DSL-модем

Эта статья нуждается в дополнительных ссылках для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Неисходный материал может быть оспорен и удален. Найдите источники:  «DSL-модем»  —  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( сентябрь 2013 г. ) ( узнайте, как и когда удалить это шаблонное сообщение )

DSL-маршрутизатор Westell модели 6100 AXXDSL

Модем цифровой абонентской линии ( DSL ) — это устройство, используемое для подключения компьютера или маршрутизатора к телефонной линии, которая предоставляет услугу цифровой абонентской линии (DSL) для подключения к Интернету , которую часто называют широкополосной DSL . Модем подключается к отдельному компьютеру или маршрутизатору через порт Ethernet, порт USB или устанавливается в разъем PCI компьютера .

Более распространенный DSL-маршрутизатор — это автономное устройство, которое сочетает в себе функции DSL-модема и маршрутизатора и может соединять несколько компьютеров через несколько портов Ethernet или встроенную беспроводную точку доступа . Маршрутизатор DSL, также называемый домашним шлюзом , обычно управляет подключением и совместным использованием услуги DSL в домашней сети или сети небольшого офиса.

Различные маршрутизаторы и модемы DSL поддерживают различные варианты технологии DSL: VDSL , SDSL и ADSL .

Описание

Маршрутизатор DSL состоит из коробки с разъемом RJ11 для подключения к стандартной абонентской телефонной линии. Он имеет несколько разъемов RJ45 для кабелей Ethernet для подключения к компьютерам или принтерам, создавая локальную сеть. Обычно он также имеет разъем USB , который можно использовать для подключения к компьютерам через кабель USB , чтобы обеспечить подключение к компьютерам без порта Ethernet. Беспроводной DSL -маршрутизатор также имеет антенны, которые позволяют ему действовать как беспроводная точка доступа , поэтому компьютеры могут подключаться к нему, образуя беспроводную сеть . Питание обычно подается шнуром от настенного трансформатора.

Обычно он имеет ряд светодиодных индикаторов состояния, которые показывают состояние частей линии связи DSL:

• Индикатор питания — указывает, что модем включен и подается питание.
• Индикаторы Ethernet — обычно над каждым разъемом Ethernet горит индикатор; постоянный (или иногда мигающий) индикатор указывает на то, что соединение Ethernet с этим компьютером или устройством работает
• Индикатор DSL — постоянное свечение указывает на то, что модем установил связь с оборудованием местной телефонной станции ( DSLAM ), поэтому канал DSL по телефонной линии работает; более новые модемы, поддерживающие соединение ADSL2+, будут иметь по одному индикатору для каждой линии ^[1]
• Индикатор Интернета — постоянное свечение указывает на то, что IP-адрес и протокол DHCP инициализированы и работают, поэтому система подключена к Интернету.
• Индикатор беспроводной сети — (только в беспроводных модемах DSL) указывает на то, что беспроводная сеть инициализирована и работает.

Многие маршрутизаторы предоставляют внутреннюю веб-страницу для локальной сети для настройки устройства и отчетов о состоянии. Большинство DSL-маршрутизаторов предназначены для установки клиентом, для которого поставляется компакт-диск или DVD-диск с программой установки. Программа также может активировать услугу DSL. После включения маршрутизатора инициализация локальной сети и канала DSL может занять несколько минут, что обычно обозначается зеленым цветом индикаторов состояния. Существуют также модемы PCI DSL, которые подключаются к свободному слоту карты PCI на компьютере.

Технологии

Концепция DSL

Коммутируемая телефонная сеть общего пользования , сеть центров коммутации , магистральных линий, усилителей и коммутаторов, которая передает телефонные звонки с одного телефона на другой, предназначена для передачи сигналов тональной частоты и поэтому ограничена полосой пропускания 3,4 кГц. До DSL модемы голосового диапазона передавали информацию через телефонную сеть со звуковыми частотами в пределах этой полосы пропускания, что ограничивало их скорость передачи данных около 56 кбит / с. Однако медные провода, соединяющие телефоны с местным коммутационным центром ( телефонной станцией ), называютсяабонентская петля , на самом деле способны нести гораздо более широкую полосу частот, до нескольких мегагерц . ^[2] Эта емкость не используется при обычном телефонном обслуживании. DSL использует эти более высокие частоты для передачи цифровых данных между модемом DSL и местным коммутационным центром, не мешая обычной телефонной связи. В местном коммутационном центре данные передаются непосредственно между телефонной линией клиента и интернет-линиями, поэтому сигналы DSL не проходят через саму телефонную сеть. Нет необходимости набирать телефонный номер, чтобы инициировать соединение; соединение DSL «включено» всякий раз, когда модем включен.

