Под названием xDSL подразумевается семейство технологий, предназначенных для организации цифровых абонентских линий - DSL (Digital Subscriber Line) - с использованием в качестве среды передачи медных витых пар существующих абонентских телефонных кабельных систем.

На современном этапе развития семейство xDSL включает следующие технологии:

ADSL, RADSL, UADSL;

Модемы xDSL имеют отличительную особенность по сравнению с модемами для физических линий. Они используют спектр частот, не пересекающийся со спектром канала ТЧ, благодаря чему на абонентской линии можно вести телефонные переговоры одновременно с передачей цифровой информации.

Прогнозы развития рынка xDSL, предоставленные различными фирмами, учитывают особенности различных регионов мира и сделаны отдельно для делового и частного секторов. Например, по прогнозам Datamonitor в 2004 г. 21% всех европейских предприятий в качестве средства доступа в Интернет будут использовать DSL. Если в 1998 г. это число составляло 500 тыс. предприятий, то к 2005 г. ожидается, что оно достигнет 900 тыс., а к 2010 г. - 1,5 млн. В частном секторе Европы к 2005 г. количество пользователей ADSL вырастет до 6,6 млн.

Рисунок 1.2. Часть "родословного дерева" xDSL с разделением по средствам и направлению передачи

Для наглядной классификации методов xDSL необходимо распределить их по технологиям и применению этих технологий в различных службах и оборудовании. При составлении "родословного дерева" xDSL ограничиваемся рассмотрением различных технологий xDSL.

Разделение технологий xDSL по среде передачи

Первоначально понятие DSL употреблялось только в связи с передачей по симметричным медным линиям, в США оно приравнивалось к BRI-ISDN (Basic Rate Interface Integrated Services Digital Network). Со временем варианты беспроводных линий Wireless Local Loop стали также обозначать DSL (чего, одн ако, не приемлют некоторые специалисты), например, WDSL - Wireless DSL, AirDSL, skyDSL. Недавно фирмой Alcatel Kommunikations-Elektronik в рамках представления нового оборудования LineRunner для СеВ1Т2000 были введены сокращения FDSL (Fiber DSL) и PDSL (Powerline DSL). На рис. 18 показана часть "родословного дерева" технологий xDSL. Далее в качестве среды передачи мы будем рассматривать только медь.

Разделение технологий xDSL по отдельным направлениям

Для передачи xDSL используются симметричные пары медных проводов, причем технологии отличаются тем, сколько пар используется и как осущест вляется разделение в различных направлениях.

Самое простое и лежащее на поверхности решение - передача данных в прямом и обратном направлениях (прямое: от АТС к абоненту; обратное - от абонента к АТС) по разным парам (пространственное уплотнение), то есть по каждой из пар передача осуществляется только в одну сторону, отсюда и название - симплекс. В этом случае говорят о UDSL (Unidirectional DSL).

Большая часть технологий xDSL является дуплексной, то есть передача происходит по одной паре в прямом и обратном направлениях, причем разделение осуществляется с помощью эхокомпенсации и/или частотного разделения. При полу дуплексе происходит передача в обоих направлениях тоже только по одной паре, но разновременно. В зависимости от времени, необходимого для передачи в обоих направлениях, возможно разделение по постоянной и переменной временной сетке. Основными представителями являются VDSL (Very high bitrate DSL) с использованием TDD (Time Division Duplex), японский вариант ISDN с ТСМ (Time Compression Multiplexing) и EtherLoop (рисунок 1.2).

Разделение дуплексных технологий xDSL по соотношению скоростей передачи в прямом и обратном направлениях

Дуплексные технологии xDSL можно разделить по соотношению скоростей передачи в прямом и обратном направлениях. Если скорости в обоих направлениях одинаковы, то говорят о симметричных технологиях xDSL (Symmetric DSL). В асимметричных технологиях (Asymmetric DSL) скорость передачи в прямом направлении намного выше, чем в обратном. В частном случае ADSL могут эксплуатироваться и в симметричном режиме. Говоря о Reverse ADSL - сокращенно RDSL (это сокращение используется также для Residential DSL), имеют в виду обратимую ADSL, скорость передачи которой в обратном направлении больше, чем в прямом (что недопустимо из-за больших переходных помех).

Симметричные технологии xDSL различают по числу пар используемых проводов. HDSL (High bitrate DSL) - один из важнейших представителей симметричных технологий xDSL - применяется для передачи по одной, двум или трем парам. Часть "родословного дерева" xDSL для симметричных технологий представлена на рисунке 1.3.

Сначала появился вариант HDSL для двух пар, нормированный в ANSI (American National Standards Institute, который использует кодирование 2B1Q). Затем прошла стандартизация вариантов HDSL для трех, двух и одной пар в ETSI (European Technical Standards Institute) (с использованием 2B1Q или CAP - Carrierless Amplitude Phase Modulation). Все виды технологий HDSL нашли всемирное применение. Особое место занимает ненормированный вариант wDSL (wavelet DSL).

Рисунок 1.3. Симметричные технологии xDSL

Рисунок 1.4. Симметричные технологииx DSL для одной пары

Симметричные технологии xDSL для одной пары различают по скорости передачи: постоянная или переменная, или же с возможной установкой (рисунок 1.4). Для таких технологий также принято сокращение SDSL, поэтому проблемы в понимании "запрограммированы".

Самая старая симметричная технология xDSL для одной пары с постоянной скоростью - европейская или американская технология для BRI-ISDN, при которой осуществлялась дуплексная передача на скорости 160 кБит/с и разделение с помощью эхокомпенсации (кодирование: 2B1Q или 4ВЗТ). Модификация ISDN обозначается IDSL (ISDN DSL).

Для передачи Т1 по одной паре на минимальное расстояние 3,65 км при сечении провода 0,511 мм, на скорости 1,5 Мбит/с (например, на базе кода 2B1Q), были разработаны системы HDSL, которые не были нормированы в ANSI, так как их дальность достигала лишь 80-85% требуемой. Эти системы явились шагом на пути к разработке систем передачи на скорости 2,048 Мбит/с и позже на 2,304 Мбит/с по одной паре. В рамках ETSI была стандартизована передача на 2,304 Мбит/с (плюс 16 кБит/с) по одной паре.

Под эгидой ANSI в последние годы интенсивно велись поиски возможностей передачи Т1 по одной паре на минимальное расстояние 3,65 км. В результате появилась технология HDSL2, которая скоро будет стандартизована.

Одно из ее важных новшеств (по сравнению с HDSL) - применение различных спектров источников в прямом и обратном направлениях ("спектральная асимметрия"). В технологии HDSL2, которая уже нашла практическое применение, используется OPTIS (Overlapped РАМ Transmisson with Interlocking Spectra).

На основании знаний о развитии HDSL2 в ETSI, а также в МСЭ начались исследования новой технологии HDSL. В ETSI она получила название SDSL. Это вызвало еще большую неразбериху, так как для того, чтобы отличить ETSI-SDSL от вышеуказанных технологий SDSL, здесь (в соответствии с HDSL2) также употребляется сокращение SDSL2. Существенно то, что HDSL2 рассчитано исключительно на передачу Т1, SDSL2 требует скорости 384 кБит/с до 2,304 Мбит/с (с возможным растром 64 кБит/с).

Нормирование SDSL2 в ETSI должно быть предварительно завершено в первой половине 2000 г. В МСЭ проходят мероприятия по новым симметричным высокоскоростным технологиям под названием G.shdsl (в будущем G.991.2).

Зачастую полная скорость (544 или 2,304 Мбит/с) не требуется или необходимая дальность при этих скоростях не достигается. Отсюда появились новые системы, заполняющие "зазоры в скоростях": сначала это были системы MDSL (в интервале скоростей между 160 и 784 кБит/с), позднее - системы MSDSL, занимающие диапазон скорости передачи 160-2320 кБит/с. MDSL представляют собой множество подсистем MSDSL, которые не были нормированы, а используемая технология соответствует HDSL.

MDSL расшифровывают по-разному: Medium speed DSL; Medium bitrate DSL; Multi-rate DSL; Mid range DSL; Multiline DSL. MSDSL" означает Multi-rate Symmetric DSL. Здесь также приняты разные сокращения - MR-SDSL (Multi-Rate Symmetric SDSL) или М/SDSL (Multispeed Symmetric SDSL). Для указания возможности ступенчатого регулирования скорости передачи используется обозначение RA-HDSL (Rate Adaptive HDSL). В зависимости от технического исполнения, возможна ручная либо автоматическая установка оптимального значения скорости, обусловленная также качеством кабеля. MDSL/MSDSL в основном применяется в системах voice pair gain (например, ИКМ4А; ИКМ6А; ИКМ8А; ИКМ10А; ИКМ11А; ИКМ16А).

Сначала производители ИМС предложили решения для передачи на постоянной скорости, а затем - на переменной. Были разработаны решения с использованием конкретных линейных кодов. Однако сейчас большинство производителей ИМС предлагают универсальные решения, в которых с помощью программного обеспечения можно установить тот или иной вид кодирования (например, GlobeSpan Semiconductor для MSDSL/HDSL2/SDSL2). Фирма Metalink в этой связи ввела понятие Multi-Mode DSL. Так как симметричные технологии DSL для одной пары распространены очень широко, то появилось множество обозначений для оборудования, базирующегося на этих технологиях. Эти сокращения либо содержат буквы от названия фирм (например, GDSL, WaiDSL), либо уточняют отдельные особенности (FDSL, EA-sDSL), либо это просто "изобретения рынка" (TurboISDN).

Сначала технологии SDSL2 предназначались в основном для делового сектора. Но возможности комбинированной передачи речи и данных, повышенная потребность частного сектора в скорости передачи и хороших технических характеристиках (таких, как спектральная совместимость, аварийное питание и т.д.) могут в будущем привести к тому, что SDSL2 заменят ISDN в частном секторе и тем самым создадут серьезную конкуренцию асимметричным службам xDSL. Первые образцы оборудования SDSL2 были представлены уже на выставках "CeBIT"99" и "Telecom"99" .

Стремление к комбинированной передаче речи и данных, использование симметричных технологий xDSL привело к появлению такого оборудования, как, например, PoDSL, EDSL и EA-sDSL.

Асимметричные технологии xDSL.

