Технология ADSL
Технология ADSL
В последнее время рост объема передачи информационных данных привел к тому, что стал наблюдаться дефицит пропускной способности к существующим сетям в каналах доступа. Если на корпоративном уровне эта проблема частично решена (за счет аренды высокоскоростных каналов), то в частном секторе, тоже касается и сектора малого бизнеса, где данные проблемы также существуют.
Сейчас основными способами взаимодействия пользователей с частной сетью и сетью общего пользования считается доступ с применением телефонных линий и модемов, аппаратов, обеспечивающих передачу цифровых информационных данных по аналоговым абонентским телефонным линиям. Скоростные показатели такой связи невелики, максимальный уровень скорости может достигать чуть более 50 Кбит/секунда. Однако этого пока достаточно для доступа в сеть Интернет. Следует помнить, что насыщение страниц графическими изображениями и видео наряду с большими объемами документов и электронной почты в ближайшее время опять поставит вопрос о пути дальнейшего увеличения этой самой пропускной способности.
Самыми перспективными в настоящий период являются технологии ADSL. Они представляют собой новые модемные технологии, превращающие стандартные телефонные аналоговые абонентские линии в линии с высокоскоростным доступом. Технологии ADSL позволяют передавать информационные данные к абоненту с высокой скоростью (вплоть до 6 Мбит/секунда). В случае обратного направления используются скорости до 640 Кбит/секунда. Это связанно с тем фактом, что весь современный спектр предоставляемых сетевых услуг предполагает совсем незначительные скорости передачи от абонента. К примеру, для получения видеофильмов в форматах MPEG-1 необходимо наличие полосы пропускания в 1,5 Мбит/секунда. Для служебной информации, которая передается от абонента, будет вполне достаточно иметь 64-128 Кбит/секунда.
Принципы организации услуг ADSL
Услуги ADSL организуются с помощью модемов ADSL, а также стойки модема ADSL, называемой Access Module DSL. Практически каждый DSLAM оснащают портом 10Base-T Ethernet. Это позволяет применять на узлах доступа стандартные маршрутизаторы (3G роутеры) , концентраторы и коммутаторы.
Ряд производителей постепенно начали снабжать современными DSLAM-интерфейсами АТМ, что позволило напрямую подключить их к ATM-коммутатору территориально-распределенной сети. Также ряд производителей создали пользовательские варианты модемов, которые собой представляют ADSL-модем, но являются ATM адаптерами для программного обеспечения.
На участках между ADSL модемами и DSLAM должны функционировать три потока: высокоскоростные потоки к абоненту, двунаправленные служебные и речевые каналы в стандартных диапазонах частот ТЧ каналов (0,3 - 3,4 Кгц). Разделитель частот (POTS Splitter) способен выделят телефонный поток, и направлять его на обычный телефонный аппарат. Такая схема позволит разговаривать по телефонному аппарату одновременно с передачей информационных данных и пользоваться качественной телефонной связью, если имеет место неисправность оборудования ADSL. Телефонный разделитель конструктивно представляет собой аналог частотного фильтра, который может быть интегрированным в модем ADSL или существовать как самостоятельное устройство.
Исходя из теоремы Шеннона, с помощью модемов невозможно достигнуть скоростей более 33,6 Кбит/секунда. В ADSL технологии цифровые информационные данные передаются вне частотного диапазона стандартного ТЧ канала. Это приводит к тому, что фильтры, которые установлены на телефонной станции будут отсекать частоту превышающую 4 кГц, поэтому нужно на всех телефонных станциях провести установку оборудования доступа к территориально-распределенной сети (коммутатор либо маршрутизатор (роутер ).
Передача к абонентам осуществляется при скоростных показателях в 1,5-6,1 Мбит/секунда, скорость служебных каналов составляет более высокий показатель - 15-640 Кбит/секунда. Каждый канал сможет быть разделен на некоторое число низкоскоростных логических каналов.
