История создания технологии Ø В 70 -х годах

История создания технологии Ø В 70 -х годах в лабораториях Bell core AT&T была разработана технологии DSL (Digital Subscriber Line) - высокоскоростная цифровая линия связи абонентского доступа по существующим медным телефонным линиям, получившая название «Последняя миля» . Разработка нового метода цифровой передачи была вызвана стремлением телефонных компаний найти наиболее дешевый способ организации цифровых трактов, служащих для выноса абонентской емкости АТС, подключения к транспортным сетям локальных сетей и предоставления абонентам телефонных сетей новых, нетрадиционных услуг связи. Ø Технология DSL представляла собой трехканальную линию, соединяющую цифровые терминалы пользователя с коммутационной системой телефонной компании по четырем обычным телефонным проводам и позволила обеспечить одновременную дуплексную (в обе стороны) транспортировку речи и данных со скоростью 64 кбит/с, а также передачу сигнальной и другой служебной информации со скоростью 16 кбит/с.

Ø В конце 80 -х, начале 90 -х годов была разработана высокоскоростная цифровая абонентская линия HDSL (High-bitrate Digital Subscriber), обеспечивающая полный дуплексный обмен по четырехпроводной линии на скоростях 1, 536 или 2, 048 Мбит/с. Протяженность линии составила до 3, 7 км. ØРазработка высокоскоростной цифровой абонентской линии HDSL положило начало создания новой технологии x. DSL: x – переменное значение, DSL - цифровая абонентская линия Дальнейшим развитием технологии HDSL стало появление устройств симметричной высокоскоростной цифровой абонентской линии SDSL (Single pair Symmetrical DSL), работающей по одной паре (двухпроводной линии) со скоростью передачи 1, 536 или 2, 048 Мбит/с. Протяженность линии составила до 3 км. Технология асимметричных ADSL (Asymmetric DSL) разрабатывалась в начале 90 -х годов предоставления телефонными компаниями услуг видео по запросу. С этой целью перед разработчиками была поставлена задача добиться быстродействия в 6 Мбит/с (на такой скорости возможна трансляция видеосигналов в реальном времени) и обеспечивать дальность связи на расстоянии до 6 км

Øx. DSL представляет собой семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. ØПервой из x. DSL является технология UDSL (Universal Digital Subscriber Line) , обеспечивающая дуплексную передачу со скоростью 160 кбит/с по одной витой паре. Эта технология широко распространена и в настоящее время - применяется для создания оборудования уплотнения абонентских линий и модемов на ограниченную дистанцию (short-range).

Максимально возможная скорость линии зависит от ряда факторов, включающих длину линии и толщину (сечение) жилы телефонного кабеля. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода. Длина линии (км) Сечение Максимальная провода скорость (мм 2) (Мбит/с) 2, 7 0, 4 6, 1 3, 7 0, 5 6, 1 4, 6 0, 4 1, 5 или 2 5, 5 0, 5 1, 5 или 2

Базовая скорость Количество каналов Скорость 1, 5 Мбит/с 2 3, 0 Мбит/с 1, 5 Мбит/с 3 4, 5 Мбит/с 1, 5 Мбит/с 4 6, 0 Мбит/с 2, 0 Мбит/с 1 2, 0 Мбит/с 2 4, 0 Мбит/с 2, 0 Мбит/с 3 6, 0 Мбит/с

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 2048

Метод эхокомпенсации состоит в том, что прием и передача ведутся в одном спектральном диапазоне, разделение сигналов осуществляет микропроцессор. Приемник модема как бы вычитает из линейного сигнала сигнал собственного передатчика и его эхо (сигнал отраженный от дальнего конца кабеля или от места стыковки кабеля). Настройка модема происходит автоматически, оборудование динамически адаптируется к параметрам линии. От абонента 0, 3 речь 3, 4 4 6, 4 данные К абоненту 1000

Обозна-чение x. DSL Название Требуемое число пар КЛС Число каналов Максимальная длина АЛ, км Скорость передачи, Мбит/с HDSL High bit rate DSL 2 или 3 1 До 3, 7 1, 5 или 2 SDSL Single pair DSL 1 1 До 3 1, 5 или 2 UDSL Universal DSL 1/2 1. 5 HDSL-2 High bit rate DSL 1 1 До 3, 7 0. 16 или 2. 3

Ø Высокоскоростная цифровая абонентская линия HDSL обеспечивает полный дуплексный обмен на скорости передачи 2 Мбит/с; Благодаря применению метода кодирования 2 B 1 Q и метода эхокомпенсации HDSL - системы позволили увеличить дальность связи без установки регенераторов (по кабелю с диаметром жилы 0, 5 мм) до 6 км, т. е. в три раза по сравнению с ранее использовавшимся линейным кодом HDB-3 Из-за этого преимущества HDSL снизились не только объемы инвестиций в развитие системы связи, но и расходы на ее обслуживание. Ø Симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линии SDSL (Single pair Symmetrical DSL) работает по одной паре (двухпроводной линии) Скорость передачи данных как в сторону пользователя, так и от него составляет 1, 5 или 2 Мбит/с. Протяженность линии составляет до 3 км.