Если первоначально развитие симметричных технологий xDSL в основном было ориентировано на потребности делового сектора, то асимметричные технологии xDSL были предназначены для частного сектора. Такой подход определяет существенную разницу в требованиях к ним. В частном секторе было необходимо, чтобы уже существующая телефонная служба (ТфОП или BRI-ISDN) продолжала работать и при переходе на ADSL. Иначе говоря, помимо телефонной службы требовалось обеспечить и передачу данных. С целью разделения речевых сигналов и сигналов передачи данных введены частотные разветвительные фильтры, называемые разветвителями. На рисунке 1.5 приводятся асимметричные технологии xDSL.

Асимметричные технологии xDSL с разветвителем.

ADSL (т.н. Full-rate ADSL) - наверное, самая известная технология xDSL, первоначально требовала наличия разветвителя. По этой технологии максимальная скорость передачи в прямом направлении достигала 6,144 Мбит/с и в обратном 0,640 Мбит/с. Разделение осуществлялось с помощью эхокомпенсации или методом частотного разделения. Разветвители необходимы как со стороны АТС, так и со стороны потребителя. В ADSL после долгой "войны" CAP и DMT (Discrete Multitone Technology) последний вид модуляции получил наибольшее распространение.

Первые линии ADSL могли работать только на постоянных скоростях. Между тем решения ADSL могут регулировать скорость передачи в зависимости от качества линии. Из-за адаптивности скорости передачи эту технологию иногда ошибочно называют RADSL (технология Rate Adaptive DSL). Она базируется на CAP и включена ANSI в спецификацию TR-59.

Различают "ADSL over POTS" и "ADSL over ISDN". В зависимости от вида применения могут быть использованы различные диапазоны частот. При этом важен способ передачи для терминала базового доступа ISDN (2B1Q или 4ВЗТ, или ТСМ в Японии).

Интересно заметить, что сегодняшняя технология ADSL должна была бы называться ADSL3, поскольку первые идеи ADSL были выполнены с другими соотношениями скоростей передачи в прямом и обратном направлениях (ADSL1 -1,5Мбит/с/16 кБит/с; ADSL2 -3 Мбит/с/16 кБит/с; ADSL3 - 6 Мбит/с/64 кБит/с).

Очень высокие скорости передачи в прямом и обратном направлениях достигаются с помощью VDSL. Ранее для VDSL использовались также обозначения VADSL, BDSL (Broadband DSL) или VHDSL (Very High bitrate DSL). Стандартизация VDSL пока не закончена и не решено, какая из технологий будет выбрана: упомянутая технология, основанная на TDD (ей отдает предпочтение так называемый альянс VDSL), или технология на основе FDD (Frequency Division Duplex), предпочитаемая коалицией VDSL. В настоящее время нормирование этих технологий не может быть полностью завершено, так как ни у одной из них нет особых преимуществ по сравнению с другой.

Асимметричные технологии xDSL без разветвителя.

Внедрение ADSL на практике показало, что установка разветвителей связана с большими затратами. Поэтому были начаты поиски технологий ADSL, которые могут обойтись без разветвителя. Целым рядом фирм были предложены различные варианты исходя из уменьшения скорости передачи в обоих направлениях по сравнению с ADSL (например, MVL - Multiple Virtual Line DSL; CDSL - Consumer DSL; CiDSL - Consumer installable DSL). После проведения множества испытаний удалось сэкономить разветвитель на стороне абонента, но практика показала, что во многих случаях передача без фильтра получается не всегда (Microfilter; distributed filter; In-line-Filter). Технологии ADSL, не требующие разветвителя, были нормированы в МСЭ (G.992.1) и получили название G.Lite (а также ADSL. Lite или DSL. Lite).

VDSL.Lite - технология, которая должна заполнить "зазор в скоростях передачи" между ADSL и VDSL.

Между тем "full rate ADSL" удалось реализовать без разветвителя.

Перейдем от классификации технологии xDSL к сопоставлению служб и оборудования xDSL по отдельным технологиям.

Так как службы и оборудование xDSL относятся как к симметричным, так и к асимметричным технологиям, то однозначно отнести их к определенной категории можно не всегда.

Один из самых популярных в последнее время, но до сих пор не упомянутых нами терминов - VoDSL (Voice over DSL) - буквально означает передачу речевых сигналов по цифровым линиям сети абонентского доступа. По нашему мнению, сокращение выбрано не совсем удачно, так как передача речи возможна почти по всем технологиям xDSL.

Различают VoSDSL и VoADSL, при этом их особенностью часто является сочетание сжатия речевых сигналов и ATM. Таким образом осуществляется передача до 16 ТфОП.

Рисунок 1.5. Асимметричные технологии xDSL службы и оборудование xDSL

Стандарты на технологии DSL.

Наиболее значимые (с точки зрения ожидаемого массового внедрения) DSL-технологии стандартизованы ETSI - European Technical Standards Institute, ANSI - American National Standards Institute или МСЭ.

В таблице 1.3 приведен список стандартов, действующих в DSL-мире. Естественно, если та или иная технология не стандартизована, это не значит, что ее нельзя применять. Многие из технологий стандартизировались "де факто", т. е. стандарт создавался уже после того, как технология прошла проверку массовым использованием.

Таблица 1.3 - Список стандартов, действующих в DSL-мире

Примеры применения и построения систем HDSL.

Ниже, как пример одного из наиболее гибких решений оборудования HDSL, приведено краткое описание серии WATSON2, WATSON3 и WATSON4 производства Schmid Telecom AG.

Для организации линейного тракта в аппаратуре HDSL используются две технологии кодирования - 2В1Q И CAP, В зависимости от примененной технологии линейного кодирования различается и дистанция безрегенераторной передачи. Компания Schmid Telecom AG (Цюрих, Швейцария) является одним из ведущих мировых производителей оборудования HDSL. В отличие от большинства других поставщиков, Schmid поставляет системы HDSL, основанные на обеих технологиях кодирования - 2В1Q (WATSON2) и CAP (WATSON3, WATSON4). В системе WATSON4 впервые в мире применена технология кодирования CAP-128, обеспечивающая передачу потока 2 Мбит/с по одной паре медного кабеля. Благодаря единству конструктивного исполнения систем WATSON, оператор имеет возможность гибкого выбора модема, оптимального по соотношению возможность/цена.

Опыт применения систем HDSL в России показывает, что оборудование WATSON3 (технология CAP-64) безусловно превосходит по качественным параметрам (дальность, помехозащищенность и т.д.) аппаратуру, основанную на технологии 2В1Q. Однако по ценовым показателям, системы WATSON3 уступают WATSON2 ввиду того, что технология 2В1Q является существенно более распространенной и дешевой в производстве. Существенно, что с появлением системы WATSON4 (CAP-128) появилась возможность использования на относительно коротких линиях оборудования WATSON4, работающего по одной паре приблизительно на той же дистанции, что 2В1Q по двум парам. Стоимость WATSON4 практически одинакова с WATSON2, а благодаря экономии одной пары экономическая эффективность использования WATSON4 еще более увеличивается. Таким образом, появилась возможность полностью отказаться от применения технологий 2В1Q.

Компанией Schmid Telecom AG предлагаются следующие системы HDSL:

WATSON2 с технологией 2В 1Q, передает поток 1 Мбит/с по одной паре или 2 Мбит/с по двум парам;

WATSONS с технологией САР64, передает поток 1 Мбит/с по одной паре или 2 Мбит/с по двум парам;

WATSON4 с технологией CAP 128, передает поток 2 Мбит/с по одной паре;

WATSON4 Multi-Speed с технологией CAP, с изменяемой линейной скоростью, позволяет вести дуплексную передачу на скоростях от 128 кбит/с до 2048 кбит/с по одной паре с увеличением дальности работы при снижении линейной скорости.

Технология HDSL Schmid обладает явными преимуществами перед другими технологиями организации цифровых трактов. В отличие от оптического волокна, коаксиального кабеля или радиолиний, системы HDSL могут быть установлены в считанные часы и имеют низкую стоимость. Автономно или в комбинации с другим телекоммуникационным оборудованием HDSL WATSON может применяться для:

Межстанционных связей цифровых или (совместно с мультиплексорами ИКМ-30 любого типа) аналоговых АТС, для подключения учрежденческих АТС;

Замены сложных в обслуживании и требующих множества промежуточных регенераторов линейных трактов ИКМ-30;

Уплотнения абонентских линий и организации абонентского выноса (совместно с мультиплексорами временного разделения);

Организации доступа к высокоскоростным оптоволоконным трактам SDH или PDH;

Связи локальных сетей или высокоскоростного доступа к сетям передачи данных, в том числе Internet;

Соединения узлов коммутации и базовых радиостанций сотовых сетей связи.

Некоторые типовые примеры использования технологии HDSL даны на рисунке 1.6 - 1.11.

Рисунок 1.6. Межстанционная связь между цифровыми АТС

Рисунок 1.7. Межстанционная связь между аналоговой и цифровой АТС

Рисунок 1.8. Абонентский вынос

Перечень применений технологии HDSL расширяется с каждым годом по мере роста потребности в недорогом, быстром и надежном решении для высокоскоростной связи.

Рисунок 1.9. Доступ к сети SDH

Рисунок 1.10. Объединение локальных вычислительных сетей

Рисунок 1.11. Применение HDSL для соединения базовых станций в сотовых сетях связи

При построении систем HDSL WATSON применен блочный принцип. Оператор может выбрать вариант конструктивного исполнения, технологии линейного кодирования, протокола сетевого управления, тип интерфейса. Таким образом достигается гибкость выбора параметров системы при сохранении низкой стоимости из-за отсутствия ненужной избыточности. В состав аппаратуры WATSON входят следующие блоки:

Блок линейного окончания (LTU) для монтажа в модульной кассете 19" или в корпусе minirack для стойки 19"

Блок сетевого окончания (NTU) в настольном исполнении или в корпусе minirack для монтажа в стойку 19".

Резервированный модуль подключения питания (PCU) для кассеты 19" (выполнен в виде двух раздельных модулей).

Модуль управления (CMU) для кассеты 19" для легкой интеграции с системами централизованного сетевого управления на базе протокола SNMP.

Регенератор для особенно больших расстояний.

Кассета 19", в которую могут устанавливаться модули WATSON2, WATSONS и WATSON4.

Функциональные возможности системы WATSON:

Скорость по интерфейсу пользователя (G.703) 2 Мбит/с.

Любая скорость (кратная 64 кбит/с) - до 2 Мбит/с (V.35, V.36, Х.21) по интерфейсу пользователя.

Изменения линейной скорости (144, 256, 512, 1048 кбит/с) с соответствующим изменением дальности работы.

