DSL technologie. Co je to ADSL - kde a jak se technologie používá

technologie ADSL

Co se skrývá za tímto tajemným slovem:

ADSL je technologie přenosu dat, která umožňuje současně využívat běžnou telefonní linku pro telefon i pro vysokorychlostní internet. Telefonní a ADSL kanály se navzájem neovlivňují. Můžete načítat stránky, přijímat e-maily a telefonovat současně. Maximální rychlost ADSL kanálu je až 8 Mbit/s!

Jak funguje ADSL?

Telefon nebo běžný modem s rychlostí 14,4 kbit/s používá nízkofrekvenční kanál: obvykle rozsah přenášených frekvencí leží v rozsahu 0,6-3,0 kHz, dobrý telefonní kanál může přenášet frekvence v rozsahu 0,2-3,8 kHz, který v podmínkách slabého rušení umožňuje zvýšit rychlost na 33,6 kbit/s c. Na tzv. digitálních pobočkových ústřednách, kde se analogový telefonní signál převádí na digitální tok na telefonní ústředně nebo uzlu, lze rychlost zvýšit až na 56,0 kbit/s. V praxi je však vzhledem k nedokonalé kvalitě telefonních linek skutečná rychlost nižší a málokdy překročí dvě desítky kilobitů za vteřinu.
V konvenční telefonii se používá tzv. dial-up kanál - přímé spojení mezi účastníky je navázáno telefonní sítí po celou dobu komunikační relace. Podobně, když se připojíte k internetu, vytvoří se přímé spojení mezi vaším modemem a modemem vašeho poskytovatele. Telefonní kanál je zaneprázdněn přenosem dat, takže v tuto chvíli nemůžete telefon používat.
Kanál ADSL využívá vyšší frekvenční rozsah. I spodní hranice tohoto rozsahu leží vysoko nad frekvencemi používanými v kanálu vytáčeného telefonu. ADSL kanál přirozeně dosáhne přes váš telefonní kabel pouze do vaší PBX, pak se cesty přepínaného a ADSL kanálu rozcházejí: přepínaný kanál jde do telefonní ústředny a kanál ADSL končí v digitální síti (například Ethernet LAN) poskytovatele. K tomu je ADSL modem poskytovatele nainstalován přímo na vaší telefonní ústředně. Pro přenos dat je využíváno velmi široké frekvenční pásmo, které prakticky umožňuje dosáhnout na lince běžné kvality rychlosti 6 Mbit/s!
Bohužel ne všechny telefonní linky jsou vhodné pro ADSL. Před připojením linky ji musíte nejprve zkontrolovat. Hlavními překážkami jsou duální linka a bezpečnostní alarm.
Nedoporučuje se zapojovat ADSL modem přímo do telefonní zásuvky (bez rozbočovače): ADSL modem a telefon se mohou vzájemně rušit. Modem a telefon se nezdaří, ale připojení bude nestabilní. Pro eliminaci vzájemného ovlivňování stačí nainstalovat jednoduché filtry pro oddělení nízkých telefonních a vysokých frekvencí ADSL. Filtry jsou součástí ADSL modemu a nazývají se splitter a mikrofiltr. Rozbočovač je speciální odpaliště, jeden konec se připojuje k telefonní lince a další dva k telefonu a modemu. Mikrofiltr se připojuje na jeden konec k lince a na druhém k ​​telefonu - užitečné pro připojení paralelních telefonních přístrojů.

Moderní svět je nemyslitelný bez internetu a počítačových sítí. Vysokorychlostní kanály zamotaly svět do sítě – satelity, optická vlákna, kabely – nervy a krevní cévy celosvětové informační sítě. Obří rychlosti, obrovský provoz, špičkové technologie... Ale po mnoho let zůstaly vysokorychlostní kanály s rychlostí přenosu dat nad 1 megabit za sekundu údělem poskytovatelů a velkých společností.
Špičkové technologie vyvinuté předními hi-tech společnostmi pro vysokorychlostní přenos dat se ukázaly být velmi drahým potěšením, protože mají nejen obrovské náklady na implementaci, ale také vysoké náklady na vlastnictví. Pro přístup k internetu se běžní uživatelé museli spokojit s běžnými, velmi běžnými a levnými vytáčenými modemy určenými pro použití na analogových telefonních linkách. A podniky, zejména malé, neviděly potřebu pokládat vyhrazené kanály nebo si poskytovat satelitní internet – bylo to drahé a neefektivní. Co stahovat vysokou rychlostí – novinky, ceny, dokumenty, ovladače kilobajtů? Více než dvě desetiletí vládne Dial Up přístup „poslední míle“ – přesně té části, po které jsou informace doručovány od poskytovatele ke koncovému uživateli. Telefonní linky, zejména ruské, se staly bariérou mezi uživateli a poskytovateli, kteří vlastní vysokorychlostní kanály pro přenos dat. Vznikl nám tedy trapný obrázek – mezi městy, zeměmi a kontinenty se okamžitě posílaly gigantické objemy informací, ale na posledním kilometru, na posledním kusu telefonního drátu od poskytovatele ke klientovi, rychlost klesla o řády a informace přicházely ke koncovému uživateli v nerovných, roztrhaných částech, rovněž s neustálým odpojováním.
Možnosti Dial Up modemů po dlouhou dobu vyhovovaly mnoha lidem. Tato technologie, vyvinutá na úsvitu počítačové éry pro analogové telefonní linky, se vyvíjela extrémně pomalu a bez spěchu – za posledních 15 let se rychlost přenosu dat zvýšila z 14 400 Kbps na pouhých 56 000 Kbps. Dlouhá léta se zdálo, že tato rychlost stačí téměř na vše – stažení HTML webové stránky, textového dokumentu, krásného obrázku, záplaty pro hru či program nebo ovladačů pro nová zařízení, jejichž velikost pro řadu let nepřesáhla několik set kilobajtů - to vše netrvalo dlouho a nevyžadovalo vysokorychlostní připojení. Ale život udělal své vlastní úpravy.
Rozvoj moderních počítačových technologií vedl kromě nárůstu frekvence centrálních procesorů, revoluce v oblasti trojrozměrných grafických akcelerátorů a explozivního nárůstu kapacity zařízení pro ukládání informací také k dramatickému nárůstu objem přenášených informací. Počítačová evoluce, která se řídila principem „větší, vyšší, rychlejší“, vedla k tomu, že programy a soubory narůstaly do monstrózních velikostí. Například dokument Word, který se nyní stal standardem, je desítkykrát větší než podobný soubor TXT, rozšířené zavedení 32bitových barev vedlo k mnohonásobnému zvětšení velikosti obrázků a videosouborů, vysoký zvuk kvalitu a v poslední době stoupl datový tok MP3 souborů ze standardních 128 Kbps na 192 Kbps, což také výrazně ovlivňuje velikost. Ano, kompresní algoritmy, které byly nedávno výrazně vylepšeny, do určité míry pomáhají, ale stále to není všelék. Velikosti ovladačů v poslední době narostly do obřích rozměrů, například Detonator FX od nVidie zabere zhruba 10 megabajtů (i když ještě před dvěma lety bral jen 2 megabajty) a unifikovaných ovladačů pro platformu nForce stejné společnosti už je 25 megabajtů a tento trend zachycuje stále větší počet výrobců počítačového hardwaru. Ale hlavním problémem, kvůli kterému se modemy Dial Up zahřívají, aniž by jim daly byť jen minutu odpočinku, jsou softwarové záplaty nebo záplaty, které opravují chyby v softwaru. Široké zavádění nástrojů pro rychlý vývoj vedlo k masovému uvolnění hrubých, neoptimalizovaných programů. A proč optimalizovat program, když je počítačový hardware stále nadbytečný? Proč se pouštět do beta testování programu, když existuje internet - stačí prodat hrubý program, pak se podívat na seznam nejčastěji se vyskytujících problémů a chyb, které si sami uživatelé sestaví při kontaktování podpory a poté vydat opravu že další, třetí a tak dále ad infinitum . Chtě nechtě s nostalgií vzpomínáme na doby, kdy byl internet údělem pár vyvolených a programátoři nezkažení World Wide Web lízali své programy do posledního kousku s vědomím, že poté, co se jejich produkt dostal ke koncovému uživateli, už nelze nic opravit. . Programy byly vydávány mnohem méně často, ale fungovaly jako švýcarské hodinky. A teď, když se smutně díváte například na čtvrtý (!) patch od Microsoftu pro Windows 2000 o velikosti 175 megabajtů, chápete, že pomocí Dial Up přístupu se tato pecka nedá vyčerpat ani za týden, a jak moc tento patch cena, pokud se platí hodinu?! Existuje ale také Microsoft Office a desítky dalších programů, které vyžadují opravu. A na internetu jsou obrovské zásoby hudby a videí! Chci se kousnout do lokte při pomyšlení na všechny ty poklady informačních technologií, které jsou pro specialisty na dial-up prakticky nedostupné.
Všechny tyto chmurné myšlenky vedou k myšlence, že Dial Up přístup k internetu přežil svou užitečnost a je naléhavě nutné jej nahradit. Co může nahradit zastaralé technologie? Okamžitě se vybaví již klasické ISDN (Integrated Services Digital Network) a relativně nový satelitní internet. Přijdou okamžitě, ale po dlouhém přemýšlení oba zmizí. ISDN odpadá kvůli vysokým nákladům na položení vyhrazeného kanálu, který je v bytě nevhodný, a vysokým nákladům na vlastnictví (poplatek za předplatné + platba za provoz). Tento typ přístupu je v zásadě možný při pokládání domácí sítě, kdy několik uživatelů sdílí vysokorychlostní kanál a poté jej distribuuje po celém bytovém domě prostřednictvím místní sítě. Jak ale ukáže další materiál v článku, ISDN má silného konkurenta, který neguje všechny výhody této technologie. Satelitní internet samozřejmě vypadá velmi atraktivně, ale existují nuance, a ne vždy příjemné. Ano, satelit pokrývá velkou oblast zemského povrchu, ale musíte se podívat, zda je satelit poskytovatele poskytujícího tuto službu ve vašem regionu viditelný a pod jakým úhlem je viditelný; to určuje, jakou velikost satelitní antény máte bude muset nainstalovat. Navíc satelitní kanál stále není příliš rychlý - nejlepší z nich poskytuje směrem k uživateli asi 400 Kbps (to je pro běžné uživatele, samozřejmě existují možnosti vyšší rychlosti, ale jsou o několik řádů dražší) . Data jsou od uživatele k poskytovateli odesílána telefonicky, takže telefonní linka je stejně vytížená jako při použití vytáčeného modemu. Satelitní systémy od různých poskytovatelů mají řadu společných nevýhod, jako je vysoká cena použitého zařízení a složitost jeho instalace a konfigurace. Satelitní poskytovatelé navíc nejsou, mírně řečeno, dostatečně spolehliví. Má to své důvody, jak objektivní (satelity nevydrží věčně, telekomunikační družice spadne do hustých vrstev atmosféry, když na stejnou dráhu vypustí náhradu), tak i subjektivní – vzpomeňte si na fiasko satelitního internetu NTV+ , který, jak se ukázalo, opustil tisíce svých uživatelů a zůstaly jim zbytečné přijímače.
Bylo by hezké mít stejné ISDN, ale bez vyhrazených linek, ale přímo na telefonním měděném kabelu. Koneckonců, účastnická telefonní linka není nic jako kabel pro síť. Ano, kvalita je hrozná, ale je možné vyvinout nové technologie pro odesílání dat, vše převést na digitální, vše speciálním způsobem modulovat, opravit vzniklé chyby a ve výsledku získat širokopásmový digitální kanál. Ukazuje se tedy, že veškerá naděje směřuje k pokroku. A ukázalo se, že sny a naděje nebyly vůbec neplodné - svaté místo není nikdy prázdné a pokrok se nezastaví - obdrželi technologii, která kombinuje nejlepší vlastnosti obou modemů Dial Up pracujících na analogových telefonních linkách a vysokorychlostních modemy IDSN. Seznamte se s technologií ADSL.