Ø В технологии используется более совершенный алгоритм линейного кодирования, состоящий в значительном усложнении кодирующей матрицы, Ø для передачи данных с прежней скоростью (1, 544 или 2, 048 Мбит/с) достаточно одной витой пары, Ø пропускная способность увеличивается до 2, 3 Мбит/с либо увеличивается протяженность линии, Ø новые возможности HDSL-2 позволяют расширить услуги: организовать высокоскоростной доступ к Internet и видеоконференц-связь и т. п. , Ø программное обеспечение контролирует режим передачи и позволяет работать с настраиваемой или с фиксированной скоростью.

Обозначение x. DSL ADSL G. Lite RADSL Название Требуемое число пар КЛС Число каналов Максималь ная длина АЛ, км Скорость передачи, Мбит/с Asymmetric DSL 2 1 2, 7… 3, 6 0, 016… 1(Аб. → С) 2 … 8 (С→ Аб. ) Облегченный вариант 2 1 3 Line Rate adaptive DSL 1 5 5, 5… 6 0, 5 (Аб. → С) 1, 5 (С→ Аб. ) 1… 8 (Аб. → С) 0, 375… 1 (С → Аб. )

Предпосылки для создания ADSL Ø При симметричной передаче не поддерживаются одина- ковые скорости передачи сигналов в двух направлениях. Ø Для предоставления услуги видео по запросу не нужно передавать большие объемы данных в восходящем направлении (от пользователя к АТС): для команд управления трансляцией достаточно иметь скорость передачи 16 кбит/с. Первые ADSL-устройства работали в нисходящем направлении (из сети к абоненту) со скоростью 6 Мбит/с, а в восходящем (от абонента в сеть ) - со скоростью 16. . . 64 кбит/с; при этом связь обеспечивалась приблизительно на требуемые 6 км. Ø Высокая стоимость ADSL-аппаратуры. Ø Для обслуживания доступа в сети Internet со скоростью в нисходящем направлении до 1, 5 Мбит/с и скоростью в восходящем направлении до 640 кбит/с.

ØRADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line) - адаптивная ADSL - автоматически изменяют скорость обмена данными в зависимости от текущего состояния линии: изменения сопротивления кабеля, затухания сигналов, переходных влияний и т. п. Ø при изменении состояния среды не отключаются, как ранее, а понижают скорость передачи; при восстановлении прежних параметров они автоматически переходят на максимально возможную скорость. Øбыстродействие модемов в каждом направлении изменяется в зависимости от потребностей абонента, возможно постепенное повышения быстродействия канала, сохраняя ранее сделанные инвестиции. Ø Все ADSL/RADSL-устройства стали оснащаются портом Ethernet, что позволило использовать на АТС и других узлах доступа обычные концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы. Ø Перенаправление DSL-трафика в глобальные сети не вызывает дополнительных сложностей. Ø На объектах пользователей DSL-мoдемы легко подключаются к локальной сети.

UADSL - Universal ADSL –универсальная цифровая линия Ø Устанавливаться в качестве платы расширения в ПК пользователя Ø Максимальная скорость к пользователю не может превышать 1, 5 Мбит/с и 384 кбит/с от пользователя при длине линии до 3, 5 км Ø Скорости 640 и 196 кбит/с соответственно поддерживаются при длине линии до 5, 5 км Ø Поддерживает спецификации plug-and-play Ø Обеспечивает постоянное соединение с провайдером услуг Ø Невысокая стоимость модема

Ø Скорость передачи данных - до 52 Мбит/с; Ø Работает как в асимметричном режиме, так и симметричном Ø Ø Ø режимах; Асимметричный режим: в направлении «от пользователя к сети» скорость передачи составляет до 1, 5 Мбит/с; в направлении «от сети к пользователю» - 128 кбит/с … 52 Мбит/с ; Симметричный режим: скорость передачи данных составляет 128 кбит/с … 26 Мбит/с в каждом направлении VDSL считается экономически эффективной альтернативы ВОЛС сильные территориальные ограничения: для скорости 52 Мбит/с максимальная длина передачи составляет всего 300 м. Используется для передачи телевизионных сигналов с высокой четкостью, видео по запросу и т. п.

