Скорость передачи данных телефонной линии. XDSL технология от Ростелекома: что это? Распространенные проблемы с кабелем

Если обяснить доступно то это звучит так. ADSL расшифровывается как Asymmetric Digital Subscriber Line - Асимметричная цифровая абонентская линия, тоесть линия передачи данных разделенная не равномерно, входящий трафик значительно превышает трафик исходящий (например 500/8000 Мбит или 800/10000 Мбит). Передача данных по технолонии ADSL реализуется через обычную аналоговую телефонную линию при помощи абонентского устройства - ADSL модема и мультиплексора доступа (DSL Access Multiplexer - DSLAM), находящегося на той АТС с которой начинается абонетская линия(от куда идет телефон), причем включается DSLAM до оборудования самой АТС. В результате между ними оказывается канал без ограничений присущих телефонной сети, DSLAM мультиплексирует множество абонентских линий DSL в одну высокоскростную магистральную сеть.

Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0,3…3,4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части - частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц - входящему. Полоса частот от 26 кГц до 1,1 МГц была выбрана не случайно. В этом диапазоне коэффициент затухания почти не зависит от частоты.

Такое частотное разделение позволяет разговаривать по телефону, не прерывая работу интернета по той же линии. Для разделения линии на телефонную и линию dsl в квартире абонента устанавливается фильтр низких частот (частотный разделитель Spliter), пропускающий к телефонам только низкочастотную составлющую сигнала и устраняющий возможное влияние телефонов на линию. Если в квартире установленно несколько телефонов, то все они должны быть подключены после сплитера. Так же не допускается установка ADSL если у абонента раньше телефон работал через блокиратор, т.е. спареный с другим апаратом.

Передача к абоненту ведется на скоростях до 8 Мбит/с, но однако существует стандарт ADSL2 и ADSL2+ при котором скорость передачи данных может достигать до 12 Мбит/с и до 24 Мбит/с соответственно.В системах ADSL под служебную информацию отведено 25% общей скорости, в отличие от ADSL2, где количество служебных битов в кадре может меняться от 5,12% до 25%. Максимальная скорость линии зависит от ряда факторов, таких как длина линии, сечение и удельное сопротивление кабеля. Также существенный вклад в повышение скорости вносит тот факт, что для ADSL линии рекомендуется витая пара, а не ТРП(лапша).

ADSL2 содержит множество нововведений, направленных на улчучшение производительности, взаимодействия сетей, адаптация скорости и многое другое. ADSL2+ удваивает пропускную способность приема информации, достигая скорости в 20 Мбит/С на телефонных линиях длинной в 1500 метров. Но для нормальной работы линии не должные привышать 2000 метров. Если у вас интернет работает на ADSL линии, и эта линия протяженностю более 2км, то не ждите от нее стабильного интернета. Вообще если у вас помимо интернета на ADSL еще установлена услуга IPTV, тогда здесь канечно используется модуляция ADSL2+ и скорость необходимая для стабильной работы обоих услуг - от 15Мбит/с до 19Мбит/с.

Дипазон частот для ADSL2 и ADSL2+

Абонентская телефонная линия, при ее использовании для технолгии ADSL,должна обладать следующими параметрами:

Затухание сигнала (Line Attenuation)

до 20 Дб - отличная линия

от 20-40 Дб - рабочая линия

от 40-50 Дб - переодические сбои, возможны обрывы

от 50-60 Дб - пропадает сигнал

Уровень шума (RMS Noise Energy (дБ относительно 1 мВт при сопротивлении нагрузки 600 Ом)):

от -65 dBm до -51 dBm - отличная линия

от -50 dBm до -36 dBm - хорошая линия

от -35 dBm до 20 dBm - плохая линия

Отношение сигнал шум (Signal-to-Noise-Ratio SNR)

до 20 Дб - отличная линия

от 20 Дб до 10 Дб - хорошая линия

от 10 Дб до 7 Дб - возможны сбои

от 6 Дб и ниже - Работа не возможна!

Вообще параметры линии зависят от того какие настройки выставил провайдер на ADSL порту на DSLAM. Чем больше скорость передачи данных тем параметры линии ухудшаются, но это больше действует у тех абонетов у которых удаленность от АТС более 1500 метров.

В крупных городах ADSL вытсняется более быстрыми технологиями доступа - Ethernet(FTTB), GPON(FTTH). Fast Ethernet - до 100 Мбит/с, Gigabit Ethernet - до 1 Гбит/с, 10Gits/s EPON - до 10 Гбит/с. Несмотря на появление более быстрых способов передачи данных, технология ADSL по-прежнему остается лидером на рынке широкополосной передачи данных. В ряде европейских стран ADSL является стандартом де факто при обеспечении достаточно быстрым и недорогим Инетрнетом. Так в Финляндии, где каждому жителю страны законодательством с июня 2010г. гарантирован доступ в Интернет, подключение большинства домов призоводится именно по технологии ADSL, a British TElecom покрыла к 2013 году услугами по технологии ADSL2+ 90% территории Великобритании.

Прочитано 6491 раз

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. К другим технологиям DSL относятся HDSL (High data rate Digital Subscriber Line — Высокоскоростная цифровая абонентская линия), VDSL (Very high data rate Digital Subscriber Line — Сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) и другие.

Общее 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 (можно даже сказать мегабитного) 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).

Технология ADSL - так что же это такое?

Прежде всего, ADSL является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных. ADSL линия соединяет два ADSL модема , которые подключены к каждому концу витой пары телефонного кабеля (смотрите рисунок 1). При этом организуются три информационных канала — «нисходящий» поток передачи данных, «восходящий» поток передачи данных и канал обычной телефонной связи (POTS) (смотрите рисунок 2). Канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу вашего телефона даже при аварии соединения ADSL.

Рисунок 1

Рисунок 2

ADSL является асимметричной технологией — скорость «нисходящего» потока данных (т.е. тех данных, которые передаются в сторону конечного пользователя) выше, чем скорость «восходящего» потока данных (в свою очередь передаваемого от пользователя в сторону сети). Сразу же следует сказать, что не следует искать здесь причину для беспокойства. Скорость передачи данных от пользователя (более «медленное» направление передачи данных) все равно значительно выше, чем при использовании аналогового модема. Фактически же она также значительно выше, чем ISDN (Integrated Services Digital Network — Интегральная цифровая сеть связи).

