Тема 2.9 Обладнання цифрових мереж та АТМ

ADSL

ADSL (англ. Asymmetric Digital Subscriber Line - асиметрична цифрова абонентська лінія) - модемна технологія, в якій доступна смуга пропускання каналу розподілена між вихідним і вхідним трафіком асиметрично. Так як у більшості користувачів обсяг вхідного трафіку значно перевищує обсяг вихідного, то швидкість вихідного трафіку значно нижче. Це обмеження стало незручним з поширенням пірінгових мереж і відеозв'язку.

Організація

Передача даних за технологією ADSL реалізується через звичайну аналогову телефонну лінію за допомогою абонентського пристрою - модема ADSL і мультиплексора доступу (англ. DSL Access Multiplexer, DSLAM), що знаходиться на тій АТС, до якої підключається телефонна лінія користувача, причому включається DSLAM до устаткування самої АТС. В результаті між ними виявляється канал без будь-яких притаманних телефонної мережі обмежень. DSLAM мультиплексируются безліч абонентських ліній DSL в одну високошвидкісну магістральну мережу.

Також вони можуть підключатися до мережі ATM по каналах PVC (постійний віртуальний канал, англ. Permanent Virtual Circuit) з провайдерами послуг Internet та іншими мережами.

Варто зауважити, що два ADSL-модему не зможуть з'єднатися один з одним, на відміну від звичайних dial-up-модемів

Принцип дії

Технологія ADSL являє собою варіант DSL, в якому доступна смуга пропускання каналу розподілена між вихідним і вхідним трафіком несиметрично - для більшості користувачів вхідний трафік значно більше істотний, ніж вихідний, тому надання для нього більшої частини смуги пропускання цілком виправдано (винятками з правила є пірингові мережі, відеодзвінки та електронна пошта, де обсяг і швидкість вихідного трафіку бувають важливими). Звичайна телефонна лінія використовує для передачі голосу смугу частот 0,3... 3,4 кГц. Щоб не заважати використанню телефонної мережі за її прямим призначенням, в ADSL нижня межа діапазону частот знаходиться на рівні 26 кГц. Верхня ж межа, виходячи з вимог до швидкості передачі даних і можливостей телефонного кабелю, становить 1,1 МГц. Ця смуга пропускання ділиться на дві частини - частоти від 26 кГц до 138 кГц відведені вихідному потоку даних, а частоти від 138 кГц до 1,1 МГц - вхідному. Смуга частот від 26 кГц до 1,1 МГц була вибрана не випадково. Починаючи з частоти 20кГц і вище, загасання має лінійну залежність від частоти.

Такий частотне поділ дозволяє розмовляти по телефону, не перериваючи обмін даними по тій же лінії. Зрозуміло, можливі ситуації, коли або високочастотний сигнал ADSL-модему негативно впливає на електроніку сучасного телефону, або телефон з-за будь-яких особливостей своєї схемотехніки вносить в лінію сторонній високочастотний шум або ж сильно змінює її АЧХ в області високих частот; для боротьби з цим у телефонну мережу безпосередньо в квартирі абонента встановлюється фільтр низьких частот (частотний роздільник, англ. Splitter), що пропускає до звичайних телефонів тільки низькочастотну складову сигналу і усуває можливий вплив телефонів на лінію. Такі фільтри не вимагають додаткового живлення, тому мовний канал залишається в строю при відключеній електричної мережі і у випадку несправності обладнання ADSL.

Передача до абонента ведеться на швидкостях до 8 Мбіт / с, хоча сьогодні існують пристрої, що передають дані зі швидкістю до 25 Мбіт / с (VDSL), проте в стандарті така швидкість не визначена. У системах ADSL під службову інформацію відведено 25% загальної швидкості, на відміну від ADSL2, де кількість службових бітів в кадрі може змінюватися від 5,12% до 25%. Максимальна швидкість лінії залежить від ряду факторів, таких як довжина лінії, перетин і питомий опір кабелю. Також істотний внесок у підвищення швидкості вносить той факт, що для ADSL лінії рекомендується вита пара (а не ТРП) причому екранована, а якщо це Багатопарний кабель, то і з дотриманням напрями і кроку скрутки.

Поділ переданих і прийнятих даних

При використанні ADSL дані передаються по загальній кручений парі в дуплексної формі. Для того, щоб розділити рухаючись і який приймає потік даних, існують два методи: частотне розділення каналів (англ. Frequency Division Multiplexing, FDM) і луна компенсація (англ. Echo Cancelation, EC)

Частотний поділ каналів

При використанні даного механізму низькошвидкісний канал переданих даних розташовується відразу після смуги частот, що використовується для передачі аналогової телефонії. Високошвидкісний канал прийнятих даних розташовується на більш високих частотах. Смуга частот залежить від числа біт, переданих одним сигналом.

Порівняння

Ехокомпенсаціі (EC) дозволяє поліпшити продуктивність на 2 дБ, проте є більш складною у реалізації.

