Начало Глобальные сети

Аппаратура абонентского доступа. Устройства xDSL

Для подключения абонентов даже в настоящее время в подавляющем большинстве случаев используется исключительно медный провод. Эти две особенности и вызвали появление терминов абонентская линия "последняя миля" и привели к появлению технологий DSL и V90.

Модемы V.90

Производительность модемов тональной частоты (аналоговые модемы) к середине 1990-х годов практически достигла теоретического предела для реальных каналов:

V = F log₂ (1 + S/N)

Решающими факторами в появлении новой модемной технологии стали:

• существенная асимметрия трафика Internet
• практически повсеместное (на западе) внедрение цифровых АТС
• цифровые АТС и новые модемные технологии

Рекомендация V. 90

Рекомендация V. 90 (09.1998) имеет название — «Цифровой и аналоговый модемы предназначенные для передачи данных по телефонным сетям общего пользования со скоростями до 56 000 бит/сек в направлении абонента, и до 33 600 в направлении от абонента». Отличие заключается в том, что принимаемый сигнал аналоговый модем V. 90 подвергает аналогово-цифровому преобразованию с частотой 8 кГц. Схема амплитудно-фазовой модуляции в данном случае не используется. Скорость выбирается из диапазона 28 000—56 000 бит/сек с шагом 1333 бит/сек.

Перспективы дальнейшего развития модемов ТЧ

Рекомендация V. 92 обеспечивает три новых важных свойства этих модемов:

• увеличение на 40% скорости передачи данных в направлении пользователь-сеть
• значительное сокращение времени установления соединения
• обеспечение возможности пользователя отвечать на входящие телефонные звонки без прерывания сессии Internet

Рекомендация V. 44 определяет новые, более эффективные алгоритмы сжатия информации основных форм Internet. Рекомендация V. 59 определяет modem managed objects (MMO) — алгоритмы формы и методы получения данных о характеристиках модема и параметрах соединения.

Цифровая абонентская линия

Основная идея технологии DSL заключается в использовании кабельной инфраструктуры PSTN для обеспечения высокоскоростной передачи данных и сохраняет выполнение прежних функций этой сети — обеспечение телефонной связи (plain old telephone service, POTS).

Проблемы передачи информационного потока по коммуникациям PSTN

Неравномерное по частоте ослабление сигнала в линии. Перекрестные искажения соседних каналов. Затухание сигнала в линии из-за омического сопротивления соединительных проводов. Для обеспечения решения этих проблем с помощью специальных алгоритмов модуляции спектр сигнала пришлось ограничить.

Алгоритмы модуляции технологий xDSL

Спектральной эффективностью q называют отношение информационной скорости к ширине спектра модулированного информационного сигнала.

Алгоритм 2B1Q

Модуляционная схема 2B1Q обеспечивает спектральную эффективность модулированного сигнала 2 бита/Гц. К достоинствам этого алгоритма модуляции относятся наличие стандартизирующего документа спецификация ANSI T1. 601 (1988 год), простота и дешевизна реализации. К недостаткам этой модуляционной схемы следует отнести невысокую спектральную эффективность и, следовательно, ограниченные возможности для передачи информационного сигнала по зашумленным линиям.

Алгоритм амплитудно-фазовой модуляции (QAM)

Для кодирования информации используются два параметра несущего сигнала. Для обозначения различных вариантов амплитудно-фазовой модуляции используют аббревиатуру QAMn. Цифрой n обозначают число возможных различных значений информационного сигнала. Например, QAM64 обозначают амплитудно-фазовую модуляцию с 64-мя возможными значениями информационного сигнала. В ряде случаев для кодирования данных DSL используется алгоритм квадратурной фазовой манипуляции Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).

Алгоритм амплитудно-фазовой модуляции с подавлением несущей(САР)

Из спектра информационного сигнала исключается составляющая, которая соответствует частоте несущего колебания QAM. К достоинствам этого алгоритма модуляции относятся большая спектральная эффективность, относительная простота и дешевизна реализации. В некоторых реализациях приемник CAP может взаимодействовать с передатчиком QAM.

Многочастотный алгоритм discrete multitone (DMT)

Данный алгоритм использует не одну, а много частот несущих колебаний. При использовании этого алгоритма модуляции весь расчетный частотный диапазон линии делится на несколько участков шириной по 4кГц. На чистых каналах с малым уровнем шумов могут быть использованы алгоритмы с большими значениями q, например, QAM 64, на более зашумленных участках могут быть использованы более простые модуляционные схемы, например QPSK.

Алгоритм orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)

Является упрощенным вариантом алгоритма DMT. В отличие от DMT, алгоритм OFDM использует единое значение спектральной эффективности q для всех частотных каналов.

Обзор технологий DSL

Технология HDSL (High Bit Rate DSL) появилась раньше всех остальных технологий xDSL. Для передачи данных устройства HDSL используют 2 или 3 пары проводов.

Технология SDSL (Symmetric DSL) представляет собой разновидность HDSL Отличие заключается в том, что для передачи данных устройства SDSL используют только одну пару проводов.

Технология MSDSL (Multirate SDSL) возможность выбора для использования одной из нескольких возможных (обычно 8) линейных скоростей.

Технология ADSL(Asymmetric DSL) разрабатывалась специально для обеспечения клиентского доступа к информационным ресурсам сети Internet. В направлении абонента эта скорость может достигать 8 Мбит/сек . В противоположном направлении 1.5 Мбит/сек. Обеспечение возможности использования одной пары проводов для передачи данных и ведения телефонных разговоров наличие стандартизирующих документов. В 1995 ANSI опубликовал первый вариант стандарта ADSL (ANSI Standard T1.413). В июне 1999 ITU-T опубликовал два международных стандарта для ADSL низкоскоростной G.lite (G.992.2) и G.dmt (G.992.1). ATM Forum определил ADSL в качестве протокола физического уровня.

Технология RADSL(Rate Adaptive DSL) позволяют динамически изменять информационную скорость в зависимости от изменений параметров линии.

Технология VDSL(Very high rate DSL) обеспечивает передачу данных по медному проводу со скоростью 51—55 Мбит/сек на расстояние до 300 метров. Предполагается, что ранние версии VDSL будут использовать такую же схему частотного разделения потоков, какая применяется в технологии SDSL.

Предыдущая лекция Промышленные последовательные интерфейсы

Следующая лекция Цифровые сети. Рекомендации G.703, G.704

Ссылки по теме:

• Модемные 56 Кбит технологии. Что это такое (Х2, 56Kflex, V.90)
• Модемная технология K56flex
• ITU Press Release
• CSR Standards News from the Committees Reported on in Communications Standards Review