Для сжатия большого объема информации, передаваемой по витой паре телефонных проводов, в технологии ADSL используется цифровая обработка сигнала и специально созданные алгоритмы, усовершенствованные аналоговые фильтры и аналого-цифровые преобразователи. Телефонные линии большой протяженности могут ослабить передаваемый высокочастотный сигнал (например, на частоте 1 МГц, что является обычной скоростью передачи для ADSL) на величину до 90 дБ. Это заставляет аналоговые системы модема ADSL работать с достаточно большой нагрузкой, позволяющей иметь большой динамический диапазон и низкий уровень шумов. На первый взгляд система ADSL достаточно проста — создаются каналы высокоскоростной передачи данных по обычному телефонному кабелю. Но, если детально разобраться в работе ADSL, можно понять, что данная система относится к достижениям современной технологии.

Технология ADSL использует метод разделения полосы пропускания медной телефонной линии на несколько частотных полос (также называемых несущими). Это позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии. Точно такой же принцип лежит в основе кабельного телевидения, когда каждый пользователь имеет специальный преобразователь, декодирующий сигнал и позволяющий видеть на экране телевизора футбольный матч или увлекательный фильм. При использовании ADSL разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Этот процесс известен как частотное уплотнение линии связи (Frequency Division Multiplexing — FDM) (смотрите рисунок 3). При FDM один диапазон выделяется для передачи «восходящего» потока данных, а другой диапазон для «нисходящего» потока данных. Диапазон «нисходящего» потока в свою очередь делится на один или несколько высокоскоростных каналов и один или несколько низкоскоростных каналов передачи данных. Диапазон «восходящего» потока также делится на один или несколько низкоскоростных каналов передачи данных. Кроме этого может применяться технология эхокомпенсации (Echo Cancellation), при использовании которой диапазоны «восходящего» и «нисходящего» потоков перекрываются (смотрите рисунок 3) и разделяются средствами местной эхокомпенсации.

Рисунок 3

Именно таким образом ADSL может обеспечить, например, одновременную высокоскоростную передачу данных, передачу видеосигнала и передачу факса. И все это без прерывания обычной телефонной связи, для которой используется та же телефонная линия. Технология предусматривает резервирование определенной полосы частот для обычной телефонной связи (или POTS — Plain Old Telephone Service). Удивительно, как быстро телефонная связь превратилась не только в «простую» (Plain), но и в «старую» (Old); получилось что-то вроде «старой доброй телефонной связи». Однако, следует отдать должное разработчикам новых технологий, которые все же оставили телефонным абонентам узенькую полоску частот для живого общения. При этом телефонный разговор можно вести одновременно с высокоскоростной передачей данных, а не выбирать одно из двух. Более того, даже если у вас отключат электричество, обычная «старая добрая» телефонная связь будет работать по-прежнему и с вызовом электрика у вас никаких проблем не возникнет. Обеспечение такой возможности было одним из разделов оригинального плана разработки ADSL. Даже одна эта возможность дает системе ADSL значительное преимущество перед ISDN.

Одним из основных преимуществ ADSL над другими технологиями высокоскоростной передачи данных является использование самых обычных витых пар медных проводов телефонных кабелей. Совершенно очевидно, что таких пар проводов насчитывается гораздо больше (и это еще слабо сказано), чем, например, кабелей, проложенных специально для кабельных модемов. ADSL образует, если можно так сказать, «наложенную сеть». При этом дорогостоящей и отнимающей много времени модернизации коммутационного оборудования (как это необходимо для ISDN) не требуется.

Скорость ADSL соединения

ADSL является технологией высокоскоростной передачи данных, но насколько высокоскоростной? Учитывая, что буква «А» в названии ADSL означает «asymmetric» (асимметричная), можно сделать вывод, что передача данных в одну сторону осуществляется быстрее, чем в другую. Поэтому следует рассматривать две скорости передачи данных: «нисходящий» поток (передача данных от сети к вашему компьютеру) и «восходящий» поток (передача данных от вашего компьютера в сеть).

Факторами, влияющими на скорость передачи данных, являются состояние абонентской линии (т.е. диаметр проводов, наличие кабельных отводов и т.п.) и ее протяженность. Затухание сигнала в линии увеличивается при увеличении длины линии и возрастании частоты сигнала, и уменьшается с увеличением диаметра провода. Фактически функциональным пределом для ADSL является абонентская линия длиной 3,5 — 5,5 км при толщине проводов 0,5 мм. В настоящее время ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с. Общая тенденция развития данной технологии обещает в будущем увеличение скорости передачи данных, особенно в «нисходящем» направлении.

Для того, чтобы оценить скорость передачи данных, обеспечиваемую технологией ADSL, необходимо сравнить ее с той скоростью, которая может быть доступна пользователям, использующим другие технологии. Аналоговые модемы позволяют передавать данные со скоростью от 14,4 до 56 Кбит/с. ISDN обеспечивает скорость передачи данных 64 Кбит/с на канал (обычно пользователь имеет доступ к двум каналам, что в сумме составляет 128 Кбит/с). Различные технологии DSL дают пользователю возможность передавать данные со скоростью 144 Кбит/с (IDSL), 1,544 и 2,048 Мбит/с (HDSL), «нисходящий» поток 1,5 — 8 Мбит/с и «восходящий» поток 640 — 1500 Кбит/с (ADSL), «нисходящий» поток 13 — 52 Мбит/с и «восходящий» поток 1,5 — 2,3 Мбит/с (VDSL). Кабельные модемы имеют скорость передачи данных от 500 Кбит/с до 10 Мбит/с (при этом следует учитывать, что полоса пропускания кабельных модемов делится между всеми пользователями, одновременно имеющими доступ к данной линии, поэтому число одновременно работающих пользователей оказывает значительное влияние на реальную скорость передачи данных каждого из них). Цифровые линии Е1 и Е3 имеют скорость передачи данных, соответственно, 2,048 Мбит/с и 34 Мбит/с.

