Асимметричная цифровая абонентская линия

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Асимметричная цифровая абонентская линия»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( август 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Шлюза обычно используется , чтобы установить соединение ADSL

Асимметричная цифровая абонентская линия ( ADSL ) - это тип технологии цифровой абонентской линии (DSL), технологии передачи данных, которая обеспечивает более быструю передачу данных по медным телефонным линиям, чем может обеспечить обычный модем голосового диапазона . ADSL отличается от менее распространенной симметричной цифровой абонентской линии (SDSL). В ADSL полоса пропускания и скорость передачи данных считаются асимметричными, что означает больше в направлении к помещению клиента ( нисходящий поток ), чем в обратном направлении ( восходящий поток ). Провайдеры обычно продают ADSL как услугу доступа в Интернет в первую очередь длязагрузка содержимого из Интернета, но не для обслуживания содержимого, доступного другим пользователям.

Обзор [ править ]

ADSL работает за счет использования спектра выше диапазона, используемого для голосовых телефонных звонков . ^[1] С фильтром DSL , часто называемым сплиттером , полосы частот изолированы, что позволяет использовать одну телефонную линию как для службы ADSL, так и для телефонных звонков одновременно. ADSL обычно устанавливается только на небольших расстояниях от телефонной станции ( последняя миля ), обычно менее 4 км (2 миль) ^[2], но известно, что расстояние превышает 8 км (5 миль), если изначально проложенный сечение проводов позволяет для дальнейшего ^{[ необходимы разъяснения ]} распространения.

На телефонной станции линия обычно оканчивается мультиплексором доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM), где другой частотный разделитель разделяет сигнал голосовой полосы для обычной телефонной сети . Данные, передаваемые ADSL, обычно маршрутизируются по сети передачи данных телефонной компании и в конечном итоге достигают обычной сети Интернет-протокола .

Есть как технические, так и маркетинговые причины, по которым ADSL во многих местах является наиболее распространенным типом, предлагаемым домашним пользователям. С технической стороны, вероятно, будет больше перекрестных помех от других цепей на конце DSLAM (где провода от многих локальных шлейфов расположены близко друг к другу), чем в помещении клиента. Таким образом, сигнал загрузки самый слабый в самой шумной части местного шлейфа, в то время как сигнал загрузки самый сильный в самой шумной части местного шлейфа. Поэтому технически целесообразно использовать DSLAM для передачи с более высокой скоростью передачи данных, чем модем на стороне клиента. Поскольку типичный домашний пользователь на самом деле предпочитает более высокую скорость загрузки, телефонные компании решили сделать из необходимости добродетель, отсюда и ADSL.

Маркетинговые причины асимметричного подключения заключаются в том, что, во-первых, большинству пользователей интернет-трафика требуется меньше данных для загрузки, чем для загрузки. Например, при обычном просмотре веб-страниц пользователь посетит ряд веб-сайтов, и ему потребуется загрузить данные, которые содержат веб-страницы с сайта, изображения, текст, звуковые файлы и т. Д., Но они загрузят только небольшое количество data, поскольку единственные загруженные данные используются с целью проверки получения загруженных данных или любых данных, введенных пользователем в формы и т. д. Это дает основание для поставщиков интернет-услуг предлагать более дорогие услуги, ориентированные на коммерческих пользователей. которые размещают веб-сайты и, следовательно, нуждаются в услуге, позволяющей загружать столько же данных, сколько и загружать. Приложения для обмена файлами - очевидное исключение из этой ситуации.Во-вторых, провайдеры интернет-услуг, стремясь избежать перегрузки своих магистральных соединений, традиционно пытались ограничить использование, такое как совместное использование файлов, которое генерирует много загрузок.

Операция [ править ]

В настоящее время большая часть связи ADSL является полнодуплексной . Полнодуплексная связь ADSL обычно достигается по паре проводов с помощью дуплекса с частотным разделением (FDD), дуплекса с эхоподавлением (ECD) или дуплекса с временным разделением (TDD). FDD использует две отдельные полосы частот, называемые полосами восходящего и нисходящего потоков. Полоса восходящего потока используется для связи от конечного пользователя с центральным телефонным аппаратом. Полоса нисходящего потока используется для связи от центрального офиса к конечному пользователю.