ADSL - co to je?

Začněme názvem: ADSL je zkratka pro Asymmetric Digital Subscriber Line.
Tento standard je součástí celé skupiny technologií vysokorychlostního přenosu dat pod obecným názvem xDSL, kde x je písmeno charakterizující rychlost kanálu a DSL je nám již známá zkratka Digital Subscriber Line - digitální účastnická linka. Název DSL byl poprvé použit již v roce 1989, kdy se poprvé objevila myšlenka digitální komunikace pomocí páru měděných telefonních drátů namísto specializovaných kabelů. Fantazie vývojářů tohoto standardu zjevně kulhá, a tak jsou názvy technologií zařazených do skupiny xDSL značně monotónní, například HDSL (High data rate Digital Subscriber Line - vysokorychlostní digitální účastnická linka) nebo VDSL (Very high datová rychlost Digital Subscriber Line - velmi vysokorychlostní digitální účastnická linka). Všechny ostatní technologie v této skupině jsou mnohem rychlejší než ADSL, ale vyžadují použití speciálních kabelů, zatímco ADSL může pracovat na běžném měděném páru, který je široce používán při pokládání telefonních sítí. Vývoj technologie ADSL začal na počátku 90. let. Již v roce 1993 byl navržen první standard pro tuto technologii, který se začal implementovat do telefonních sítí v USA a Kanadě a od roku 1998 jde technologie ADSL, jak se říká, do světa.
Obecně je podle mého názoru ještě předčasné pohřbívat měděnou účastnickou linku, která se skládá ze dvou vodičů. Jeho průřez je zcela dostatečný pro zajištění průchodu digitální informace na poměrně značné vzdálenosti. Jen si představte, kolik milionů kilometrů takového drátu bylo položeno po celé Zemi od doby, kdy se objevily první telefony! Ano, nikdo nezrušil omezení vzdálenosti, čím vyšší je rychlost přenosu informací, tím kratší vzdálenost je možné odeslat, ale problém „poslední míle“ je již vyřešen! Díky použití high-tech DSL, přizpůsobeného měděnému páru, na účastnické telefonní lince bylo možné využít tyto miliony kilometrů analogových linek k organizování cenově výhodného vysokorychlostního přenosu dat od poskytovatele, který vlastní tlustý digitální kanál pro koncového uživatele. Drát, kdysi určený výhradně pro poskytování analogové telefonní komunikace, se lehkým pohybem ruky změní na širokopásmový digitální kanál, přičemž si zachová své původní povinnosti, protože majitelé ADSL modemů mohou používat účastnickou linku pro tradiční telefonní komunikaci a současně odesílat digitální informace. Toho je dosaženo díky skutečnosti, že při použití technologie ADSL na účastnické lince pro organizaci vysokorychlostního přenosu dat jsou informace přenášeny ve formě digitálních signálů s výrazně vyšší frekvenční modulací, než která se obvykle používá pro tradiční analogovou telefonní komunikaci, což výrazně rozšiřuje komunikační možnosti stávajících telefonních linek.

ADSL - jak to celé funguje?

Jak funguje ADSL? Jaké technologie ADSL umožňují přeměnit pár telefonních drátů na širokopásmový kanál pro přenos dat? Pojďme si o tom promluvit.
Pro vytvoření ADSL připojení jsou potřeba dva ADSL modemy – jeden u poskytovatele a druhý u koncového uživatele. Mezi těmito dvěma modemy je běžný telefonní drát. Rychlost připojení se může lišit v závislosti na délce „poslední míle“ – čím dále jste od poskytovatele, tím nižší je maximální rychlost přenosu dat.

Výměna dat mezi ADSL modemy probíhá na třech frekvenčních modulacích ostře vzdálených od sebe.