Интерфейс Ethernet 10BaseT с функцией моста (bridge) - для непосредственного подключения ЛВС.

Работа по одной паре - со скоростью до 1 Мбит/с (WATSON2, WATSON3) или до 2 Мбит/с (WATSON4).

Два интерфейса (N*64 кбит/с каждый) - для независимой работы двух трактов со скоростью до 1 Мбит/с каждый, т.е. система выполняет функции двухканального мультиплексора.

Резервирование по одной паре - в случае обрыва одной из пар по другой передаются 15 информационных временных каналов, а также каналы 0 и 16, используемые обычно для сигнализации и управления.

Полное резервирование 1+1 - две пары систем HDSL устанавливаются параллельно, в случае выхода из строя одной из них, вторая (горячий резерв) обеспечивает передачу полного потока 2 Мбит/с.

Режим работы - прозрачный или режим с разбивкой по кадрам (G.703, G.704, ISDN PRA).

Питание модулей NTU и регенератора - локальное или дистанционное (по линии).

Управление - локальное (по интерфейсу RS232) или дистанционное (по вторичному каналу), централизованное сетевое управление.

Система измерения параметров линии, сигнализации ошибок и определения качества передачи - встроенная.

Модем

Модем, как устройство связи между компьютером и телефонной линией, предназначен для автоматического преобразования цифровых электрических сигналов в аналоговые и обратно. Это связано с тем, что компьютер работает только с цифровыми сигналами, а телефонные линии (до недавнего времени) − только с аналоговыми.

Процесс преобразования цифрового сигнала в аналоговый называется в технике модуляцией , а процесс обратного преобразования − демодуляцией .

Аналоговый сигнал обычно характеризуется тремя параметрами: амплитудой, частотой и фазой. Современные модемы используют в своей работе все три характеристики аналогового сигнала. Модем принимает от компьютера три бита ин­формации, а затем посылает в линию аналоговый сигнал, амплитуда которого определяется первым принятым битом, частота − вторым и фаза − третьим.

Модем-приемник, получив такую информацию, расшифровывает аналоговый сигнал и преобразует его в три переданных бита. Исходным аналоговым сигналом является сигнал несущей частоты, используемый в телефонных линиях связи, который и подвергается преобразованиям модемом-передатчиком.

Модемы бывают внутренними и внешними (в виде отдельного устройства с блоком питания).

Пропускная способность модема определяется двумя составляющими: скоростью передачи информации и объемом цифровой информации в одном анало­говом сигнале. Скорость передачи информации измеряется в бодах и определяется способностью модема переключаться с одного аналогового сигнала на другой. Так, если модем за секунду изменяет характеристики аналогового сигнала 2400 раз, то он имеет скорость передачи данных 2400 бод.

Объем цифровой информации в одном аналоговом сигнале определяется коли­чеством битов, упакованных в этом сигнале.

Пропускная способность модема, являющаяся основной его характеристикой, определяется как произведение рассмотренных составляющих и измеряется в bps (бит/сек). Если модем имеет скорость 2400 бод, а аналоговый сигнал несет ин­формацию о 4 битах, то пропускная способность модема составит 9600 bps.

Два модема при установке связи должны работать на одной и той же скорости и использовать один и тот же метод модуляции. В противном случае такая связь не может быть установлена, поэтому каждый модем имеет стандартную скорость передачи данных. Сейчас используются модемы со скоростью передачи от 14400 до 56000 bps. Величина скорости определяет свой способ модуляции, то есть, как и какими характеристиками аналогового сигнала кодируется цифровая информа­ция. Кроме того, любой модем должен поддерживать не только свою максималь­ную скорость, но и все меньшие, чтобы иметь возможность устанавливать связь и с более медленными модемами. При этом модем с более высокой скоростью пере­ходит на более низкую, соответствующую скорости модема на другом конце свя­зи. Переход на более низкую скорость может происходить и при плохих условиях связи, обусловленных помехами в некачественных телефонных линиях.

После передачи очередного блока передающий модем ожидает ответа от моде­ма на другом конце линии связи о том, что все принято правильно. Если информа­ция принята с ошибкой, то принимающий модем выдаст сигнал на повторение передачи посланного блока. Этот метод коррекции ошибок называется ARQ (Automatic Repeat reQuest − автоматический запрос на повторение). Некоторые протоколы связи отслеживают определенное заранее число ошибок при передаче информации, и когда это число превышает указанное, модем-приемник «предла­гает» модему-передатчику перейти на более низкую скорость или уменьшить раз­мер передаваемых блоков.

Для контроля передаваемой информации каждый ее блок снабжается конт­рольной суммой, которая представляет собой число, получаемое путем арифме­тических действий над всеми битами передаваемого блока.

Подключенный к компьютеру модем может находиться в одном из двух режи­мов работы: режим передачи данных (modem is online) или режим команд. В ре­жиме передачи данных все, что посылает модему компьютер, воспринимается им как данные, которые нужно преобразовывать в аналоговый сигнал и передавать в телефонную линию. Режим команд предназначен для управления модемом. В этом режиме используются специальные команды, выдаваемые компьютером, а сам модем работает самостоятельно.

Современное коммуникационное программное обеспечение освобождает пользователя от необходимости знания модемных команд, последовательность и количество которых формируется в зависимости от решаемой задачи.

Технологии xDSL − это семейство технологий цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line - DSL), таких, как IDSL, HDSL, SDSL, ADSL, RADSL, MSDSL и других, которые используют специальное кодирование сигнала и адаптивные мето­ды коррекции искажений линии для передачи различной информации (голос, данные, видеосигналы и др.) с высокой скоростью по обычным телефонным двухпроводным линиям. При этом обеспечивается достаточно высокая достоверность, сравнимая с качеством передачи по оптическому каналу. Эти технологии позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими скорости, доступные лучшим аналоговым и цифровым модемам. Важной особенностью технологий xDSL является то, что многие из них позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же телефонной паре. Все это, наряду с легкостью установки и сравнительно невысокой стоимостью установки и обслуживания, позво­ляет говорить об удобстве и доступности применения названных технологий органи­зациями и отдельными пользователями для использования Internet, а также для дис­танционного доступа надомных работников к ЛВС организаций.

Каждая технология xDSL разрабатывалась с определенной целью и для удов­летворения конкретной потребности рынка. Некоторые из технологий являются оригинальными разработками, другие представляют собой лишь теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами (на­пример, ADSL). Главным различием данных технологий являются методы моду­ляции, используемые для кодирования данных.

Некоторые из основных технологий xDSL:

− ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) − асимметричная цифровая або­нентская линия (вариант DSL), позволяющая передавать данные пользо­вателю со скоростью до 8,192 Мбит/с, а от пользователя со скоростью до 768 Кбит/с.

− IDSL (цифровая абонентская линия ISDN) − недорогая технология, исполь­зующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRIISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с.

− SDSL (Simple Digital Subscriber Line) − симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной паре.

− VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line − сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия): технология xDSL, обеспечивающая скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/сек.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

xDSL (англ. digital subscriber line, цифровая абонентская линия) -- это семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии телефонной сети общего пользования путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. Технологии хDSL появились в середине 90-х годов как альтернатива цифровому абонентскому окончанию ISDN. В настоящее время термин DSL полностью потерял былую связь с линией ISDN BRI и означает технологию высокоскоростной передачи дискретных сигналов по физической линии (медным проводам). Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже самым лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества, как для абонентов, так и для провайдеров. Более того, под DSL-линией подразумевается не просто "цифровая абонентская линия", которая организовывается на любом оборудовании. DSL - цифровая линия связи (причем не обязательно абонентская, но и соединительная или магистральная в кампусной сети), которая строится только на xDSL-устройствах, т. е. на оборудовании, основывающемся на различных видах DSL-технологии: высокоскоростной (HDSL), асимметричной (ADSL), с подстройкой скорости (RADSL) и т. д.

1. Типы xDSL

К основным типам xDSL относятся ADSL, HDSL, IDSL, MSDSL, MDSL, RADSL, SDSL, SHDSL, VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой просто теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами. Основным различием данных технологий являются методы модуляции, используемые для кодирования данных. Перечисленные технологии используются для организации как симметричных, так и асимметричных связей. Основные технические характеристики наиболее перспективных технологий даны в таблице 1.

Таблица 1 Основные характеристики технологий xDSL

Название	Расшифровка	Скорость передачи	Режим передачи
	High data rate DSL	1,544…2,048 Мбит/с	симметричный
		1,544…2,048 Мбит/с	симметричный
		1,5…9 Мбит/с (нисх) 16…640 Мбит/с (восх)	асимметричный
	Very high data rate DSL	13…52 Мбит/с (нисх) 1,5…2,3 Мбит/с (восх)	асимметричный

2. Технология ADSL

Технология ADSL разработана в Северной Америке в середине 1990-х годов для предоставления услуг, требующих асимметричной передачи данных (например, видео по запросу, при котором передаётся большой объём данных в сторону пользователя и существенно меньший в противоположную сторону). Для предоставления этих услуг требуется очень высокое качество передачи, потому что используется передача видеоданных в стандарте MPEG, характеризующимся очень высоким коэффициентом сжатия и низкой избыточностью, когда даже единичные ошибки оказывают значительное влияние на качество изображения. Это потребовало использования метода упреждающей коррекции ошибок FEC и чередования данных, которые никогда не рассматривались по отношению к IDSL или HDSL. Расплачиваться пришлось увеличением времени ожидания. Именно поэтому ранние системы ADSL имели задержку в 20 мс, а в IDSL и HDSL задержки не превышали 1,25 мс.

Полоса частот, используемая для восходящего (от абонента к сети) потока данных в ADSL, значительно уже полосы нисходящего потока (от сети к абоненту). Скорости нисходящего и восходящего потоков изменяются и зависят от длины абонентской телефонной линии и уровня шумов. Обычно скорость передачи восходящего потока колеблется от нескольких сотен кбит/с до 1 Мбит/с. Используя технологию ADSL, при длине линии до 3 км может быть достигнута скорость передачи более 8 Мбит/с в нисходящем направлении, для длины линии 6 км - 1,5 Мбит/с, скорости 52 Мбит/с соответствует длина линии порядка 300 метров, а скорости 13 Мбит/с - примерно 1,5 км. Эта зависимость отражена в таблице 2.