Передача информации

Устройство в местном центре коммутации, которое взаимодействует с модемом DSL, называется мультиплексором доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM), который подключен непосредственно к Интернету. ^[2] Местный коммутационный центр должен быть оснащен этими устройствами, чтобы предлагать услуги DSL.

При использовании ADSL модем и DSLAM взаимодействуют по протоколу, называемому дискретной многотональной модуляцией (DMT), который представляет собой форму мультиплексирования с частотным разделением каналов . ^[2] Модем использует только частоты выше 8 кГц, чтобы не мешать обычной телефонной связи. Полоса пропускания линии между 8 кГц и примерно 1 МГц разделена на 247 отдельных каналов шириной 4 кГц каждый. ^[2] Отдельный несущий сигнал несет информацию в каждом канале. Таким образом, система действует как 247 отдельных модемов, работающих одновременно. Биты входящих цифровых данных разделяются и отправляются параллельно по каналам. Каждый поток данных отправляется с использованием кода с исправлением ошибок .чтобы разрешить исправление незначительных битовых ошибок из-за шума на принимающей стороне. Большинство каналов являются однонаправленными, по ним передаются загружаемые данные от DSLAM к модему, но некоторые на низкочастотном конце являются двунаправленными, чтобы передавать меньший объем загружаемого трафика. Модем постоянно следит за качеством передачи на каждом канале, и если оно слишком ухудшится, то сдвинет сигнал на другие каналы. Модем постоянно перемещает данные между каналами в поисках наилучшей скорости передачи. ^[2] Таким образом, помехи или плохое качество линий, как правило, не прерывают передачу, а только снижают скорость передачи данных модема.

Например, при загрузке веб-страницы пакеты данных веб-страницы перемещаются по оптоволоконным линиям Интернета от серверного компьютера непосредственно к DSLAM на соседней телефонной станции . В DSLAM они разделены на целых 247 параллельных потоков данных. Каждый из них модулируется отдельным сигналом несущей и отправляется по отдельному частотному каналу по телефонной линии абонента на модем DSL. Модем демодулирует несущую, извлекая поток данных из каждого сигнала несущей, выполняет исправление ошибок , снова объединяет данные в правильном порядке и отправляет их на компьютер по линии Ethernet или по беспроводной (Wi-Fi ) сети по радиосигналам.

Скорость передачи данных и доступ

Большинство потребительских линий DSL используют одну из нескольких разновидностей асимметричной DSL (ADSL). ^[2] «Асимметричный» означает, что большая часть пропускной способности линии предназначена для нисходящих (загружаемых) данных, чем восходящих (отправляемых) данных, поэтому скорость загрузки выше, чем скорость загрузки, поскольку большинство пользователей загружают гораздо большие объемы данных. чем загружают. Поскольку телефонные линии никогда не предназначались для передачи таких высокочастотных сигналов, DSL чувствителен к расстоянию. Чем дальше от коммутационного центра находится модем, тем длиннее телефонные провода, тем слабее сигнал и тем ниже скорость передачи данных, которую может обеспечить модем. Пользователи в городах, близких к коммутационным центрам, могут иметь доступ к услуге с более высокой скоростью, до 24 Мбит/с. ^[2] Ограничение расстояния для ADSL составляет 18 000 футов (5,5 км или 3,4 мили). ^[2] Однако другие устройства, установленные на телефонных линиях телефонной компанией, такие как нагрузочные катушки и перемычки , блокируют сигнал и могут лишить данную телефонную линию доступа к услугам DSL.

Фильтры

Чтобы предотвратить попадание сигнала DSL по телефонным линиям в телефоны, автоответчики, факсы и другие устройства, где он может вызвать помехи, модемы DSL поставляются с фильтрами нижних частот , которые должны быть подключены к телефонным линиям, идущим ко всем устройствам голосового диапазона на одной линии. . Фильтр блокирует все частоты выше 4 кГц, поэтому он блокирует сигнал DSL, пропуская при этом сигналы голосовой частоты. В телефонную линию, идущую к модему DSL, нельзя вставлять фильтр, так как это заблокирует связь между модемом и центром коммутации.

Сравнение с модемами голосового диапазона

Модем DSL модулирует высокочастотные тоны для передачи на мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM), а также принимает и демодулирует их от DSLAM. По сути, он служит той же цели, что и модем голосового диапазона , который был основой в конце 20-го века, но имеет важные отличия от него.