Jak je vidět z obrázku, hlasové frekvence (1) se vůbec nepodílejí na příjmu/přenosu dat a jsou používány výhradně pro telefonní komunikaci. Kmitočtové pásmo (3) příjmu dat je jasně ohraničeno od vysílacího pásma (2). Na každé telefonní lince jsou tak organizovány tři informační kanály - odchozí datový tok, příchozí datový tok a běžný telefonní komunikační kanál. Technologie ADSL si vyhrazuje frekvenční pásmo 4 KHz pro použití běžné telefonní služby nebo POTS - Plain Old Telephone Service (obyčejná stará telefonní služba - zní jako "stará dobrá Anglie"). Díky tomu lze telefonický rozhovor skutečně provádět současně s příjmem/přenosem bez snížení rychlosti přenosu dat. A pokud dojde k výpadku proudu, telefonní komunikace nikam nezmizí, jako se to stává při použití ISDN na vyhrazeném kanálu, což je samozřejmě výhoda ADSL. Je třeba říci, že taková služba byla zahrnuta v úplně první specifikaci standardu ADSL, což byl původní vrchol této technologie.
Pro zvýšení spolehlivosti telefonní komunikace jsou instalovány speciální filtry, které mimořádně účinně oddělují analogové a digitální komponenty komunikace od sebe, aniž by byl vyloučen společný současný provoz na jednom páru vodičů.
Technologie ADSL je asymetrická, jako modemy Dial Up. Rychlost příchozího datového toku je mnohonásobně vyšší než rychlost odchozího datového toku, což je logické, jelikož uživatel vždy nahraje více informací, než přenese. Přenosová i přijímací rychlost technologie ADSL je výrazně vyšší než u jejího nejbližšího konkurenta ISDN. Proč? Zdálo by se, že systém ADSL nefunguje s drahými speciálními kabely, které jsou ideálními kanály pro přenos dat, ale s obyčejným telefonním kabelem, který je dokonalý jako chůze na Měsíc. ADSL však dokáže vytvořit vysokorychlostní kanály pro přenos dat přes běžný telefonní kabel, přičemž vykazuje lepší výsledky než ISDN s vlastní vyhrazenou linkou. Tady se ukazuje, že inženýři Hi-Tech korporací nejedí svůj chleba nadarmo.
Vysoké rychlosti příjmu/vysílání je dosaženo následujícími technologickými metodami. Nejprve je přenos v každé z modulačních zón znázorněných na obrázku 2 rozdělen do několika dalších frekvenčních pásem - tzv. metoda sdílení šířky pásma, která umožňuje současné vysílání několika signálů na jedné lince. Ukazuje se, že informace jsou přenášeny nebo přijímány současně prostřednictvím několika modulačních zón, které se nazývají nosná frekvenční pásma - metoda, která se již dlouho používá v kabelové televizi a umožňuje sledovat několik kanálů přes jeden kabel pomocí speciálních převodníků. Technika je známá již dvacet let, ale teprve nyní vidíme její uplatnění v praxi při vytváření vysokorychlostních digitálních dálnic. Tento proces se také nazývá frekvenční multiplexování (FDM). Při použití FDM jsou rozsahy příjmu a vysílání rozděleny do mnoha nízkorychlostních kanálů, které zajišťují příjem/přenos dat v paralelním režimu.
Kupodivu při zvažování způsobu dělení šířky pásma přichází na mysl jako analogie rozšířená třída programů, jako je Download manager - používají metodu jejich rozdělení na části pro stahování souborů a současné stahování všech těchto částí, což umožňuje pro efektivnější využití odkazu. Jak vidíte, analogie je přímá a liší se pouze implementací, v případě ADSL máme hardwarovou možnost nejen pro stahování, ale i odesílání dat.
Druhým způsobem, jak urychlit přenos dat, zejména při příjmu/odesílání velkých objemů stejného typu informací, je použití speciálních hardwarově implementovaných kompresních algoritmů s opravou chyb. Vysoce účinné hardwarové kodeky, které umožňují za běhu kompresi/dekompresi velkého množství informací, jsou jedním z tajemství rychlostí ADSL.
Za třetí, ADSL využívá řádově větší frekvenční rozsah ve srovnání s ISDN, což umožňuje vytvořit výrazně větší počet paralelních kanálů pro přenos informací. U technologie ISDN je standardní frekvenční rozsah 100 kHz, zatímco ADSL využívá rozsah asi 1,5 MHz. Dálkové telefonní linky, zejména domácí, samozřejmě tlumí přijímací/vysílací signál modulovaný v takto vysokofrekvenčním rozsahu poměrně výrazně. Takže na vzdálenost 5 kilometrů, což je limit pro tuto technologii, je vysokofrekvenční signál utlumen až o 90 dB, ale zároveň je nadále spolehlivě přijímán zařízením ADSL, které specifikace vyžaduje. To nutí výrobce vybavit ADSL modemy vysoce kvalitními analogově-digitálními převodníky a high-tech filtry, které by mohly zachytit digitální signál ve změti chaotických vln, které modem přijímá. Analogová část ADSL modemu musí mít během provozu velký dynamický rozsah příjmu/vysílání a nízkou hladinu hluku. To vše nepochybně ovlivňuje konečnou cenu ADSL modemů, ale přesto jsou ve srovnání s konkurencí náklady na hardware ADSL pro koncové uživatele výrazně nižší.

Jak rychlá je technologie ASDL?

Vše se učí porovnáním, rychlost technologie nemůžete hodnotit, aniž byste ji porovnali s ostatními. Předtím však musíte vzít v úvahu několik funkcí ADSL.
Za prvé, ADSL je asynchronní technologie, to znamená, že rychlost příjmu informací je mnohem vyšší než rychlost jejich přenosu od uživatele. Proto je třeba vzít v úvahu dvě rychlosti přenosu dat. Dalším znakem technologie ADSL je využití modulace vysokofrekvenčního signálu a použití několika nízkorychlostních kanálů ležících ve společném poli přijímacích a vysílacích frekvencí pro simultánní paralelní přenos velkých objemů dat. V souladu s tím začíná být „tloušťka“ ADSL kanálu ovlivňována takovým parametrem, jako je vzdálenost od poskytovatele ke koncovému uživateli. Čím větší vzdálenost, tím větší rušení a větší útlum vysokofrekvenčního signálu. Použité frekvenční spektrum je zúženo, maximální počet paralelních kanálů je snížen a rychlost se odpovídajícím způsobem snižuje. Tabulka ukazuje změnu kapacity kanálů příjmu a přenosu dat při změně vzdálenosti k poskytovateli.

Na rychlost přenosu dat má kromě vzdálenosti velký vliv i kvalita telefonní linky, zejména průřez měděného vodiče (čím větší, tím lepší) a přítomnost kabelových vývodů. Na našich telefonních sítích tradičně nekvalitních, s průřezem vodičů 0,5m2. mm a stále vzdáleného poskytovatele budou nejběžnější rychlosti připojení 128 Kbit/s - 1,5 Mbit/s pro příjem dat směřujících k uživateli a 128 Kbit/s - 640 Kbit/s pro odesílání dat od uživatele na vzdálenost 5 kilometrů. Jak se však telefonní linky zlepšují, rychlost ADSL se zvýší.

pokračování příště...

Nahráno od

Pro srovnání se podívejme na další technologie.

Dial Up modemy, jak víte, jsou omezeny na maximální rychlost příjmu dat 56 Kbps, což je rychlost, kterou jsem například na analogových modemech nikdy nedosáhl. Pro přenos dat je jejich rychlost maximálně 44 Kbps u modemů využívajících protokol v.92 za předpokladu, že poskytovatel podporuje i tento protokol. Obvyklá rychlost odesílání dat je 33,6 Kbps.
Maximální rychlost ISDN ve dvoukanálovém režimu je 128 Kbit/s, nebo, jak si snadno spočítáte, 64 Kbit/s na kanál. Pokud uživatel volá na ISDN telefon, který je obvykle dodáván se službou ISDN, pak rychlost klesne na 64 Kbps, protože jeden z kanálů je obsazený. Data jsou odesílána stejnou rychlostí.
Kabelové modemy mohou poskytovat přenosové rychlosti od 500 Kbps do 10 Mbps. Tento rozdíl je vysvětlen skutečností, že šířka pásma kabelu je současně distribuována mezi všechny připojené uživatele v síti, takže čím více lidí je, tím užší je kanál pro každého uživatele. Při použití technologie ADSL patří celá šířka pásma kanálu koncovému uživateli, takže rychlost připojení je ve srovnání s kabelovými modemy stabilnější.
A konečně vyhrazené digitální linky E1 a E3 mohou ukazovat rychlost přenosu dat v synchronním režimu 2 Mbit/s, respektive 34 Mbit/s. Výkon je velmi dobrý, ale ceny za elektroinstalaci a údržbu těchto vedení jsou přemrštěné.

Glosář.

Předplatitelská linka- pár měděných drátů vedoucích z ATC k telefonu uživatele. Můžete se setkat i s jeho anglickým označením – LL (Local Loop). Dříve se používal výhradně pro telefonní hovory. S příchodem modemů Dial Up dlouho sloužil jako hlavní kanál pro přístup k internetu, nyní jej ke stejným účelům využívá technologie ADSL.

Analogový signál- spojitý oscilační signál charakterizovaný takovými pojmy, jako je frekvence a amplituda. Analogové signály na specifikovaných frekvencích se používají k ovládání telefonních spojení, jako je například obsazovací signál. Jednoduchý telefonický rozhovor je typ analogového signálu s neustále se měnícími parametry frekvence a amplitudy.

Digitální signál- digitální signál je na rozdíl od analogového přerušovaný (diskrétní), hodnota signálu se mění z minima do maxima bez přechodových stavů. Minimální hodnota digitálního signálu odpovídá stavu „0“, maximální hodnota „1“. Při digitálním přenosu informací se tedy používá binární kód, který je nejrozšířenějším kódem v počítačích. Digitální signál na rozdíl od analogového nemůže být zkreslen ani v podmínkách silného šumu a rušení na lince. V nejhorším případě se signál nedostane ke koncovému uživateli, ale systém opravy chyb, který je přítomen v naprosté většině digitálních komunikačních zařízení, chybějící bit detekuje a odešle požadavek na opětovné zaslání poškozené informace.

Modulace- proces přeměny dat na signál specifické frekvence určený pro přenos po účastnické lince, po speciálním kabelu nebo u bezdrátových systémů prostřednictvím rádiových vln. Proces zpětné konverze modulovaného signálu se nazývá demodulace.

Nosná frekvence- speciální vysokofrekvenční signál o určité frekvenci a amplitudě, oddělený od ostatních frekvencí tichými pásmy.

