ADSL с английского языка расшифровывается как Ассиметричная цифровая абонентская линия (Asymmetric Digital Subscriber Line). Существует несколько типов DSL-соединений: ADSL, HDSL и VDSL. В основе всех трех вариантов лежит телефонная линия .
Технология DSL была разработана во времена, когда телефонная линия стала популярной и появилась у каждого гражданина страны. В конце 80-х – начале 90-х годов появилась первая версия протокола ADSL. Она поддерживала скорость входящего трафика до 1 Мбит/с, а исходящего – до 8 Мбит/с.
АДСЛ зародилась благодаря компании Bellcore, которая в середине восьмидесятых годов искала методы для создания интерактивного ТВ. Далее технологию взяли на вооружении поставщики услуги доступа к «мировой паутине». Таким образом, появились первые устройства, передающие и принимающие сигналы – АДСЛ-модемы.
Сегодня асимметричная линия используется в отдаленных поселениях , где невозможно использовать другую проводную технологию или беспроводную связь посредством 3/4G USB-модемов
Первое слово в названии – асимметричная – подразумевает, что используется неравномерное распределения телефонной линии между приемом и отправкой данных.
В данном случае входящий трафик имеет более широкую полосу пропускания по сравнению с исходящим. Ранее мы упоминали ориентировочные цифры – разница в скорости может достигать восьмикратного значения.
Использование телефонной линии, как средства передачи данных подразумевает, что ADSL использует другую частоту в кабелях. Данный факт позволяет использовать телефон и Интернет одновременно, не создавая помех друг для друга.
Иногда возникают ситуации, при которых использование телефонной жилы для двух направлений наводит определённые помехи , но такие случаи редки и связаны с неправильной экранировкой кабеля.
Сигнал поступает от провайдера и приходит до конечного пользователя на специальное оборудование – модем. Он транслирует поступивший поток данных в цифровое значение.
Как и в любой технологии, ADSL тоже использует специальное оборудование и комплектующие. Рассмотрим более детально на примере схемы ниже.
Сигнал, идущий из телефонной розетки, изначально поступает на специальное устройство – сплиттер . Он разделяет его на телефонный и высокочастотный . Первый напрямую идет к устройству связи, а второй на транслятор. В свою очередь сетевое устройства перерабатывает поступивший аналоговый поток в цифровой. После этой операции данные могут быть обработаны операционной системой конченого устройства пользователя: например, рабочая станция или планшет.
Сетевое устройство является точкой входа аналогового потока данных. Он может преобразовывать сигнал
в оба направления одновременно, что позволяет использовать полосу пропускания более эффективно.
Чистые АДСЛ модемы уже почти не производятся, так как существует более современное сетевое оборудование – маршрутизаторы. О них будет рассказано ниже.
Кабель представляет собой провод с разъемом RJ-12. Он используется для подключения телефонной линии к модему.
Содержит в себе четыре жилы , по которым передается аналоговой сигнал на вход и выход.
Улучшенная версия модема. Представляет собой оборудование, способное не только принимать и передавать
сигнал для конечного пользователя, но также маршрутизировать трафик внутри локальной сети.
Используя АДСЛ-роутер, пользователь может подключить несколько устройств для получения доступа к «мировой паутине».
На сегодняшний день большинство ADSL-маршрутизаторов обладает встроенным модулем WiFi, что позволяет подключать к Интернету мобильные устройства.
Для разделения сигнала, поступающего по телефонной линии для модема и телефона, используется специальный фильтр – сплиттер.
Принцип работы следующий. Один входящий сигнала – несколько выходящих. Простейший пример сплиттера изображен на скриншоте выше. Он может разделять максимум на 16 сигналов.
Микрофильтры нужны для создания двух параллельных сигналов. Это позволяет использовать ADSL интернет и телефон одновременно, без создания помех в линии.
Существуют и другие устройства, использующиеся для создания подключения к «мировой паутине» на основе технологии ADSL.
Например, у пользователя есть только АДСЛ-модем, но он хочет использовать дома беспроводную связь. Ему придется приобрести дополнительно маршрутизатор с Wi — Fi модулем . Он подключается через порт Ethernet к модему.
Второй распространенный вариант. Есть офисное помещение, в котором доступ к глобальной сети организован посредством технологии ADSL. Чтобы предоставить Интернет в каждой помещение необходимо приобрести коммутаторы и маршрутизатор . Первые ставятся в каждом офисе отдельно, а роутер проведет правильную маршрутизацию данных внутри локальной сети.
Первым дело подключаем телефонный кабель, идущий в помещение, через сплиттер. Далее из разъема P hone выводим провод к телефону, а из ADSL – к сетевому оборудованию.
Следующим шагом подключаем АДСЛ устройство к сети электропитания и соединяем его с рабочей станцией посредством кабеля Ethernet.
На последнем этапе, пользователь проводит настройку сетевого оборудования в соответствии с инструкцией, представленной провайдером.
Скорость передачи данных при использовании АДСЛ зависит от стандарта, применяемого провайдером. Последний вариант – ADSL2++. Данные можно свести в одну таблицу.
Информация, представленная выше, является теоретической, т.е. указанные значения достигаются при идеальных условиях . По факту, 13-15% скорости теряется при прохождении сигнала от провайдера до конечной точки. Этот факт обусловлен техническими характеристиками используемого оборудования.
Также не следует забывать и о других абонентах. Сигнал поступает от единой точки выхода поставщика услуг. На нее подключено множество других клиентов, соответственно общее значение скорости начинает разделяться на равные части.
Преимущества использования технологии АДСЛ:
Недостатки:
Что такое ADSL
Что скрывается за этим загадочным словом:
Как работает ADSL?
ADSL - широкий канал в будущее .
Современный мир не мыслим без Интернета и компьютерных сетей. Высокоскоростные каналы опутали мир паутиной - спутники, оптоволокно, кабели - нервы и кровеносные сосуды всемирной информационной сети. Гигантские скорости, гигантский трафик, высокие технологии… Но при этом многие годы высокоскоростные каналы со скоростью пересылки данных выше 1 мегабита в секунду оставались уделом провайдеров и крупных компаний.
Высокие технологии, разрабатываемые ведущими Hi-Tech компаниями для высокоскоростной передачи данных, оказались весьма дорогим удовольствием, обладая не только огромной стоимостью внедрения, но и высокой ценой владения. Рядовым пользователям для получения доступа в сеть Интернет пришлось довольствоваться обычными, весьма распространенными и дешевыми в работе Dial Up модемами предназначенных для использования на аналоговых телефонных линиях. Да и бизнес, особенно мелкий, не видел необходимости прокладывать выделенные каналы или проводить себе спутниковый Интернет - дорого и неэффективно. Что качать с высокими скоростями - новости, прайсы, документы, килобайтные драйвера? Свыше двух десятилетий Dial Up доступ правил "последней милей" - тем самым участком, по которому информация доставляется от провайдера к конечному пользователю. Телефонные линии, особенно российские, встали стеной на пути между пользователями и провайдерами, владеющими высокоскоростными каналами передачи данных. Вот и получалась несуразная картинка - между городами, странами и континентами гигантские объемы информации пересылались мгновенно, но на последнем километре, на последнем куске телефонного провода от провайдера к клиенту скорость падала на порядки и информация приходила к конечному пользователю неровными рваными порциями к тому же с постоянным дисконектом.
Долгое время возможности Dial Up модемов устраивали многих. Эта технология, разработанная на заре компьютерной эры для аналоговых телефонных линий, эволюционировала крайне медленно и неспешно - за последние 15 лет скорость пересылки данных возросла с 14400 Кбит/с всего лишь до 56000 Кбит/с. Долгие годы казалось, что данной скорости хватало практически на все - скачать HTML веб-страничку, текстовый документ, красивую картинку, заплатку к игре или программе или драйверы для новых устройств, размер которых на протяжении ряда лет не превышали нескольких сотен килобайт - все это не занимало много времени и не требовало высокоскоростных соединений. Но жизнь внесла свои коррективы.