При обычном развертывании ADSL через POTS (Приложение A) полоса от 26,075  кГц до 137,825 кГц используется для восходящей связи, а 138–1104 кГц используется для нисходящей связи. Согласно обычной схеме DMT , каждый из них далее делится на более мелкие частотные каналы 4,3125 кГц. Эти частотные каналы иногда называют ячейками . Во время начального обучения для оптимизации качества и скорости передачи модем ADSL проверяет каждый из бинов, чтобы определить отношение сигнал / шум на частоте каждого бина. Удаленность от АТС , характеристики кабеля, помехи от AM-радиостанций, а локальные помехи и электрические шумы в месте нахождения модема могут отрицательно повлиять на отношение сигнал / шум.на определенных частотах. Бины для частот, демонстрирующих пониженное отношение сигнал / шум, будут использоваться с более низкой пропускной способностью или вообще не использоваться; это снижает максимальную пропускную способность канала, но позволяет модему поддерживать адекватное соединение. Модем DSL составляет план использования каждого из бункеров, иногда называемый распределением «битов на бункер». Те бины, которые имеют хорошее отношение сигнал / шум (SNR), будут выбраны для передачи сигналов, выбранных из большего числа возможных закодированных значений (этот диапазон возможностей соответствует большему количеству отправленных битов данных) в каждом основном тактовом цикле. Число возможностей не должно быть настолько большим, чтобы приемник мог неправильно декодировать, какая из них предназначена, в присутствии шума. От шумных бункеров может потребоваться всего лишь два бита, на выбор может быть только один из четырех возможных шаблонов,или только один бит на ячейку в случае ADSL2 +, а очень шумные ячейки вообще не используются. Если картина шума по сравнению с частотами, слышимыми в ячейках, изменяется, модем DSL может изменить распределение битов на ячейку в процессе, называемом «перестановкой битов», когда ячейки, которые стали более шумными, требуются только для переноса меньшего количества бит и других каналы будут выбраны с большей нагрузкой.

Пропускная способность передачи данных, которую сообщает модем DSL, определяется суммой распределения битов на бункер для всех объединенных бункеров. Более высокие отношения сигнал / шум и большее количество используемых бинов дают более высокую общую пропускную способность канала, в то время как более низкие отношения сигнал / шум или меньшее количество используемых бинов дают низкую пропускную способность канала. Полная максимальная пропускная способность, полученная путем суммирования битов на ячейку, сообщается модемами DSL и иногда называется скоростью синхронизации . Это всегда будет вводить в заблуждение: истинная максимальная пропускная способность канала для скорости передачи пользовательских данных будет значительно ниже, поскольку передаются дополнительные данные, которые называются накладными расходами протокола , уменьшенные цифры для PPPoA.соединения примерно 84–87 процентов, самое большее, являются обычными. Кроме того, некоторые интернет-провайдеры будут иметь политики трафика, которые дополнительно ограничивают максимальную скорость передачи в сетях за пределами биржи, и перегрузка трафика в Интернете, большая нагрузка на серверы и медлительность или неэффективность компьютеров клиентов - все это может способствовать снижению ниже максимально достижимого . Когда используется точка беспроводного доступа, низкое или нестабильное качество беспроводного сигнала также может вызвать снижение или колебание фактической скорости.

В режиме с фиксированной скоростью скорость синхронизации заранее определяется оператором, и модем DSL выбирает распределение битов на ячейку, что дает примерно равную частоту ошибок в каждом ячейке. ^[3] В режиме с переменной скоростью выбирается количество битов на ячейку, чтобы максимизировать скорость синхронизации с учетом допустимого риска ошибки. ^[3]Эти варианты могут быть либо консервативными, когда модем выбирает выделять меньше битов на ячейку, чем он мог бы, выбор, который обеспечивает более медленное соединение, либо менее консервативным, когда выбирается больше битов на ячейку, и в этом случае существует больший риск. в случае ошибки, если в будущем отношение сигнал / шум ухудшится до такой степени, что выбранное распределение битов на бункер будет слишком большим, чтобы справиться с большим присутствующим шумом. Этот консерватизм, включающий выбор использования меньшего количества битов на ячейку для защиты от будущего увеличения шума, сообщается как запас отношения сигнал / шум или запас отношения сигнал / шум .

