.06.2009 | EN 60728-11:2005 | Part 11: "Safety" |
Skraćenice za status (prema IEC-u):
CCDV - Draft circulated as Committee Draft with Vote
DEC - Draft at Editing Check
ADIS - Approved for FDIS circulation
- Dodate su karakteristike na izlazu iz glavne stanice za digitalno modulisane TV signale;
- Dodate su sistemske karakteristike signala u skladu sa standardima HDTV, DVB-S2 i 256 QAM;
- Uvedeni su novi ili ažurirani dosadašnji aneksi za:
· Faktore korekcije šuma;
· Propusni opseg i nivo digitalnog signala;
· Minimalni frekvencijski razmak konvertovanih satelitskih signala u međufrekvencijskom opsegu;
· Greške pri merenju koje nastaju kao posledica neusaglašenosti impedansi opreme;
· Korekcione faktore analizatora spektra.
2.2. Aktivnosti na održavanju postojećih serija standarda za KDS - EN/IEC 60728
U Tabeli 3. dat je pregled održavanja postojećih standarda za KDS – IEC/EN 60728.
2.3. Aktivnosti na uvođenju novih projekata CLC/TR 50083 i novih dokumenata serija standarda za KDS - EN/IEC 60728
U Tabeli 4. dat je pregled uvođenja novih projekata CLC/TR 50083 i novih dokumenata serija standarda za KDS - EN/IEC 60728.
Tabela 4. Pregled uvođenja novih projekata CLC/TR 50083 i novih dokumenata serija standarda za KDS - EN/IEC 60728
Evropski standardizacioni dokumenti Serija EN 50083 | Evropski/međunarodni standardi Serije EN/IEC 60728 | Naziv evropskog standarda "Cable networks for television signals, sound signals and interactive services" |
--- | EN/IEC 60728-1-1 Status – RDIS, 25.08.2009 | Part 1-1: "RF cabling for two way home networks" |
--- | EN/IEC 60728-1-2 usvojen 16.06.2009. | Part 1-2: "Performance requirements for signals delivered at the system outlet in operation" |
--- | EN/IEC 60728-13 Status – RDIS, 25.08.2009. | Part 13: "Optical systems for broadcast signal transmissions" |
CLC/TR 50083-5-1 usvojen 12.06.2009. | --- | Technical Report, Part 5-1: "IP gateways and interfaces for headends" |
CLC/TR 50083-10-1 usvojen 01.02.2009. | --- | Technical Report, Part 10-1: "Guidelines for the implementation of return paths in cable networks" |
Skraćenice za status (prema IEC-u):
RDIS - Text for FDIS received and registered
3. STANDARDIZACIONA PLATFORMA ZA PRENOS PODATAKA PREKO KD MREŽA
Da bi svi uređaji u sistemu prenosa podataka kroz kablovsku mrežu mogli uspešno da komuniciraju međusobno, čak iako su od različitih proizvođača, bilo je neophodno standardizovati kablovski sistem za prenos podataka. Osnovni standardi pomoću kojih je ostvarena interoperabilnost opreme različitih proizvođača i istovremeno stvoreni uslovi za brojne multimedijalne servise su DOCSIS i PacketCable.
3.1. DOCSIS/EuroDOCSIS standardi [3]
Prvi standard grupacije kablovskih TV operatora (Multimedia Cable Network System Ltd. - MCNS), proistekao pod rukovodstvom Cable Television Laboratories (CableLabs), nazvan je Data over Cable Service Interface Specifications (DOCSIS 1.0) i odobren od strane ITU-a marta 1998. godine, kao međunarodni standard za prenos podataka kroz kablovsku mrežu pod imenom ITU J.112.
