Лекции 2010-го года (1130544), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Технология DSLТехнология DSL – «цифровая абонентская линия» – позволяет использоватьсуществующие линии связи для передачи цифровой информации по одной витой паре со54скоростью до 160 кбит/сек. (при этом в прямом и обратном направлении поддерживаетсяодинаковая скорость). Технология разрабатывалась для организации цифровойабонентской линии для сетей ISDN BRI (сети ISDN будут рассмотрены в разделе 2.5.8).Реализация в оборудовании DSL-интерфейса ISDN BRI получила название IDSL.
Воборудовании IDSL не предусматривается поддержка аналоговой телефонной линии, таккак телефонная связь может осуществляться по цифровым каналам ISDN. Сейчассуществуют модификации оборудования DSL – Fast DSL, передающие информацию соскоростью до 256 кбит/сек.Технология DSL поддерживает аналоговую телефонную линию. Стандартный методлинейного кодирования – 2В1Q (мы рассматривали этот метод в разделе 2.2.1)применяется практически во всех типах оборудования xDSL, за исключениемоборудования подсемейств ADSL и VDSL, речь о которых чуть ниже. Максимальноерасстояние (то есть максимальная длина двухпроводной линии, на которой можетработать аппаратура) для этой технологии составляет 7,5 км при диаметре жилы кабеля0,5 мм, что вполне покрывает длину абонентских линий в России.2.5.4.2.
Технология HDSLДальнейшим развитием DSL стала технология высокоскоростной цифровой абонентскойлинии HDSL (High-data-rate DSL). Оборудование HDSL обеспечивает дуплексный(симметричный) обмен на скорости 768 или 1024 кбит/с по одной витой паре и 2048кбит/с по двум – трем витым парам. Система является однокабельной: по каждой парепроводов осуществляется и прием, и передача информации. Неисправность в одной парекабеля не приводит к прекращению передачи, а только уменьшает ее скорость.Максимальная удаленность между репитерами (промежуточными усилителями) не более3 км.
Поэтому применение этой технологии в России требует в среднем использоватьодин репитер на каждую абонентскую линию. Стандартная ширина сигнала,используемого при передаче, - 80–196 кГц.Оборудование HDSL в основном предназначено для применения в корпоративных сетях.Отсутствие поддержки аналоговой телефонной линии компенсируется возможностьюпередачи речи в цифровом виде через интерфейсы Е1 (стандарт E1 будет рассмотрен вразделе 2.5.5.3).Технология SDSLSDSL (Single Line DSL) – разновидность технологии HDSL. Системы SDSL обеспечиваютдуплексную передачу потока на скорости 2048 кбит/сек. по одной витой паре проводов нарасстояние 3–4 км при диаметре жилы кабеля 0,4–0,5 мм. Сейчас не делаютсущественного различия между технологиями HDSL и SDSL и выпускают оборудованиеHDSL, передающее информацию как по нескольким, так и по одной паре проводов.
Такжеиногда название SDSL расшифровывают как Symmetric DSL, подчеркивая тем самымсимметричность потоков информации.2.5.4.3. Технология VDSLТехнология VDSL (Very High-data-rate DSL) находится в стадии разработки. Ожидается,что с ее помощью будет достигнута скорость передачи по абонентской линии от 12 до 51Мбит/с. Наряду с медным кабелем, рассматривается возможность использованияоптического кабеля. Оборудование VDSL может функционировать в режиме какасимметричных, так и симметричных цифровых потоков. Метод кодирования – DМТ.55Дискретное многочастотное кодирование (DMT – Discrete Multitone) предполагаетразбиение всей полосы пропускания на подполосы по 4 КГц и в каждой подполосеиспользовать свою несущую.
Метод кодирования в подполосе – квадратичнаяамплитудная модуляция (QAM), которую мы рассмотрели в разделе 2.2.1.Существующие образцы аппаратуры VDSL обеспечивают организацию канала связи примаксимальных скоростях передачи на расстоянии не более 1,5 км. Применениеоптического кабеля позволит значительно увеличить дальность связи, но потребуетзамены существующих медных абонентских кабелей.
Предполагаемое разделение полосычастот таково:••••Голосовой телефонный сервис: 0-4 КГцISDN: 4-80 КГцИсходящий поток: 300-700 КГцВходящий поток: 1 МГц2.5.4.4. Технология ADSLАсимметричная DSL (Asymmetric DSL) – дальнейшее развитие технологии HDSL – внастоящее время является наиболее продвинутой в семействе хDSL. Она обеспечиваетпередачу по витой паре потоков до 9 Мбит/с в одном направлении (как правило, в сторонупользователя) и до 640 кбит/с – в другом. По широкому входящему каналу абонентполучает данные или видео из Интернета, а исходящий используется для отправкизапросов на получение информации.