Развитие современных компьютерных технологий помимо роста частоты центральных процессоров, революции в области ускорителей трехмерной графики и взрывообразного увеличения емкости накопителей информации, привело так же и к драматическому росту объемов пересылаемой информации. Компьютерная эволюция шедшая по принципу "больше, выше, быстрее", привела к тому, что программы и файлы увеличились до чудовищных размеров. Например, ставший ныне стандартом документ Word в десятки раз больше аналогичного TXT файла, повсеместное введение 32-битного цвета привело к увеличению размеров картинок и видеофайлов в разы, высокое качество звука, а за последнее время битрейт MP3 файлов со стандартных 128 Кбит/с поднялся до 192 Кбит/с, что так же заметно сказывается на размере. Да, в какой-то мере помогают значительно усовершенствованные за последнее время алгоритмы сжатия, но это все же не панацея. Размеры драйверов в последнее время возросли до гигантских размеров, например, Detonator FX от nVidia занимает порядка 10 мегабайт (при том, что два года назад они занимали всего лишь 2 мегабайта), а унифицированные драйвера для платформы nForce той же фирмы уже 25 мегабайт и эта тенденция захватывает все большее число производителей компьютерного железа. Но главная беда, заставляющая раскаляться Dial Up модемы, не давая им и минуты покоя - это программные заплаты или патчи исправляющие ошибки в программном обеспечении. Повсеместное внедрение средств быстрой разработки привело к массовому выпуску сырых, неоптимизированных программ. Да и зачем оптимизировать программу, если компьютерное железо все равно избыточно? Зачем заниматься бета - тестированием программы, если есть сеть Интернет - достаточно продать сырую программу, затем посмотреть список наиболее часто возникающих проблем и ошибок, которые пользователи сами составят при обращении в службу поддержки и затем выпустить патч, после него другой, третий и так до бесконечности. Поневоле с ностальгией вспоминаются времена, когда Интернет был уделом горстки избранных, и неизбалованные всемирной сетью программисты вылизывали свои программы до последнего байтика, зная, что после того как их продукт уйдет к конечному пользователю, то исправить уже ничего не удастся. Программы выходили значительно реже, зато работали как швейцарские часы. А ныне, уныло глядя на, например, четвертый (!) по счету патч Microsoft для Windows 2000 размером 175 мегабайт, понимаешь, что по Dial Up доступу эту глыбищу не слить и за неделю, да и во сколько же эта заплатка обойдется при почасовой оплате! А ведь есть еще Microsoft Office и десятки других программ, требующих исправления. А гигантские залежи музыки и видеофильмов в Интернете! Локоть хочется укусить при мысли обо всех этих сокровищах информационных технологий, которые диалапщикам практически не доступны.
Все эти невеселые размышления приводят к мысли, что Dial Up доступ к Интернету себя изжил и срочно требуется замена. Что же в состоянии заменить отживающие технологии? Сразу приходят на ум уже ставший классикой ISDN (Integrated Services Digital Network - интегрированные услуги цифровой сети связи) и относительно новый спутниковый Интернет. Приходят то они сразу, но после продолжительных размышлений оба отпадают. ISDN отпадает из-за высокой стоимости прокладки выделенного канала, неуместного в условиях квартиры и высоченной цены владения (абонентская плата + оплата за трафик). В принципе, этот вид доступа возможен при прокладке домовой сети, когда несколько пользователей вскладчину проводят себе высокоскоростной канал, а затем разводят его по многоквартирному дому через локальную сеть. Но как покажет дальнейший материал статьи, у ISDN появился мощный конкурент, сводящий на нет все достоинства этой технологии. Спутниковый Интернет, конечно, выглядит очень привлекательно, но имеются нюансы, причем не всегда приятные. Да, спутник захватывает большую зону поверхности Земли, но надо смотреть, виден ли спутник провайдера, предоставляющего данную услугу в вашем регионе и под каким углом он виден, от этого зависит, какого размера спутниковую тарелку вам придется ставить. Кроме того, спутниковый канал все же не очень быстр - лучшие из них обеспечиваю около 400 Кбит/с по направлению к пользователю, (это для рядовых пользователей, конечно, есть и более высокоскоростные варианты, но они на несколько порядков дороже). Пересылка же данных от пользователя к провайдеру осуществляется по телефону, таким образом, телефонная линия так же занята, как и при использовании Dialup модема. Спутниковые системы разных провайдеров имеют ряд общих недостатков, заключающихся в дороговизне используемого оборудования и сложности его установки и настройки. Кроме того, спутниковые провайдеры, мягко говоря, недостаточно надежны. На это есть причины как объективные (спутники не вечны, попадет телекоммуникационный спутник в плотные слои атмосферы, когда еще выведут замену на ту же орбиту), так с субъективные - вспомните фиаско спутникового Интернета НТВ+, который, получается, кинул тысячи своих пользователей, оставив их с бесполезными ресиверами.
Вот хорошо бы тот же ISDN, но безо всяких выделенных линий, а прямо на телефонном медном кабеле. Ведь абонентская телефонная линия - чем не кабель для сети. Да, качество ужасное, но можно же разработать новые технологии пересылки данных, перевести все в цифру, замодулировать все особым образом, скорректировать возникающие ошибки и получить в результате широкополосный цифровой канал. Вот и получается, что вся надежда на прогресс. И мечты и надежды оказались вовсе не бесплодными - свято место пусто не бывает, да и прогресс не стоит на месте - получили технологию, совмещающую в себе лучшие черты как Dial Up-модемов работающих на аналоговых телефонных линиях, так и высокоскоростных IDSN-модемов. Встречайте - технология ADSL.
ADSL - что это?
ADSL - как это все работает?
Насколько быстра технология ASDL?
продолжение следует...
Команда форума
Супер-Модератор
Сообщения 2,144 Реакции 2,057 Баллы 433
Для сравнения рассмотрим другие технологии.
Глоссарий.
Абонентская линия - пара медных проводов, идущих от ATC к телефону пользователя. Можно так же встретить ее англоязычное обозначение - LL (Local Loop). Ранее использовалась исключительно для ведения телефонных разговоров. С появлением Dial Up модемов долгое время служила основным каналом выхода в Internet, теперь используется для тех же целей технологией ADSL.
Аналоговый сигнал - непрерывный колебательный сигнал, характеризующийся такими понятиями как частота и амплитуда. Аналоговые сигналы с оговоренными частотами служат для управления телефонными соединениями, например сигнал "занято". Простой телефонный разговор является разновидностью аналогового сигнала с постоянно меняющимися параметрами частоты и амплитуды.
Цифровой сигнал - цифровой сигнала, в отличие от аналогового прерывистый (дискретный), значение сигнала изменяется от минимального к максимальному без переходных состояний. Минимальному значению цифрового сигнала соответствует состояние "0", максимальному "1". Таким образом при цифровой передаче информации используется двоичный код, наиболее распространенный в среде компьютеров. Цифровой сигнал в отличие от аналогового невозможно исказить даже в условиях сильных шумов и помех на линии. В худшем случае сигнал не дойдет до конечного пользователя, но система коррекции ошибок, которая присутствует в подавляющем большинстве цифровой аппаратуры связи, выявит отсутствующий бит и пошлет запрос на повторную пересылку испорченной порции информации.
Модуляция - процесс преобразования данных в сигнал определенной частоты, предназначенный для передачи по абонентской линии, по специальному кабелю или, для беспроводных систем, по радиоволнам. Процесс обратного преобразования модулированного сигнала называется демодуляцией.
Несущая частота - специальный высокочастотный сигнал определённой частоты, и амплитуды отделенная от других частот полосами молчания.
Кабельные модемы
- модемы, использующие кабеля существующих сетей кабельного телевидения. Данные сети являются сетями коллективного пользования, то есть скорость передачи данных сильно зависит от количества пользователей одновременно находящихся в сети. Поэтому хотя максимальная скорость кабельных модемов и достигает 30 Мбит/с, на практике редко когда удается получить больше 1 Мбит/с.
P.S. Если какие-либо термины в статье вам будут непонятны, пишите, глоссарий будет расширен.
Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) - это одна из разновидностей технологий xDSL, предоставляющих пользователям по приемлемой цене широкополосную среду передачи между относительно близко расположенными друг к другу узлами сети.
Исследования и разработки в области ADSL стимулировались за счет вложений телефонных компаний, которые в отличие от обычного широковещательного телевидения хотели поставлять пользователям видеопрограммы по требованию. Прогресс в разработке технологии ADSL сделал ее пригодной не только для цифрового телевизионного вещания, но и для множества других высокоскоростных интерактивных приложений, например таких, как доступ к Интернет, доставка корпоративной информации в удаленные офисы и филиалы, а также аудио- и видеоинформации по требованию. При наилучших условиях эксплуатации и приемлемых расстояниях с помощью технологии ADSL можно передавать данные на скоростях до 6 Мбит/с в прямом направлении (по некоторым версиям, до 9 Мбит/с) и 1 Мбит/с в обратном.
Аппаратура ADSL передает данные приблизительно в 200 раз быстрее, чем обычные аналоговые модемы, у которых средняя устойчивая скорость передачи около 30 Кбит/с, причем в той же физической среде распространения.