Da bi se ostvarila kompatibilnost sa evropskim sistemima, CableLabs je posebnim aneksima DOCSIS specifikacije, koja se izvorno odnosi na sistem NTSC (National Television Systems Comittee), izvršio odgovarajuće izmene za evropsko područje, gde se koriste sistemi PAL (Phase Alternating Line) i SECAM (Sequential Couleur Avec Memoire). DOCSIS standard, preuređen za evropsko područje, često se označava kao EuroDOCSIS. Osnovne razlike između ova dva sistema su u fizičkom sloju. EuroDOCSIS za prenos koristi kanale širine 7/8 MHz za razliku od DOCSIS-a, koji koristi kanale širine 6 MHz. U dokumentaciji DOCSIS-a se nigde eksplicitno ne navodi ime standarda EuroDOCSIS, već se kaže da, za Evropu, određene sekcije dokumenta treba zameniti odgovarajućim sekcijama iz aneksa u istom dokumentu, s tim da se ne moraju ispoštovati obe specifikacije, niti je potrebno da one međusobno budu kompatibilne. Dakle, CableLabs, kao telo koje kreira DOCSIS, ne razdvaja ovaj standard na DOCSIS i EuroDOCSIS, već podrazumeva da je to jedan standard, koji pod imenom DOCSIS pokriva i evropsko i američko tržište.
3.1.1. DOCSIS/EuroDOCSIS 1.0
Primenom standarda DOCSIS 1.0 u kablovskim mrežama za prenos podataka i Internet servis, korisnicima je mogao biti obezbeđen servis sa kvalitetom best-effort, što je nedovoljno za servise koji se odvijaju u realnom vremenu, a posebno za paketizovan govor. To je motivisalo arhitekte DOCSIS-a, da realizuju novu specifikaciju sa brojnim unapređenjima - DOCSIS/EuroDOCSIS 1.1.
3.1.2. DOCSIS/EuroDOCSIS 1.1
Najveći deo alata ugrađenih u specifikaciju DOCSIS/EuroDOCSIS 1.1namenjen je manipulaciji servisnim tokovima, odnosno povorkama paketa podataka, govora i videa, koje istovremeno prolaze kroz isti CMTS, odnosno isti kablovski modem. Pod servisnim tokom se podrazumeva set paketa koji prolazi kroz CMTSili kablovski modem i ima iste klasifikatore (parametre, kao što su ista izvorišna i odredišna tačka na Internetu).
Najznačajnije razlike koje je verzija standarda DOCSIS/EuroDOCSIS 1.1 donela u odnosu na prethodnu verziju standarda (DOCSIS/ EuroDOCSIS 1.0) su u domenu kvaliteta servisa. Kvalitet servisa, prema DOCSIS/EuroDOCSIS 1.1 standardu, primenjuje se na oba toka saobraćaja u HFC mreži – direktni i povratni smer prenosa. Da bi se obezbedila kontrola kvaliteta saobraćaja, paketi se prvo klasifikuju prema definisanim pravilima u određene servisne tokove (service flows), a zatim se pravila kvaliteta usluga primenjuju na svaki pojedinačni servisni tok. Klasifikacija paketa obavlja se na RF MAC interfejsu i to na strani CMTS-a za direktni i na strani kablovskog modema za povratni saobraćaj. Kod povratnog saobraćaja, klasifikacija se može primeniti i na strani CMTS-a. Standardom DOCSIS/EuroDOCSIS 1.1 su definisane karakteristike fizičkog, MAC i viših slojeva prenosa, kao i način komunikacije između kablovskog modema i CMTS-a.
3.1.3. DOCSIS/EuroDOCSIS 2.0
Krajem 2001. godine, usvojena je nova verzija standarda DOCSIS – DOCSIS/EuroDOCSIS 2.0. Najveća unapre-đenja u ovoj verziji standarda se odnose na povratni smer. Povećana je maksimalna širina propusnog opsega na 6400 kHz, uvedeni novi modulacioni formati 8-QAM, 32-QAM, 64-QAM, potpuno nova modulaciona šema S-CDMA i unapređena korekcija RS FEC, čime je maksimalni protok u povratnom smeru povećan tri puta. Time su kablovske distributivne mreže osposobljene za simetrične servise.