• Модемы DSL передают данные со скоростью, по крайней мере в 10-20 раз превышающей скорость модема голосового диапазона.
• DSL не мешает обычным телефонным звонкам по телефонной линии и не требует набора телефонного номера для установления соединения, он всегда «включен». Модем голосового диапазона набирает телефонный номер, чтобы инициировать соединение, и пока он подключен, телефонная линия не может использоваться для обычной телефонной связи.
• Маршрутизаторы DSL, наиболее распространенная форма модема DSL, являются внешними по отношению к компьютеру и подключаются к порту Ethernet компьютера или его порту USB , тогда как модемы голосового диапазона обычно представляют собой внутренние устройства, устанавливаемые в самом компьютере в слот интерфейса PCI на задней панели. . Внутренние модемы DSL редки, но доступны.
• Microsoft Windows и другие операционные системы рассматривают модемы голосового диапазона как часть аппаратного обеспечения компьютера, и, аналогично другим частям аппаратного обеспечения компьютера, таким как мышь или жесткий диск , настраиваются через панель управления Windows . Напротив, маршрутизаторы DSL рассматриваются как отдельные узлы в локальной сети ( локальной сети ). DSL-модемы редко требуют ручной настройки или внимания, но когда это необходимо, к ним можно получить доступ с помощью интернет-браузера . Маршрутизаторы обычно имеют веб- страницу , доступ к которой осуществляется путем ввода IP-адреса .указанный в руководстве к маршрутизатору, в адресную строку браузера, с помощью которой можно вносить различные технические изменения, такие как изменение пароля беспроводной сети и настройка брандмауэра маршрутизатора .
• Для внешних модемов DSL, подключенных через USB , Microsoft Windows и другие операционные системы обычно распознают их как контроллер сетевого интерфейса .
• Для внутренних модемов DSL Microsoft Windows и другие операционные системы предоставляют интерфейсы, аналогичные тем, которые предусмотрены для модемов голосового диапазона. Это основано на предположении, что в будущем, по мере увеличения скорости ЦП, внутренние модемы DSL могут стать более распространенными.
• Модемы DSL используют частоты от 25 кГц до более 1 МГц (см. Асимметричная цифровая абонентская линия ), чтобы не мешать голосовой службе, которая в основном работает в диапазоне 0–4 кГц. Модемы голосового диапазона используют тот же спектр частот, что и обычные телефоны, и будут мешать голосовой связи - обычно невозможно сделать телефонный звонок по линии, которая используется модемом голосового диапазона. Поскольку по одной телефонной линии обычно передаются DSL и голос, фильтры DSL используются для разделения двух видов использования.
• Модемы DSL различаются по скорости передачи данных от сотен килобит в секунду до многих мегабит, в то время как модемы голосового диапазона номинально являются модемами 56K и фактически ограничены примерно 50 кбит/с.
• Модемы DSL обмениваются данными только с DSLAM , к которому они подключены, что, в свою очередь, соединяет их с Интернетом, в то время как большинство модемов голосового диапазона могут напрямую звонить в любую точку мира.
• Модемы DSL предназначены для определенных протоколов и иногда не будут работать на другой линии даже от той же компании, в то время как большинство модемов голосового диапазона используют международные стандарты и могут «отступить», чтобы найти стандарт, который будет работать. ^{[ нужна ссылка ]}

Большинство из этих отличий малоинтересны потребителям, за исключением большей скорости DSL и возможности пользоваться телефоном, даже когда компьютер подключен к сети.

Аппаратные компоненты

По мере развития технологий функции, обеспечиваемые несколькими микросхемами, могут быть интегрированы в одну микросхему. Более высокие уровни интеграции принесли пользу DSL так же, как и другому компьютерному оборудованию. Для работы модема DSL требуется следующее: что именно находится на печатной плате и как она устроена, может меняться по мере совершенствования технологий:

• Источник питания
• Соединение для передачи данных и схема питания (например, USB, Ethernet, PCI)
• Насос цифровых данных DSL
• Аналоговый чип DSL и линейный драйвер
• Микроконтроллер
• Фильтр

Возможности сервиса

Помимо подключения к DSL-сервису, многие модемы предлагают дополнительные встроенные функции, образуя домашний шлюз :

• Функциональность маршрутизатора , включающая преобразование сетевых адресов (NAT) для совместного использования одного адреса IPv4 .
• Беспроводная точка доступа 802.11n или 802.11ac
• Встроенный коммутатор (обычно 4 порта)
• Завершение виртуальной частной сети
• Сервер протокола динамической конфигурации хоста (DHCP)
• Кэширование DNS (система доменных имен), релейный или прокси-кэш DNS, который запрашивает DNS-серверы в Интернете.
• Функциональность передачи голоса по интернет-протоколу , включая качество обслуживания (приоритетный контроль потоков данных между пользователями)

Смотрите также

• Жилой шлюз
• Зарегистрированный домкрат
• Домашняя сеть

использованная литература

Викискладе есть медиафайлы, связанные с модемами ADSL .