Сотрудники журнала Network Computing провели в лаборатории MCI Developers Lab, тестирование ADSL-модемов производства фирм Amati Communications (ATU-C и ATU-R), Aware (Ethernet Access Modem) и Paradyne (5170/5171 ADSL Modem) и по их работе оценили преимущества и недостатки технологии ADSL.
В итоге при испытаниях устройств ADSL с довольно большой нагрузкой не было выявлено каких-либо значительных недоработок, так что с инженерной точки зрения эта технология готова к внедрению. Если учесть, что стоимость оборудования и услуг любой технологии уменьшается по мере ее внедрения, то имеет смысл уже сейчас начинать переговоры с телефонными компаниями.
Дополнительная проводка не нужна.
Сигналы передаются по паре проводов между двумя ADSL-модемами, установленными на удаленном узле сети и на местной АТС. Сетевой ADSL-модем преобразует цифровые данные от компьютера или какого-либо другого устройства в аналоговый сигнал, пригодный для передачи по витой паре. Для контроля четности в передаваемую цифровую последовательность вставляются избыточные биты. Это гарантирует надежность доставки информации до телефонной станции, где эта последовательность демодулируется и проверяется на наличие ошибок.
Однако совсем необязательно доводить сигнал до телефонной станции. Например, если офисы филиалов расположены в пределах небольшого городка, используют проложенные между ними пары проводов. При этом "удаленный" ADSL-модем, работающий в режиме приема, и "центральный", передающий ADSL-модем можно соединить медным проводом без каких-либо дополнительных промежуточных элементов между ними. Соединение офисов, разнесенных на большие расстояния один от другого при условии, что каждый из них расположен сравнительно близко от "своей" АТС, осуществляется с помощью предоставляемых телефонными компаниями магистральных линий.
Применение технологии ADSL позволяет пересылать несколько типов данных на различных частотах одновременно. Мы имели возможность выбирать наилучшую частоту передачи для каждого конкретного приложения (для данных, речи и видео). В зависимости от метода кодирования, применяемого в конкретной реализации ADSL, на качество сигнала влияют длина соединения и электромагнитные наводки.
При совокупном использовании линии для передачи данных и телефонии последняя будет работать и без дополнительного электропитания, как это необходимо в случае с ISDN. При сбоях в электропитании обычная телефония продолжит работу, получая ток, подаваемый в линию телефонной компанией. Однако для передачи данных ADSL-модемы необходимо подключить к сети переменного тока.
Большинство ADSL-устройств рассчитаны на совместную работу с устройством разделения полосы частот, применяемым в обычной телефонии (Plain Old Telephone Service - POTS) и называемым расщепителем (splitter) частот. Эти функциональные особенности ADSL создают ей репутацию надежной технологии. Она к тому же является и безвредной, поскольку в случае аварии не оказывает никакого влияния на работу телефонии. ADSL кажется довольно элементарной технологией, в сущности таковой она и является. Установка и запуск ее - дело нетрудное. Просто подключите устройство к сети и телефонной линии, а все остальное предоставьте сделать телефонной компании.
Тем не менее эта технология имеет некоторые особенности, которые нужно учитывать при создании и эксплуатации вашей сети. Так, например, на устройства ADSL могут повлиять отдельные физические факторы, присущие передаче сигналов по паре проводов. Наиболее важный из них - затухание в линии. Кроме того, на надежности и пропускной способности канала передачи данных могут отразиться значительные электромагнитные наводки на кабель, особенно со стороны сети самой телефонной компании.
Типы линейного кодирования
Лучшей считается модуляция DMT, так как с ее помощью обеспечивается более гибкое управление шириной полосы и реализовать ее проще. По этой же причине Американский национальный институт по стандартизации (American National Standards Institute - ANSI) принял ее в качестве стандарта для линейного кодирования ADSL-каналов.
Однако многие не согласны, что модуляция DMT лучше CAP, поэтому мы решили испытать их обе. И хотя использованные в наших тестах модемы являлись ранними реализациями, все они работали превосходно. В итоге мы убедились в следующем: ADSL-модемы на базе DMT действительно более устойчивы при передаче сигнала и могут работать на больших расстояниях (до 5,5 км).
Следует заметить, что пользователям беспокоиться о методе линейного кодирования канала нужно только на участке между модемами (например, от вашего офиса до АТС поставщика услуг). Если эти устройства используются в сетях коммутации пакетов, например в Интернет, забота о возможных конфликтах между узлами сетей не ваше дело.
Для тестирования мы использовали медную пару с проволокой калибра 24, у которой затухание сигнала равно 2-3 дБ на каждые 300 м. По спецификации, длина ADSL-линии не должна превышать 3,7 км (затухание около 20 дБ), но хорошие ADSL-модемы могут надежно функционировать и на гораздо больших расстояниях. Мы также выяснили, что фактическая дальность действия большинства модемов превышает 4,6 км (26 дБ). ADSL-модемы на базе DMT работали на максимально возможном в наших условиях расстоянии - 5,5 км - на скоростях 791 Кбит/с в прямом и 582 Кбит/с в обратном направлении (измеренное затухание сигнала в линии равно 31 дБ).
Оба ADSL-модема на базе CAP работали на скоростях 4 Мбит/с в прямом и 422 Кбит/с в обратном направлении на расстоянии 3,7 км. При меньшей скорости (2,2 Мбит/с) на расстоянии 4,6 км работал только один модем.
Кроме только что описанных, мы проводили тесты, в которых воспроизводили реальные условия на линиях, например проверяли работу с мостами-ответвлениями (bridge taps), часто используемыми в телефонии. Мост-ответвление - это разомкнутая телефонная линия, отходящая в сторону от основной. Как правило, эта дополнительная линия не используется и, следовательно, не создает дополнительных перекрестных помех в основной линии, но существенно увеличивает затухание в ней. Поэтому удивительно, что некоторые тестируемые модемы нормально работали при длине ответвления 1,5 км и длине основной линии 3,7 км. При увеличении длины основной линии до 4,6 км надежность передачи сигнала становилась ниже допустимого уровня лишь в случае увеличения длины ответвления до 300 м.
Электромагнитные наводки
Электромагнитное поле, излучаемое одними проводами, наводит помехи в других проводах и вызывает ошибки передачи данных. Для протестированных нами модемов воздействие смежной загруженной линии T1 на поток данных, передаваемый по линии ADSL, оказалось минимальным, а качество передачи сигналов по линиям ADSL и T1 не ухудшилось. Такое воздействие на АТС, вероятнее всего, усилится в том случае, если несколько линий T1 и несколько линий ADSL будут перемежаться друг с другом. При прокладке ADSL-каналов телефонная компания должна учитывать такое взаимное влияние линий.
Еще одна помеха, возникающая при передаче сигнала по ADSL-линии, - шум амплитудной модуляции (Amplitude Modulation - AM). Он аналогичен шуму, который возникает на линии, проходящей вблизи мощных электрических приборов, в частности таких, как холодильники и лазерные принтеры, или вблизи мощных моторов, установленных в шахте лифта. Инженеры MCI, проводившие тесты модемов, прикладывали импульсное напряжение с амплитудой до 5 В к витой паре, протянутой параллельно нашей ADSL-линии, однако уровень битовых ошибок оставался на приемлемом уровне. Фактически таким воздействием на модемы в наших тестах можно было пренебречь.
По нашему мнению, до широкого внедрения технологии ADSL в сетях общего пользования осталось около года. Пока же она находится в стадии разработки и оценивается возможность ее применения. Однако уже сейчас технология ADSL используется в сетях корпораций и небольших городков. Многие фирмы начали выпускать продукты для ADSL. Широкая полоса пропускания и устойчивость к шуму первых версий ADSL-модемов, участвовавших в наших испытаниях, подтвердили их высокую надежность. Теперь при модернизации вашей сети и увеличении числа пользователей уже нельзя пренебречь технологией ADSL.
Что такое ADSL (еще одна статья)
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Асимметричная цифровая абонентская линия) входит в число технологий высокоскоростной передачи данных, известных как технологии DSL (Digital Subscriber Line - Цифровая абонентская линия) и имеющих общее обозначение xDSL.
Название технологий DSL возникло в 1989 году, когда впервые появилась идея использовать аналого-цифровое преобразование на абонентском конце линии, что позволило бы усовершенствовать технологию передачи данных по витой паре медных телефонных проводов. Технология ADSL была разработана для обеспечения высокоскоростного доступа к интерактивным видеослужбам (видео по запросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных (доступ в Интернет, удаленный доступ к ЛВС и другим сетям).
Нужна ли вам линия ADSL?