Specifikacija DOCSIS 2.0 je kreirana kao odgovor na rastuće zahteve naprednih servisa u povratnom smeru. Tu se pre svega misli na tzv. peer-to-peeraplikacije, kakve su interaktivne igrice, razmena MP3fajlova, VoIP, itd, ali i tzv. business-to-businessaplikacije (kao što su alternative za E-1 servis, kakav kod nas pruža Telekom Srbija). Ove nove aplikacije su zahtevale mnogo simetričniji transport podataka od uobičaje asimetrične aplikacije (veb surfovanje), koja je dominirala Internetom u prošlosti.
U DOCSIS2.0 su uvedene dve nove modulacione tehnike, kao unapređenje u odnosu na raniju TDMA tehniku. Ove nove tehnike su poznate kaoAdvanced Time-Division Multiple Access (ATDMA) i SynchronousCode-DivisionMultiple Access(SCDMA). Prema specifikaciji DOCSIS2.0, neophodno je da se podrže sve tri modulacione tehnike (TDMA,ATDMAiSCDMA).
3.1.4. DOCSIS/EuroDOCSIS 3.0
U beskompromisnoj borbi na zahtevnom tržištu sa telekomunikacionim operatorima koji su unapredili xDSL tehnologiju i povećali protok do korisnika, kablovski operatori su kao odgovor pripremili rešenja koja se zasnivaju na standardu DOCSIS 3.01 (08.04.2006. su usvojene tri specifikacije za DOCSIS/euroDOCSIS 3.0: SP-SECv3.0, SP-PHYv3.0 i SP-MULPIv3.0). U ovom novom rešenju za kablovske operatore primenjuje se tehnika poznata kao Channel Bonding. Ova tehnika se sastoji u tome da se, umesto jednog RF kanala, korisniku (ili grupi korisnika) paralelno šalje više kanala, najmanje 4 (u skladu sa specifikacijom CableLabs-a). Tehnika se primenjuje kako za direktni, tako i za povratni smer.
Suštinska razlika između kablovskih modema koji su u verzijamaDOCSIS 1.x i DOCSIS 2.0 u odnosu na DOCSIS 3.0 se sastoji u tome što se kablovski modemi u verzijama DOCSIS 1.x i DOCSIS 2.0 mogu povezati samo na jedan kanal u direktnom i jedan kanal u povratnom smeru. Na osnovu toga, maksimalni protok u direktnom smeru po jednom kablovskom modemu uz modulacioni format QAM 256 (za kanale širine 8 MHz) iznosi 55,616 Mbit/s (raw bandwidth, to jest zajedno sa overhead-om). U povratnom smeru, uz modulacioni format od QAM 64 i širinu kanala od 6,4 MHz (DOCSIS 2.0), maksimalni protok (raw bandwidth, to jest zajedno sa overhead-om) iznosi 30,72 Mbit/s. Prema standardu DOCSIS 3.0, modem je osposobljen da istovremeno prima informacije iz više kanala (najmanje četiri). Na osnovu te osobine, povećava se protok u direktnom i povratnom smeru, u zavisnosti od broja kanala koje modem istovremeno procesira.
Da bi mogli da se ostvare značajno veći protoci nego ranije, osim usklađenosti sa standardomDOCSIS 3.0, potrebno je da u HFC mreži bude na raspolaganju dovoljno propusnog opsega (kanala). Očigledno je da se u direktnom smeru, racionalnim korišćenjem kablovskog RF spektra, može odvojiti relativno veliki broj kanala (posebno u slučajevima digitalizovanja sadržaja koji se šalje), ali se u povratnom smeru postavlja kao limitirajući faktor uzan raspoloživ opseg, naročito u mrežama koje u povratnom smeru koriste opseg od 5-42 MHz. U tom opsegu se teorijski može koristiti do 5 kanala širine 6,4 MHz, dok se u evropskim mrežama koje koriste u povratnom smeru opseg od 5-65 MHz, može teorijski koristiti do 10 kanala.