Таблица 2 Зависимость скорости передачи от длины линии

Оптимальной для ADSL является абонентская линия длиной 3,5 - 5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. Для этой цели используется метод частотного разделения сигналов для обеспечения дуплексной связи, позволяющий выделить одну полосу частот для восходящего потока данных, а другую - для нисходящего потока. Это позволяет расширить используемую полосу частот приблизительно до 1 МГц. В некоторых вариантах ADSL используется подавление эхо-сигналов, что позволяет еще лучше использовать доступный спектр частот, перекрывая часть диапазона, занятого нисходящим потоком данных, передачей данных в восходящем направлении.

Технология ADSL (рис. 1) отличается тем, что позволяет использовать ту же самую пару проводов для традиционной телефонной связи. Это реализуется за счет использования специальных устройств разделения сигналов - сплиттеров, устанавливаемых на окончаниях действующей телефонной линии - один на АТС, другой у пользователя.

Рис. 1 Технология ADSL

В технологии ADSL используются специально созданные алгоритмы цифровой обработки сигнала, усовершенствованные аналоговые фильтры и аналого-цифровые преобразователи. Телефонные линии большой протяжённости могут ослабить передаваемый высокочастотный сигнал, например, на частоте 1 МГц (что является обычной скоростью 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.

На рис. 2 показан пример использования метода FDD для разделения восходящего и нисходящего потоков данных и применение сплиттера. При этом фильтр верхних частот может находиться на входе блока сетевого окончания ADSL. К абонентскому сплиттеру подключаются обычный аналоговый телефон и модем ADSL, который в зависимости от исполнения может выполнять функции маршрутизатора или моста между локальной сетью и маршрутизатором провайдера. При этом работа модема абсолютно не мешает использованию телефонной связи, существующей независимо от того функционирует ли линия ADSL.

Рис. 2 Метод FDD для разделения потоков

Для понимания общих принципов доведения видеоконтента до абонентов по медной телефонной паре рассмотрим следующий абстрактный пример. Допустим, в коттеджном поселке, находящемся в зоне неуверенного телевизионного приема, имеется мини-АТС, к которой подключены тысяча телефонных абонентов. Реализовать предоставление телепрограмм и доступ в Интернет по телефонной сети поселка можно с помощью технологии ADSL.

В удобном месте поселка ставится высокая мачта для профессиональных телеантенн приема эфирного телевидения и размещается 5-8 параболических антенн для приема телепрограмм и радиопрограмм со спутников. Вблизи антенн в необслуживаемом помещении устанавливается недорогая головная станция (ГС), формирующая сигналы 30-40 нужных телепрограмм. По коаксиальному кабелю эти сигналы поступают в центр управления сетью (ЦУС). От головной станции по коаксиальной распределительной сети можно подать сигналы телепрограмм в некоторые дома. Это иллюстрируется на рис. 3 стрелкой СКТ (система кабельного телевидения), но в данном примере распределение телепрограмм идет по ADSL.

Рис. 3 Гипотетический пример организации Triple Play-услуги

В помещении ЦУС находятся АТС, телефонный кросс, мультиплексор доступа DSLAM и некая стойка с оборудованием (о котором пока преждевременно говорить, чтобы «не бежать впереди паровоза»). Назовем эту стойку УФКБИП (устройство формирования, кодирования, биллинга Интернет-потоков). В этом УФКБИП предположительно находится следующая аппаратура: транскодеры и стримеры, нужные для превращения каждой телепрограммы в IP-поток; маршрутизатор для обеспечения многоадресной (multicast) рассылки; серверы для обеспечения доступа абонентов в Интернет; видеосервер с видеоархивом (файл-сервером) для обеспечения услуги видео по требованию и услуги «виртуальный кинотеатр»; аппаратура для кодирования эксклюзивных телеканалов и видео по требованию; сервер управления системой со специализированным программным обеспечением middleware (термин будет объяснен в последующем); сервер общей системы биллинга (если таковая не включена в middleware). В помещении каждого абонента находится ADSL-модем (М) и телевизионная приставка (STB). Модем М имеет телефонный выход для подключения персонального компьютера (PC) и выход для подключения телеприставки STB. На рис. 3 к STB подключены два телевизора, но на практике для каждого телевизора обычно используют свою STB-приставку, так как телевизоры размещаются в разных комнатах и они принимают разные программы. Рассмотренная модель подключения коттеджа к ADSL-сети внесла гармонию в семью: сын говорит по телефону, папа через Skype бесплатно осуществляет видеоконференцсвязь с подопечной фирмой, жена смотрит сериал, а теща смотрит «Поле чудес». Заканчивая описание этой гипотетической сети, отметим, что ADSL-технологии во всем мире являются самым популярным инструментом для одновременного предоставления абонентам Интернет-телевидения, скоростного Интернета и телефонии.

ADSL продолжает развиваться, уже существуют различные её варианты, такие как R ADSL и ADSL G.lite.

Rate-Adaptive Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения по сути, является модификацией ADSL, с той разницей, что способна динамически регулировать скорость передачи в зависимости от длины, качества и зашумлённости линии. Технология RADSL позволяет работать на расстояниях, превышающих ограничения ADSL, с допустимой для Интернета скоростью и надёжностью. R ADSL-устройствах была решена и другая проблема. Теперь операторы или администраторы корпоративных сетей способны изменять быстродействие модемов в каждом направлении в зависимости от финансовых возможностей и потребностей клиентов (филиалов, работающих дома сотрудников). Например, стесненному в средствах клиенту устанавливается симметричный канал 64 Кбит/с. С ростом его компании клиент может постепенно повышать быстродействие канала, сохраняя сделанные когда-то инвестиции. Иначе говоря, с ростом потребностей ему не надо приобретать новое оборудование. Это позволяет использовать на АТС и других узлах доступа обычное оборудование. Таким образом, перенаправление DSL-трафика в сети, frame relay или в каналы E1 не вызывает дополнительных сложностей. На объектах пользователей DSL-модемы легко подключаются к локальным сетям.

Вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю и до 384 кбит/с от пользователя к сети, так и симметричный - со скоростью до 384 кбит/с в обоих направлениях. МСЭ-Т ввёл для этой версии ADSL обозначение ADSL G.Lite. Использует ту же схему модуляции, что и ADSL, но без разделительного фильтра на стороне абонента, что приводит к уменьшению пропускной способности линии ADSL G.Lite вследствие повышения уровня помех. Технология ADSL G.Lite позволяет передавать данные по более длинным линиям, чем ADSL, более проста в установке и имеет меньшую стоимость, что обеспечивает ее привлекательность для массового пользователя.

В 2002 г. появилась технология ADSL2, а в 2003 г. -- ADSL2+. Стандарт ADSL2 специально разрабатывался для увеличения битовой скорости и дальности действия ADSL. Битовые скорости «нисходящего» и «восходящего» потоков ADSL2 могут достигать 12 и 1 Мбит/с соответственно за счет повышения эффективности модуляции, снижения перегрузок от кадрирования и обеспечения усовершенствованных алгоритмов обработки сигналов.

Технология ADSL2+ удваивает (по сравнению с ADSL2) полосу пропускания с 1,1 до 2,2 МГц. Максимальные битовые скорости по телефонной линии при этом увеличиваются до 20 Мбит/с на расстояние до 1500 м. «Восходящая» битовая скорость ADSL2+ равна примерно 1 Мбит/с в зависимости от состоянии линии. Чипсеты ADSL2+ совместимы с ADSL и ADSL2.

ADSL2+ позволяет операторам модернизировать свои сети для поддержки расширенного спектра услуг, например гибкой доставки видео в рамках единого решения для коротких и длинных линий связи. Будут сохранены все функции и преимущества по производительности спецификации ADSL2 с обеспечением взаимодействия с унаследованным (устаревшим) оборудованием. Технологию ADSL2+ можно применять для снижения перекрестных наводок, так как она позволяет использовать только тоновые сигналы между 1,1 и 2,2 МГц за счет маскирования нисходящих частот менее 1,1 МГц.

Технологии ADSL2 и ADSL2+ являются модификациями "классической" технологии ADSL. Они разрабатывались с учетом возросших требований провайдеров и конечных пользователей. В ADSL2 и ADSL 2+ при практически той же дальности передачи, что и в ADSL, скорости увеличены до 12 и 25 Мбит/с соответственно. Кроме того, реализована функция адаптивного изменения скорости. Благодаря этим изменениям стала возможной поддержка большого количества новых приложений и дополнительных услуг (видео, мультимедиа и др.).

Следующей в ряду xDSL и наиболее распространенной в настоящее время, является технология высокоскоростной цифровой абонентской линии HDSL (High Data-Rate Digital Subscriber Line). HDSL (высокоскоростная цифровая абонентская линия) обеспечивает симметричную, высокоскоростную передачу данных. Среди технологий xDSL HDSL получила наиболее широкое распространение. В отличие от других технологий xDSL HDSL обычно использует две пары телефонного кабеля, а не одну. При этом по каждой паре передаётся половина потока данных в дуплексном режиме. В большинстве случаев HDSL обеспечивает скорость передачи данных 1,5 Мбит/с или 2 Мбит/с в обоих направлениях на расстояния, зависящие от типа применяемого кабеля.

Рис. 4 Схема HDSL

Концепция HDSL разработана в США. Разработчики пытались повысить тактовую частоту доступа к ISDN, чтобы увидеть, насколько далеко и быстро могут работать системы высокоскоростной передачи данных. Исследовательская работа привела к удивительному открытию. Оказывается, даже простая 4-уровневая амплитудно-импульсная модуляция РАМ позволяет работать на скоростях до 800 кбит/с при вполне приемлемой длине линии, а использование в такте передачи трех пар абонентского кабеля позволило повысить скорость до скорости первичного доступа, обеспечивая передачу потока Т1 (1,544 Мбит/с) или E1 (2,048 Мбит/с). Развитие цифровых способов обработки сигнала DSP в начале 90-х годов привели к созданию HDSL. Эта технология сочетала в себе линейное кодирование 2B1Q и сложные алгоритмы эхоподавления. Первые варианты HDSL, работающие по двум парам, были созданы в США и быстро вытеснили старые цифровые системы реализующие передачу потока Т1 скоростью 1,544 Мбит/с и имевшие рабочую дальность чуть более 1 км. Это произошло благодаря тому, что HDSL, обеспечивая большую дальность (3,5 км на проводе 0,4 мм), позволила отказаться от регенераторов и существенно снизить затраты на монтаж и эксплуатацию вновь вводимых линий.