Kabelové modemy- modemy využívající kabely ze stávajících sítí kabelové televize. Tyto sítě jsou veřejné sítě, to znamená, že rychlost přenosu dat silně závisí na počtu uživatelů současně v síti. Přestože tedy maximální rychlost kabelových modemů dosahuje 30 Mbit/s, v praxi se málokdy podaří dostat více než 1 Mbit/s.
P.S. Pokud jsou vám některé pojmy v článku nejasné, napište, slovníček bude rozšířen.

Technologie ADSL (Jeff Newman)
Technologie ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) je jedním z typů technologií xDSL, které uživatelům poskytují širokopásmové přenosové médium mezi uzly sítě relativně blízko sebe za dostupnou cenu.
Výzkum a vývoj v oblasti ADSL byl podpořen investicemi telefonních společností, které na rozdíl od konvenčního televizního vysílání chtěly uživatelům poskytovat videoprogramy na vyžádání. Díky pokrokům ve vývoji technologie ADSL je vhodná nejen pro digitální televizní vysílání, ale také pro řadu dalších vysokorychlostních interaktivních aplikací, jako je přístup k internetu, doručování podnikových informací do vzdálených kanceláří a poboček a on- požadovat audio a video informace. Za nejlepších provozních podmínek a na přijatelné vzdálenosti dokáže technologie ADSL přenášet data rychlostí až 6 Mbit/s v dopředném směru (u některých verzí až 9 Mbit/s) a 1 Mbit/s ve zpětném směru.

Zařízení ADSL přenáší data přibližně 200krát rychleji než běžné analogové modemy, které mají průměrnou trvalou přenosovou rychlost přibližně 30 kb/s, a ve stejném fyzickém distribučním prostředí.

Zaměstnanci časopisu Network Computing testovali ADSL modemy vyráběné společnostmi Amati Communications (ATU-C a ATU-R), Aware (Ethernet Access Modem) a Paradyne (5170/5171 ADSL Modem) v MCI Developers Lab a hodnotili výhody jejich výkonu a nevýhody technologie ADSL.

Výsledkem bylo, že při testování ADSL zařízení s poměrně velkou zátěží nebyly identifikovány žádné výrazné nedostatky, takže z inženýrského hlediska je tato technologie připravena k implementaci. Vzhledem k tomu, že náklady na vybavení a služby jakékoli technologie s jejím zavedením klesají, má smysl zahájit jednání s telefonními společnostmi již nyní.

Není potřeba žádná další kabeláž.

Hlavní výhodou technologie ADSL je, že využívá kroucené dvoulinky měděných drátů, které jsou dnes hojně používané. Navíc v tomto případě odpadá drahý upgrade switchů, pokládání dalších linek a jejich ukončování, jako je tomu u ISDN. Technologie ADSL také umožňuje pracovat se stávajícím telefonním koncovým zařízením. Na rozdíl od ISDN, které se spoléhá na vytáčené připojení (jeho sazby závisí na délce hovoru a využití okruhu), ADSL je služba pronajatého okruhu.

Signály jsou přenášeny po páru vodičů mezi dvěma ADSL modemy instalovanými ve vzdáleném síťovém uzlu a na místní PBX. Síťový modem ADSL převádí digitální data z počítače nebo jiného zařízení na analogový signál vhodný pro přenos přes kroucenou dvoulinku. Pro kontrolu parity se do přenášené digitální sekvence vkládají redundantní bity. Tím je zajištěno spolehlivé doručení informací do telefonní ústředny, kde je tato sekvence demodulována a kontrolována na chyby.

Není však vůbec nutné přivádět signál do telefonní ústředny. Pokud se například pobočky nacházejí v malém městě, použijte páry vodičů položených mezi nimi. V tomto případě lze „vzdálený“ ADSL modem pracující v přijímacím režimu a „centrální“ vysílací ADSL modem propojit měděným drátem bez jakýchkoli dalších mezičlánků mezi nimi. Spojení kanceláří oddělených od sebe velkými vzdálenostmi, za předpokladu, že každá z nich je umístěna relativně blízko „své“ ústředny, je realizováno dálkovými linkami poskytovanými telefonními společnostmi.

Využití technologie ADSL umožňuje současně odesílat několik typů dat na různých frekvencích. Podařilo se nám vybrat nejlepší přenosovou frekvenci pro každou konkrétní aplikaci (pro data, hlas a video). V závislosti na metodě kódování použité v konkrétní implementaci ADSL je kvalita signálu ovlivněna délkou spojení a elektromagnetickým rušením.

Při společném použití linky pro přenos dat a telefonování bude tato fungovat bez dodatečného napájení, jak je nutné v případě ISDN. V případě výpadku proudu bude běžná telefonie nadále fungovat a bude přijímat proud dodávaný do linky telefonní společností. Pro přenos dat však musí být modemy ADSL připojeny ke zdroji střídavého proudu.

Většina zařízení ADSL je navržena tak, aby spolupracovala se zařízením pro sdílení frekvence používaným ve službě Plain Old Telephone Service (POTS), které se nazývá rozdělovač frekvence. Tyto funkční vlastnosti ADSL mu dodávají pověst spolehlivé technologie. Je také neškodný, protože v případě nehody nemá žádný vliv na provoz telefonie. ADSL se zdá jako docela základní technologie a v podstatě je. Instalace a spuštění není obtížné. Jednoduše připojte zařízení k síti a telefonní lince a zbytek nechte na telefonní společnosti.

Tato technologie má však některé funkce, které musíte vzít v úvahu při vytváření a provozu sítě. Například zařízení ADSL mohou být ovlivněna určitými fyzikálními faktory, které jsou vlastní přenosu signálů po páru vodičů. Nejdůležitější z nich je útlum linky. Kromě toho může být spolehlivost a kapacita kanálu přenosu dat ovlivněna výrazným elektromagnetickým rušením na kabelu, zejména ze samotné sítě telefonní společnosti.

Typy kódování řádků

ADSL modemy používají tři typy kódování linek neboli modulace: Diskrétní vícetónový (DMT), beznosná amplituda/fáze (CAP) a zřídka používaná kvadraturní amplitudová modulace (QAM). Modulace je nezbytná pro navázání spojení, přenos signálů mezi dvěma ADSL modemy, vyjednávání rychlosti, identifikaci kanálu a opravu chyb.

Modulace DMT je považována za nejlepší, protože poskytuje flexibilnější řízení šířky pásma a je snadněji implementovatelná. Ze stejného důvodu jej přijal jako standard pro kódování linek ADSL kanálů American National Standards Institute (ANSI).

Mnozí však nesouhlasí s tím, že modulace DMT je lepší než CAP, a tak jsme se rozhodli vyzkoušet je oba. A přestože modemy použité v našich testech byly rané implementace, všechny fungovaly perfektně. Ve výsledku jsme se přesvědčili o následujícím: ADSL modemy založené na DMT jsou skutečně stabilnější při přenosu signálu a mohou pracovat na velké vzdálenosti (až 5,5 km).

Je třeba poznamenat, že uživatelé se musí starat pouze o metodu kanálového lineárního kódování v oblasti mezi modemy (například z vaší kanceláře do PBX poskytovatele služeb). Pokud jsou tato zařízení používána v sítích s přepínáním paketů, jako je internet, nemusíte se obávat možných konfliktů mezi uzly sítě.

Pro testování jsme použili měděný pár s 24gauge drátem, který má útlum signálu 2-3 dB na každých 300 m. Dle specifikace by délka ADSL linky neměla přesáhnout 3,7 km (útlum cca 20 dB ), ale dobré ADSL modemy mohou spolehlivě fungovat na mnohem delší vzdálenosti. Zjistili jsme také, že skutečný dosah většiny modemů přesahuje 4,6 km (26 dB). ADSL modemy na bázi DMT fungovaly v našich podmínkách na maximální možnou vzdálenost - 5,5 km - rychlostí 791 Kbit/s v dopředném směru a 582 Kbit/s ve směru zpět (naměřený útlum signálu ve vedení byl 31 dB) .

Oba ADSL modemy na bázi CAP pracovaly rychlostí 4 Mbit/s v dopředném směru a 422 Kbit/s ve zpětném směru na vzdálenost 3,7 km. Při nižší rychlosti (2,2 Mbit/s) fungoval pouze jeden modem na vzdálenost 4,6 km.

Kromě právě popsaných jsme prováděli zkoušky, ve kterých jsme reprodukovali reálné podmínky na tratích, ověřovali jsme například práci s můstkovými odbočkami, často používanými v telefonii. Ostruhový most je otevřená telefonní linka, která se rozprostírá pryč od hlavní linky. Obvykle se tato přídavná linka nepoužívá, a proto nevytváří další přeslechy na hlavní lince, ale výrazně zvyšuje její útlum. Je proto překvapivé, že některé testované modemy fungovaly dobře s délkou vedení 1,5 km a délkou hlavního vedení 3,7 km. Když se délka hlavní tratě zvýšila na 4,6 km, spolehlivost přenosu signálu se dostala pod přípustnou úroveň pouze v případě, že byla délka odbočky zvýšena na 300 m.