3.2. Platforma PacketCable [4]
Na standardu DOCSIS 1.1, kao osnovi, CableLabs je specificirao PacketCable™, koji definiše različite delove IP mreže, kao i način na koji će ti delovi međusobno komunicirati. Prema izvornoj definiciji, PacketCable je „namenjen razvoju specifikacija interoperabilnih interfejsa, koji obezbeđuju pružanje naprednih multimedijalnih servisa u realnom vremenu preko dvosmernih kablovskih mreža“. PacketCable™ tretira kao servis ne samo IP telefoniju, već i ostale napredne IP servise za koje je neophodno obezbediti kvalitet servisa, kao što su multimedijalna konferencija, interaktivne igre, itd.
CableLabs je u radu na specifikaciji PacketCable™ analizirao brojne postojeće protokole, koji su razvijeni da bi se razrešili problemi u tzv. end-to-end arhitekturi IP telefonije. Pored ostalih, predmet analize su bili H.323, Session Initiation Protocol (SIP), Simple Gateway Control Protocol (SGCP), Internet Protocol forDevice Control (IPDC), i Media Gateway Control Protocol (MGCP). Iako je od svih ovih protokola H.323 bio u najširoj primeni, CableLabs je odlučio da, zbog kompleksnosti i sveobuhvatnosti ovog protokola, koji prevazilaze potrebe kablovske IP telefonije, preporuči da ga proizvođači ne primenjuju u širem obimu. Istovremeno, obezbeđena je podrška za interkonekciju sa ovim protokolom.
PacketCable™ je troslojni protokol. Najniži sloj je lokalna pristupna mreža DOCSIS 1.1 vezana na kontrolisanu IP okosnicu i on obezbeđuje transportni mehanizam za IP telefoniju. Drugi sloj je namenjen osnovnim servisima, uključujući bezbednost, kvalitet servisa, naplatu, upravljanje mrežom i realizaciju servisa. Ovi servisi podržavaju treći sloj, koji se stara o aplikacijama u realnom vremenu, uključujući i IP telefoniju. U aplikacionom sloju su kodeci, pozivna signalizacija i PSTN interkonekcija. Pozivna signalizacija je specificirana na osnovama MGCP-a kao mrežni signalizacioni protokol NCS 1.0 (Network-based CallSignaling Protocol), dok je distributivni pristup baziran na protokolu SIP i naziva se DCS (Distributed CallSignaling).
Specifikacija PacketCable za VoIP opisuje osnovne funkcije koje su u tradicionalnoj PSTN arhitekturi obično konsolidovane u okviru jedne pretplatničke centrale (centrala klase 5). Ove funkcije se mogu implementirati na više elemenata, ali isto tako mogu biti implemetirane u jednom jedinom elementu. Zahvaljujući tome, koncept donosi visoku fleksibilnost i skalabilnu distribuiranu arhitekturu uz niže troškove. Kablovske mreže izgrađene na osnovama specifikacija DOCSIS i PacketCable sposobne su da podrže napredne servise u realnom vremenu.
Projekat PacketCable je realizovao svoju prvu specifikaciju krajem 1999. godine. Nešto pre toga, mnogi proizvođači (čiji su predstavnici imali aktivno učešće u definisanju specifikacije za PacketCable) su startovali sa implementacijom ove specifikacije u svoje proizvode.