Решать вам, но для того, чтобы вы приняли правильное решение, рассмотрим преимущества ADSL.
ADSL и SDSL
Асимметричные и симметричные линии DSL
Технология DSL позволяет связывать помещение пользователя с центральным узлом (Central Office, CO) провайдера услуг по уже существующим медным телефонным линиям. Если линии удовлетворяют установленным требованиям, то с помощью модемов DSL скорость передачи можно увеличить с упомянутых 56,6 Кбит/с до 1,54 Мбит/с и более. Однако основной недостаток линий DSL заключается в том, что возможность их использования во многом зависит от расстояния до узла провайдера услуг.
DSL - это не одна технология на все случаи жизни, она имеет множество разновидностей, хотя некоторые из них могут быть недоступны в данной конкретной местности. Варианты DSL обычно соответствуют одной из двух основных схем, хотя и могут отличаться конкретными характеристиками. Две основные модели - асимметричная (Asymmetric DSL, ADSL) и симметричная (Symmetric DSL, SDSL) цифровая абонентская линии - выделились на ранних этапах развития технологии. В асимметричной модели предпочтение отдается потоку данных в прямом направлении (от провайдера к абоненту), а в симметричной скорость потока в обоих направлениях одинакова.
Частные пользователи предпочитают ADSL, тогда как организации - SDSL. Каждая из систем имеет свои преимущества и ограничения, корни которых - в различном подходе к симметрии.
ОБ АСИММЕТРИИ
Асимметричная модель хорошо соответствует манере работы в Internet: в прямом направлении передаются большие объемы мультимедиа и текстов, тогда как в обратном направлении уровень трафика незначителен. Затраты на ADSL в США обычно составляют от 40 до 200 долларов в месяц, в зависимости от предполагаемой скорости передачи данных и гарантий на уровень сервиса. Услуги на базе кабельного модема зачастую обходятся дешевле, около 40 долларов в месяц, но при этом линии используются клиентами коллективно, в отличие от выделенной DSL.
Несущая линия способна поддерживать ADSL наряду с аналоговым речевым сигналом благодаря выделению для цифровых сигналов частот за пределами спектра частот для передачи обычных телефонных сигналов (см. Рисунок 1), для чего необходима установка делителя. Для отделения телефонных частот на нижнем краю звукового спектра от более высоких частот сигналов ADSL делитель использует фильтр низких частот. Доступная ADSL полоса остается в неприкосновенности независимо от того, используются ли аналоговые частоты. Для поддержки максимальных скоростей ADSL делители должны быть установлены и в помещении пользователя, и на центральном узле; питания они не требуют и, следовательно, не будут препятствовать «жизненно важному» речевому сервису в случае потери питания.
Определение скорости ADSL скорее искусство, чем наука, хотя их снижение происходит через достаточно предсказуемые интервалы. Провайдеры предоставляют наилучшее возможное обслуживание, причем результаты сильно зависят от расстояния до центрального узла. Обычно «наилучшее возможное» означает, что провайдеры гарантируют пропускную способность на уровне 50%. Затухание и такие помехи, как перекрестные наводки, становятся существенными на линиях протяженностью свыше 3 км, а на расстояниях более 5,5 км они могут сделать линии непригодными для передачи данных.
На расстояниях до 3,5 км от центрального узла скорости ADSL могут достигать 7,1 Мбит/с в прямом направлении потока и 1,5 Мбит/с - в направлении от абонента к CO. Однако редактор DSL Reports Ник Браак считает, что верхний предел на практике недостижим. Браак заявляет: «Фактически скорость в 7,1 Мбит/с невозможно получить, даже в лабораторных условиях». При расстояниях свыше 3,5 км скорость ADSL уменьшается до 1,5 Мбит/с в прямом направлении и до 384 Кбит/с - от абонента к CO; по мере приближения длины абонентской линии к 5,5 км скорость падает еще значительнее - до 384 Кбит/с в прямом направлении потока и до 128 Кбит/с - в обратном.
Сервисные контракты на услуги ADSL могут содержать пункт об отказе пользователя от подключения домашних сетей или серверов Web. Однако сама по себе технология DSL не препятствует подключению домашних локальных сетей. Например, даже если провайдер предоставляет клиенту единственный IP-адрес, с помощью преобразования сетевых адресов Network Address Translation (NAT) несколько пользователей могут совместно использовать этот единственный IP-адрес.
Одного DSL-соединения достаточно для дома, где имеется множество компьютеров. Некоторые модемы DSL имеют встроенный концентратор DSL, а также специализированные устройства, так называемые «резидентные шлюзы», которые действуют как мосты между Internet и домашними сетями.
В ADSL используется две схемы модуляции ADSL: Discrete Multitone (DMT) и Carrierless Amplitude and Phase (CAP).
DMT предусматривает разбиение спектра доступных частот на 256 каналов в диапазоне от 26 до 1100 кГц, по 4,3125 кГц каждый.
продолжение следует...
Еще один важный момент, касающийся DSL, как и любого другого канала связи, - безопасность. В отличие от кабельных модемов, пользователи DSL получают выделенные соединения, на функционирование которых не влияет активность других пользователей. Соседи не занимают одновременно с вами те же линии, как в случае с кабельными модемами, что, безусловно, плюс в смысле безопасности. Однако обе технологии могут подвергнуться риску вторжения и атак по типу «отказ в обслуживании» из-за постоянных соединений и фиксированных IP-адресов.
Если бы системы передачи данных могли когда-нибудь превратиться в живые организмы, то медная «витая пара» была бы наиболее живучей из них. «Последняя миля» - это большой и растущий рынок, особенно чувствительный к приемлемым по цене технологиям с высокой поддерживаемой пропускной способностью.
Бесплатный, неограниченный, широкополосный доступ для всех невозможен в нашей жизни, но если вы собираетесь приобрести услуги DSL, то идете в правильном направлении.
Скорость и модуляции.
Скорость ADSL соединения.
Первое:
Что единица информации - байт, в одном байте 8 бит. Таким образом, когда будете скачивать файлы, имейте ввиду, что если у вас скорость скачивания показывается как, например 0,8 Mb/s (Мегабайт в секунду), то реальная скорость равна 0,8x8 = 6,4 Mbps (Мегабит в секунду)!
Второе:
Чем больше выставленная скорость тем больше вероятность нестабильности связи! Наиболее стабильная скорость 6144 Kbps входящая и 640 Kbps исходящая с модуляцией G.DMT. Для интернета большая скорость не нужна в принципе, - Вы просто не почувствуете разницу между 6144 Kbps и 24000 Kbps. Однако при использовании услуги IP-TV необходимо знать что один канал занимает полосу в 4-5 мегабит в секунду. Поэтому, если вы хотите одновременно смотреть IP-TV и иметь интернет-соединение, то учтите, что для интернета ширина канала уменьшится на указанную выше величину. Кроме того, если вам по какой-то причине нужно скачивать информацию одновременно в несколько потоков, вам тоже имеет смысл попросить поднять скорость.
Хотя Вы можете попросить увеличить или уменьшить скорость, позвонив в техподдержку по телефону 062 (это делается сразу же!).
Каковы характеристики модуляций.
Вопрос:
Каковы характеристики модуляций?
Ответ:
G.dmt - асимметричная модуляция DSL, базирующаяся на технологии DMT, которая обеспечивает скорость передачи данных по направлению к пользователю до 8 Мбит/с, а по направлению от пользователя до 1,544 Мбит/с.
G.lite - модуляция, базирующаяся на технологии DMT, которая обеспечивает скорость передачи данных по направлению к пользователю до 1,5 Мбит/с, а по направлению от пользователя до 384 Кбит/с. "
ADSL - модуляция обеспечивает скорость передачи данных по направлению к пользователю до 8 Мбит/с, а по направлению от пользователя до 768 Кбит/с.
T1.413 - дискретная ассиметричная мультитональная модуляция, которая базируется на стандарте G.DMT. Соответственно скоростной предел примерно такой же как и в модуляции G.dmt.
ADSL2+
В нашей стране сложилась довольно забавная ситуация. Когда во всем мире наблюдался бум ADSL-провайдеров и практически отсутствие какого-либо интереса к домовым сетям ETTH (Ethernet To The Home) , в нашей стране такие сети начинали активно строиться. На данный момент весь мир потихонечку начинает осознавать, что развитие мультимедийного и в особенности High-Definition (HD) контента сильно ограничивается скоростными возможностями xDSL сетей, а в России ETTH уже есть во всех крупных городах. Таким образом, мы как бы перешагнули через одну ступень развития сетей (ADSL-провайдеры развивались параллельно ETTH, но явного доминирования не наблюдалось) и оказались среди лидеров. Надо же, хоть в чем-то! Но сегодня мы обсудим совсем не это. Как известно, технология ADSL уже существует во второй версии и даже в 2+. Речь пойдет об их отличиях с технической точки зрения и перспективах на рынке интернет-провайдинга.