При использовании технологии ADSL полоса пропускания той линии, с помощью которой конечный пользователь связан с магистральной сетью, принадлежит этому пользователю всегда и целиком. Нужна ли вам линия ADSL? Решать вам, но для того, чтобы вы приняли правильное решение, рассмотрим некоторые преимущества ADSL.

Прежде всего, скорость передачи данных. Цифры были указаны двумя абзацами выше. Причем эти цифры не являются пределом. В новом стандарте ADSL 2 реализованы скорости 10 Мбит/с «нисходящего» и 1 Мбит/с «восходящего» потока при дальности до 3 км, а в технологии ADSL 2+, стандарт которой должен быть утверждён в 2003 году, фигурируют скорости «нисходящего» потока в 20, 30 и 40 Мбит/с (соответственно по 2,3 и 4 парам).

Интернет через ADSL

Для того, чтобы подключиться к Интернет через ADSL , не нужно набирать телефонный номер. ADSL создает широкополосный канал передачи данных, используя уже существующую телефонную линию. После установки модемов ADSL вы получаете постоянно установленное соединение. Высокоскоростной канал передачи данных всегда готов к работе — в любой момент, когда вам это потребуется.

Полоса пропускания линии принадлежит пользователю целиком. В отличие от кабельных модемов, которые допускают разделение полосы пропускания между всеми пользователями (что в значительной мере оказывает влияние на скорость передачи данных), технология ADSL предусматривает использование линии только одним пользователем.

Технология ADSL подключения позволяет полностью использовать ресурсы линии. При обычной телефонной связи используется около одной сотой пропускной способности телефонной линии. Технология ADSL устраняет этот «недостаток» и использует оставшиеся 99% для высокоскоростной передачи данных. При этом для различных функций используются различные полосы частот. Для телефонной (голосовой) связи используется область самых низких частот всей полосы пропускания линии (приблизительно до 4 кГц), а вся остальная полоса используется для высокоскоростной передачи данных.

Многофункциональность данной системы является не самым последним аргументом в ее пользу. Так как для работы различных функций выделены различные частотные каналы полосы пропускания абонентской линии, ADSL позволяет одновременно передавать данные и говорить по телефону. Вы можете звонить по телефону и отвечать на звонки, передавать и принимать факсы, одновременно с этим находясь в сети Интернет или получая данные из корпоративной сети ЛВС. Все это по одной и той же телефонной линии.

ADSL открывает совершенно новые возможности в тех областях, в которых в режиме реального времени необходимо передавать качественный видеосигнал. К ним относится, например, организация видеоконференций, обучение на расстоянии и видео по запросу. Технология ADSL позволяет провайдерам предоставлять своим пользователям услуги, скорость передачи данных которых более чем в 100 раз превышает скорость самого быстрого на данный момент аналогового модема (56 Кбит/с) и более чем в 70 раз превышает скорость передачи данных в ISDN (128 Кбит/с).

Технология ADSL позволяет телекоммуникационным компаниям предоставлять частный защищенный канал для обеспечения обмена информацией между пользователем и провайдером.

Подключение к интернет через ADSL

Не следует забывать и о затратах. Технология подключения к Интернет через ADSL эффективна с экономической точки зрения хотя бы потому, что не требует прокладки специальных кабелей, а использует уже существующие двухпроводные медные телефонные линии. То есть, если у вас дома или в офисе есть подключенный телефонный аппарат, вам не нужно прокладывать дополнительные провода для использования ADSL. (Хотя есть и ложка дегтя. Компания, обеспечивающая вам возможность обычной телефонной связи, должна при этом предоставлять и услугу ADSL.)

Для того, чтобы линия ADSL работала, необходимо не так уж много оборудования. На обоих концах линии устанавливаются модемы ADSL: один на стороне пользователя (дома или в офисе), а другой на стороне сети (у провайдера Интернет или на телефонной станции). Причем пользователю совсем не обязательно покупать свой модем, но достаточно взять его у провайдера в аренду. Кроме того, пользователю для того, чтобы модем ADSL работал, необходимо иметь компьютер и интерфейсную плату, например, Ethernet 10baseT.

По мере того, как телефонные компании постепенно вступают на еще неосвоенное поле передачи данных форматов видео и мультимедиа конечному пользователю, технология ADSL продолжает играть большую роль. Разумеется, через какое-то время широкополосная кабельная сеть охватит всех потенциальных пользователей. Но успех этих новых систем будет зависеть от того, какое количество пользователей будет вовлечено в процесс использования новых технологий уже сейчас. Принося кинофильмы и телевидение, видеокаталоги и Интернет в дома и офисы, ADSL делает данный рынок жизнеспособным и прибыльным как для телефонных компаний, так и для других компаний, предоставляющих услуги в различных областях.

Технология DSL

Технология DSL. Любая технология, прежде всего, предусматривает конкретную физическую модель транспортной среды. Одной из перспективных технологий, позволяющей передавать цифровую информацию по медным проводам (под “медными проводами” обычно понимается телефонная сеть общего пользования – ТФоП или POTS – Plain Old Telephone Service в англ. аббревиатуре) являются технологии DSL (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия).

При использовании технологии DSL (часто используется аббревиатура хDSL , где под буквой “x” понимают одну из возможных подтехнологий, т.е. вариант основной технологии) не требуется строить новую транспортную сеть, т.к. используется уже существующая сеть POTS. Именно в этом и заключается основное экономическое преимущество технологии DSL.

Историю возникновения DSL следует отнести к началу 80-х годов, когда корпорация Bellcore разработала технологию DSL с высокой скоростью передачи данных (high - data - rate DSL - HDSL). Канал HDSL был разработан, чтобы расширить возможности технологии Т1 путем замены кодирования с чередованием полярности элементов на основе представления двух битов в одном четвертичном коде (2 binary 1 quaternary – 2B1Q).