Скорости, которые предоставляют модемы ADSL, кратны скоростным показателям цифровых T1, E1каналов. Передача в минимальной конфигурации ведется при скоростных показателях 1,5 Мбит/секунда и 2,0 Мбит/секунда. В принципе, сегодня есть устройства, которые передают данные при скорости в 8 Мбит/секунда, однако в стандартах данная скорость не определена.
Максимально возможные скорости линии зависят от ряда факторов, которые включают толщину телефонного кабеля и длину линии. Характеристики линии будут ухудшаться с увеличением ее длины и уменьшении в сечении провода.
ADSL-модемы представляют собой устройства, построенные на базе сигнальных цифровых процессоров (DSP, ЦСП), аналогичные применяемым в обычных модемах. Всю пропускную способность линии можно разделить на два участка. Участок первый предназначается для голосовой передачи, и находится в диапазонах 0,3-3,4 КГц. Диапазоны сигнала для передачи информационных данных лежат в пределах 4-х Кгц и 1 Мгц. Современные физические параметры почти всех линий не позволяют передать данные на частоте свыше 1 МГц. Не каждая существующая телефонная линия, к сожалению, (особенно с большой протяженностью) имеет вышеуказанные характеристики, ввиду чего приходится проводить уменьшение полосы пропускания, что за собой влечет уменьшение скоростных показателей передачи.
Следует отметить, что для создания потоков используют два метода: первый - с разделением каналов по частоте, второй - эхо компенсации.
Метод разделением каналов по частоте состоит в том, что потокам выделяют свою полосу пропускания частот. Высокоскоростные потоки могут разделяться на один, два … низкоскоростных потоков. Передачу этих потоков осуществляют методом " многотональной дискретной модуляции" (DMT).
Методы эхо компенсации состоят в том, что диапазон высокоскоростных и служебных потоков как бы накладывают друг на друга. Процесс разделения потоков осуществляют при помощи дифференциальной системы, которая встроена в модем.
Технология ADSL
В последнее время рост объема передачи информационных данных привел к тому, что стал наблюдаться дефицит пропускной способности к существующим сетям в каналах доступа. Если на корпоративном уровне эта проблема частично решена (за счет аренды высокоскоростных каналов), то в частном секторе, тоже касается и сектора малого бизнеса, где данные проблемы также существуют.
Сейчас основными способами взаимодействия пользователей с частной сетью и сетью общего пользования считается доступ с применением телефонных линий и модемов, аппаратов, обеспечивающих передачу цифровых информационных данных по аналоговым абонентским телефонным линиям. Скоростные показатели такой связи невелики, максимальный уровень скорости может достигать чуть более 50 Кбит/секунда. Однако этого пока достаточно для доступа в сеть Интернет. Следует помнить, что насыщение страниц графическими изображениями и видео наряду с большими объемами документов и электронной почты в ближайшее время опять поставит вопрос о пути дальнейшего увеличения этой самой пропускной способности.
Самыми перспективными в настоящий период являются технологии ADSL. Они представляют собой новые модемные технологии, превращающие стандартные телефонные аналоговые абонентские линии в линии с высокоскоростным доступом. Технологии ADSL позволяют передавать информационные данные к абоненту с высокой скоростью (вплоть до 6 Мбит/секунда). В случае обратного направления используются скорости до 640 Кбит/секунда. Это связанно с тем фактом, что весь современный спектр предоставляемых сетевых услуг предполагает совсем незначительные скорости передачи от абонента. К примеру, для получения видеофильмов в форматах MPEG-1 необходимо наличие полосы пропускания в 1,5 Мбит/секунда. Для служебной информации, которая передается от абонента, будет вполне достаточно иметь 64-128 Кбит/секунда.