Переваги EC ростуть при використанні більш високошвидкісних технологій, таких як ISDN або видеотелефония зі швидкістю 384 кБіт / с. У цих випадках FDM вимагає виділення під високошвидкісної канал прийнятих даних вищих частот, що призводить до збільшення загасання та скорочення максимального відстані передачі.

Поєднання двох каналів в одному частотному діапазоні, при використанні ЄС призводить до появи ефекту власного NEXT, який відсутній при використанні FDM. Стандарт ADSL передбачає взаємодію між різним обладнанням, використовує як механізм FDM, так і EC, вибір конкретного механізму визначається при встановленні з'єднання.

Таблиця 2.8.2 Стандарти ADSL

Назва стандарту	Загальна назва	Швидкість вхідного потоку, Мбіт/с	Швидкість вихідного потоку, Мбіт/с	Затвер-джений
ANSI T1.413-1998 Issue 2	ADSL	8,160 Мбіт/с	1,216 Мбіт/с
ITU G.992.1	ADSL (G.DMT)	12 Мбіт/с	1,3 Мбіт/с	1999-07
ITU G.992.1 Annex A	ADSL over POTS	12 Мбіт/с	1,3 Мбіт/с
ITU G.992.1 Annex B	ADSL over ISDN	12 Мбіт/с	1,3 Мбіт/с
ITU G.992.2	ADSL Lite (G.Lite)	1,5 Мбіт/с	0,5 Мбіт/с	1999-07
ITU G.992.3	ADSL2	12 Мбіт/с	1,216 Мбіт/с	2002-07
ITU G.992.3 Annex A	ADSL2 over POTS	12 Мбіт/с	1,216 Мбіт/с
ITU G.992.3 Annex B	ADSL2 over ISDN	12 Мбіт/с	1,216 Мбіт/с
ITU G.992.3 Annex J	ADSL2	12 Мбіт/с	3,5 Мбіт/с
ITU G.992.3 Annex L	RE-ADSL2	5 Мбіт/с	0,8 Мбіт/с
ITU G.992.3 Annex M	ADSL2	12 Мбіт/с	3,5 Мбіт/с
ITU G.992.4	Splitterless ADSL2	1,5 Мбіт/с	0,5 Мбіт/с	2002-07
ITU G.992.5	ADSL2+	24 Мбіт/с	1,216 Мбіт/с	2003-05
ITU G.992.5 Annex A	ADSL2+ over POTS	24 Мбіт/с	1,216 Мбіт/с
ITU G.992.5 Annex B	ADSL2+ over ISDN	24 Мбіт/с	1,216 Мбіт/с
ITU G.992.5 Annex M	ADSL2+	24 Мбіт/с	3,5 Мбіт/с
ITU G.992.5 Annex L	RE-ADSL2+	24 Мбіт/с	1,5 Мбіт/с

Існують різні реалізації стандарту Annex.

Стандарт ADSL Annex A описує ADSL для передачі високошвидкісних даних спільно з аналоговою телефонією (призначений для поєднання зі звичайним телефоном).

Рисунок 2.8.1 Частотний розподіл ADSL / POTS.

При роботі з аналоговою телефонною лінією ADSL-модем використовує канали починаючи з 6-го (частота 25.875 кГц). При цьому канали з 6 по 31 використовуються для передачі даних, а канали з 38 по 255 - для отримання даних. Annex A передбачає можливість роботи по протоколу G.lite, в цьому випадку для прийому використовуються тільки канали з 38 по 127.

Annex B

Стандарт ADSL Annex B описує ADSL для передачі високошвидкісних даних спільно з ISDN-телефонією або охоронною сигналізацією.

Рисунок 2.8.2 Схема частотного розподілу ADSL Annex B

Для роботи ADSL-модему Annex B спільно з охоронною сигналізацією необхідна підтримка цього режиму з боку провайдера або оператора, що надає послугу Інтернет. Дізнайтеся у вашого оператора про можливості підключення абонентів, на телефонних лініях яких встановлена ​​охоронно-пожежна сигналізація.

Відповідно до стандарту Annex B має таке частотний розподіл ADSL / ISDN:

Рисунок 2.8.3 Частотний розподіл ADSL Annex B

У разі використання ISDN-лінії (або лінії з встановленою охоронною сигналізацією) перші 27 каналів не можуть бути використані, оскільки їх займає сигнал ISDN. Тому ADSL Annex B використовує канали з 33 по 57 для передачі даних і канали з 63 по 255 - для прийому даних, що зробило можливим його застосування і на лініях POTS з охоронною сигналізацією.

Сплиттери для кожного з цих стандартів різні.

ITU G.992.5 Annex L (також називається READSL2 + (англ. Reach Extended ADSL2 + - «далекобійний» ADSL)) - стандарт, прийнятий Міжнародним союзом електрозв'язку (ITU), який розширює можливості базового ADSL шляхом подвоєння числа біт, які виходять. Швидкість передачі даних може досягати 24 Мбіт/с на отриманні потоку і 1 Мбіт/с на вихідному потоці залежно від віддаленості обладнання провайдера (DSLAM) від устаткування клієнта.

План

2.9.1 Мережі ISDN.

2.9.2 Мережі АТМ.

Дата добавления: 2013-12-12