Развитие служб сети Internet, для которых требуется высокая пропускная способность (например, видео), породило спрос на соединения с большей пропускной способностью. Наблюдения показывают, что в основном трафик, получаемый из сети Internet, предназначен для конечного пользователя (нисходящий поток данных), и только небольшой процент составляет трафик, который в действительности поставляется самим пользователем (восходящий поток данных). Вследствие этого был разработан канал АDSL (A – Asymmetric – ассиметричная цифровая пользовательская линия), используемый в традиционных телефонных сетях общего пользования (PSTN – Public Switched Telephone Network).

В технологии АDSL используется метод, позволяющий одновременно использовать ту же самую телефонную линию и для передачи голосовых сигналов, и для передачи данных, не повышая при этом требований к коммутационному оборудованию телефонной сети PSTN. Чтобы зарезервировать канал POTS с частотами до 4 кГц (в телефонии установлена полоса голоса в 4 кГц), дополнительно используется мультиплексирование с частотным уплотнением каналов (FDM – Frequency - Division Multiplexing). При этом цифровые потоки (data) передаются на частотах свыше 4 кГц (обычно, начиная с 25 кГц).

Из-за постоянного снижения ограничений на расстояние в технологии DSL и роста доступной пропускной способности, интерес к средствам DSL в последние годы возрос. Прежде чем говорить о DSL, приведем основные разновидности технологии DSL.

• АDSL – наиболее распространенная технология DSL, поскольку она ассиметрична. Это означает, что скорость загрузки данных в компьютер (модем) пользователя выше скорости загрузки данных в удаленный компьютер. Для кодирования данных в технологии АDSL используются методы САР (Carrier less Amplitude and Phase modulation – амплитудная и фазовая модуляция без несущей). Метод САР не является стандартизированным методом для канала DSL, а вот ДМТ был стандартизирован институтом ANSI (ANSI T1.413) и международным союзом ITU (ITU G.992.1).
• EtherLoop – запатентованная технология компании Elastic Network – сокращение от Ethernet local loop – абонентский канал сети Ethernet. В технологии EtherLoop применяется усовершенствованный метод модуляции сигнала, который сочетается с полудуплексным разбиением на пакеты, характерным для сети Ethernet. Модемы EtherLoop гарантируют ВЧ сигналы только на время посылки. Остальное время в них используются низкочастотные управляющие сигналы. Из-за полудуплексной природы технологии EtherLoop постоянную пропускную способность можно поддерживать либо только в нисходящем, либо только в восходящем потоке. Система Nortel изначально планировалась для скоростей в диапазоне 1,5 … 10 Мбит/с, в зависимости от качества линии связи и ограничений по расстоянию.
• G.L.te – версия ADSL с низкой скоростью передачи данных. Является дополнением к стандарту ANSI T 1.413. В комитете по стандартам ITU она известна как G .992.2. В ней, как и в ADSL используется модуляция DMT, но в здании абонента не устанавливается разветвитель сети POTS (обычно разветвление сигнала выполняется средствами местной станции АТС).
• G.SHDSL – этот канал был определен в стандарте G.991.2 международного союза ITU как высокоскоростная цифровая абонентская линия на одной витой паре проводов. Технология G.SHDSL является симметричной, что позволяет передавать с одинаковой скоростью данные в прямом и реверсном потоках, что очень важно, т.к. она призвана заменить старые телекоммуникационные технологии, такие как T1, E1, HDSL, HDSL2, канальную технологию DSL (SDSL), ISDN и DSL на основе ISDN (IDSL).
• HDSL – этот канал работает на скорости 1,54 Мбит/с и имеет радиус действия порядка 2750 м на проводе сечением 0,5 мм 2 . В технологии HDSL используется модуляция с линейным кодированием 2B1Q.
• GDSL 2 – эта технология разрабатывалась для того, чтобы обеспечить передачу сигнала Т1 по проводам одной пары. Технология создавалась для работы на скорости 1,544 Мбит/с. Она может обеспечить работу всех служб, которые предлагаются технологией HDSL.
• TDSL – в этой службе DSL, основанной на технологии ISDN, используется линейное кодирование 2B1Q и, как правило, поддерживается скорость передачи данных 128 кбит/с. Служба IDSL работает на одной паре проводов, а сам канал может иметь длину вплоть до 5800 м.
• RADSL - используются во всех RADSL модемах, но она особым способом связана с запатентованным стандартом модуляции, разработанным компанией Globespan Semiconductor. В ней используются DMT-модемы стандарта САР.Т1.413. Скорость по восходящей линии связи зависит от скорости передачи по нисходящей линии связи, которая, в свою очередь, зависит от состояния линии и значения S/N (отношения сигнал/шум).
• SDSL – технология предусматривает постоянную скорость передачи данных и не имеет существующих стандартов, в силу чего используется редко.
• VDSL – сверхскоростной канал DSL для передачи данных (Very - high - data - rate DSL) – относительно новая технология, разработанная для повышения доступной скорости передачи данных (вплоть до 52 Мбит/с). В технологии VDSL используются преимущества оптоволоконной связи и выгоды от размещения конечного оборудования ближе к абоненту. Размещая конечное оборудование в офисах и многоквартирных зданиях, можно сократить длину локальной линии связи (т.е. абонентского канала), что позволит увеличить скорость. В технологии VDSL предполагается работа как в ассиметричном, так и в симметричном режимах.

В табл.1 приведено сравнение некоторых разновидностей технологий DSL и показаны их наиболее важные характеристики, поддающиеся сравнению.

Методы кодирования в технологии DSL

В технологии DSL наибольшее распространение получили три основных метода кодирования, кратко рассмотренные ниже.

1) Квадратурная амплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation - QAM) соответствует изменению (фиксированному смещению) амплитуды и фазы сигнала различным значениям битов. Название квадратурная амплитудная модуляция (т.е. QAM) возникло потому, что сигналы отличаются по фазе на 90 о, и 4 такие фазы (отсюда и квадратурная ) вместе составляют 360 o , или полный цикл. На рис.1 (созвездие QAM) показано кодирование QAM с тремя битами на бод (состояния сигнала описываются различными амплитудами и фазами). В каждом из направлений (0 о, 90 о, 180 о и 270 о) находятся две точки, соответствующие двум возможным значениям амплитуды, что дает в результате восемь различных состояний. Если есть восемь уникальных состояний, то в каждом из них можно передать по 3 бита (2 3 = 8).