Принципы организации услуг ADSL
Услуги ADSL организуются с помощью модемов ADSL, а также стойки модема ADSL, называемой Access Module DSL. Практически каждый DSLAM оснащают портом 10Base-T Ethernet. Это позволяет применять на узлах доступа стандартные маршрутизаторы, концентраторы и коммутаторы.
Ряд производителей постепенно начали снабжать современными DSLAM-интерфейсами АТМ, что позволило напрямую подключить их к ATM-коммутатору территориально-распределенной сети. Также ряд производителей создали пользовательские варианты модемов, которые собой представляют ADSL-модем, но являются ATM адаптерами для программного обеспечения.
На участках между ADSL модемами и DSLAM должны функционировать три потока: высокоскоростные потоки к абоненту, двунаправленные служебные и речевые каналы в стандартных диапазонах частот ТЧ каналов (0,3 - 3,4 Кгц). Разделитель частот (POTS Splitter) способен выделят телефонный поток, и направлять его на обычный телефонный аппарат. Такая схема позволит разговаривать по телефонному аппарату одновременно с передачей информационных данных и пользоваться качественной телефонной связью, если имеет место неисправность оборудования ADSL. Телефонный разделитель конструктивно представляет собой аналог частотного фильтра, который может быть интегрированным в модемы ADSL или существовать как самостоятельное устройство.
Исходя из теоремы Шеннона, с помощью модемов невозможно достигнуть скоростей более 33,6 Кбит/секунда. В ADSL технологии цифровые информационные данные передаются вне частотного диапазона стандартного ТЧ канала. Это приводит к тому, что фильтры, которые установлены на телефонной станции будут отсекать частоту превышающую 4 кГц, поэтому нужно на всех телефонных станциях провести установку оборудования доступа к территориально-распределенной сети (коммутатор либо маршрутизатор).
Передача к абонентам осуществляется при скоростных показателях в 1,5-6,1 Мбит/секунда, скорость служебных каналов составляет более высокий показатель - 15-640 Кбит/секунда. Каждый канал сможет быть разделен на некоторое число низкоскоростных логических каналов.
Скорости, которые предоставляют модемы ADSL, кратны скоростным показателям цифровых T1, E1каналов. Передача в минимальной конфигурации ведется при скоростных показателях 1,5 Мбит/секунда и 2,0 Мбит/секунда. В принципе, сегодня есть устройства, которые передают данные при скорости в 8 Мбит/секунда, однако в стандартах данная скорость не определена.
Максимально возможные скорости линии зависят от ряда факторов, которые включают толщину телефонного кабеля и длину линии. Характеристики линии будут ухудшаться с увеличением ее длины и уменьшении в сечении провода.
ADSL-модемы представляют собой устройства, построенные на базе сигнальных цифровых процессоров (DSP, ЦСП), аналогичные применяемым в обычных модемах. Всю пропускную способность линии можно разделить на два участка. Участок первый предназначается для голосовой передачи, и находится в диапазонах 0,3-3,4 КГц. Диапазоны сигнала для передачи информационных данных лежат в пределах 4-х Кгц и 1 Мгц. Современные физические параметры почти всех линий не позволяют передать данные на частоте свыше 1 МГц. Не каждая существующая телефонная линия, к сожалению, (особенно с большой протяженностью) имеет вышеуказанные характеристики, ввиду чего приходится проводить уменьшение полосы пропускания, что за собой влечет уменьшение скоростных показателей передачи.
Следует отметить, что для создания потоков используют два метода: первый - с разделением каналов по частоте, второй - эхо компенсации.
Метод разделением каналов по частоте состоит в том, что потокам выделяют свою полосу пропускания частот. Высокоскоростные потоки могут разделяться на один, два … низкоскоростных потоков. Передачу этих потоков осуществляют методом " многотональной дискретной модуляции" (DMT).
Методы эхо компенсации состоят в том, что диапазон высокоскоростных и служебных потоков как бы накладывают друг на друга. Процесс разделения потоков осуществляют при помощи дифференциальной системы, которая встроена в модем.