Телефонная станция может указать предполагаемый запас SNR для модема DSL клиента при первоначальном подключении, и модем может соответственно составить свой план распределения битов на бункер. Высокий запас SNR будет означать снижение максимальной пропускной способности, но большую надежность и стабильность соединения. Низкий запас по SNR будет означать высокие скорости при условии, что уровень шума не увеличивается слишком сильно; в противном случае соединение необходимо будет разорвать и заново согласовать (повторно синхронизировать). ADSL2 + может лучше адаптироваться к таким обстоятельствам, предлагая функцию, называемую плавной адаптацией скорости (SRA), которая может учитывать изменения в общей пропускной способности канала с меньшими нарушениями связи.

Поставщики могут поддерживать использование более высоких частот как собственное расширение стандарта. Однако для этого требуется соответствующее оборудование поставщика на обоих концах линии, и это, вероятно, приведет к проблемам перекрестных помех, которые повлияют на другие линии в том же пучке.

Существует прямая зависимость между количеством доступных каналов и пропускной способностью ADSL-соединения. Точная емкость данных на канал зависит от используемого метода модуляции .

Изначально ADSL существовал в двух версиях (похожих на VDSL ), а именно CAP и DMT . CAP был де-факто стандартом для развертываний ADSL до 1996 года, в то время он использовался в 90 процентах установок ADSL. Однако DMT был выбран для первых стандартов ADSL ITU-T, G.992.1 и G.992.2 (также называемых G.dmt и G.lite соответственно). Поэтому все современные установки ADSL основаны на схеме модуляции DMT.

Чередование и быстрый путь [ править ]

Интернет-провайдеры (но пользователи редко, за исключением Австралии, где это значение по умолчанию ^[4] ) имеют возможность использовать чередование пакетов, чтобы противостоять эффектам всплесков шума на телефонной линии. Строка с чередованием имеет глубину, обычно от 8 до 64, которая описывает, сколько кодовых слов Рида – Соломона накапливается перед отправкой. Поскольку все они могут быть отправлены вместе, их коды упреждающего исправления ошибок можно сделать более устойчивыми. Чередование увеличивает задержку, поскольку все пакеты должны быть сначала собраны (или заменены пустыми пакетами), и, конечно же, всем им требуется время для передачи. 8 кадров перемежения добавляет 5 мс туда-обратно времени, а глубокое чередование 64 добавляет 25 мс. Другие возможные значения глубины - 16 и 32.

Соединения «Fastpath» имеют глубину чередования 1, то есть по одному пакету отправляется за раз. Это имеет низкую задержку, обычно около 10 мс (к ней добавляется чередование, это не больше, чем чередование), но он чрезвычайно подвержен ошибкам, поскольку любой всплеск шума может удалить весь пакет и, следовательно, потребовать его повторной передачи. . Такой пакет в большом перемеженном пакете пропускает только часть пакета, его можно восстановить на основе информации об исправлении ошибок в остальной части пакета. Соединение по «быстрому пути» приведет к чрезвычайно высокой задержке на плохой линии, поскольку для каждого пакета потребуется много попыток.

Проблемы с установкой [ править ]

Развертывание ADSL на существующей простой телефонной линии старой телефонной службы (POTS) представляет некоторые проблемы, поскольку DSL находится в полосе частот, которая может неблагоприятно взаимодействовать с существующим оборудованием, подключенным к линии. Поэтому необходимо установить соответствующие частотные фильтры на территории клиента, чтобы избежать помех между DSL, голосовыми услугами и любыми другими подключениями к линии (например, охранной сигнализацией). Это желательно для голосовой службы и важно для надежного соединения ADSL.