В табл.2 показаны возможные значения для кодирования 8 QAM (8 возможных битовых комбинаций). Чем больше различных фазовых смещений и уровней амплитуды используется, тем больше битов информации можно включить в каждую точку или символ. Проблемы возникают тогда, когда точки созвездия размещены настолько близко, что из-за шумов на линии или в приемном оборудовании невозможно отличить одну точку от другой.

2) Кодирование САР – это адаптивная форма кода QAM. Этот метод позволяет корректировать значения символов, учитывая состояние линии (например, шумов) в начале соединения. При кодировании с помощью данного метода из полученной на выходе волны удаляется несущая частота. В методе САР частотное уплотнение (FDM) обеспечивает поддержку трех подканалов – телефонного канала (POTS), канала передачи нисходящего потока данных (downstream) и канала передачи восходящего потока данных (upstream).

Голосовые сигналы занимают стандартную полосу частот 0…4 кГц (см. рис.2). В методе САР осуществляется адаптация скорости передачи, исходя из состояния канала, путем модификации номера битов или цикла (т.е. размер созвездия + скорость передачи битов несущих в бодах). На это указывают различные пары несущих частот (например, 17 кГц и 136 кГц).

На рис.2 показан частотный спектр САР-модуляции. Поддерживается доступ в двух частотных диапазонах: 25-160 кГц для upstream и 240-1100 кГц (вплоть до 1,5 МГц) – для downstream.

3) Кодирование DMT (Discreate Multi - Tone modulation 0 дискретная многочастот- ная (многотоновая) модуляция) – метод передачи сигналов, в котором полная полоса пропускания делится между 255 поднесущими или подканалами с шириной полосы пропускания в 4 кГц каждая. Первый канал поднесущей используется для передачи традиционного голосового сигнала и сети POTS. Данные upstream обычно передаются по каналам 7-32 (26-128 кГц), а данные downstream – по каналам 33-250 (138-1100 кГц). В действительности, метод DMT является разновидностью уплотнения FDM. Поток входящих данных делится на N каналов, имеющих одинаковую пропускную способность, но разную среднюю частоту несущей. Использование нескольких каналов с узкой полосой пропускания дает следующие преимущества:

• какими бы ни были характеристики линии, все каналы остаются независимыми, поэтому их можно декодировать по отдельности;
• при использовании DMT коэффициент передачи подбирается таким образом, чтобы каждый канал при наличии шума мог функционировать независимо; в этом методе изменяется количество битов на подканал или тон. В результате снижается общее воздействие шума при импульсной помехе на постоянной частоте.

Основными характеристиками метода DMT являются:

На рис.3 показан частотный спектр для модуляции DMT.

Типовое включение абонентского оборудования для одновременного просмотра TV программ и доступа к Internet показано на рис.4.

Разделительный фильтр (частота разделения обычно располагается в диапазоне 6…8 МГц) иногда необоснованно называют сплиттером. По-существу, это частотный диплексер, в составе которого параллельно включены ФНЧ (фильтр нижних частот) и ФВЧ (фильтр верхних частот). В частности, такую схему проводки осуществляет компания “Стрим-ТВ”.

На рис.5,6 проиллюстрированы общие возможные схемы физической прокладки проводки в помещении клиента. На рис.5 в абонентском оборудовании (СРЕ – Customer Premises Equipment) имеются интегрированные разветвители сети POTS, а на рис.6 показана линия, которая разветвляется на устройстве NID (Network Interface Device - устройство сетевого интерфейса, обычно являющееся точкой входа в здание абонента. В этой точке локальная линия связи переходит в проводку здания). В последнем случае сигнал (см. рис.6), подаваемый на обычный телефон, проходит через ФНЧ, а элементы данных, подаваемых на ответвления, проходят через ФВЧ. Такой подход гарантирует, что в обоих случаях будут получены необходимые сигналы. Обе топологии используются в зависимости от того, где должна ветвиться линия и где физически будут размещаться провода.

Помехоустойчивость DSL оценивается по критерию частоты появления ошибки (BER – Bit Error Rate) BER≤10 -7 . При понижении S/N (Signal - to - Noise) в потоке данных появляется чрезмерное количество ошибок. Под запасом помехоустойчивости понимается разница в S/N (в dB) для реальной линии и для BER =10 -7 . При понижении S/N (Signal - to - Noise) в потоке данных появляется чрезмерное количество ошибок. Под запасом помехоустойчивости понимается разница в S/N (в dB) для реальной линии и для BER =10 -7 .

В любой момент времени в линии может изменяться как уровень сигнала, так и уровень шума, вследствие чего будет изменяться и реализуемое значение S/N. Отметим, что чем выше скорость передачи в канале DSL, тем ниже значение S/N, и чем ниже скорость передачи в канале DSL, тем выше S/N. Следовательно, предел помехоустойчивости будет ниже в более длинных кабелях (снижение уровня сигнала и увеличение шумов) или при более высокой скорости передачи в канале DSL.

Технология DSL с адаптацией скорости передачи (rate adaptive DSL - RADSL) – это технология, в которой скорость передачи корректируется так, чтобы можно было сохранять необходимое значение помехоустойчивости, что позволяет поддерживать значение BER ниже 10 -7 . Испытания показывают, что оптимальные значения запаса помехоустойчивости для служб DMT составляют по 6 dB как для downstream, так и для upstream. Не стоит конфигурировать службу DSL с запасом помехоустойчивости, превышающим оптимальное значение в силу того, что система для обеспечения указанного предела будет готовиться к соединению с очень низкой скоростью передачи данных по каналу DSL. Не следует также задавать и слишком низкое значение предела помехоустойчивости (например, 1 dB), т.к. незначительное увеличение уровня шума приведет к чрезмерному количеству ошибок и процессу повторной подготовки к установлению соединения на более низкой скорости передачи по каналу DSL.