В Европе получили распространение варианты HDSL, обеспечивающие передачу потока Е1 (2048 кбит/с). Сначала появился вариант, который для получения большей скорости при той же дальности использовал три кабельных пары. При этом скорость передачи по каждой из них была та же, что и у американского варианта (748 кбит/с). Затем стандартизован двухпарный вариант, у которого скорость по каждой из пар выше (1168 кбит/с).

Оборудование HDSL в основном предназначено для применения в корпоративных сетях. Отсутствие поддержки аналоговой телефонной линии компенсируется возможностью передачи речи в цифровом виде через интерфейсы Е1.

Производители, каждый на свой лад, стали задумываться о реализации вариантов HDSL-систем, которые бы работали по одной паре при полной скорости. Дело в том, что параллельно с развитием xDSL-технологий росло и число используемых ими линий. Из-за этого большинство операторов во всем мире уже сегодня отмечают острую нехватку меди на абонентском участке - почти вся она "съедена" xDSL-линиями. А ведь цифровизация еще не закончена. Где-то к 1996 году появились однопарные варианты HDSL. Но они не могли решить проблему из-за несовместимости с ADSL - спектр сигнала таких систем частично перекрывался со спектром сигнала ADSL от АТС к клиенту. Первыми забили тревогу операторы США, и уже в начале 1996 года перед комитетом ANSI была поставлена задача подобрать для дальнейшего развития технологию, которая при симметричных потоках данных и использовании одной пары позволяла бы обеспечить:

ѕ рабочую дальность не меньшую, чем HDSL

ѕ устойчивость к тем же физическим характеристикам линии, что и HDSL (затухание, взаимное влияние, отражения от неоднородностей и отводов)

ѕ использование для оказания тех же видов услуг, что и HDSL

ѕ надежную и устойчивую передачу на реальных линиях со всеми присущими им дефектами

ѕ "сосуществование" с другими технологиями (HDSL, ISDN, ADSL)

ѕ снижение эксплуатационных затрат по сравнению с HDSL.

Новая технология, появившаяся в результате огромной трехлетней работы, получила название HDSL2. Изначально в качестве основы для реализации HDSL2 рассматривались симметричная передача с эхоподавлением и частотное мультиплексирование, но обе были отклонены из-за присущих им недостатков. Первая имеет серьезные ограничения в условиях помех на ближнем конце, что делает ее неприменимой для массового развертывания. Вторая, хотя и свободна от недостатков первой, но требует использования более широкого спектра и не обеспечивает требований по взаимному влиянию с системами передачи других технологий.

В результате в качестве основы была принята система передачи с перекрывающимся, но несимметричным распределением спектральной плотности сигнала, передаваемого в различных направлениях, использующая 16-уровневую модуляцию PAM (Pulse Amplitude Modulation). Выбранный способ модуляции PAM-16 обеспечивает передачу трех бит полезной информации и дополнительного бита (кодирование для защиты от ошибок) в одном символе. Сама по себе модуляция PAM не несет в себе ничего нового. Хорошо известная 2B1Q - это тоже модуляция PAM, но четырехуровневая. Использование решетчатых кодов, которые за счет введения избыточности передаваемых данных позволили снизить вероятность ошибок, дало выигрыш в 5 dB. Результирующая система получила название TC-PAM (Trellis coded PAM). При декодировании в приемнике используется весьма эффективный алгоритм Витерби (Viterbi). Дополнительный выигрыш получен за счет применения прекодирования Томлинсона (Tomlinson) - искажении сигнала в передатчике на основе знания импульсной характеристики канала. Суммарный выигрыш за счет использования такой достаточно сложной технологии кодирования сигнала составляет до 30% по сравнению с ранее используемыми HDSL/SDSL-системами.

HDSL2 (High Bit-Rate DSL 2) Проект стандарта, который за счет применения кодирования TC-PAM обеспечивает передачу данных со скоростью T1 по одной паре медных проводов на большие расстояния, чем SDSL и HDSL. Скорость передачи фиксирована. HDSL2 сочетает в себе достоинства SDSL и HDSL, обладает хорошей спектральной совместимостью с ADSL. HDSL2 позволяет достичь симметричной скорости передачи в 1,544 Мбит/с (без промежуточных скоростей, как в SDSL). Стандарт не принят, главным образом, вследствие разногласий между производителями.

Single line/Symmetric DSL. Аналогична HDSL, но для организации соединения достаточно двухпроводной абонентской линии. Наиболее дешевое решение для компаний с умеренным объемом передачи данных. Часто используется для создания симметричных каналов с требуемой скоростью. Протяженность линий -- до 3 км при скорости передачи 1,544 или 2,048 Мбит/с в обоих направлениях. SDSL -- наиболее широко распространенная технология симметричной DSL, однако она не стандартизирована, многие производители выпускают свои, несовместимые варианты.

В 1998 г. в МСЭ-Т стандартизована технология single pair HDSL, SHDSL, т.е. однопарная, предназначенная для двунаправленной передачи потоков 2048 кбит/с по двухпроводной линии на расстояние до 3 км. Иногда, что не совсем верно, название SHDSL расшифровывают как Symmetric DSL, подчеркивая тем самым симметричность потоков информации.

В основу SHDSL были положены основные идеи HDSL2, при этом была поставлена задача, используя те же способы линейного кодирования, что и в HDSL2, снизить взаимное влияние на соседние линии ADSL при скоростях передачи выше 784 кбит/с. Так же предусмотрена возможность выбора скорости в диапазоне 192 - 2320 кбит/с. За счет расширения набора скоростей передачи оператор может более точно удовлетворить потребности клиентов. Кроме того, уменьшая скорость можно добиться увеличения дальности в тех случаях, когда установка регенераторов невозможна. Так, если при максимальной скорости рабочая дальность составляет около 2 км (для провода 0,4 мм), то при минимальной - свыше 6 км.

Кроме этого в SHDSL предусмотрена возможность использования для передачи двух пар одновременно, что позволяет увеличить скорость передачи до 4624 кбит/с. Но главное, можно удвоить максимальную скорость на реальном кабеле. По сравнению с двухпарными, однопарные варианты SHDSL обеспечивают существенный выигрыш по аппаратным затратам и, соответственно надежности изделия. Ресурс снижения стоимости составляет до 30 % для модемов и до 40 % для регенераторов - каждая из пар требует приемопередатчика HDSL, линейных цепей, элементов защиты и т.п. Исходя из основных показателей, можно сказать, что SHDSL, по сравнению с однопарным вариантом 2B1Q HDSL позволяет на 35 - 45 % увеличить скорость передачи при той же дальности или на 15 - 20% увеличить дальность при той же скорости. Кроме того, в SHDSL заложены базовые возможности для использования в сетях доступа к базовым сетям. Благодаря этому SHDSL имеет широкую область применения и явное преимущество по сравнению с HDSL по соотношению цена/качество услуги.

За счет оптимального выбора протокола во время инициализации в SHDSL удается дополнительно снизить задержки в канале передачи. Например, для трафика IP устанавливается соответствующий протокол, что позволяет отказаться от передачи избыточной информации. А для передачи цифровых телефонных каналов в формате ИКМ непосредственно выделяется часть полосы канала DSL. Стоит отметить, что упомянутые выше передача голоса и видеоконференцсвязь требуют передачи симметричных потоков данных в обе стороны. Симметричная передача необходима и для подключения локальных сетей корпоративных пользователей, которые используют удаленный доступ к серверам с информацией. Поэтому в отличие от других высокоскоростных технологий (ADSL и VDSL), SHDSL как нельзя лучше подходит для организации абонентского доступа. Так, при максимальной скорости она обеспечивает передачу 36 стандартных телефонных каналов. Тогда как ADSL, где ограничивающим фактором является низкая скорость передачи от абонента к сети (640 кбит/с), позволяет организовать лишь 9 телефонных каналов, не оставляя места для передачи данных.

Технология SHDSL находит применение, как в сфере бизнеса, так и в квартирном секторе, что создает ей высокую потенциальную ценность. Технология SHDSL может использоваться в виде встроенных линейных карт, способных передавать 2 канала B коммутируемого трафика через коммутационную сеть. Кроме обеспечения быстрого доступа в Интернет, параллельно с телефонными услугами по одной симметричной паре, назначение SHDSL состоит в том, чтобы нагрузку Интернет отделить от телефонной нагрузки. Любые другие возможности высокоскоростного доступа выводятся из коммутируемой сети в некоммутируемую сеть высокоскоростной передачи данных. Технология SHDSL может использоваться в качестве дополнения к таким технологиям доступа как HDSL, ADSL и VDSL.

Еще одна задача, которая успешно решена в SHDSL - снижение энергопотребления. Поскольку для дистанционного питания используется одна пара, важность этой задачи трудно переоценить. Еще одна положительная сторона - снижение рассеиваемой мощности. Она открывает путь к созданию высоко интегрированного станционного оборудования.

Оборудование SHDSL предлагают даже небольшие компании. Это связано с тем, что речь идет об оборудовании, частично выполняющем требования стандарта G.shdsl. Благодаря тому, что оно реализует не все описанные в стандарте функции или делает это с использованием упрощенных нестандартных алгоритмов, оно стоит недорого. Обычно, в таких устройствах совместимость со стандартом ограничена применением линейного кодирования ТС-РАМ.

Технология VDSL (сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) является результатом естественной эволюции технологии ADSL в сторону увеличения скорости передачи данных и использования еще более широкой полосы частот. Технология VDSL является наиболее высокоскоростной технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. Технология VDSL рассматривается как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя (абонентов жилого сектора). Такая архитектура известна как FFTC (Fibre to the Cabinet, т.е. волоконно-оптический кабель до шкафа). Однако максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 до 1300 метров. Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости, видео по запросу и т.п.

Рис. 5 Схема VDSL

ISDN DSL -- низкоскоростная недорогая технология, работающая по одной паре на базе технологии ISDN. Она отличается линейным кодированием 2B1Q, обеспечивает пропускную способность двух каналов B и одного D, что позволяет передавать данные со скоростью 144 Кбит/с в обоих направлениях на расстояние до 10,8 км (при использовании повторителей). Толчком для дальнейшего развития IDSL послужила необходимость в одновременной передаче голоса и данных. Для этого пропускная способность канала разделяется между голосовым модулем и цифровым интерфейсом. В отличие от сети ISDN, которая обеспечивает связь абонентов через коммутируемые цифровые каналы, технология IDSL предназначена для фиксированных соединений «точка-точка» по одной медной паре. Абоненты могут подсоединяться к линиям IDSL с помощью имеющихся терминальных адаптеров ISDN, маршрутизаторов и мостов. По характеристикам IDSL аналогична каналу ISDN. Несмотря на то, что IDSL также как и ISDN использует модуляцию 2B1Q, между ними имеется ряд отличий. В отличие от ISDN линия IDSL является некоммутируемой линией, не приводящей к увеличению нагрузки на коммутационное оборудование провайдера. Также линия IDSL является "постоянно включенной" (как и любая линия, организованная с использованием технологии xDSL), в то время как ISDN требует установки соединения.