Elektromagnetické rušení

Elektromagnetické rušení na blízkém a vzdáleném konci (Near-End Crosstalk - NEXT; Far-End Crosstalk - FEXT) vedení je formou elektromagnetického rušení, které zkresluje signál v kanálu ADSL a tím negativně ovlivňuje jeho dekódování. K tomuto typu rušení může dojít na obou koncích spojení, pokud vedle linky ADSL vede linka, která přenáší vnější signály, jako je T1 nebo jiná linka ADSL.

Elektromagnetické pole vyzařované některými vodiči interferuje s jinými vodiči a způsobuje chyby přenosu dat. U námi testovaných modemů byl dopad sousední vytížené linky T1 na datový tok přenášený linkou ADSL minimální a kvalita přenosu signálu po linkách ADSL a T1 se nezhoršila. Tento dopad na pobočkovou ústřednu se pravděpodobně zesílí, pokud je vzájemně proloženo více linek T1 a více linek ADSL. Při pokládání ADSL kanálů musí telefonní společnost počítat s tímto vzájemným ovlivňováním linek.

Další rušení, ke kterému dochází při přenosu signálu přes ADSL linku, je šum amplitudové modulace (AM). Podobá se hluku, který vzniká na lince procházející v blízkosti elektrických spotřebičů s vysokým výkonem, jako jsou ledničky a laserové tiskárny, nebo v blízkosti vysoce výkonných motorů instalovaných ve výtahové šachtě. Inženýři MCI provádějící testy modemu aplikovali pulzní napětí až 5 V na kroucený dvoulinkový kabel běžící paralelně s naší ADSL linkou, ale úroveň bitové chyby zůstala na přijatelné úrovni. Ve skutečnosti by se takový vliv na modemy v našich testech dal zanedbat.

Podle našeho názoru zbývá zhruba rok do širokého rozšíření technologie ADSL ve veřejných sítích. Mezitím je ve vývoji a posuzuje se možnost jeho využití. Technologie ADSL se však již používá v sítích korporací a malých měst. Mnoho společností začalo vyrábět produkty pro ADSL. Široká šířka pásma a odolnost proti šumu prvních verzí ADSL modemů, které se účastnily našich testů, potvrdily jejich vysokou spolehlivost. Nyní, při upgradu vaší sítě a zvyšování počtu uživatelů, již nelze opomíjet technologii ADSL.

Co je ADSL (jiný článek)
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) je jednou z technologií vysokorychlostního přenosu dat známých jako technologie DSL (Digital Subscriber Line), souhrnně označované jako xDSL.
Název DSL technologies vznikl v roce 1989, kdy se poprvé objevila myšlenka použití analogově-digitální konverze na účastnickém konci linky, která by zlepšila technologii přenosu dat po kroucených párech měděných telefonních drátů. Technologie ADSL byla vyvinuta pro poskytování vysokorychlostního přístupu k interaktivním video službám (video na vyžádání, videohry atd.) a stejně rychlý přenos dat (přístup k internetu, vzdálený přístup do LAN a další sítě).

Co je tedy ADSL? Za prvé, ADSL je technologie, která umožňuje přeměnit kroucené dvoulinky telefonní dráty na vysokorychlostní přenos dat. Linka ADSL spojuje dva modemy ADSL, které jsou připojeny k telefonnímu kabelu (viz obrázek). V tomto případě jsou organizovány tři informační kanály – „sestupný“ datový tok, „proti proudu“ datový tok a běžný telefonní komunikační kanál. Telefonní komunikační kanál je přidělován pomocí filtrů, které zajistí, že váš telefon bude fungovat, i když selže ADSL připojení.
ADSL je asymetrická technologie – rychlost „downstream“ datového toku (tj. dat, která jsou přenášena směrem ke koncovému uživateli) je vyšší než rychlost „upstream“ datového toku (opět přenášeného od uživatele k síť.
Ke kompresi velkého množství informací přenášených po kroucených dvoulinkách používá technologie ADSL digitální zpracování signálu a speciálně vytvořené algoritmy, pokročilé analogové filtry a analogově-digitální převodníky.
Technologie ADSL využívá metodu rozdělení šířky pásma měděné telefonní linky do několika frekvenčních pásem (nazývaných také nosné). To umožňuje přenos více signálů současně na jedné lince. Při použití ADSL přenášejí různí operátoři současně různé části přenášených dat. Takto může ADSL zajistit například současný vysokorychlostní přenos dat, přenos videa a přenos faxu. A to vše bez přerušení běžné telefonní komunikace, která využívá stejnou telefonní linku.
Faktory ovlivňující rychlost přenosu dat jsou stav účastnické linky (tj. průměr vodičů, přítomnost kabelových vývodů atd.) a její délka. Útlum signálu ve vedení se zvyšuje s rostoucí délkou vedení a rostoucí frekvencí signálu a klesá s rostoucím průměrem drátu. Ve skutečnosti je funkční limit pro ADSL účastnická linka o délce 3,5 - 5,5 km. V současné době poskytuje ADSL rychlost stahování dat až 8 Mbit/s a rychlost odesílání dat až 1,5 Mbit/s.

Potřebujete ADSL linku?

Je na vás, jak se rozhodnete, ale abychom vám pomohli se správně rozhodnout, podívejme se na výhody ADSL.

Především vysoká rychlost přenosu dat.
Abyste se mohli připojit k internetu nebo datové síti, nemusíte vytáčet telefonní číslo. ADSL vytváří širokopásmové datové spojení pomocí stávající telefonní linky. Po instalaci ADSL modemů získáte trvalé připojení. Vysokorychlostní datové spojení je vždy připraveno k použití – kdykoli jej potřebujete.
Technologie ADSL umožňuje plné využití zdrojů linky. Typická telefonní komunikace využívá asi jednu setinu šířky pásma telefonní linky. Technologie ADSL tuto „nevýhodu“ odstraňuje a zbylých 99 % využívá pro vysokorychlostní přenos dat. V tomto případě se pro různé funkce používají různá frekvenční pásma. Pro telefonní (hlasovou) komunikaci se využívá nejnižší frekvenční oblast z celé šířky pásma linky (přibližně do 4 kHz) a celé zbývající pásmo se využívá pro vysokorychlostní přenos dat.
ADSL otevírá zcela nové možnosti v oblastech, kde je nutné přenášet vysoce kvalitní videosignál v reálném čase. Patří mezi ně například videokonference, distanční vzdělávání a video na vyžádání. Technologie ADSL vám umožňuje poskytovat služby rychlostí přenosu dat, která je více než 100krát rychlejší než nejrychlejší dostupný analogový modem v současnosti (56 Kbps) a více než 70krát rychlejší než rychlost přenosu dat ISDN (128 Kbps).
Neměli bychom zapomínat na náklady. Technologie ADSL je z ekonomického hlediska efektivní, už jen proto, že nevyžaduje instalaci speciálních kabelů, ale využívá stávající dvoudrátové měděné telefonní linky. To znamená, že pokud máte doma nebo v kanceláři připojený telefon, nemusíte pro použití ADSL pokládat další dráty.
Účastník má možnost flexibilně zvyšovat rychlost bez změny zařízení v závislosti na jeho potřebách.
Na základě materiálů z Verkhnevolzhsky pobočky Centrotelecom.

ADSL a SDSL

Asymetrické a symetrické DSL linky

Rezidenční uživatelé, kteří jsou omezeni vytáčeným připojením s rychlostí 56,6 Kb/s, chtějí přístup k širokopásmovým aplikacím, zatímco podniky chtějí s drahým internetovým připojením T-1/E-1 snížit své náklady. Nejlepší technologie umožňuje řešit problémy pomocí stávajícího vybavení. Pokud je to možné, měli byste přejít na digitální předplatitelskou linku (DSL).

Technologie DSL umožňuje propojit prostory uživatele s centrálou (Central Office, CO) poskytovatele služeb prostřednictvím stávajících měděných telefonních linek. Pokud linky splňují stanovené požadavky, pak lze pomocí DSL modemů zvýšit přenosovou rychlost ze zmíněných 56,6 Kbps na 1,54 Mbps a více. Hlavní nevýhodou DSL linek však je, že jejich použitelnost do značné míry závisí na vzdálenosti od sídla poskytovatele služeb.

DSL není univerzální technologie, existuje v mnoha variantách, i když některé nemusí být ve vaší oblasti dostupné. Možnosti DSL se obvykle řídí jedním ze dvou základních návrhů, i když se mohou lišit ve specifických vlastnostech. Dva hlavní modely – asymetrická (Asymmetric DSL, ADSL) a symetrická (Symetric DSL, SDSL) digitální účastnická linka – vynikly v raných fázích vývoje technologie. V asymetrickém modelu je preferován datový tok v dopředném směru (od poskytovatele k účastníkovi), zatímco v symetrickém modelu je průtok v obou směrech stejný.