Помехоустойчивость канала DSL увеличивается при сокращении расстояния (понижается уровень шума) и увеличении диаметра провода (снижаются потери). Разумеется, что увеличение уровня мощности в линии связи также увеличит S/N, но может привести к интерференции с сигналами других служб в этом же кабеле.

Исправление ошибок в прямом направлении (FEC – Forward Error Correction) осуществляется математически на принимающем конце канала передачи без запроса на повторную передачу ошибочных данных, что позволяет эффективно использовать пропускную способность для данных пользователя. Тем не менее отметим, что даже в ситуации, когда при передаче ошибки не возникает, использование метода FEC приводит к некоторому снижению пропускной способности, т.к. при этом добавляются ненужные служебные сигналы. Отношение числа исправленных ошибок к числу неисправленных показывает эффективность алгоритма исправления ошибок или относительную интенсивность ошибок. С применением метода FEC связано использование двух основных технологий: добавление байтов FEC и перемежение.

Байты FEC также называются контрольными байтами или избыточными байтами . Байты FEC добавляются к потоку данных пользователя, предоставляя тем самым возможность установить наличие ошибочных данных. Во многих системах можно выбрать следующее число байтов FEC: 0 (отсутствуют), 2, 4, 8, 12 или 16. Очевидно, что чем больше байтов FEC, тем больше эффективность исправления ошибок. Тем не менее, следует учитывать, что чем больше количество байтов FEC, тем бо льшая часть полосы пропускания канала связи будет занята только служебными сигналами, что очень не эффективно для малозашумленных каналов. Можно добавить, что 16 байтов на фрейм (204 – 16 = 188 байт полезной информации) на скорости передачи 256 кбит/с занимают в процентном отношении бо льшую часть полосы пропускания, чем тоже количество байтов FEC на скорости передачи 8 Мбит/с.

В большинстве систем служебные сигналы FEC выделяются и вычитаются из общего потока перед тем, как сообщать о скорости передачи в канале DSL. Таким образом, наблюдаемая скорость передачи в канале DSL – это, в действительности, доступная пользователю пропускная способность.

Перемежение – это процесс перестановки пользовательских данных в определенной последовательности, используемый с целью минимизации появления последовательных ошибок в алгоритме FEC Рида-Соломона (Reed - Solomon - RS) на принимающем конце канала. Эффективность использования алгоритма RS при возникновении единичных или разнесенных во времени ошибок (не идущих последовательно) оказывается выше.

Если в линии передачи на медном проводе возникает шумовой выброс, он может воздействовать на несколько последовательно расположенных битов данных, что приведет к появлению последовательно расположенных ошибочных битов. Поскольку в передатчике данные перемежаются, то при устранении перемежения данных в приемнике не только восстанавливается исходная последовательность битов, но и происходит разнесение ошибочных битов во времени (ошибочные биты появляются в различных байтах). Следовательно, ошибочные биты уже не идут последовательно, и процесс FEC с алгоритмом RS работает более эффективно.

Уровни мощности сигнала в каналах DSL значительно выше тех, которые применяются при передаче голосовых данных. Это объясняется тем обстоятельством, что погонное затухание телефонной линии очень быстро увеличивается с ростом частоты. Так, например, чтобы нормально принять сигнал на конце линии длиной 5…6 км, потребуется мощность порядка 15…20 dBm (дБмВт) – количество децибел (dB или дБ), отсчитываемых от мощности, равной одному милливатту, рассчитываемой на сопротивлении в 600 Ом.

Уровни мощности широкополосных сигналов обычно измеряют в dBm/Гц (дБмВт/Гц). Эту величину называют спектральной плотностью мощности (PSD – Power Spectral Density):

Формула (1) справедлива для полосы канала в 1 МГц, т.е. применима только к каналу ADSL.

Не вдаваясь в технические особенности констатируем, что на работоспособность DSL каналов играют следующие факторы:

Потери кабеля увеличиваются с ростом частоты, прежде всего, из-за емкостной проводимости, распределенной вдоль линии передачи (Y С = jω С ).

Заметим также, что сопротивление медного провода значительно изменяется при колебаниях температуры окружающей среды, особенно при прокладке кабелей по телеграфным столбам, когда они находятся на солнце. Следовательно, при некоторых топологических условиях характеристики DSL канала связи могут сильно изменяться в зависимости от времени суток. С ростом температуры сопротивление провода растет. Растут и потери. А с ростом сопротивления (и связанных с ним потерь) значение S/N уменьшается в силу уменьшения уровня сигнала.

Заключение

Технологию DSL можно считать полноправной технологией, которую можно использовать на участках “последней мили” для широкополосных сетей. В различных сценариях могут использоваться отдельные разновидности технологии DSL, что зависит преимущественно от требований к расстоянию и пропускной способности. Существует множество факторов, влияющих на качество соединения, и для того, чтобы улучшить скорость передачи данных по каналу DSL и запас отношения S/N, необходимо настраивать множество параметров. Решение кроется в понимании технологии и того, какие факторы какую роль играют в соединении.

Топологии сетей DSL у различных провайдеров услуг могут сильно отличаться, поэтому не стоит думать, что если абонентское оборудование (СРЕ) для сети DSL работает на одной несущей, то оно будет работать и на другой. У разных топологий есть свои преимущества и свои недостатки, но все топологии все же широко используются.

Под ADSL понимается несимметрический метод доступа к глобальной информационной сети Интернет. Это так называемая ассиметричная система, которая и позволяет работать с подключениями со скоростью до восьми Мбит в секунду. Так, ADSL, скорость передачи данных через которую рассчитан до одного Мбита в секунду, действует на расстоянии более пяти километров.

Вот давайте и рассмотрим, что это за тип подключения и как он в действительности работает.
Итак, прежде, чем коснуться самого понятия ADSL, давайте немного окунемся в историю. Это сегодня скоростные соединения не вызывают удивления, а воспринимаются как нечто обыденное и положенное привилегированное свойство современности. Но для того, что конечный потребитель получил возможность пользоваться этим ресурсом, разработчикам пришлось потрудиться в поте лица и создать совершенный вариант.