Общие концепты
Вкратце освежим в памяти основные отличительные черты технологии ADSL. Она принадлежит к семейству стандартов xDSL, призванных обеспечить высокую скорость передачи данных по уже существующим телефонным линиям связи. Несмотря на то, что ADSL далеко не самая «скоростная» технология из xDSL-семейства, именно она получила наибольшее распространение в мире за счет оптимального сочетания скорости и дальнобойности.
ADSL-канал ассиметричен, то есть восходящий (от юзера к провайдеру) и нисходящий (в обратную сторону) потоки не равнозначны. Причем оборудование с обеих сторон разное. Со стороны пользователя это модем, а со стороны провайдера – DSLAM (ADSL-коммутатор).
Несмотря на то, что массово известны только три версии ADSL (ADSL, ADSL2 и ADSL2+), фактически спецификаций гораздо больше. Предлагаю взглянуть на таблицу, где представлены все основные стандарты ADSL. По большому счету спецификации отличаются рабочими частотами и нужны для обеспечения возможности функционирования технологии ADSL на различных типах телефонных линий. Например, Annex A использует полосу частот, начиная от 25 кГц и заканчивая 1107 кГц, а рабочие частоты Annex B начинаются с 149 кГц. Первый разрабатывался для передачи данных по телефонным сетям общего пользования (ТФОП или POTS, по-английски), а второй предназначался для совместной работы с ISDN-сетями. У нас в стране Annex B чаще всего применяется в квартирах с охранной сигнализацией, которая также использует частоты выше 20 кГц.
Как известно, в ADSL используется квадратурно-амплитудная модуляция (QAM) с ортогональным частотным мультиплексированием (OFDM). Не вдаваясь в технические подробности, на пальцах, дело обстоит примерно так: доступная полоса пропускания (укладывается в частотный диапазон 25-1107 кГц) разделена на каналы (25 на передачу и 224 на прием); по каждому из каналов передается порция сигнала, которая модулируется с помощью QAM; далее сигналы мультиплексируются с помощью быстрого преобразования Фурье и передаются в канал. На обратной стороне сигнал принимается и обрабатывается в обратном порядке.
QAM в зависимости от качества линий кодирует слова различной глубины и отправляет за раз в канал. Так, например, используемый в ADSL2 алгоритм QAM-64 использует 64 состояния для отправки за раз 8-битного слова. Причем в ADSL применяется так называемый механизм эквалайзинга – это когда модем все время оценивает качество линии и подстраивает алгоритм QAM на большую или меньшую глубину слова для достижения большей скорости или лучшей надежности связи. Причем эквалайзинг работает для каждого канала в отдельности.
ADSL2+
В дополнение к этому в ADSL2+ реализовали возможность объединения портов (port bonding). Таким образом, объединив две линии в один логический канал, ты получишь пропускную способность 48/7 Мбит/сек. Это, конечно, редкость, но если в квартире два телефонных номера – это вполне реально. Или же, как вариант, можно получить двойное увеличение скорости на одной физической линии в случае использования кабеля с двумя медными парами, обжатого разъемом RJ-14.
Вместо заключения
Что хотелось бы сказать напоследок? Преимущества новых стандартов, по сути, более чем очевидны. С точки зрения рядового пользователя это увеличение скоростного порога, который «подтянул» скорость ADSL до уровня кабельных сетей. Чисто номинально и те, и другие способны обеспечить передачу HD-контента. Но как показывает практика, там, куда добрался качественный ETTH, ADSL и кабельщики постепенно начинают сдавать позиции, чувствуя себя вольготно только при отсутствии серьезной конкуренции. Казалось бы, зачем нам такие большие скорости, ведь во многих регионах нашей страны только начинается массовый переход с dial-up доступа на широкополосный? По некоторым прогнозам до 2010 года цены на трафик снизятся в 3-4 раза. И если по скорости входящего канала (у ADSL2+ – 24 Мбит/сек) есть существенный запас, то низкая скорость обратного канала (у ADSL – 1 Мбит/сек, ADSL2+ – 3.5 Мбит/сек) весьма сильно ограничивает пользователей ADSL. Например, одно из основных преимуществ ETTH-сетей – внутренние ресурсы – реализовать в ADSL технически возможно, однако сравнительно низкая скорость upload – серьезная помеха для быстрого внутреннего обмена файлами между пользователями. Это также сказывается и на эффективности работы в peer-to-peer сетях, где пользователи крупных ETTH-провайдеров зачастую могут скачивать файлы на близких к 100 Мбит/сек скоростях.
Безусловно, у ADSL есть будущее, и его «разогнанные» версии позволят тебе беспрепятственно пользоваться быстрым Интернетом еще пару лет точно. А что будет дальше? Поживем – увидим.
Глоссарий
Модуляция
– изменение параметров (фазы и/или амплитуды) модулируемого колебания (высокочастотного) под воздействием управляющего (низкочастотного) сигнала.
Квадратурно-амплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation (QAM)) – при данном виде модуляции кодирование информации в сигнале производится изменением как его фазы, так и амплитуды, что позволяет увеличить количество бит в символе.
Символ
– состояние сигнала в единицу времени.
Фурье-мультиплексирование – разложение несущего сигнала, являющегося периодической функцией, в ряд синусов и косинусов (ряд Фурье) с последующим анализом их амплитуд.
Кадр – логический блок данных, начинающийся с последовательности, обозначающей начало кадра, содержащий служебную информацию и данные и заканчивающийся последовательностью, обозначающей конец кадра.
Избыточность
– наличие в сообщении последовательности символов, позволяющей записать его более кратко, используя те же символы с применением кодирования. Избыточность увеличивает надежность передачи информации.
Статус В этой теме нельзя размещать новые ответы.
04. 09.2017
Блог Дмитрия Вассиярова.
Привет всем.
Без интернета сейчас никуда. Поэтому любому современному человеку стоит знать о разных вариантах его подключения, чтобы выбрать подходящий для себя. Из этих побуждений расскажу вам о том, что такое ADSL. Вдруг вам понравится этот способ соединения с всемирной паутиной? Если нет - просто будете более осведомлены в интернет-технологиях. В любом случае после прочтения статьи останетесь в выигрыше;).
В середине 90-х годов зародилось новое семейство, да не простое, а цифровых технологий, использующих телефонную линию для подключения к интернету. Называется оно DSL, что подразумевает под собой «digital subscriber line» (цифровая абонентская линия). Перед аббревиатурой обычно ставится буква «х», скрывающая определенного члена этого семейства.
Их достаточно много, но одним из наиболее популярных ныне является Asymmetric. Так что дальнейший наш разговор будет об ADSL. Как понятно из названия, его фишка в асимметрии. Речь идет о неравномерном распределении нисходящего и восходящего трафика.
Скорость второго ниже. Практика показывает, что для пользователей более важной является первая цифра. Потому что объем входящего трафика всегда превышает величину исходящего.
Чтобы понимать суть нашего разговора, вы должны представлять, чем является ADSL на деле. Подключение к сети по этой технологии выполняется через телефонную линию и 2 модема (1 располагается у абонента, другой - у провайдера).
Между розеткой для телефонного кабеля и модемом пользователя обычно имеется посредник - сплиттер. В нем есть 1 вход для подсоединения телефонной линии и 2 выхода - для самого телефонного аппарата и модема. Также сплиттер устраняет помехи на связи и обеспечивает безопасность устройствам от высоковольтных импульсов благодаря своим катушкам индуктивности и схемы электрозащиты на варисторах.
Кстати, существуют модемы, позволяющие дополнительно подключать , раздающий Wi-Fi.
Представители «старой школы», помнящие о том, как 1990-2000-е годы производилось подключение к интернету через телефон по карточкам, не спешите списывать ADSL со счетов. Для тех, кто этого не помнит, поясню: в те времена можно было либо выходить в сеть, либо разговаривать по телефону - одно из двух.
Но в ассиметричной технологии этот недостаток устранен. Дело в том, что разговор по телефону берет на себя мизерный процент возможностей линии. Умные люди догадались задействовать остальную часть канала для выхода в сеть так, чтобы одно другому не мешало.
Для нетребовательной голосовой связи применяется полоса самых низких частот, для интернета - все остальное. В частности, телефон использует диапазон 400 – 3500 Гц, входящий трафик - 26000 – 138000 Гц, исходящий - от последней цифры до 1,1МГц.