Multi-Rate Single-Pair DSL. MDSL осуществляет передачу по одной паре со скоростью от 128 Кбит/с до 2,3 Мбит/с с модуляцией 2B1Q. Кодирование 2B1Q обеспечивает небольшую дальность передачи, но на сильно зашумленных линиях оно позволяет установить более качественное соединение, чем в случае модемов с кодированием САР. В модемах MDSL для увеличения дальности связи используются развитые методы эхокомпенсации. Технология не предусматривает использование регенераторов.

MSDSL (Multi-Rate Single-Pair DSL) Технология MSDSL - дальнейшее развитие технологии MDSL. Технология высокоскоростной симметричной передачи синхронного цифрового потока по одной медной паре с изменяемой линейной скоростью. Скорость передачи автоматически корректируется во время работы в соответствии с состоянием линии и качеством сигнала. В зависимости от скорости (144 Кбит/с -- 2,064 Мбит/с) используется кодирование с CAP8 по CAP128. Обладая наименьшей шириной спектра, модемы MSDSL перекрывают расстояние около 6,5 км по кабелю. Основные области применения MSDLS -- доступ в Internet, объединение локальных сетей, организации соединительных линий между АТС, вынос номерной емкости, высокоскоростной доступ. MSDSL поддерживает объединение голоса и данных, а также видеоконференц-связь.

8. Технология ReachDSL

Является фирменной технологией компании Paradyne, относится к группе симметричных технологий и была специально разработана для использования на длинных и некачественных абонентских линиях. С ее помощью можно передавать данные со скоростью до 2,2 Мбит/с в обоих направлениях на расстояние не менее 9 км без оборудования ретрансляции. Преимуществами новой технологии является расширение радиуса обслуживания по сравнению с ADSL (~3,5 км), меньшая подверженность внешним влияниям или наводкам (~15 дБ на декаду), значительно меньшие линейные потери.

Кроме того, становятся менее заметны неподключенные ответвления кабеля, радиочастотные помехи. За счет того, что ReachDSL работает в низкочастотном спектре общие энергетические затраты оборудования с поддержкой технологии ReachDSL существенно меньше по сравнению с любой другой технологией DSL. Во многих случаях, ReachDSL используется как часть стратегии с применением ADSL для коротких абонентских линий, а ReachDSL -- для сложных и длинных линий.

9. Ключевые преимущества xDSL

Главное отличие постоянного доступа с использованием технологиям xDSL от коммутируемого доступа заключается в том, что ваш компьютер подключен к интернету постоянно. Следовательно, чтобы посмотреть электронную почту или заглянуть на какой-либо сайт, вам не нужно дозваниваться до модемного пула провайдера. Включаете компьютер, открываете браузер -- и вы в интернете!

Если вы путешествуете в интернете при помощи коммутируемого доступа, то ваш телефон будет занят. И, наоборот, если по телефону кто-то разговаривает, вы не сможете выйти в интернет. При использовании xDSL телефон остается свободным. Вы можете одновременно работать в интернете и разговаривать по телефону.

xDSL относится к классу широкополосных (broadband) технологий. Она обеспечивает скорость передачи данных в направлении к абоненту -- до 7,5 Мбит/с по входящему и до 768 Кбит/с, по исходящему каналам. Высокая скорость позволяет комфортно работать с web-сайтами, быстро перекачивать большие файлы и документы, работать с мультимедиа, полноценно использовать интерактивные приложения.

В отличие от коммутируемого доступа, процедура подключения канала xDSL содержит лишь один дополнительный этап, связанный с подготовкой вашей линии на АТС (ее должны переключить на цифровое оборудование). Дальнейшая настройка линии производится абонентом самостоятельно (инструкция по подключению) или с помощью наших специалистов (за отдельную плату).

Технологии xDSL обладают несколькими серьезными преимуществами. По сравнению с системами спутникового и беспроводного доступа она дает более высокое качество соединения, близкое к качеству волоконно-оптических линий. При этом стоимость услуг гораздо ниже и сравнима с ценой за dialup-доступ.

В отличие от домашних сетей, абонент xDSL получает канал в индивидуальное пользование. В домашней сети один выделенный канал делится между соседями по дому. Это сказывается как на скоростях, так и на надежности подключения.

10. Технологии DSL на современном рынке телекоммуникационных услуг

телефонный коммуникационный модем

Роль электронных средств связи в ведении современного бизнеса растет год от года. И хотя разнообразные технологические усовершенствования позволяют компаниям, представляющим различные уровни бизнеса, улучшать используемые ими коммуникационные системы, пользователи, относящиеся к некоторым сегментам данного рынка, явно не удовлетворены существующей на настоящий момент инфраструктурой.

Постоянно возрастающая потребность не только представителей бизнеса, но и частных пользователей, в доступных высокоскоростных соединениях для передачи данных, похоже, может быть решена только с использованием технологий DSL (Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия). Не только те операторы сетей передачи данных и Интернет-провайдеры, которые возникли на волне развития новых технологий, но и операторы традиционной местной телефонной связи постоянно расширяют использование технологий DSL по всему миру. Даже в том случае, когда технологии DSL используются только в качестве средства высокоскоростного доступа в сеть Интернет, они обеспечивают передачу данных и телефонную связь со значительно меньшими затратами, по сравнению с другими существующими технологиями высокоскоростной передачи данных. Из-за того, что технологии DSL столь стремительно ворвались на телекоммуникационный рынок, коммуникационные компании вынуждены в значительной мере пересматривать свою рыночную стратегию с учетом использования этих технологий. И хотя технологии DSL не обязательно должны определять деятельность всех провайдеров без исключения, каждый из них просто обязан учитывать эти технологии в стратегии своего развития.

Рынок DSL не только уникален, но и многогранен. На этом рынке работает несколько категорий провайдеров, предлагающих DSL в качестве технологии высокоскоростной передачи данных различным категориям пользователей. Коммуникационные компании, в число которых входят операторы местной и ведомственной телефонной связи, операторы сетей передачи данных и операторы междугородней связи, либо предоставляют соединения на базе технологий DSL "оптом" другим провайдерам, либо предоставляют такие соединения непосредственно конечным пользователям. Все основные провайдеры включают технологии DSL в сферу своей деятельности и предоставляют пользователям услуги на базе этих технологий. В перечень предоставляемых услуг входит не только организация высокоскоростного доступа в сеть Интернет, но и обеспечение высокоскоростной передачи данных для целых групп пользователей, объединенных, если можно так выразиться, по территориальному признаку. Имеется в виду подключение многоквартирных домов, офисных зданий, гостиниц и т.п.

Можно выделить основные категории пользователей (целевые рынки), в число которых входят, в частности, домашние офисы, удаленные офисы, малые, средние и большие предприятия, сотрудники различных компаний, работающие не в помещении офиса, а также квартиры и частные дома. Ниже будут рассмотрены эти сегменты рынка и те условия, которые необходимы для их развития.

Если же говорить коротко, то рыночные возможности технологий DSL растут очень быстро, благодаря географическому расширению экономических связей и постоянно растущей потребности в высокоскоростной передаче данных.

По данным агентства iKS-Consulting на сегодня уровень проникновения Интернет по различным технологиям достиг в России 36% (в абсолютных цифрах это 19 миллионов абонентов). При этом на насыщенном столичном рынке эта цифра достигает 82%.

Общая картина последних подключений показывает, что, во-первых, потенциал рынка еще далеко не исчерпан, во-вторых, основная абонентская база операторов находится в регионах.

Заключение

DSL по целому ряду причин представляет собой технологию, которая будет использоваться на абонентской телефонной линии достаточно долго. Во-первых, существующие варианты технологий DSL обеспечивают различную скорость передачи данных, но в любом случае эта скорость гораздо выше скорости самого быстрого аналогового модема.

Во-вторых, технологии DSL оставляют возможность пользоваться обычной телефонной связью, несмотря на то, что используют для своей работы абонентскую телефонную линию. Используя технологии DSL больше не надо беспокоиться о том, что вы не получите вовремя важное известие, или о том, что для обычного телефонного звонка прежде потребуется выйти из сети Интернет.

В-третьих, линия DSL всегда работает. Соединение всегда установлено, и больше не надо набирать телефонный номер и ждать установки соединения, каждый раз, когда нужно подключиться. Не придется больше беспокоиться о том, что в сети произойдет случайное разъединение, и потеряется связь именно в тот момент, когда загружаются из сети данные, которые необходимы.

И наконец, технологии xDSL являются наиболее практичным решением, направленным на максимальное увеличение объема данных, передаваемых по существующим телефонным линиям. Применение технологий xDSL для высокоскоростного доступа к услугам сети особенно примечательно тем, что эти технологии используют в качестве среды передачи существующую кабельную инфраструктуру местных телефонных сетей. Это позволяет провайдерам услуг экономить значительные средства и более быстро (и по разумной цене) создавать для своих абонентов большое количество новых служб передачи данных.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Характеристики семейства xDSL - технологий соединения пользователя и телефонной станции. Виды кодирования сигнала. Архитектуры организации сетей передачи данных на базе волоконно-оптических линий связи. Виды услуг телефонии. Оформление заявки абонентом.

курсовая работа , добавлен 16.01.2013


Высокоскоростная передача данных на абонентской телефонной линии, использование технологий АDSL; характеристики оборудования компании "Алкатель". Разработка схемы сети доступа, расчет себестоимости программного продукта. Экология и техника безопасности.

дипломная работа , добавлен 26.03.2011


Принципы построения и проблемы реализации цифровой абонентской линии (DSL). Типы и область применения концентраторов. Типы интерфейсов к транспортной сети. Стандартные и специализированные средства сетевого управления. Основное оборудование DSL.