Впервые идея о создании высокоскоростных соединениях, как таковых, появилась именно в восьмидесятых годах, когда об Интернете даже никто и не помышлял. Высокоскоростное соединение требовалось для улучшения и оперативности передачи данных по медным проводам в телефонии.

Спустя некоторое время народ столкнулся со знакомством с компьютерной техникой, понятием Интернет. Вот тут и потребовалась разработка именно ресурса для быстрой передачи информационных электронных единиц между различными службами интерактивации, видео-игровыми продуктами, а также для доступа к иным сетевым локальным системам.

Современная ADSL-технология – это сеть, которая основана на цифровой линии абонента, через которую и осуществляется подключение к Интернет ресурсу через каналы телефонной связи. Так как эти телефонные линии используют в свое работе аналоговый сигнал для возможности передачи голосовых сообщений, АDSL его трансформирует в цифровой формат и передает непосредственно на компьютер.

Если ранее используемые модемы типа Dial-up блокировали телефонную линию, то именно своевременная АДСЛ позволяет одновременно использовать и аналоговый сигнал и цифровой одновременно.

Итак, вся суть АДСЛ нового поколения заключается в том, что пользователь компьютерной техники имеет возможность загружать очень большой объем информации и сохранять его на жестком диске либо просто просматривать, а передавать от себя в виде запросов минимум информации. Иными словами максимальный трафик – минимальный нисходящий трафик – это принцип работы современной АДСЛ-технологии.

Естественно, что входящим трафиком являются видео файлы, медиа-продукты, программные приложения, графические элементы. К нисходящему трафику зачисляют лишь технически важную информацию на уровне команд и различных запросов, электронных писем и некоторые иные второстепенные составляющие работы с Интернетом.

Итак, асимметричность, о которой идет речь, подразумевает скорость подключения абонента значительно выше, чем скорость трафика от самого пользователя. Асимметричная система скоростного подключения на сегодня является самой бюджетной и экономной. В работе эта система применяет те же самые медные телефонные провода. Единственное, что изменилось по сравнению с первыми образцами, так это количество витых пар в них, этот факт не потребовал никаких действий в направлении модернизации коммутаторов и мероприятий по их реконструкции.

Современная АДЛС-ка очень быстро подключается, ее воспринимают все виды современных модемов. Но все же для оптимального подключения этой системы используют специальные типы модемных устройств. В этот список включены модемы, подключаемые через USB-порты, устройства на подобии интерфейса Ethernet, а также роутеры и маршрутизаторы с самой схемой Ethernet, подходят также профильные модемы, маршрутизаторы для Wi-Fi.

Нередко используются также и дополнительные элементы в виде сплиттеров и микрофильтров, они подбираются под тип телефонного кабеля. Сплиттеры используются тогда, когда сделан отвод кабеля в целях развода канала модема и самого телефона. В иных случаях подходят для установки микрофильтры, на каждый телефон в помещении устанавливается по одному такому элементу.

Применение сплиттеров позволяет не допустить помех в работе телефона и модема, которые работают, казалось бы, в одной связке, но один аппарат принимает голосовые звонки, другой дает возможность подключиться к Интернету.

Устройства сплиттеров компактны и нисколько не мешают своим присутствием. Это миниатюрный коробочек, имеющий три разъема легкого веса.
Технологию АДЛС в современное время рекомендует использовать каждый второй провайдер Интернета. Естественно, что виды и тарифы подключения к глобальной информационной сети классифицируются в зависимости от региональной предрасположенности абонентов-пользователей ПК. Да и зона покрытия имеет важное значение.

При проведении сети неуместно сегодня покупать все – и модем, и роутер, и маршрутизатор, и сплиттеры. Всю необходимую аппаратуру провайдер сети предлагает сегодня арендовать, в этот перечень также входит и АДСЛ-модем. Если договор на оказываемые услуги расторгается, то все оборудование возвращается провайдеру в целостности и сохранности.

Это самый дешевый способ использования интернет сети как таковой. Пользователь платит лишь за само соединения, не неся расходы на покупку всей необходимой аппаратуры для подключения.

Итак, мы убедились в том, что АДЛС — это ничто иное, как самый быстрый, качественный и самый дешевый метод подключения к Интернету. Каждый пользователь, используя такой тип подключения должен иметь свой аккаунт, который закрепляет за ним сам провайдер. Активация оного выполняется в течение двенадцати дней после регистрации. Если в регионе действует нормальное бесперебойное покрытие, то эта процедура не превышает двух часов.
Перед использованием ДДЛС-технологии провайдер в обязательном порядке проверяет телефон на наличие уже используемых элементов этой же АДЛС. Если покрытие недостаточно эффективно, то вряд ли придется вообще когда-либо воспользоваться высокоскоростным подключением к сети.

Чтобы воспользоваться этой самым АДЛС подключением, следует сперва все элементы правильно подключить и настроить. Итак, подключаются к телефону модем, сплиттеры, микрофильтры, устанавливаются драйвера на компьютерный носитель информации, выставляются сетевые параметры модема в используемом браузере для пользования просмотра сайтов, располагающихся в интернет среде.

Теперь давайте коснемся вопроса преимуществ современной скоростной технологии подключения к глобальной информационной сети, которое делает использование Интернета многократно эффективным и элементарно простым.

Итак, к самым главным преимуществам АДЛС-ки отнесена высокая скорость передачи информационных электронных данных. Для того, что отправить или получить необходимый файл, не нужно долго ждать соединения, происходит оно мгновенно.

Данный вид технологии постоянно развивается и потребителю предлагаются боле и более большие скорости соединения.
Вторым плюсом современной АДЛС-ки является тот момент, что телефон работает телефоном, а модем модемом, работа этих устройств друг другом не перебивается. Использование АДЛС-ки не требует установки габаритного оборудования, прокладки кабеля до абонента. Помехи на телефонной линии отсутствуют в принципе.