Jednotliví uživatelé preferují ADSL, zatímco organizace preferují SDSL. Každý systém má své výhody a omezení, jejichž kořeny jsou v odlišném přístupu k symetrii.

O ASYMETRII

Technologie ADSL aktivně proniká na trh vysokorychlostního připojení pro soukromé uživatele, kde konkuruje kabelovým modemům. ADSL plně uspokojující choutky domácích uživatelů při jejich „procházkách“ po WWW poskytuje rychlost přenosu dat od 384 Kbps do 7,1 Mbps v hlavním směru a od 128 Kbps do 1,54 Mbps ve zpětném směru.

Asymetrický model dobře zapadá do způsobu fungování internetu: velké množství multimédií a textu se přenáší v dopředném směru, zatímco úroveň provozu v opačném směru je zanedbatelná. Náklady na ADSL se v USA obvykle pohybují od 40 do 200 USD měsíčně v závislosti na očekávané rychlosti dat a zárukách úrovně služeb. Služba založená na kabelovém modemu je často levnější, asi 40 USD měsíčně, ale linky jsou sdíleny mezi zákazníky, na rozdíl od vyhrazeného DSL.

Obrázek 1. Asymetrická digitální účastnická linka přenáší data na frekvencích od 26 do 1100 kHz, zatímco stejný měděný kabel může přenášet analogový hlas v rozsahu od 0 do 3,4 kHz. Symetrické DSL (SDSL) zabírá celý frekvenční rozsah datové linky a není kompatibilní s analogovými hlasovými signály.

Nosná linka je schopna podporovat ADSL spolu s analogovým hlasem přidělováním digitálních signálů frekvencím mimo běžné spektrum telefonního signálu (viz obrázek 1), což vyžaduje instalaci děliče. K oddělení telefonních frekvencí na spodním konci zvukového spektra od vyšších frekvencí signálů ADSL používá dělič dolní propust. Dostupná šířka pásma ADSL zůstává nedotčena bez ohledu na to, zda jsou použity analogové frekvence. Pro podporu maximálních rychlostí ADSL musí být rozbočovače instalovány jak v prostorách uživatele, tak na centrálním místě; nevyžadují napájení, a proto nebudou rušit „nezbytnou“ hlasovou službu v případě výpadku napájení.

Určování rychlostí ADSL je spíše uměním než vědou, i když se snižují v poměrně předvídatelných intervalech. Poskytovatelé poskytují nejlepší možné služby s výsledky vysoce závislými na vzdálenosti k centrálnímu uzlu. „Nejlepší možné“ obvykle znamená, že poskytovatelé zaručují 50% propustnost. Útlum a interference, jako jsou přeslechy, se stávají významnými na vedeních delších než 3 km a na vzdálenosti větší než 5,5 km mohou způsobit, že vedení nejsou vhodná pro přenos dat.

Ve vzdálenosti do 3,5 km od centrálního uzlu mohou rychlosti ADSL dosáhnout 7,1 Mbit/s v dopředném směru toku a 1,5 Mbit/s ve směru účastník-CO. Redaktor DSL Reports Nick Braak se však domnívá, že horní hranice je v praxi nedosažitelná. Braak uvádí: "Ve skutečnosti není možné dosáhnout rychlosti 7,1 Mbps, a to ani v laboratorních podmínkách." Na vzdálenosti větší než 3,5 km je rychlost ADSL snížena na 1,5 Mbit/s v dopředném směru a na 384 Kbit/s od účastníka k CO; S přibližováním délky účastnické linky 5,5 km rychlost klesá ještě výrazněji - na 384 Kbit/s v dopředném směru toku a na 128 Kbit/s ve směru zpětném.

Servisní smlouvy pro služby ADSL mohou obsahovat klauzuli týkající se odmítnutí uživatele připojit se k domácím sítím nebo webovým serverům. Samotná technologie DSL však nebrání připojení domácích lokálních sítí. Například, i když ISP poskytne zákazníkovi jedinou IP adresu prostřednictvím překladu síťových adres (NAT), může tuto jedinou IP adresu sdílet více uživatelů.

Jedno DSL připojení stačí pro domácnost s mnoha počítači. Některé modemy DSL mají vestavěný koncentrátor DSL a také specializovaná zařízení nazývaná „rezidenční brány“, která fungují jako mosty mezi internetem a domácími sítěmi.

ADSL využívá dvě modulační schémata ADSL: Diskrétní vícetónový (DMT) a beznosnou amplitudu a fázi (CAP).

DMT umožňuje rozdělení spektra dostupných frekvencí do 256 kanálů v rozsahu od 26 do 1100 kHz, každý 4,3125 kHz.

PŘIPOJENÍ MĚDĚNÉHO VEDENÍ K ATU-R

Takže máme centrální uzel, měděný kabel s kroucenými páry a vzdálené místo. Co k čemu připojit?

U zákazníka je instalována tzv. jednotka dálkového přenosu (ADSL Transmission Unit-Remote, ATU-R). Původně odkazoval pouze na ADSL, "ATU-R" nyní odkazuje na vzdálené zařízení pro jakoukoli službu DSL. Kromě poskytování funkcí modemu DSL mohou některé ATU-R provádět funkce přemostění, směrování a multiplexování s časovým dělením (TDM). Na druhé straně vedení měděného kabelu, v centrálním uzlu, je ADSL Transmission Unit-Central Office (ATU-C), která koordinuje kanál ze strany CO.

Poskytovatel DSL multiplexuje více účastnických linek DSL do jedné vysokorychlostní páteřní sítě pomocí DSL Access Multiplexer (DSLAM). DSLAM, umístěný v centrálním uzlu, agreguje datový provoz z více linek DSL a přivádí je do páteřní sítě poskytovatele služeb a ta je pak doručuje do všech destinací v síti. Typicky je DSLAM připojen k síti ATM přes PVC s poskytovateli internetových služeb a dalšími sítěmi.

G.LITE: ADSL BEZ DĚLIČE

Upravená verze ADSL, známá jako G.lite, eliminuje potřebu instalace splitteru u zákazníka.

Propustnost G.lite je výrazně nižší než rychlosti ADSL, i když je mnohonásobně vyšší než notoricky známých 56,6 Kbps. Propustnost je snížena v důsledku potenciálně zvýšeného rušení s dodatečným rušením způsobeným dálkovým ovládáním.

Pomocí DTM, stejné modulační metody používané v ADSL, G.lite podporuje maximální rychlosti 1,5 Mbps upstream a 384 Kbps upstream.

Doporučení ITU G.992.1, také známé jako G.dmt, bylo poprvé publikováno v roce 1999 spolu s G992.2 nebo G.lite. Zařízení G.lite se objevilo na trhu v roce 1999 a bylo levnější než ADSL, a to především díky tomu, že technici poskytovatele nemuseli kvůli instalaci a odstraňování závad dojíždět k zákazníkovi. Pro poskytovatele služeb je obtížné ospravedlnit utrácení stovek dolarů za jediné pevné připojení s předplatným ve výši 49 USD, takže jakákoli úprava snižující náklady se na trhu setkává s extrémním nadšením.

DSL PRO OBCHOD

Firmy mají zcela jiné potřeby než domácí uživatelé, takže vyvážená SDSL linka je přirozenou volbou pro kancelářské aplikace.

Firemní upstreamová šířka pásma se může rychle vyčerpat kvůli velkému provozu webového serveru a zaměstnancům odesílajícím velké objemy PDF, PowerPoint prezentací a dalších dokumentů. Odchozí provoz se může rovnat nebo dokonce převyšovat příchozí provoz. Linky ADSL poskytují zpáteční rychlosti přibližně 1,5 Mbps v Severní Americe a 2,048 Mbps v Evropě a připomínají připojení T-1/E-1, dominantní architektonickou součást podnikových sítí po celém světě.

Pokud linka ADSL využívá neobsazené frekvence a není v konfliktu s analogovými hlasovými frekvencemi, pak SDSL zabírá veškeré dostupné spektrum. V SDSL je hlasová kompatibilita obětována pro plně duplexní přenos dat. Žádný dělič, žádné analogové hlasové signály – nic než data.

Jako životaschopná alternativa k provozu T-1/E-1 přitáhla SDSL pozornost konkurenčních místních burzovních dopravců (CLEC) jako prostředek poskytování služeb s přidanou hodnotou. Obecně jsou služby SDSL typicky distribuovány CLEC, ale ILEC obvykle používají HDSL k implementaci služby T-1. Za optimálních podmínek může SDSL konkurovat T-1/E-1 v rychlostech přenosu dat a má třikrát vyšší rychlost než ISDN (128 Kbps) na maximální vzdálenosti. Obrázek 2 ukazuje závislost rychlostí na vzdálenosti v případě SDSL: čím větší vzdálenost, tím nižší rychlosti; kromě toho se parametry liší v závislosti na dodavateli zařízení.