Подключение к сети по ADSL экономически выгодно. Так как вы можете не покупать модем, а взять его в аренду у провайдера, и не придется прокладывать новые кабели. Но это только в том случае, если телефонная компания предоставляет интернет-услуги. Вдобавок не любая линия подойдет для этого дела. Она должна соответствовать таким требованиям:
Качество кабеля тоже имеет значение. Лучше всего использовать экранизированную витую пару. Зачастую телефон оказывается подключенным через однопарный распределительный провод (ТРП), особенно в домах старого фонда. Что, разумеется, не подходит для новых технологий.
Первоочередной вопрос при выборе способа соединения с интернетом - какова его скорость? В сравнении с другими современными типами подключений ADSL «курит в сторонке», хоть и считается высокоскоростным. Сравните сами.
Последним поколением данной технологии является 2++. Его максимальная скорость на входе составляет 48 Мбит/с., на выходе - 3 Мбит/с. В то время как популярное ныне семейство может предложить клиентам скорость входящего трафика в 5 Гбит/с, хотя более доступным пока остается 1 Гбит/с, и, тем не менее, это намного больше максимума ADSL.
По этим причинам выделенная линия пользуется большим спросом, чем модемные технологии. Однако ADSL все еще показывает свою способность конкурировать. Например, в государственных учреждениях и других предприятиях, где без стационарных телефонов не обойтись, удобно и выгодно использовать их линии для интернета, ведь высокая скорость в такой ситуации не нужна.
Вам всегда рады на странице моего блога.
ВведениеПо мере развития интернета для обеспечения полноценной работы в нем требовались все большие и большие скорости доступа – если сначала интернет был преимущественно текстовым, то в последние несколько лет популярность завоевали уже сервисы, связанные с передачей звука и видеоизображения в реальном времени, да и даже объемы типичной страницы, благодаря красочной графике и флэш-анимациям, выросли с единиц и десятков килобайт до сотен килобайт, а иногда и нескольких мегабайт.
Однако, если с обеспечением высокоскоростным доступом в Сеть крупных организаций каких-либо проблем не было, то предоставление домашнего доступа всегда упиралось в одно и то же – так называемую "последнюю милю". Этим термином в телефонии традиционно обозначается кабель, проложенный от некоего узла (например, телефонной станции) до абонента, то есть конечного пользователя. Проблема же заключалась в том, что стоимость прокладки такого кабеля обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов, причем, очевидно, в случае подключения домашнего пользователя она целиком ложится на его плечи, делая индивидуальное высокоскоростное подключение к Сети непомерно дорогим.
По этой причине для доступа в интернет традиционно использовалась уже существующая инфраструктура, то есть обычная телефонная сеть. Действительно, ведь в современном городе телефон уже есть практически в каждой квартире, иначе говоря, если использовать телефонную линию еще и для доступа в интернет, то стоимость прокладки кабеля будет равна нулю, и клиенту придется оплатить лишь стоимость конечного оборудования, то есть модема.
Однако в городской телефонной сети, изначально предназначенной для передачи голоса, полоса частот принудительно ограничена на уровне около 4 кГц – этого более чем достаточно для привычных задач телефона, больший же частотный диапазон лишь усложнил бы работу телефонной сети (слышимость бы лишь ухудшилась из-за появления высокочастотных помех и увеличения взаимных наводок между соседними линиями). Такое ограничение, разумеется, распространяется и на передаваемые модемом сигналы, не позволяя достичь высоких скоростей передачи данных – в течение многолетнего развития модемов удалось достичь скорости всего лишь 33,6 кбит/сек.
Выше на схеме показана несколько примитивная ситуация – на практике все сколь-нибудь крупные провайдеры подключаются к телефонной сети по цифровым каналам; впрочем, 4-килогерцовый фильтр со стороны пользователя при этом все равно никуда не исчезает.
Немного улучшилась ситуация лишь с появлением стандарта V.90, позволявшего довести скорость передачи от провайдера к клиенту до 56 кбит/сек., но даже такая скорость достигалась далеко не всегда – во-первых, если между провайдером и его клиентом в телефонной сети производилось более одного преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую (в современных телефонных сетях сигнал между АТС передается в цифровой форме), то протокол V.90 не работал вообще; во-вторых, он оказался весьма чувствителен к качеству линии – далеко не на всех линиях, где стабильно работал V.34, удавалось получить качественную работу V.90. И, опять же, дальнейшее увеличение скорости в существующей телефонной сети было невозможно (теоретический предел составляет 64 кбит/сек., однако на практике скорость сознательно ограничивается для уменьшения взаимных помех между соседними линиями).
По мере того, как привычные модемы переставали удовлетворять нужды пользователей, стали появляться всевозможные альтернативные варианты, не использующие телефонную сеть, но так или иначе решающие проблему высокой стоимости прокладки "последней мили". Наибольшее распространение получили две технологии – радиодоступ и спутниковый доступ.
Первая технология заключалась в установке вместо проводной "последней мили" радиоканала – один приемопередатчик располагался непосредственно у клиента, второй – на расположенной неподалеку станции, которая подключалась уже к магистральному каналу, например, оптоволоконному. Увы, но такое решение опять же оказалось достаточно дорогим и отнюдь не универсальным – антенны обязательно должны были располагаться в прямой видимости друг друга, поэтому каждая базовая станция могла обслуживать лишь сравнительно небольшое число клиентов, что отрицательно влияло на стоимость подключения и дальнейшей работы.
Вторая технология – это знакомый также многим спутниковый интернет. Так как передающая спутниковая антенна весьма и весьма дорога, то для подключения домашних пользователей была разработана гибридная система, в которой нисходящий поток данных (от провайдера к пользователю) передавался через спутник и принимался обычной недорогой параболической антенной, совершенно аналогичной используемым в системах приема спутникового телевидения, а восходящий поток (от пользователя к провайдеру) передавался через привычную телефонную сеть с помощью обычного модема. Увы, но и такая система не решала большей части проблем – пользователь по-прежнему для работы в интернете вынужден был занимать телефонную линию, а скорость передачи данных от него оставляла желать лучшего, что делало невозможным, например, проведение двусторонних телеконференций. Да и с односторонней трансляцией видеосигнала могли возникнуть проблемы – передача сигнала через спутник порождала довольно заметные задержки.
Таким образом, ни одна из беспроводных (или частично беспроводных, как в случае со спутниковым интернетом) технологий так и не смогла завоевать популярность, хотя бы отдаленно сравнимую с популярностью привычного коммутируемого доступа через городскую телефонную сеть. Проводные же технологии продолжали упираться в стоимость прокладки "последней мили"...
Выход из этого тупика оказался достаточно очевиден. Ведь полосу пропускания телефонной сети ограничивает оборудование, установленное на самой АТС, в то время как от клиента к АТС идет самый обычный медный кабель, способный передавать значительно более высокие частоты, чем какие-то три килогерца... Таким образом родилась идея DSL (Digital Subscribers Line) – установить один модем, как и раньше, у пользователя, подключив его к обычной телефонной линии, а другой модем (точнее, DSLAM – DSL Access Multiplexer) – не у провайдера, а на той же АТС, к которой подключается телефонная линия пользователя, причем включить его до
оборудования самой АТС. В результате между модемами оказывался фактически простой кусок провода, без каких-либо присущих телефонной сети ограничений. Разумеется, из-за необходимости установки оборудования на каждой
АТС затраты на постройку и поддержание сети были заметно выше, чем в случае классического коммутируемого доступа, когда все модемы провайдера устанавливались на одной
АТС, однако по сравнению со стоимостью других способов предоставления высокоскоростного доступа в интернет технология DSL оказалась не просто дешевой, а очень
дешевой.
PCI ADSL-модем Micronet SP3300C
USB ADSL-модем Billion BIPAC-7000
Ethernet ADSL-модем Zyxel Prestige 645M
Ethernet/USB ADSL-роутер U.S. Robotics SureConnect 9003
ADSL-роутер D-Link DSL-604G+ с Wi-Fi и 4-портовым свитчем
ADSL-сплиттер
В последние годы рост объемов передачи информации привел к тому, что наблюдается дефицит пропускной способности каналов доступа к существующим сетям. Если на корпоративных уровнях эта проблема частично решается (арендой высокоскоростных каналов передачи), то в квартирном секторе, и в секторе малого бизнеса эти проблемы существуют.
На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ с использованием телефонной линии и модемов, устройств, обеспечивающих передачу цифровой информации по абонентским аналоговым телефонным линиям. Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56 Кбит/с. Этого пока хватает для доступа в Интернет, однако насыщение страниц графикой и видео, большие объемы электронной почты и документов в ближайшее время снова поставит вопрос о путях дальнейшего увеличения пропускной способности.