Следует отметить, что пропускной способностиисходящего канала достаточно для передачи электронной почты, файлов и для проведенияголосовых переговоров через Интернет. ADSL ориентирована на абонентовиндивидуального сектора и, благодаря применению внутренних или внешних речевыхразделителей, позволяет вести обычные телефонные переговоры.Указанные выше предельные скорости передачи в прямом и обратном направлении могутбыть снижены в зависимости от конкретного типа оборудования, кабеля и протяженностиабонентской линии. Оборудование ADSL способно автоматически или принудительнонастраиваться так, чтобы на конкретной абонентской линии достичь максимальнойскорости передачи с минимальным коэффициентом ошибок.В ADSL используют усовершенствованный вариант частотной модуляции, позволяющеймаксимально использовать полосу в 1 МГц, обеспечиваемую витой парой.
Максимальноерасстояние передачи без повторителей 5.5 км.Технология RADSLРазновидностью ADSL-технологии является технология RADSL (Rate-adaptive DSL),которая может функционировать в асимметричном режиме как ADSL и в симметричном –как HDSL. Технология RADSL позволяет отслеживать текущее состояние кабеля(электрические параметры и уровень шума (помех)) и динамически регулироватьпропускную способность каналов связи, а также поддерживать максимально возможнуюстепень передачи при требуемом минимальном уровне ошибок в канале связи.Технология UADSLСуществует вариант технологии ADSL, называемый UADSL (Universal ADSL).
Эта версияявляется упрощенным вариантом цифрового доступа и потому более дешева. Она56ориентирована на индивидуальных абонентов. Максимальные скорости обмена в нейснижены до 1,5/0,384 Мбит/сек. и упрощена настройка. При скорости 1,5 Мбит/сек.невозможно получать передачи кабельного ТВ, как в ADSL, но этого вполне достаточнодля доступа абонента в Интернет.2.5.4.5. Сравнение характеристик разных технологий семейства xDSLТаблица 2-40.СкоростьADSLHDSLSDSLVDSL1,5-9 Мбит/сек.
входящий трафик1,544 или 2,048Мбит/сек.1,544 или 2,048Мбит/сек.13-52 Мбит/сек. входящий трафик16-640 кбит/сек.исходящий трафик1,5-2,3 Мбит/сек. исходящий трафикРежимАсимметричныйСимметричныйСимметричныйАсимметричныйКоличество пар проводов1211Радиус действия(неэкранированная витаяпара, 24-й калибр)3,7-5,5 км3,7 км3,0 км1,4 кмТип сигналаАналоговыйЦифровойЦифровойАналоговыйКод передачиCAP/DMT2B1Q2B1QDMTЧастота1-5 МГц196 кГц196 кГц10 МГцБит/циклВарьируется44Варьируется2.5.5.
Магистрали и мультиплексированиеНаряду с абонентской линией, следующим важным компонентом телефонных системявляются магистрали, соединяющие узлы коммутации разного уровня. Здесь мырассмотрим их организацию и функционирование.Одним из существенных факторов при организации магистрали был и остаетсяэкономический. Дело в том, что затраты на прокладку кабеля в значительной степениопределяют внешние условия (город, сельская местность, глубина залегания, наличиеинженерных коммуникаций и т.д.), а не технические характеристики, например,пропускная способность. Поэтому чем больше абонентов смогут использовать один и тотже кабель, тем быстрее окупятся затраты на его прокладку, тем дешевле будет стоитькаждому из них его эксплуатация. Вспомним историю.
Вестерн Юнион объявила в своевремя конкурс на решение проблемы передачи нескольких телеграмм по одной линии,которым заинтересовался Александр Белл. За 100 лет существования телефона былиинвестированы огромные средства в создание методов и оборудования, позволяющихиспользовать одну и ту же магистраль одновременно для передачи нескольких разговоров.Такой технический прием называют мультиплексированием, или уплотнением.
(В нашемкурсе мы будем использовать термин мультиплексирование.)Созданные в телефонии схемы мультиплексирования можно разделить на два большихкласса: мультиплексирование с разделением частот и мультиплексирование с разделениемпо времени. Кроме этого, были разработаны методы мультиплексирования на основеразделения длин волн и на основе разделения кодов. Метод разделения длин волнприменяют в оптоволоконных системах. Методы разделения кодов используют в системахбеспроводной связи, которые мы рассмотрим в разделе 2.6.572.5.5.1. Мультиплексирование с разделением частотИдея мультиплексирования с разделением частот очень проста: весь диапазон частотполосы пропускания кабеля разбивают на поддиапазоны, которые называют каналами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