АДЛС – это надежная стабильная система, которая не дает сбоев, которая не требует переподключения, пользователь при таком подключении может сидеть в интернет пространстве круглосуточно. Это самый эффективный метод подключения к интернету, альтернатив которому нет.
Минимальные расценки на подключение АДЛС-ки, установку модема с роутером щадят семейный бюджет. Несмотря на такие преимущества, эта технология все-таки имеет и свои современные недостатки.

Никто из пользователей такого подключения не защищен от перекрестных подключений к сети и иных пользователей Интернета. Если к такой сети подключаются десятки и сотни абонентов, о большой скорости и говорить не приходится. Естественно, что ем больше потребителей, тем ниже.
К недостаткам также можно отнести и низкую скорость передачи файлов. Получать и быстро просматривать информацию хорошо, но вот отправлять не слишком удобно. Так что имейте в виду при желании воспользоваться высокоскоростной моделью подключения, что она нацелена не на отправку данный, а на их постоянное получение в большом объеме.

Скорость такой совершенной системы, как АДЛС зависит в большинстве случаев не от ее совершенства, а от многих побочных факторов. А это является главной предпосылкой, чтобы сеть прокладывал н специалист, который оценит эффективность покрытия, правильно подключит все элементы и добьется качественного результата.

На качество связи влияет состояние абонентской линии. То есть речь идет о наличии кабельных отводов, их исправности, диаметре провода и протяженность, которая может достигать несколько километров. Если сигнал сбивается, это говорит о слишком длинной абонентской линии, устранить этот дефект можно большим диаметром провода.

Отлично работающая АДЛС-ка имеет длину пять километров. Это самая скоростная система, как уже говорилось выше. Она позволяет передавать данные со скоростью в 2048 Мгиб в секунду.

Если протяженность провода не зашкаливает, то пользователь практически не ограничен ни в чем – ни в скорости, нив количестве иных подключенных абонентов, а также мобильных телефонов, планшетов и других современных гаджетов.

Специалисты-разработчики говорят о том, что АДЛС еще не до конца исчерпала свой ресурс и есть перспективные планы ее развитие в будущем.
Вот и разобрались мы с вами, что такое современная технология подключения к интернету – АДЛС, в чем заключаются ее преимущества и недостатки, почему многие сегодня делают акцент именно на этот типе создания сети.

Если вы решили подключить свой компьютерный прибор к сети, не ищите способа лучше, его не существует сегодня. Очень многие пользователи персональных компьютеров в этом убедились. Этим методом пользуются не только частные лица, но и крупные компании, которым приходится ежедневно работать с большим объемом информационного потока.

Доверьтесь предложениям специалистов, опробуйте этот способ на практике, и вы убедитесь, что это на сегодня предел совершенства в вопросе достижения скорости подключения и соединения абонентов с виртуальным пространством.

Надеемся, что информация, изложенная в этой статье, была вам понятна, и вы сделали для себя правильные выводы. Пользоваться нужно в современное время самыми продвинутыми качественными системами связи, одной из которых, как раз таки, и является вышерассмотренная АДЛС-технология.

Здравствуйте Ирина!

В принципе, фильмы онлайн можно смотреть при любых скоростях.

Другой вопрос, сколько это будет стоить нервов и здоровья при очень маленьких скоростях.

Приведу пример конкретно для Вашей скорости приема в цифрах. В цифры не вникайте, главное смысл.

Судя по обозначению 1.55 M b/s, у Вас скорость 1.55 Мегабайт в секунду. Большая буква «M» об этом говорит.

Фильмы онлайн, в зависимости от формата (у меня в «Дополнительных материалах» есть ссылка на мой урок на эту тему, по фильмам, в частности) и качества размер фильма онлайн среднего качества может составлять от 300 Мегабайт до 5000 Мегабайт.

Возьмем что-нибудь среднее, например размер фильма 1000 Мегабайт.

Как происходит просмотр фильма онлайн?

Когда вы заходите на страницу просмотра фильма, у Вас на экране появляется плеер для просмотра с кнопками «Пауза», «Воспроизведение», «Стоп».

Когда Вы нажимаете «Воспроизведение», начинается закачка фильма на Ваш компьютер.

Как только очень маленькая часть фильма, которую плеер уже способен воспроизвести закачается на Ваш компьютер, плеер (через несколько секунд) начинает показывать Вам фильм.

Причем остальные части фильма продолжают качаться в фоновом режиме.

Получается, что фильм еще весь не закачался, а Вы его уже смотрите.

Так вот проблема маленьких скоростей приема заключается в том, что пока Вы просматриваете первую скаченную часть, следующая не успевает закачаться на Ваш компьютер. Тогда начинаются «Тормоза». Что бъет по нервам.

Но и в этом случае есть выход. Правда требует некоторого времени. Вы ставите плеер на «Паузу» и занимаетесь другими делами. Минут через 5-10 включаете воспроизведение и нормально смотрите фильм.

Теперь по Вашим скоростям.

Грубо говоря фильм, размером 1000 Мегабайт должен скачаться за

1000Mb / 1.55Mb/c = 645 секунд = 10 минут

Судя мо моим наблюдениям, это довольно комфортный просмотр фильма среднего качества.

Теперь немного дегтя в бочку меда.

Скорость приема 1.55 Mb/s совсем не означает, что с такой скоростью будет скачиваться фильм.

1. Помимо полезной информации (самого фильма) в канале связи идет много служебной информации.

2. Много зависит от загруженности того сайта, с которого Вы смотрите фильм.

3. Много зависит от загруженности каналов, по которым Вы получаете информацию.

4. Много зависит от того, насколько загружен непосредственно Ваш компьютер — сколько программ и процессов загружены и насколько они «выедают» память и ресурсы самого процессора.

5. Какого качества фильм Вы просматриваете — низкого, среднего или высокого.

Вобщим делаем скидки на факторы, от которых мы не зависим и получается (по опыту) где-то 20 — 40 минут.

Но, это тоже приемлемо. В конце концов на плеере есть кнопка «Пауза».

Ну и напоследок. Весь фильм, на самом деле, на компьютер не скачивается. Только части. Просмотренные части автоматически удаляются.

С уважением, Олег