Наиболее перспективной в настоящее время является технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). Это новая модемная технология, превращающая стандартные абонентские телефонные аналоговые линии в линии высокоскоростного доступа. Технология ADSL позволяет передавать информацию к абоненту со скоростью до 6 Мбит/с. В обратном направлении используется скорость до 640 Кбит/с. Это связанно с тем, что все современный спектр сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от абонента. Например, для получения видеофоильмов в формате MPEG-1 необходима полоса пропускания 1,5 Мбит/с. Для служебной информации передаваемой от абонента, вполне достаточно 64-128 Кбит/с (Рис. 1).
Услуга ADSL (Рис. 1) организуется с помощью модема ADSL, и стойки модемов ADSL, называемой DSL Access Module. Практически все DSLAM оснащаются портом Ethernet 10Base-T. Это позволяет использовать на узлах доступа обычные концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы.
Ряд производителей начали снабжать DSLAM интерфейсами АТМ, что позволяет напрямую подключать их к ATM-коммутаторам территориально-распределенных сетей. Также ряд производителей создают пользовательские модемы, которые представляют собой ADSL модем, но для программного обеспечения являются адаптерами ATM.
На участке между ADSL модемом и DSLAM функционируют три потока: высокоскоростной поток к абоненту, двунаправленный служебный и речевой канал в стандартном диапазоне частот канала ТЧ (0,3-3,4 Кгц). Частотные разделители (POTS Splitter ) выделяют телефонный поток, и направляют его к обычному телефонному аппарату. Такая схема позволяет разговаривать по телефону одновременно с передачей информации и пользоваться телефонной связью в случае неисправности оборудования ADSL. Конструктивно телефонный разделитель представляет собой частотный фильтр, который может быть как интегрирован в модем ADSL, так и быть самостоятельным устройством.
Согласно теореме Шеннона , невозможно с помощью модемов достичь скоростей выше 33,6 Кбит/с. В ADSL технологии цифровая информация передается вне диапазона частот стандартного канала ТЧ. Это приведет к тому, что фильтры, установленные на телефонной станции отсекут частоту выше 4 кГц, поэтому необходимо на каждой телефонной станции установить оборудование доступа к территориально-распределенным сетям (коммутатор или маршрутизатор).
Передача к абоненту осуществляется на скоростях от 1,5 до 6,1 Мбит/с, скорость служебного канала составляет от 15 до 640 Кбит/с. Каждый канал может быть разделен на несколько логических низкоскоростных каналов.
Скорости, предоставляемые модемами ADSL кратны скоростям цифровых каналов T1, E1. В минимальной конфигурации передача ведется на скорости 1,5 или 2,0 Мбит/с. В принципе, сегодня существуют устройства, передающие данные со скоростью до 8 Мбит/с, однако в стандартах такая скорость не определена.
Скорость модемов ADSL в зависимости от числа каналов
Базовая скорость | Количество каналов | Скорость |
---|---|---|
1,536 Мбит/с | 1 | 1,536 Мбит/с |
1,536 Мбит/с | 2 | 3,072 Мбит/с |
1,536 Мбит/с | 3 | 4,608 Мбит/с |
1,536 Мбит/с | 4 | 6,144 Мбит/с |
2,048 Мбит/с | 1 | 2,048 Мбит/с |
2,048 Мбит/с | 2 | 4,096 Мбит/с |
2,048 Мбит/с | 3 | 6,144 Мбит/с |
Максимально возможная скорость линии зависит от ряда факторов, включающих длину линии и толщину телефонного кабеля. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода. В таблице показаны несколько вариантов зависимости скорости от параметров линии.
ADSL-модем представляет собой устройство, построенное на базе цифрового сигнального процессора (ЦСП или DSP), аналогичное применяемому в обычных модемах (Рис. 2). В общем случае, вся пропускная способность линии делится на два участка. Первый участок предназначен для передачи голоса, и находится в диапазоне 0,3-3,4 КГц. Диапазон сигнала для передачи данных лежит в пределах от 4 Кгц до 1 Мгц. Физические параметры большинства линий не позволяют передавать данные с частотой свыше 1 МГц. К сожалению не все существующие телефонные линии (особенно большой протяженности), имеют даже такие характеристики, поэтому приходится уменьшать полосу пропускания, что влечет за собой уменьшение скорости передачи.
Для создания этих потоков используются два метода: метод с частотным разделением каналов и метод эхо компенсации.
Рис. 3
Схемы разделения потоков в полосе пропускания частот телефонной линии
Метод с частотным разделением состоит в том, что каждому из потоков выделяется своя полоса пропускания частот. Высокоскоростной поток может разделяться на один или более низкоскоростных потоков. Передача этих потоков осуществляется методом "" (DMT).
Метод эхо компенсации состоит в том, что диапазоны высокоскоростного и служебного потоков накладываются друг на друга. Разделение потоков осуществляется с помощью дифференциальной системы, встроенной в модем. Этот способ используется в работе современных модемов V.32 и V.34. Высокоскоростной поток может разделяться на один или более низкоскоростных потоков Передача этих потоков осуществляется методом "дискретной многотональной модуляции " (DMT).
При передаче множества потоков происходит разделение каждого из них на блоки. Каждый блок снабжается кодом исправления ошибок (ECC).
Существует ряд смежных технологий, одни из которых предназначены для оконечных пользователей, другие для транзитной передачи высокоскоростных потоков. Принцип работы их аналогичен ADSL. Общее название таких технологий xDSL.
HDSL является технологией, обеспечивающей передачу на скорости 1,536 или 2,048 Мбит/с в обоих направлениях. Протяженность линии может достигать 3,7 км. Ориентирована в качестве более дешевой альтернативы выделенным каналам E1, T1. Требует четырехпроводной абонентской линии.
Аналогичен HDSL, отличается тем, что для организации линии достаточно двухпроводной абонентской линии. Протяженность линии может достигать 3 км.
Аналогична HDSL, скорость до 56 Мбит/с. Расстояние до 1,5 км. Технология весьма дорогая, и не находит широкого применения.
Технология ADSL обладает одним существенным недостатком. Она не позволяет изменять скорость в зависимости от качества линии. В таких модемах выбор скорости, кратной 1,5 или 2 Мбит/с, производится с помощью программного обеспечения. Оборудование, построенное на базе технологии RADSL позволяет автоматически снижать скорость в зависимости от качества линии.
Технология ADSL обладает рядом мелких недостатков, препятствующих широкому внедрению технологии на сетях абонентского доступа. Это сложность установки устройств ADSL; они требуют серьезной настройки на конкретную абонентскую линию (как правило, с участием технического сотрудника компании — оператора сети), имеют относительно большую стоимость.
Не так давно появились сообщения о создании новой версии технологии ADSL, которая призвана устранить указанные недостатки. Ее называют Universal ADSL (UADSL), или DSL Lite. Правда, при использовании этой технологии данные передаются на более низких скоростях, чем в ADSL (при длине абонентской линии до 3,5 км скорость составляет 1,5 Мбит/с в направлении к абоненту и 384 кбит/с — в обратном направлении; при длине абонентской линии до 5,5 км обеспечиваются 640 кбит/с по направлению к абоненту и 196 кбит/с — в противоположном). Однако эти устройства легче устанавливать; кроме того, в их составе имеется частотный разделитель, поэтому его не приходится устанавливать отдельно. По существу, достаточно просто подключить UADSL-модем к телефонной розетке, так же как и обычный модем.
Стоимость таких устройств не превышает стоимости обычного модема, поэтому стоит ожидать, что именно эта технология найдет широкое применение в аппаратуре доступа оконечных пользователей.
Американский Национальный Институт Стандартов (ANSI), рабочая группа T1E1.4 недавно одобрила стандарт на ADSL со скоростью передачи до 6,1 Мбит/с (ANSI Стандарт T1.413). ETSI дополнила этот стандарт требованиями для Европы. T1.413 определяет единый терминальный интерфейс со стороны оператора. Вторая версия этого стандарта, разрабатываемая группой T1E1.4, расширила стандарт, в котором определила: мультиплексированный интерфейс со стороны оператора; протоколы конфигурации и управление сетью.