реферат , добавлен 01.11.2009


Сущность и история развития модемной технологии ADSL. Принцип действия и параметры линии связи ADSL. Понятие и основные преимущества технологии доступа по GEPON. Линейка продуктов GEPON у ZyXEL. Оптические сплиттеры оптической распределительной сети ODN.

реферат , добавлен 04.03.2012


Проект создания магистральной высокоскоростной цифровой связи. Разработка структурной схемы цифровой радиорелейной линии. Выбор радиотехнического оборудования и оптимальных высот подвеса антенн. Расчет устойчивости связи для малых процентов времени.

курсовая работа , добавлен 06.10.2013


Этапы и методы проектирования цифровой радиорелейной линии г. Уфа - г. Челябинск, то есть создание магистральной высокоскоростной цифровой связи в индустриально развитой области России. Обоснование выбора радиотехнического оборудования и мультиплексора.

курсовая работа , добавлен 07.12.2011


Разработка проекта здания с внедренной в него локальной телефонной сетью. Основные принципы построения телефонной линии связи на примере "Отделения почты России". Внедрение телефонной сети в компанию для более быстрого обмена нужной информацией.

курсовая работа , добавлен 06.09.2015


Разработка высокоскоростной волоконно-оптической линии зоновой связи между населенными пунктами с использованием оборудования STM-1. Проектирование цепи электропитания и токораспределительной сети. Определение параметров надежности оптической линии.

дипломная работа , добавлен 30.08.2010


Проектирование расширения коммутационной и абонентской станции для городской телефонной сети. Назначение и построение цифровой системы коммутации "Омега". Структура и принципы работы концентратора абонентской нагрузки, коммутатора цифровых сигналов.

дипломная работа , добавлен 21.11.2011


Принцип действия телефонной сети. Классификация внутриучрежденских телефонных систем, их достоинства. Некоторые правила телефонного общения секретаря с клиентом. Основные стандарты сотовой радиотелефонной связи. Особенности и удобство факсимильной связи.

xDSL -технологии

Проблемы при использовании телефонных каналов («классических» телефонных линий) для доступа в Internet :

Низкая пропускная способность,

Большая нагрузка на телефонные станции (средняя продолжительность

телефонного разговора – 3-5 мин., средняя продолжительность модемной связи

– 20 мин., а каждый пятый сеанс – более часа).

DSL – Digital Subscribe Line (цифровая абонентская линия).

xDSL – семейство технологий абонентского доступа типа «точка-точка», позволяющее предоставлять услуги передачи данных, голоса и видео по обычным телефоннымпроводам между оборудованием поставщика услуг сетевого доступа NAP (Network Access Provider ) и узлом потребителя; реализует технологии физического уровня и предоставляет высокоскоростную среду для применения протоколов более высоких уровней и организации разнообразных сервисов (доступ к Internet и Intranet с применением протокола IP , передача видео и др.).

Возможности xDSL :

Повышение в десятки раз скорости передачи трафика по обычному

телефонному проводу,

Низкозатратный способ разгрузки коммутаторов телефонных станций от

Организации различных сервисов на единой платформе.

Идея:

Эффективное использование максимально-возможной полосы частот

физической линии путем применения методов модуляции 2 B 1 Q , CAP , DMT .

Примеры :

1. DSL . Скорость до 160 кбит/с, 2 B 1 Q , L max =7,5 км при d =0,5 мм.

2. HDSL (High-bit-rate DSL). Скорость 768/1024 кбит/с по одной паре и 1536/2048 кбит/с по двум-трем парам кабеля без подбора параметров и симметрирования.

3. SDSL (Single Pair DSL). Скорость 2048 кбит/с по одной паре проводов, L max =3-4 км при d =0,4-0,5 мм.

4. MSDSL (Multirate Symmetrical DSL ). Возможна коррекция скорости передачи от расстояния (6,4 км при 768 кбит/с).

5. ADSL (Asymmetric DSL). До 8 Мбит/с в одном направлении и до 1 Мбит/с в другом. Реализация: с частотным разделением (FDM – Frequency Division Multiplexing ) и эхо-подавлением.

6. RADSL (Rate Adaptive DSL ). Скорость передачи может изменяться в зависимости от качества линии.

7. SHDSL . Скорость передачи данных до 2,3-4,6 Мбит/с.

8. VDSL . Скорость передачи данных до 15 Мбит/с.

Большинство технологий xDSL являются фирменными. Разработчики руководствуются требованиями стандарта ANSI T 1.413, в котором указаны рекомендуемые шумовые и частотные характеристики оборудования, но не определен метод кодирования данных. При покупке услуги xDSL абонент получает маршрутизатор или модем xDSL , совместимый с оборудованием поставщика услуг.

G . Lite . Стандарт ITU - T . Предназначен для стандартизации параметров передачи, что позволяет пользователям выбирать на рынке совместимые между собой средства xDSL . Иногда называют Universal ADSL (UDSL ) или ADSL Lite .

Для L до 3,5 км скорость 1,5 Мбит/с в направлении к абоненту и 384 кбит/с – в обратном направлении. Для L до 5,5 км - 640 кбит/с в направлении к абоненту и 196 кбит/с – в обратном направлении.

В большинстве технологий xDSL пользователь получает возможность по одной абонентской (телефонной) линии передавать поток данных и осуществлять речевую связь. Для этого на концах абонентской линии устанавливается частотный разделитель (сплиттер). Технология G . Lite является бесплиттерной, разделение речевого трафика и трафика данных выполняется непосредственно в модеме.

Установление соединения между DSL -модемами осуществляется согласно стандарту ITU - T G .994.1. Большинство устройств DSL обеспечивают автоматическое согласование параметров соединения, поддерживают функции сетевого управления и управления режимами питания. Для адаптации устройств DSL к резким изменениям, происходящим на линии связи, в них реализована функция быстрой перенастройки (fast retrain ). В ходе согласования устройства могут обмениваться идентификаторами фирм-производителей и нестандартной информацией, используемой для реализации фирменных функций.

Поскольку линия xDSL заканчивается на телефонной станции, она всегда активна. И чтобы получить доступ в Internet , пользователю не нужно устанавливать коммутируемое соединение.

Технология ADSL

ADSL - одна из самых популярных сегодня технологий xDSL . Число установленных в мире портов ADSL приближается к 100 млн. Подавляющее большинство этих портов используется частными пользователями в жилых домах для подключения к Интернету, что связано с асимметричным характером передачи данных.

Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) превращает стандартные абонентские аналоговые телефонные линии в канал высокоскоростного цифрового доступа, позволяя передавать информацию в сторону абонента со скоростью до 8 Мбит/с и в обратном направлении - до 1 Мбит/с. Одним из основных преимуществ ADSL является то, что она использует повсеместно применяемую витую пару медных проводов (телефонные линии от АТС к абонентам) с сохранением возможности ведения телефонных разговоров по этой же линии. А это значит, что со стороны провайдера не требуется затрат на прокладку дополнительных линий связи.

Технология ADSL разрабатывалась в начале 90-х годов, а в 1993 году появилась в американских телефонных сетях. Однако широкое распространение в мире данная технология получила лишь в 1998 году. Компания "Вэб Плас" первой начала широкомасштабную программу по предоставлению услуги ADSL в России.

Асимметричный цифровой канал

Технология ADSL была разработана для предоставления услуг, требующих асимметричной передачи данных, например, видео по запросу. В этом случае большой поток данных передается в сторону пользователя (загрузка видео), в то время как в сторону сети от пользователя поток данных почти всегда невелик. На узле доступа (обычно это площадка провайдера услуг, расположенная в помещении АТС) устанавливается мультиплексор ADSL -доступа - DSLAM , функцией которого и является обеспечение взаимодействия с сетью. Голосовые каналы поступают непосредственно на АТС. Одновременная передача голоса и данных по одной телефонной линии достигается путем разделения полосы частот на потоки: полоса до 4 кГц используется для сохранения традиционной телефонной связи, в то время как сигналы передачи данных лежат в диапазоне от 4 кГц до 1 МГц.

Высокоскоростной поток в свою очередь разделяется на множество потоков, при этом диапазон от 30 до 138 кГц предназначается для передачи данных от абонента (восходящий поток) с максимально возможной скоростью 640 Кбит/с. Весь верхний диапазон частот, как правило от 150 кГц до 1,1 МГц, предназначен для нисходящего потока, и здесь пропускная способность в зависимости от расстояния и состояния линии может достигать 8 Мбит/с. Передача потоков данных наиболее часто выполняется методом дискретной мультичастотной модуляции (DMT ).

Иногда для создания потоков данных применяют метод эхо-компенсации, при котором диапазоны высокоскоростного и служебного потоков перекрываются. В этом случае разделение потоков выполняется с помощью дифференциальной системы модема и используется в дифференциальных модемах с поддержкой протоколов V.32 и V.34, а их передача осуществляется также методом DMT , принятым в качестве основного стандарта для линейного кодирования ADSL -каналов.

В 1999 году ITU (International Telecommunication Union) принял первый стандарт из многочисленного на сегодняшний день семейства ADSL , известный как G.992.1 (G.dmt), согласно которому для разделения голоса и данных на каждом конце ADSL -линии устанавливаются специальные фильтры - сплиттеры.

Сплиттер представляет собой небольшой блок, к одному из входов которого подсоединяется телефонная пара от АТС, а к двум другим - ADSL -модем и телефон. Сплиттер может быть как самостоятельным устройством, так и встроенным в ADSL -модем. Модем подключается к компьютеру пользователя через интерфейс Ethernet 10/100 BaseT или через USB-порт (в зависимости от типа ADSL -модема). Таким образом, низкочастотные (голосовые) сигналы подаются на коммутационное оборудование АТС (на стороне провайдера) и на телефонный аппарат абонента, а высокочастотные сигналы (данные) - на DSLAM (на стороне провайдера) и ADSL-модем абонента.

Основные преимущества ис­пользования ADSL -технологии:

■ эксплуатация уже существующей телефонной линии связи;

■ высокоскоростная линия передачи данных, а следовательно, возможность доступа к новым сервисам - видео по запросу, сетевые игры, видеонаблюдение и видео­конференции, дистанционное обучение и т. п.;

■ возможность одновременной работы в Интернете и разговоров по телефону;

■ невысокая стоимость пользовательского оборудования, возможность выбора интерфейса для подключения к компьютеру (Ethernet, USB, PCI-карта).

Скорость передачи данных от провайдера к абоненту зависит от ряда факторов, среди которых - длина абонентской линии, диаметр медной проволоки и сопротивление изоляции кабеля, наличие мостов-ответвителей, величина перекрестных наводок, количество скруток и т. п.