На заре внедрения DSL установка требовала выезда специалиста на место. Рядом с точкой разграничения был установлен разветвитель или микрофильтр , от которого была проложена выделенная линия передачи данных. Таким образом, сигнал DSL отделяется как можно ближе к центральному офису и не ослабляется внутри помещения клиента. Однако эта процедура была дорогостоящей, а также вызвала проблемы с клиентами, которые жаловались на то, что им приходится ждать, пока техник выполнит установку. Таким образом, многие провайдеры DSL начали предлагать вариант «самостоятельной установки», при котором провайдер предоставляет заказчику оборудование и инструкции. Вместо разделения сигнала DSL в точке разграничения сигнал DSL фильтруется.в каждой телефонной розетке с помощью фильтра нижних частот для голоса и фильтра верхних частот для данных, обычно заключенного в так называемый микрофильтр . Этот микрофильтр может быть подключен конечным пользователем к любой телефонной розетке: он не требует перенастройки проводки на территории заказчика.

Обычно микрофильтры представляют собой только фильтры нижних частот, поэтому за ними могут проходить только низкие частоты (голосовые сигналы). В разделе данных микрофильтр не используется, поскольку цифровые устройства, предназначенные для извлечения данных из сигнала DSL, сами отфильтровывают низкие частоты. Голосовые телефонные устройства будут улавливать весь спектр, поэтому высокие частоты, включая сигнал ADSL, будут «слышны» как шум в телефонных терминалах и будут влиять и часто ухудшать качество обслуживания факсов, датафонов и модемов. С точки зрения устройств DSL любое принятие их сигнала устройствами POTS означает ухудшение качества сигнала DSL для устройств, и это основная причина, по которой требуются эти фильтры.

Побочным эффектом перехода к модели с самостоятельной установкой является то, что сигнал DSL может ухудшиться, особенно если к линии подключено более 5 устройств голосового диапазона (то есть телефонных POTS). После того, как на линии был включен DSL, сигнал DSL присутствует на всей телефонной проводке в здании, вызывая затухание и эхо. Способ обойти это - вернуться к исходной модели и установить один фильтр перед всеми телефонными разъемами в здании, за исключением разъема, к которому будет подключен модем DSL. Поскольку это требует изменения электропроводки со стороны заказчика и может не работать в некоторых домашних телефонных сетях, это делается редко. Обычно гораздо проще установить фильтры на каждую используемую телефонную розетку.

Сигналы DSL могут ухудшаться из-за старых телефонных линий, устройств защиты от перенапряжения, плохо спроектированных микрофильтров, повторяющихся электрических импульсных помех и длинных телефонных удлинителей. Телефонные удлинители обычно изготавливаются из многожильных медных проводников малого сечения, которые не выдерживают перекручивания пары, снижающей шум. Такой кабель более восприимчив к электромагнитным помехам и имеет большее затухание, чем сплошные медные витые пары, обычно подключаемые к телефонным разъемам. Эти эффекты особенно значительны, когда телефонная линия клиента находится на расстоянии более 4 км от DSLAM в телефонной станции, что приводит к снижению уровней сигнала по сравнению с любым локальным шумом и затуханием. Это приведет к снижению скорости или возникновению сбоев соединения.

Транспортные протоколы [ править ]

ADSL определяет три уровня «конвергенции передачи, зависящей от протокола передачи (TPS-TC)»: ^[5]

• Синхронный транспортный модуль (STM) , который позволяет передавать кадры Синхронной цифровой иерархии (SDH)
• Асинхронный режим передачи (ATM)
• Пакетный режим передачи (начиная с ADSL2, см. Ниже)

В домашних условиях наиболее распространенным транспортным протоколом является ATM. Помимо ATM, есть несколько возможностей дополнительных уровней протоколов (два из них сокращенно сокращаются как « PPPoA » или « PPPoE »), причем важнейшие TCP / IP на уровнях 4 и 3 соответственно Модель OSI, обеспечивающая подключение к Интернету .

Стандарты ADSL [ править ]

См. Также [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме ADSL .

• ADSL loop extender можно использовать для расширения охвата и скорости предоставления услуг ADSL.
• Искажение затухания
• Широкополосный доступ в Интернет
• Мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии
• Единая ставка
• Список пропускной способности устройства
• Фильтр нижних частот и разветвитель ADSL .
• Цифровая абонентская линия с адаптивной скоростью (RADSL)
• Однопарная высокоскоростная цифровая абонентская линия (SHDSL)
• Симметричная цифровая абонентская линия (SDSL)

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• База знаний UNH-IOL DSL (расширенные руководства) [1]