SDSL využívá upravené modulační schéma 2 binární, 1 kvartérní (2B1Q) vypůjčené od ISDN BRI. Každá dvojice binárních číslic představuje jeden čtyřmístný znak; dva bity jsou odesílány v jednom hertzu.

Linky SDSL lépe vyhovují potřebám organizací než ADSL potřebám rezidenčních uživatelů. Zatímco poskytovatelé kabelových modemů lákají rezidenční zákazníky na nižší ceny než ADSL, SDSL nabízí stejné rychlosti jako T-1/E-1 za výrazně méně peněz. Standardní cenové rozpětí pro T-1 je 500 až 1 500 USD v závislosti na vzdálenosti a ekvivalentní rozsah SDSL je 170 až 450 USD. Čím nižší jsou náklady na služby SDSL, tím nižší je garantovaná rychlost přenosu dat.

UDĚLEJME SI JASNO

Kvalita signálu je ovlivněna mnoha měnícími se faktory, z nichž mnohé se netýkají pouze DSL. Některá zařízení, která nám kdysi usnadňovala život v komutovaných sítích, však nyní brání používání digitálních účastnických linek.

Přeslechy. Elektrická energie vyzařovaná svazky vodičů, které se sbíhají v centrálním místě poskytovatele služeb, vytváří rušení známé jako Near-End Crosstalk (NEXT). Jak se signály pohybují mezi kanály na různých kabelech, kapacita linky klesá. "Near end" znamená, že rušení pochází ze sousedního páru kabelů ve stejné oblasti.

Oddělení linek DSL a T-1/E-1 výrazně snižuje negativní dopad přeslechů, ale není zaručeno, že se poskytovatel služeb rozhodne implementovat tuto konkrétní implementaci.

EXT má dvojitý - Far-End Crosstalk, FEXT, jehož zdroj je v jiném páru kabelů, na vzdáleném konci linky. U DSL je míra ovlivnění takových linek ze strany FEXT výrazně nižší než ze strany NEXT.

Lineární útlum. Síla signálu klesá, když se pohybuje po měděném kabelu, zejména u signálů s vysokou datovou rychlostí a vysokými frekvencemi. To představuje velmi významné omezení pro použití DSL na dlouhé vzdálenosti.

Kabely s nízkou impedancí mohou minimalizovat útlum signálu, ale kterýkoli poskytovatel může považovat požadované náklady za neopodstatněné. Silné dráty mají menší odpor než tenké dráty, ale jsou dražší. Nejoblíbenější kabely jsou 24 gauge (asi 0,5 mm) a 26 gauge (asi 0,4 mm); Nižší útlum ráže 24 jej předurčuje k použití na velké vzdálenosti.

Zatížit induktory. V době, kdy veřejné komutované telefonní sítě (PSTN) přenášely pouze hlasové hovory, pomohly induktory prodloužit délku telefonních linek – což je velmi chvályhodný cíl. Dnešním problémem je, že negativně ovlivňují funkčnost DSL.

Skutečnost, že zátěžové induktory snižují frekvence nad 3,4 kHz, aby se zlepšil přenos hlasové frekvence, je činí vzájemně nekompatibilními s DSL. Potenciální předplatitelé DSL nebudou moci přijímat službu DSL, dokud induktory zůstanou na úsecích měděných kabelů.

Posunuté větve. Pokud se telefonní společnost nechystá nepoužívanou část elektroinstalace zcela odpojit, zkrátí ji instalací odbočky s odbočkou. Tato praxe nikomu moc nevadila, dokud nezačala rychle růst poptávka po DSL. Bočníky výrazně ovlivňují vhodnost linky pro podporu DSL a často je třeba je jednoduše odstranit, než bude možné linku DSL kvalifikovat pro použití.

Zrušení echa. Potlačení ozvěny umožňuje přenos signálu vždy pouze jedním směrem. Zařízení blokují potenciální ozvěny, ale znemožňují obousměrnou komunikaci. Pro deaktivaci potlačení ozvěny mohou modemy na začátku hovoru odeslat signál odezvy 2,1 kHz.

Optický kabel. Omezení vzdálenosti a rušení šumem nejsou jedinými úskalími přijetí DSL. Pokud účastnická linka využívá optická vlákna, pak tato trasa není vhodná pro DSL. Optická vlákna podporují digitální přenos, ale linky DSL byly navrženy s ohledem na analogové měděné kabely. Místní spoje budou v budoucnu založeny na hybridním přístupu vlákno/kroucená dvoulinka s malými měděnými vedeními k nejbližšímu optickému uzlu.

PŘEDUKÁZÁNÍ ŘEČI

Každý by chtěl snížit náklady na místní (a potažmo i meziměstské) hlasové hovory pomocí Voice over DSL (VoDSL). ADSL podporuje analogové hlasové frekvence přenášením digitálních dat na vyšších frekvencích, ale VoDSL sleduje alternativní směr. VoDSL převádí řeč z analogové na digitální a přenáší ji jako součást své digitální užitečné zátěže.

ADSL i SDSL podporují VoDSL, ale G.lite je pro tento úkol považován za nevhodný.

pokračování příště...

Volba založená pouze na ceně může skončit zklamáním. Čím nižší měsíční poplatek, tím méně dostupná služba bude.

Dalším důležitým bodem týkajícím se DSL, stejně jako jakéhokoli jiného komunikačního kanálu, je bezpečnost. Na rozdíl od kabelových modemů dostávají uživatelé DSL vyhrazená připojení, která nejsou ovlivněna činností ostatních uživatelů. Sousedé neobsazují stejné linky ve stejnou dobu jako vy, jako je tomu u kabelových modemů, což je z hlediska bezpečnosti jistě plus. Obě technologie však mohou být vystaveny riziku narušení a útoků odmítnutí služby kvůli trvalým připojením a pevným IP adresám.

Pokud by se systémy přenosu dat mohly jednoho dne proměnit v živé organismy, pak by měděný „kroucený pár“ byl nejodolnější z nich. Poslední mílí je velký a rostoucí trh, zvláště citlivý na dostupné technologie s vysokou podporovanou propustností.

Bezplatný, neomezený, širokopásmový přístup pro každého není za našeho života možný, ale pokud uvažujete o nákupu DSL služeb, jdete správným směrem.

Rychlost a modulace.
Rychlost připojení ADSL.

První:
Že jednotkou informace je bajt, v jednom bajtu je 8 bitů. Když tedy stahujete soubory, mějte na paměti, že pokud je vaše rychlost stahování uvedena například 0,8 Mb/s (megabajtů za sekundu), skutečná rychlost je 0,8x8 = 6,4 Mbps (megabitů za sekundu)!

Druhý:
Čím vyšší je nastavená rychlost, tím větší je pravděpodobnost nestability připojení! Nejstabilnější rychlost je 6144 Kbps příchozí a 640 Kbps odchozí s modulací G.DMT. Pro internet není vysoká rychlost z principu potřeba – rozdíl mezi 6144 Kbps a 24000 Kbps prostě nepocítíte. Při používání služby IP-TV však musíte vědět, že jeden kanál zabírá šířku pásma 4–5 megabitů za sekundu. Pokud tedy chcete sledovat IP-TV a zároveň mít připojení k internetu, mějte na paměti, že pro internet se šířka kanálu zmenší o výše uvedenou hodnotu. Kromě toho, pokud z nějakého důvodu potřebujete stahovat informace současně do několika streamů, má také smysl požádat o zvýšení rychlosti.
I když můžete požádat o zvýšení nebo snížení rychlosti zavoláním technické podpory na číslo 062 (toto se děje okamžitě!).

Jaké jsou vlastnosti modulací.
Otázka: Jaké jsou vlastnosti modulací?
Odpovědět:
G.dmt je asymetrická DSL modulace založená na technologii DMT, která poskytuje rychlost přenosu dat směrem k uživateli až 8 Mbit/s a směrem od uživatele až 1,544 Mbit/s.

G.lite je modulace založená na technologii DMT, která poskytuje rychlost přenosu dat směrem k uživateli až 1,5 Mbit/s a směrem od uživatele až 384 Kbit/s. "

ADSL - modulace poskytuje rychlost přenosu dat směrem k uživateli až 8 Mbit/s a směrem od uživatele až 768 Kbit/s.

T1.413 je diskrétní asymetrická vícetónová modulace, která je založena na standardu G.DMT. V souladu s tím je rychlostní limit přibližně stejný jako u modulace G.dmt.

ADSL2+

Ještě před třemi lety by si mnozí mysleli, že technologie ADSL mění svět. Zpřístupňuje fantastické rychlosti dosud neznámé uživatelům vytáčeného internetu. Ale jak se říká, na všechno dobré si rychle zvyknete a chcete víc.