U svom prvom izdanju specifikacije za PacketCable (1.0), CableLabs je ustanovio fundamentalne parametre, koji su bili neophodni da se obezbede osnovni rezidencijalni IP govorni servisi. Sadržao je 11 specifikacija i više tehničkih izveštaja, uključujući i NCS 1.0 specifikaciju. Iako je mrežna struktura definisana u ovoj verziji specifikacije bila sposobna da obezbedi telefonski servis, pokazalo se da takav servis nije bio dovoljno robustan kao tradicionalni PSTN telefonski servis, pa se i nije mogao nazvati pravim primarnim telefonskim servisom. Zato su određeni specifični parametri neophodni za masovnu primenu i postizanje telefonskog servisa koji po kvalitetu odgovara PSTN-u, preostali za kasnija izdanja specifikacije. Verzija 1.1 je kroz dodatne specifikacije, kao što su pouzdanost, raspoloživost, pristup urgentnim servisima, podrška za CALEA (Communications Assistance for Law Enforcement Act), itd., definisala karakteristike servisa, koje su ranije bile ostvarive samo preko PSTN-a. Verzija 1.2 razrešila je međuzonsku komunikaciju više jedinica CMS-a (Call Management Server) i interdomensku komunikaciju među kablovskim provajderima servisa, čime je obezbeđen servis telefonije i bez posredovanja PSTN-a. Verzija 1.3 je definisala specifikaciju za samostalni multimedijalni SMTA (stand-alone MTA). To je donelo veliko olakšanje provajderima kablovskih servisa koji su nameravali da implementiraju kablovsku telefoniju u svoje mreže, a već su instalirali značajan broj kablovskih modema u verziji DOCSIS 1.1. Unapređenjima koja su kasnije doneta, verzije 1.1, 1.2 i 1.3 su zamenjene verzijom 1.5. Posebna specifikacija PacketCable Multimedia namenjena je razrešavanju multimedijalnih aplikacija preko DOCSIS mreže. Primarni cilj specifikacije PacketCable Multimedia je definisanje osnovnog arhitektonskog okvira koji je neophodan za obezbeđenje kvaliteta servisa u mutimedijalnim aplikacijama. U središtu ovog okvira su mehanizmi definisani kroz specifikacije DOCSIS 1.1 i PacketCable DqoS (mehanizmi za dinamičko obezbeđivanje kvaliteta servisa, koji, pored ostalog, omogućavaju da govorne aplikacije na zahtev dobijaju propusne opsege za sloj linka podataka po standardu DOCSIS 1.1, ali su isto tako u stanju da podrže i druge aplikacije i servise).
Najnovija specifikacija PacketCable 2 se zasniva na IMS-u (IP Multimedia Subsystem) koji je razvijen od strane 3GPP-a (3rd Generation Partnership Project). IMS predstavlja arhitekturu baziranu na SIP protokolu za obezbeđivanje multimedijalnih servisa. PacketCable u svom delu definiše određena unapređenja IMS-a, kako bi se razrešili pojedini zahtevi specifični za PacketCable, koji nisu predviđeni u izvornoj varijanti IMS-a.
PacketCable definiše arhitekturu i set otvorenih interfejsa koji koriste napredne komunikacione tehnologije i protokole, kakav je i IETF-ov SIP (Session Initiation Protocol), kao podršku za široko uvođenje novih servisa u kablovske distributivne mreže, baziranih na Internet protokolu. Zahvaljujući modularnom pristupu, operatori mogu fleksibilno da uvode karakteristike koje se zahtevaju specifičnom servisnom ponudom, obezbeđujući istovremeno interoperabilnost opreme brojnih različitih isporučioca.