Ø Технологии x. DSL для высокоскоростного доступа к услугам сети Ø Ø используют в качестве среды передачи существующую кабельную инфрастуктуру 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 Возможна передача по двум парам многожильного телефонного кабеля (типа ТП, ТПП и пр. ) без подбора параметров и симметрирования За счет адаптивной цифровой обработки сигналов повышается качество передачи Перекрестные помехи и наводки между парами кабелями значительно меньше, поэтому коэффициент ошибок значительно меньше, чем в традиционных телефонных линиях, такой же как в оптоволоконных линиях (10 -8 – 10 -9) Благодаря применению метода кодирования 2 B 1 Q и метода эхокомпенсации HDSL-системы позволили увеличить дальность связи без установки регенераторов

Ø Технологии x. DSL являются наиболее практичным решением, Ø Ø направленным на максимальное увеличение объема данных, передаваемых по существующим телефонным линиям. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, предоставить пользователям современный уровень услуг, создавая при этом значительные преимущества, как для абонентов, так и для провайдеров. Многие технологии x. DSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Частотный диапазон имеющихся линий телефонной кабельной сети, более широкая полоса частот по сравнению с традиционными телефонными службами, позволяет значительно увеличить скорость приема и передачи информации, передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже самым лучшим аналоговым и цифровым модемам. Потребление энергии на удаленном конце линии минимально, Отсутствие потребности в регенераторах на сравнительно больших расстояниях повышает общую надежность системы и ее производительность

Ø Ø ADSL-модем представляет собой устройство, построенное на базе цифрового сигнального процессора (ЦСП или DSP), аналогичное применяемому в обычных модемах Основные преимущества ADSL: высокая скорость и большая дальность передачи данных, возможность использования существующих телефонных линий, автоматическое определение оптимальной для данной линии скорости передачи данных и автоматическая адаптация под изменяющиеся характеристики линии. ADSL используется для доставки мультимедийного трафика и других критичных к скорости пользовательских приложений, Еще одно существенное преимущество - это относительно, в сравнении с другими широкополосными технологиями передачи данных, низкая стоимость. Оборудование разных производителей совместимо друг с другом. Расчет на массовые инсталляции и крупных операторов связи привел к появлению ADSL-коммутаторов с высокой плотностью портов и скоростными интерфейсами

Принцип работы модема ADSL

Вся пропускная способность линии делится на два участка, что позволяет организовать 3 канала: • первый предназначен для передачи голоса и находится в диапазоне 0, 3 -3, 4 КГц; • второй – для передачи команд управления диапазон от пользователя на сетевые устройства, диапазон 4 -25 к. Гц; • третий - для передачи данных - диапазон от 25 Кгц до 1 Мгц.

Сплиттер представляет собой фильтр низких частот, который предназначен для разделения/объединения низкочастотного сигнала обычной телефонной связи (спектр голосовых сигналов) и высокочастотного сигнала ADSL. Использования сплиттера рекомендуется также для случаев, когда требуется обеспечить повышенную защиту от импульсных наводок на линии, а также защита от гроз

Модемы со встроенными сплиттерами устанавливаются на стороне провайдера или на телефонной станции

Модульный ADSL-коммутатор Модульный ADSL/Ethernet –коммутатор подключается к сети провайдера - недорогое и эффективное решение для высокоскоростного коллективного доступа в Интернет или подключения удаленных территорий к корпоративной сети на базе существующей телефонной инфраструктуры по наиболее распространенному интерфейсу Ethernet 10/l. OOBase. T. Устройства Prestige 645 M/R оптимальны для работы в связке с ADSL-коммутатором AES-1 OO и обеспечивают, в зависимости от длины и состояния линии, прием и передачу данных со скоростями до 8192/1024 Кбит/с. Асимметричный характер доступа оптимально подходит для просмотра Web-страниц, мультимедийных и клиентсерверных приложений.

Абонентские ADSL-модемы Ø Использование технологии Plug-&-Play позволяет не беспокоиться о настройках скорости линии и используемом стандарте передачи (G. dmt или G. Lite): настройка абонентского устройства производится автоматически, что максимально упрощает инсталляцию абонентских ADSL-модемов; Ø Поддержка всех основных протоколов — RFC 1483, РРР over ATM, PPP over Ethernet, IP over ATM; Ø Дистанционное и локальное обновление ПО; Ø Возможность дистанционного управления по протоколам SMNP и Telnet позволяет администрировать ADSL-сеть из одной точки.

Абонентский ADSL-модем предназначен для индивидуального высокоскоростного доступа в Интернет или к корпоративной сети на базе существующей телефонной инфраструктуры. Подключение к компьютеру по USB-интерфейсу позволяет минимизировать затраты на подключение и обойтись без дополнительных сетевых устройств.

Ø Кабельные модемы предназначены для работы через сети кабельного телевидения по широкополосному коаксиальный кабелю с волновым сопротивлением 75 Ом. Ø Передача данных ведется параллельно с видеовещанием. Ø Кабельные модемы асимметричны: скорость к пользователю может достигать десятков мегабайт в секунду, от пользователя — значительно ниже. Ø Кабельные модемы могут быть и симплексными — модем пользователя только принимает нисходящий поток данных от модема оператора канального TV. При этом восходящий поток данных от пользователя должен передаваться по иным каналам (например, интегрированным цифровым каналам или аналоговыми модемами). Для упрощения структуры коммуникации (но не оборудования) желательно оба потока передавать по одной и той же кабельной сети. Ø Кабельные модемы, в основном, предназначены для предоставления пользователям доступа к сети Интернет с высокими скоростями получения информации.