U nás se vyvinula docela úsměvná situace. Když byl boom poskytovatelů ADSL po celém světě a prakticky žádný zájem o domácí sítě ETTH (Ethernet To The Home), u nás se takové sítě začaly aktivně budovat. V tuto chvíli si celý svět pomalu začíná uvědomovat, že rozvoj multimediálního a zejména High-Definition (HD) obsahu je značně omezen rychlostními možnostmi xDSL sítí a v Rusku je ETTH již dostupné ve všech větších městech. Zdálo se tedy, že jsme překročili jednu fázi rozvoje sítě (poskytovatelé ADSL se vyvíjeli paralelně s ETTH, ale nebyla zde patrná dominance) a ocitli jsme se mezi lídry. Aspoň v něčem! Ale o tom se dnes vůbec nebudeme bavit. Jak víte, technologie ADSL existuje již ve druhé verzi a dokonce i ve 2+. Budeme mluvit o jejich rozdílech z technického hlediska a perspektivách na trhu poskytování internetu.

Obecné pojmy

Pojďme si krátce osvěžit paměť na hlavní charakteristické rysy technologie ADSL. Patří do rodiny standardů xDSL navržených tak, aby poskytovaly vysoké rychlosti přenosu dat přes stávající telefonní linky. I přesto, že ADSL zdaleka není nejrychlejší technologií z rodiny xDSL, je to právě ta, která se díky optimální kombinaci rychlosti a dosahu ve světě nejvíce rozšířila.

Kanál ADSL je asymetrický, to znamená, že toky proti proudu (od uživatele k poskytovateli) a po proudu (v opačném směru) nejsou ekvivalentní. Výbava na obou stranách je navíc odlišná. Na straně uživatele je to modem a na straně poskytovatele je to DSLAM (ADSL switch).

Přestože jsou široce známé pouze tři verze ADSL (ADSL, ADSL2 a ADSL2+), ve skutečnosti existuje mnohem více specifikací. Doporučuji podívat se na tabulku, kde jsou uvedeny všechny hlavní standardy ADSL. Obecně se specifikace liší v provozních frekvencích a jsou potřebné k zajištění toho, aby technologie ADSL mohla fungovat na různých typech telefonních linek. Například příloha A používá frekvenční pásmo začínající na 25 kHz a končící na 1107 kHz, zatímco provozní frekvence přílohy B začínají na 149 kHz. První byl vyvinut pro přenos dat přes veřejné telefonní sítě (PSTN nebo POTS, v angličtině) a druhý byl určen pro spolupráci se sítěmi ISDN. Příloha B se u nás nejčastěji používá v bytech s bezpečnostními alarmy, které využívají i frekvence nad 20 kHz.

Stůl

Různé standardy ADSL pro práci na různých linkách

ANSI T1.413-1998- Vydání 2 ADSL

ITU G.992.1- ADSL (G.DMT)

ITU G.992.1- Příloha A ADSL přes POTS

ITU G.992.1- Příloha B ADSL přes ISDN

ITU G.992.2- ADSL Lite (G.Lite)

ITU G.992.3/4- ADSL2

ITU G.992.3/4- Příloha J ADSL2

ITU G.992.3/4- Příloha L RE-ADSL2

ITU G.992.5- ADSL2+

ITU G.992.5- Příloha L RE-ADSL2+

ITU G.992.5- Příloha M ADSL2+M

ADSL2

Kvůli čemu? ADSL2 rychleji? Podle vývojářů existuje 5 klíčových rozdílů: vylepšený modulační mechanismus, snížená režie v přenášených rámcích, efektivnější kódování, zkrácená doba inicializace a vylepšený výkon DSP. Udělejme to po pořádku.

Jak víte, ADSL používá kvadraturní amplitudovou modulaci (QAM) s ortogonálním frekvenčně děleným multiplexováním (OFDM). Aniž bychom zabíhali do technických detailů, na první pohled je situace asi tato: dostupná šířka pásma (vejde se do frekvenčního rozsahu 25-1107 kHz) je rozdělena na kanály (25 pro vysílání a 224 pro příjem); Každý kanál vysílá část signálu, který je modulován pomocí QAM; Poté jsou signály multiplexovány pomocí rychlé Fourierovy transformace a přenášeny do kanálu. Na druhé straně je signál přijímán a zpracováván v opačném pořadí.

QAM, v závislosti na kvalitě řádků, kóduje slova různé hloubky a posílá je do kanálu najednou. Například algoritmus QAM-64 používaný v ADSL2 používá 64 stavů k odeslání 8bitového slova najednou. ADSL navíc využívá tzv. ekvalizační mechanismus – kdy modem neustále vyhodnocuje kvalitu linky a upravuje algoritmus QAM na větší či menší hloubku slova pro dosažení vyšší rychlosti nebo lepší spolehlivosti komunikace. Navíc ekvalizace funguje pro každý kanál zvlášť.

Ve skutečnosti vše popsané výše proběhlo v první verzi ADSL, nicméně přepracování modulačních a kódovacích algoritmů umožnilo efektivnější práci na stejných komunikačních linkách.

Aby se zlepšil výkon na dlouhé vzdálenosti, vývojáři také snížili redundanci, která byla dříve stanovena na 32 kbps. Nyní se tato hodnota může lišit v závislosti na stavu fyzického prostředí od 4 do 32 kbit/s. A ačkoli to není tak kritické při vysokých rychlostech, na dlouhé vzdálenosti, kdy je možné používat pouze nízké přenosové rychlosti, to určitým způsobem zvyšuje propustnost.

ADSL2+

Zdálo by se, že tolik změn v ADSL2 oproti prvnímu ADSL umožnilo zvýšit rychlost pouze 1,5krát. Co vymysleli v ADSL2+, aby zvýšili propustnost downlink kanálu 2krát ve srovnání s ADSL2 a 3krát ve srovnání s ADSL? Vše je banální a jednoduché - frekvenční rozsah se rozšířil na 2,2 MHz, díky čemuž bylo dvojnásobné zvýšení rychlosti reálné.

Kromě toho v ADSL2+ implementována schopnost kombinovat porty (port bonding). Spojením dvou linek do jednoho logického kanálu tedy získáte propustnost 48/7 Mbit/s. To je samozřejmě vzácné, ale pokud jsou v bytě dvě telefonní čísla, je to docela možné. Nebo můžete volitelně získat dvojnásobnou rychlost na jedné fyzické lince, pokud použijete kabel se dvěma měděnými páry, krimpovaný konektorem RJ-14.

Místo závěru

Co bys chtěl na závěr říct? Výhody nových standardů jsou ve skutečnosti více než zřejmé. Z pohledu běžného uživatele se jedná o zvýšení rychlostního prahu, které „vytáhlo“ rychlost ADSL na úroveň kabelových sítí. Čistě nominálně jsou oba schopny přenášet HD obsah. Jak ale ukazuje praxe, tam, kam dosáhlo vysoce kvalitní ETTH, ADSL a kabelové společnosti postupně začínají ztrácet půdu pod nohama a cítí se dobře pouze bez vážné konkurence. Zdálo by se, proč potřebujeme tak vysoké rychlosti, když v mnoha regionech naší země masový přechod od vytáčeného přístupu k širokopásmovému připojení teprve začíná? Podle některých předpovědí se do roku 2010 ceny dopravy sníží 3-4krát. A pokud má rychlost příchozího kanálu (ADSL2+ - 24 Mbit/s) výraznou rezervu, pak nízká rychlost zpětného kanálu (ADSL - 1 Mbit/s, ADSL2+ - 3,5 Mbit/s) značně omezuje uživatele ADSL. Například jednu z hlavních výhod ETTH sítí - interní zdroje - je technicky možné implementovat do ADSL, ale relativně nízká rychlost uploadu je vážnou překážkou rychlé interní výměny souborů mezi uživateli. To má vliv i na efektivitu práce v peer-to-peer sítích, kde uživatelé velkých poskytovatelů ETTH mohou často stahovat soubory rychlostí blízkou 100 Mbit/s.

ADSL má samozřejmě budoucnost a jeho „přetaktované“ verze vám jistě umožní pár let volně používat rychlý internet. A co bude dál? Počkej a uvidíš.

Glosář

Modulace– změna parametrů (fáze a/nebo amplituda) modulovaného kmitání (vysokofrekvenční) vlivem řídícího (nízkofrekvenčního) signálu.
Quadrature Amplitude Modulation (QAM) - u tohoto typu modulace je informace zakódována do signálu změnou jeho fáze i amplitudy, což umožňuje zvýšit počet bitů v symbolu.

Symbol– stav signálu za jednotku času.
Fourierovo multiplexování je rozklad nosného signálu, což je periodická funkce, na řadu sinů a kosinus (Fourierova řada) s následnou analýzou jejich amplitud.

Rám– logický blok dat začínající sekvencí označující začátek rámce, obsahující servisní informace a data a končící sekvencí označující konec rámce.

Nadbytek– přítomnost sekvence symbolů ve zprávě, která umožňuje její stručnější zápis pomocí stejných symbolů pomocí kódování. Redundance zvyšuje spolehlivost přenosu informací.