4. ZAKLJUČAK
S obzirom na činjenicu da su usvajanjem Nacionalnog programa za integraciju Srbije u Evropsku uniju [5], kao i donošenjem novog Zakona o standardizaciji [6], Zakona o tehničkim zahtevima za proizvode i ocenjivanju usaglašenosti [7], kao i drugih zakonskih i normativnih dokumenata, ustanovljene potrebne zakonske i institu-cionalne pretpostavke, neophodno je da se odgovarajuća pažnja posveti i segmentu KD mreža, koje su već dugi niz godina zapostavljene u zakonodavno-regulatornom smislu. Kao što je u ovom tekstu već rečeno, u Republici Srbiji još uvek važe standardi za kablovske distribucione i zajedničke antenske sisteme SRPS N.N.6.160 – 192, koji su u tehnološkom i regulatornom smislu odavno prevaziđeni. Od vremena kada su usvojeni, dogodile su se mnoge značajne promene u standardizaciji predmetnih sistema i na evropskom i svetskom nivou. Svi međunarodni standardi na kojima se zasnivaju naši domaći SRPS standardi za KDS su davno povučeni i doneti su novi. Osim toga, neki segmenti kablovskih distribucionih sistema starim standardima nisu bili ni pokriveni, posebno povratni smer i optički prenos. Imajući to u vidu, predlaže se povlačenje domaćih standarda SRPS N.N.6.160 – 192 i usvajanje novih aktuelnih evropskih standarda sadržanih u serijama – EN 50083/60728, u skladu sa pregledom koji je napravljen u ovom tekstu. Uz povlačenje nerelevantnih i prevaziđenih standarda i usvajanje novih, trebalo bi preduzeti mere za izradu odgovarajućih tehničkih propisa u oblasti kablovskih distribucionih mreža, koji bi kao osnovne reference koristili novousvojene standarde, istovremeno uvažavajući i suštinske zahteve vezane za zaštitu zdravlja, bezbednost, zaštitu potrošača i zaštitu životne sredine.
Literatura
[1] Pregled srpskih standarda: 33 Telekomunikacije/33.060 Radio-komunikacije; Institut za standardizaciju Srbije,
(04.09.2009): http://www.jus.org.yu/katalog-2009/I PregledSrpskihStandarda-2009/33-2009.pdf
[2] Eberhard Gauger, “Actual standardization activities for coaxial cable networks“, ANACOM Workshop, Carnaxide – Portugal, 29 October 2008
[3] CableLabs Specifications – DOCSIS; (18.09.2009.): http://www.cablelabs.com/specifications/docsis.html
[4] CableLabs Specifications – PacketCable; (18.09.2009.): http://www.cablelabs.com/specifications/packetcable.html
[5] Vlada Republike Srbije, Nacionalni program za integraciju Srbije u Evropsku uniju; oktobar 2008.
[6] Zakon o standardizaciji; Službeni glasnik RS, broj 36/09.
[7] Zakon o tehničkim zahtevima za proizvode i ocenjivanju usaglašenosti; Službeni glasnik RS, broj 36/09.
Autori
Miroslav Stanković je rođen 1948. godine u Leskovcu. Diplomirao je na Elektrotehničkom fakultetu Univerziteta u Beogradu, odsek za telekomunikacije i elektroniku. Radio je na poslovima planiranja, razvoja i projektovanja telekomunikacionih mreža. Trenutno je zaposlen u privrednom društvu Teleprojekt, kao rukovodilac novih tehnologija.
Borislav Odadžić je rođen 1946. godine u Kumanu. Elektrotehnički fakultet u Beogradu, odsek za elektroniku i telekomunikacije, završio je 1971. godine. Magistrirao je 1983. godine na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, na odseku za telekomunikacije. Na Tehničkom fakultetu „Mihajlo Pupin“ u Zrenjaninu, na odseku za informatiku doktorirao je 1996. godine. Dr Borislav Odadžić je redovni profesor na Katedri za informatiku i računarske nauke Tehničkog fakulteta „Mihajlo Pupin“ u Zrenjaninu, Univerziteta u Novom Sadu i direktor Sektora za standarde, sertifikate i kontrolu kvaliteta u RATEL-u.
Velizar Marković je rođen 1946. godine u Brzoj Palanci. Diplomirao je na Elektrotehničkom fakultetu Univerziteta u Beogradu, odsek za telekomunikacije i elektroniku. Radio je na poslovima planiranja, razvoja i projektovanja telekomunikacionih mreža. Trenutno je zaposlen u privrednom društvu Teleprojekt, kao rukovodilac projektovanja.
1CableLabs je u 2006. godini objavio nove specifikacije za standard DOCSIS/euroDOCSIS 3.0: SP-SECv3.0 (Security Specification), SP-PHYv3.0 (Physical Layer Specification), SP-MULPIv3.0 (MAC and Upper Layer Protocols Interface Specification) i CM-SP-OSSIv3.0 (Operations Support System Interface Specification).