Технологии ADSL2 и ADSL2+

Целью разработки стандартов ADSL2 (G.992.3, G.992.4) и ADSL2+ (G.992.5) было достижение большей пропускной способности линий при передаче данных на значительные расстояния при наличии узкополосных помех. Среди их главных преимуществ - увеличение скорости передачи данных в сторону абонента до 12 Мбит/с - ADSL2 , и 24 Мбит/с - ADSL2+ , с возможностью ее адаптации к качеству канала связи, диагностика состояния канала и возможность передачи данных на большие расстояния. Это осуществляется, в частности, за счет улучшенных схемы модуляции и алгоритма обработки сигнала, уменьшения служебных данных в пакете, более эффективного кодирования.

В ADSL2 /ADSL2+ реализуется четырехмерное 16-уровневое решетчатое кодирование (trellis coding) и однобитная квадратурная амплитудная модуляция. Это и обеспечивает более высокие скорости передачи данных на линиях длиной до 3 км с низким значением величины отношения сигнал/шум. В отличие от ADSL , предусматривающего фиксированный объем служебной информации в пакете, который занимает полосу 32 Кбит/с, в ADSL2 длина служебного поля может задаваться программно, что позволяет регулировать размер непроизводительных расходов в интервале от 4 до 32 Кбит/с, освобождая таким образом пользователю для передачи полезных данных дополнительно до 28 Кбит/с. В результате на линиях с высоким качеством пропускная способность достигает значения 12 Мбит/с в нисходящем и 1 Мбит/с в восходящем потоках. На линиях длиннее 3,5 км ADSL2 позволяет передавать при той же скорости на 200 м дальше, чем ADSL , а на равных расстояниях - на 50 Кбит/с быстрее.

Преимущества и возможности

Улучшенные параметры скорости и дальности передачи

Диагностика и автоматическая регулировка

Расширенные возможности управления питанием

Быстрый запуск

Полностью цифровой режим

Улучшенные возможности взаимодействия оборудования

В ADSL2 и ADSL2+ применяется улучшенная модуляция, обеспечивающая уменьшение количества служебной информации в заголовках кадров (framing overhead), более высокий выигрыш от кодирования, а также предоставляющая усовершенствованные механизмы инициализации и алгоритмы обработки сигналов.

Технология ADSL2 позволяет увеличить скорость передачи данных в направлении к пользователю до 12 Mбит/с, по сравнению с приблизительно 8 Mбит/с в случае ADSL .

Технология ADSL2+ позволяет в два раза увеличить максимальную частоту, используемую для передачи данных в направлении к пользователю - 2,2 МГц вместо 1,1 МГц и обеспечить максимальную скорость передачи в нисходящем направлении до 25 Mбит/с на телефонных линиях длиной до 1500 м.

Технология ADSL2+ имеет ряд новых функций и преимуществ по сравнению с ADSL : увеличение дальности действия и скорости передачи, диагностика линии, управление мощностью передачи, быстрое установление соединений и улучшенное взаимодействие.

На устойчивость связи и производительность ADSL -каналов значительно влияют перекрестные наводки. Они вызваны тем, что телефонные пары, как правило, собираются в жгуты, содержащие по 25 и более пар, и близлежащие xDSL -линии создают друг другу электромагнитные помехи. Кроме того, на качество связи влияют АМ-радиоволны, температурные скачки, вода.

Функции мониторинга предоставляют в масштабе реального времени информацию о качестве линии и шуме на обоих концах линии. Поставщики услуг могут использовать эти данные для мониторинга качества ADSL -соединения и предотвращения ухудшений обслуживания. Кроме того, с помощью этих данных поставщики могут определить, можно ли конкретному пользователю предоставить услуги с более высокой скоростью передачи. SELT (тестирование линии без подключения удаленного конца) и DELT (тестирование линии с подключением удаленного конца) предоставляют возможность определить перед эксплуатацией длину линии, наличие короткозамкнутых и разомкнутых цепей, сечение проводов и предполагаемую пропускную способность. В случае изменения условий в канале используется новая возможность, которая называется плавной регулировкой скорости передачи (Seamless Rate Adaptation, SRA). Если модем обнаруживает ухудшение состояния линии вследствие, например, сильных электромагнитных помех, то он изменяет скорость передачи данных без прерывания операций и ошибок передачи. Механизм SRA основан на разделении уровней модуляции сигнала и формирования пакета, что позволяет варьировать скорость передачи без модификации параметров в заголовке пакета. Для этого используется сложная процедура реконфигурации системы.

Протокол SRA работает по следующему алгоритму:

■ приемник отслеживает соотношение сигнал/шум в канале и определяет, что скорость передачи данных необходимо изменить;

■ приемник посылает передатчику сообщение, которое инициирует изменение;

■ передатчик посылает в ответ сигнал Sync Flag, который используется как маркер для определения точного времени, когда новые параметры передачи вступят в силу;

■ сигнал Sync Flag обрабатывается приемником, и оба переходят на новый режим передачи данных.

Наличие двух режимов управления питанием позволяет сократить расход энергии, одновременно поддерживая функцию постоянного подключения ADSL для пользователей. Режим питания L2 предназначен для режима низкой скорости передачи, который не требует наличия полного ширины полосы пропускания, а режим питания L3 предназначен для режима ожидания или "спящего" режима. Эта функция позволяет сократить расход энергии более чем на 50 % для каждой линии.

Режим быстрого запуска сокращает время инициализации с 10 с до 3 с.

Имеется возможность использовать "телефонную" полосу частот под передачу данных. При этом скорость передачи данных в восходящем направлении (от пользователя) увеличивается на 256 кбит/с.

Новые процедуры инициализации модема позволяют решить проблемы совместимости оборудования и обеспечивают лучшие эксплуатационные характеристики, когда соединяются ADSL -модемы различных производителей.

Производство оборудования, поддерживающего новые стандарты, налажено многими компаниями: Cisco Systems, Alcatel, Ericsson, Paradyne, ZyXEL, D-Link.Компания ECI Telecom предлагает для операторов мультисервисную платформу абонентского доступа Hi-FOCuS4, которая поддерживает все три вида вышеуказанных стандартов ADSL/2/2+.

Высокоскоростной доступ в Интернет по выделенным каналам, используя технологии xDSL - самое современное и экономичное решение. Легкость эксплуатации и отсутствие проблем с дозвоном и использованием медленных телефонных линий, удачно сочетается с невысокой стоимостью их использования.

DSL (Digital Subscriber Line ) – это технология, позволяющая организовать высокоскоростной доступ в Интернет на обычном телефонном номере (обычной телефонной линии). При этом телефонная линия остается свободной.

Преимущества xDSL:

Постоянный доступ

Главное отличие постоянного доступа с использованием технологии xDSL от коммутируемого доступа заключается в том, что ваш компьютер подключен к Интернету постоянно. Следовательно, чтобы посмотреть электронную почту или заглянуть на какой-либо сайт, Вам не нужно дозваниваться до модемного пула провайдера. Включаете компьютер, открываете браузер - и Вы в сети Интернет!

Свободный телефон

При работе в Интернете посредством коммутируемого доступа ваш телефон всегда занят. И, наоборот, если по телефону кто-то разговаривает, вы не сможете выйти в сеть Интернет. При использовании DSL телефон остается свободным. Вы можете одновременно работать в Интернете и разговаривать по телефону.

Высокая скорость передачи данных

xDSL относится к классу широкополосных (broadband) технологий. Она обеспечивает скорость передачи данных в направлении к абоненту – ADSL до 7,5 Мбит/с и SDSL до 2 Мбит/с по входящему каналу, в направлении от абонента – ADSL до 1 Мбит/с и SDSL до 2 Мбит/с по исходящему каналу. Высокая скорость позволяет комфортно работать с Web-сайтами, быстро перекачивать большие файлы и документы, работать с мультимедиа, полноценно использовать интерактивные приложения.

хDSL – что это?

"Медный провод", приходящий в вашу квартиру, подключен к телефонной станции, которая настроена на прием сигнала шириной 4 кГц, вполне достаточной для передачи голоса. Обычный модем просто подстраивается под возможности телефонной сети, а потому имеет скорость, ограниченную 56 Кбит/с. Однако, технические возможности самой "медной пары" гораздо выше, ее пропускная способность приближается к 1 МГц, и поэтому через нее можно "гонять" данные на мегабитных скоростях.

Чтобы сделать цифровую высокоскоростную линию, к окончаниям "медной пары" подключаются специальные цифровые устройства (сплиттеры или микрофильтры) – один на АТС, другой в квартире абонента – которые обеспечивают одновременную работу в линии телефона и Интернет.

Один выход станционного сплиттера подключен с АТС, а другой к мультиплексору (DSLAM), связанному с сетью Интернет.

Абонентский сплиттер устанавливается в квартиру, от него идут два провода – один к ADSL-модему, а другой ко всем телефонным розеткам.

Вся полоса пропускания "медной пары" с помощью сплиттера (микрофильтра) делится на два диапазона: низкочастотный для телефонной связи и высокочастотный для передачи данных.

Высокочастотный диапазон разбивается на 247 отдельных каналов, каждый с пропускной способностью 4 кГц. Если отвлечься от технических деталей, то это можно представить себе так, как будто между абонентом и зданием АТС проложено 247 независимых телефонных линий. Часть из них служит для приема входящего потока (от сети Интернет к абоненту), часть – для исходящего потока. Система управления построена так, что все время идет мониторинг состояния каждого канала, и информация направляется в те из них, которые обладают наилучшими характеристиками.

Перспективы

xDSL – практически единственная технология, которой "по плечу" сделать широкополосный доступ в Интернет по настоящему массовой услугой. В сочетании с невысокой ценой и простотой установки, она вскоре позволит сделать постоянный доступ в Интернет столь же популярным, каким сегодня является коммутируемый доступ.

Требования к телефонной линии

• Телефонная линия должна обслуживаться ООО «Интермедиа»;
• Телефонная линия не должна быть спаренной.

На телефонной линии не должно быть установлено какого-либо специального оборудования, а именно: аппаратуры уплотнения телефонных каналов, блокираторов, устройств защиты от прослушивания, устройств охранной сигнализации и т.п., а также более двух параллельных оконечных устройств телефонной сети (телефонов, факсов и пр.). В противном случае возможность подключения и стоимость оговариваются дополнительно.