Расстояния для short range модемов зависят от диаметра медной пары:
1. Telindus Crocus HDSL 2048Kb/s
:
Wire diameter (mm) | 2-pair version (km) | 3-pair version (km) |
---|---|---|
0.4 | 3.6 | 4.0 |
0.5 | 5.0 | 5.5 |
0.6 | 7.1 | 7.8 |
0.8 | 8.9 | 9.9 |
1.0 | 12.5 | 13.9 |
2. Telindus Crocus SDSL:
Wire diameter | 384 Kbit/s | 768 Kbit/s | 1152 Kbit/s |
---|---|---|---|
0.4 mm | 5.0 Km | 4.3 Km | 3.6 Km |
0.5 mm | 6.9 Km | 6.0 Km | 5.0 Km |
0.6 mm | 9.8 Km | 8.4 Km | 7.1 Km |
0.8 mm | 12.4 Km | 10.6 Km | 8.9 Km |
1.0 mm | 17.3 Km | 14.9 Km | 12.5 Km |
1.2 mm | 19.3 Km | 16.6 Km | 13.9 Km |
3. Telindus Crocus HS (144Kb/s):
Wire diameter (mm) | distance (km) |
---|---|
0.4 | 6.9 |
0.5 | 9.5 |
0.6 | 13.5 |
0.8 | 17.5 |
1.0 | 26.0 |
Статья написана хорошо, все верно, однако есть некоторые комментарии относительно внедрения ADSL в реальной жизни. К сожалению, на обычных российских линиях связи ADSL может применяться лишь в порядке эксперимента, о промышленной эксплуатации пока речи не идет. Для ADSL линии требуется ВИТАЯ пара (а не лапша) причем экранированная, а если это многопарный кабель, то и с соблюдением направления и шага повива.
Можно возразить (С.Ж.), заметив, что лапша идет только на участке от кросса в доме до квартиры, ее замена на витую пару не представляет как технических, так и экономических сложностей. На участке кросс-телефонная станция используются многопарные кабели, где каждая пара является витой.
Вроде бы убедительно НО пробовали-ли вы разбирать телефонный кабель? Снимите метр изоляции с импортного кабеля и с отечественного. Импортный-распустится на витые пары которые не развалятся если даже их потеребить, а отечественный почти сразу превращается в веник и требуется изрядное мастерство чтобы без дополнительных приспособлений разделать его. Замена лапши тоже вроде не выглядит страшной, но ведь лапшой тут не обойдется, потребуется замена КРТ (коробка распределительная телефонная) тем более если она пластмассовая (вспомните как разводятся ЛВС) и стоит она в каждом подьезде и часто не по одной. Направление повива в отечественных многопарных кабелях не соблюдается (разберите для примера наш 50-ти парный кабель или 100 парный), потому, как никто не думал что такие кабели будут использоваться для передачи широкоспектральных высокочастотных сигналов, соответственно и о защите от переходных помех тоже никто не задумывался. У капиталистов, возможно, это благо тоже возникло случайно, потому как там конкуренция и чтобы продукцию покупали, она должна соответствовать даже не обязательным, а рекомендованным всякими комисиями параметрам (потому как эти комиссии не даром свой хлеб едят) и на территории одного района (или даже квартала) могут работать два или более провайдера телефонных услуг. Вооьщем, как всегда благодаря конкуренции получаются качественные товары и услуги.
Для Е1 используется витая пара аж с двумя экранами изолированными друг от друга по длинне кабеля и с регламентированым количеством кабельных пролетов, иначе ни о каком километраже и о стабильной связи говорить не приходится.
Это верно, но на мой взгляд (С.Ж.) технология DSL скорее найдет свое применнеие не в промышленности, а именно в квартирном секторе.
Ага, вот, что могу добавить (И.Ш.), пару лет назад эту технологию предлагали РОСТЕЛЕКОМу для реконструкции коротких магистралей, а магистральный кабель это вам не домашняя разводка по такому кабелю можно и 64 Мбита пропустить и строилась эта модернизация по схеме станция-кабель-станция. Ну так РОСТЕЛЕКОМ не согласился использовать эти технологии, потому как дорого. Сомневаюсь, что сейчас оборудование подешевело настолько, что стоит как эзернетовский хаб? А если я не прав, значит кто-то хочет сильно погреть руки на модернизации кабельных линий и внедрении новой техники.
Ну а теперь представим, что в телефонный кабель запущено 2-6 МБит, а он (кабель) соответствующими параметрами не обладает (часто межпроводная изоляция занижена -- ну подмочили бедолагу, слышали наверно трески и космические переговоры в трубке), в результате наружу полезут наводки. Я думаю, что эти наводки будут следствием комбинаторных частот, причем очень широкого спектра, которые создадут такие помехи телевизионным приемникам, что может начаться настоящая война. Так что на практике пока не все гладко, к сожалению.
Именно поэтому, лично я считаю (С.Ж.), что гораздо более актуальным является внедрение UADSL с маленькими скоростями (до 640 Кбит/с). Все указаные эффекты в этой технологии будут выражены в гораздо меньшей степени.
Я думаю (И.Ш.), что все равно, цена такого внедрения будет на данном этапе слишком высока, чтобы в серьез думать о нем. Так что, тут больше проблем, чем кажется на первый взгляд и в любом случае требуется более серьезный подход.
А вот моя информация (С.Ж.): провайдеры, в частности Роснет, не разделяют Ваших взглядов на проблемы технического плана и могут предоставить оборудование ADSL. Установка модема, настройка, подключение, обходится примерно в $2,500. При этом обеспечивается скорость до 640 Кбит/с. Месячная абонентская плата составляет около $300.
Модемы ADSL сейчас стоят в районе $800-1500. Модемы UADSL должны стоить примерно $250-500, что более приемлимо.
Как только на каждом телефонном узле будет установлено оборудования доступа к сетям передачи данных, подобный вид услуг значительно подешевеет, а внедрение такого оборудования доступа напрямую связано с внедрением ATM.
В статье Станислав Журавлев хорошо излагает теоретический аспект, но не затрагивает специфику применения этой технологии в России. В первом дополнеии ликвидированы некоторые пробелы, но есть несколько неточностей:
Во-первых, хDSL технологии были разработаны исследовательским подразделением корпорации Bell именно для применения на существующей инфраструктуре медных проводов, которая даже в USA отличается преклонным возрастом и построена на обычной медной телефонной паре, а не на экранированной витой.
Во-вторых "лапша" действительно не годится для хDSL линий, но "лапша" используется на участке от распределительной телефонной коробки до абонентской розетки, что составляет обычно порядка 5-15 метров. В действительности есть два ограничения, которые при заданном сопротивлении линии (обычно 1-1.5 кОм) не позволяют использовать хDSL устройства, это пупинизация и сборка из проводов различного сечения. Пупинизация линии — это введение индуктивной составляющей в линию с целью уменьшения затухания сигнала, но в России такие линии почти не используются. Вторая проблема встречается довольно часто, но если станционная часть оборудования находится на ближайшей к вам АТС то вероятность возникновения подобной проблемы мала, в любом случае эту проблему можно решить с местным телефонным узлом. Однако, если нужен прямой канал, к примеру для соединения двух локальных сетей, то и это не проблема. В Москве существует достаточно большое количество прямых каналов работающих по меди на расстояние 5-7 км и сопротивлением 1-1.5 кОм.
Широкое распространение хDSL технологий в России сдерживается, прежде всего, не недостаточным количеством телефонных пар с приемлемыми параметрами (пока количество установленных линий по Москве исчисляется десятками или сотнями), а ценой оборудования, $2000-3000 за комплект из станционной и абонентской частей, ценой на подключение и стоимостью выделенного канала (посмотрите ради любопытства у любого из провайдеров сколько стоит синхронный канал 64К канал цены вас неприятно поразят). Скорость уже установленных линий обычно колеблется в пределах 64-512К. хDSL линии работающих на скорости больше 2МБит по меди я вообще не встречал и думаю в ближайшее время их появление маловероятно. Объясняется это тем, что стоимость 2МБит потока велика настолько, что позволить его себе могут либо очень крупные коммерческие фирмы, либо телекоммуникационные компании, сами занимающиеся провайдингом, а для них очень важен такой критерий как вероятность ошибки на канале. Наименьшую же вероятность ошибки обеспечивает оптическое волокно, стабильность работы которого будет в любом случае на несколько порядков выше чем хDSL линии.
Наиболее радужные перспективы мне кажется имеет оборудование рассчитанное на скорости 64-512К, особенно созданное в соответствии со стандартом UDSL, который должен быть принят до конца этого года. Производители обещают цену на абонентский UDSL модем не более $300-400. Если предоставлением xDSL услуг заинтересуются крупные телекоммуникационные компании (идеальный случай МГТС:--)), которые смогут разместить за свой счет станционные комплекты оборудования на большом количестве телефонных узлов, нас ожидает в ближайшее время резкий рост количества используемых хDSL линий.