Технології (стандарти) фізичного рівня

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Асиметрична цифрова абонентська лінія) входить до числа технологій високошвидкісної передачі даних, відомих як технології DSL (Digital Subscriber Line - Цифрова абонентська лінія), що мають загальне позначення xDSL.

В основі ADSL лежить робота модему ADSL і стійки модемів ADSL, яка має назву DSL Access Module (DSLAM). Практично всі DSLAM оснащуються портом Ethernet 10Base-T. Це дозволяє використовувати на вузлах доступу звичайні концентратори, комутатори і маршрутизатори.

На ділянці між ADSL-модемом і DSLAM функціонують три потоки: високошвидкісний потік до абонента, двонаправлений службовий і мовний канал в стандартному діапазоні частот каналу тональної частоти (ТЧ, 0,3-3,4 кГц). Частотні роздільники (POTS Splitter) виділяють телефонний потік і направляють його до звичайного телефонного апарату. Така схема дозволяє розмовляти по телефону одночасно з передачею інформації і користуватися телефонним зв'язком в разі несправності обладнання ADSL. Конструктивно телефонний роздільник являє собою частотний фільтр, який може бути як інтегрованим в модем ADSL, так і бути самостійним пристроєм.

Яким чином організована ADSL‑передача, адже згідно теоремі Шеннона неможливо з допомогою модемів досягти швидкостей вище 33,6 Кбіт/с. В ADSL‑технології цифрова інформація передається поза діапазону частот стандартного каналу ТЧ. Це призводить до того, що фільтри, встановлені на телефонній станції, відсікають частоту вище 4 кГц, тому необхідно на кожній з них встановити обладнання доступу до территориально розподілених мереж (комутатор або маршрутизатор). Передача до абонента здійснюється на швидкостях від 1,5 до 6,1 Мбіт/с, швидкість службового каналу становить від 15 до 640 Кбіт/с. Кожен канал може бути розділений на декілька логічних низькошвидкісних каналів. Швидкості, надані модемами ADSL, кратні швидкостям цифрових каналів T1 і E1. У мінімальній конфігурації передача ведеться на швидкості 1,5 або 2,0 Мбіт/с. В принципі, існують пристрої, що передають дані зі швидкістю до 8 Мбіт/с, проте в стандартах така швидкість не визначена. Максимально можлива швидкість лінії залежить від ряду факторів, що включають довжину лінії і товщину телефонного кабелю. Характеристики лінії погіршуються зі збільшенням його довжини і зменшенням перерізу проводу.

Існує ряд суміжних технологій. Принцип роботи їх аналогічний принципу ADSL. Як було сказано вище, їх загальна назва - xDSL. До них відноситься High Data-Rate Digital Subscriber Line (HDSL). HDSL є технологією, що забезпечує передачу на швидкості 1,536 або 2,048 Мбіт/с в обох напрямках. Протяжність лінії може досягати 3,7 км. Орієнтована на більш дешеву альтернативу виділених каналів E1, T1. Вимагає чьотирьохпровідної абонентської лінії.

Single-Line Digital Subscriber Line (SDSL). Аналогічний HDSL, відрізняється тим, що для організації лінії досить двопровідної абонентської лінії. Протяжність лінії може досягати 3 км.

Very High Data-Rate Digital Subscriber Line (vdsl). Аналогічна hdsl, швидкість до 56 Мбіт/с. Відстань до 1,5 км. Технологія вельми дорога і не знаходить широкого застосування.

Rate Adaptive Digital Subscriber Line (RADSL). Технологія ADSL має один істотний недолік. Вона не дозволяє змінювати швидкість в залежності від якості лінії. У таких модемах вибір швидкості, кратний 1,5 або 2 Мбіт/с, проводиться за допомогою програмного забезпечення. Устаткування, побудоване на базі технології RADSL, дозволяє автоматично знижувати швидкість в залежності від якості лінії.

Universal ADSL (UADSL). Технологія ADSL має низку дрібних недоліків, що перешкоджають її широкому впровадженню в мережах абонентського доступу. Це складність установки пристроїв ADSL - вони вимагають серйозної настройки на конкретну абонентську лінію (як правило, за участю технічного співробітника компанії - оператора мережі) і мають відносно велику вартість.

Universal ADSL (UADSL), або DSL Lite. При використанні цієї технології дані передаються на більш низьких швидкостях, ніж у ADSL (при довжині абонентської лінії до 3,5 км швидкість становить 1,5 Мбіт/с у напрямку до абонента і 384 Кбіт/с - у зворотному напрямку; при довжині абонентської лінії до 5,5 км забезпечуються 640 Кбіт/с у напрямку до абонента і 196 Кбіт/с - у протилежному). Перевага в тому, що ці пристрої легше встановлювати, більше того, в їхньому складі є частотний роздільник, тому його не доводиться встановлювати окремо. По суті, досить просто підключити UADSL-модем до телефонної розетки - так само, як і звичайний модем.

ISDN - скорочення від integrated services digital network. Це міжнародний стандарт зв'язку для передачі голосу, відео та даних по цифрових телефонних лініях або звичайним телефонним проводам. ISDN підтримує швидкості передачі даних від 64 Kbps (64.000 біт в секунду). Більшість ліній ISDN, що надаються телефонними компаніями, є на ділі двома лініями, об'єднаними в один канал. Одну лінію можна використовувати для голосового зв'язку, другу - для передачі даних; або можна використовувати обидві лінії для передачі даних, отримавши швидкість передачі 128 Kbps. Область застосування ISDN включає швидкодіючі системи обробки зображень, додаткові телефонні лінії в будинках для обслуговування індустрії дистанційного доступу, високошвидкісну передачу файлів і проведення відеоконференцій.

У число компонентів ISDN входять:

- термінали;

- термінальні адаптери (ТА);

- пристрої завершення роботи мережі;

- обладнання завершення роботи лінії і обладнання завершення комутації.

Є два типи терміналів ISDN:

- спеціалізовані термінали ISDN називаються термінальним устаткуванням типу 1 (terminal equipment type 1) (TE1);

- термінали, що розроблялися не для ISDN - такі, як DTE, які з'явилися раніше стандартів ISDN, - називаються термінальним устаткуванням типу 2 (terminal equipment type 2) (TE2).

Термінали ТЕ1 підключають до мережі ISDN через цифрову лінію зв'язку з чотирьох скручених пар проводів. Термінали ТЕ2 підключають до мережі ISDN через термінальний адаптер. Teрмінальний адаптер (ТА) ISDN може бути або автономним пристроєм, або платою усередині ТЕ2. Якщо ТЕ2 реалізований як автономний пристрій, то він підключається до ТА через стандартний інтерфейс фізичного рівня (наприклад, EIA232, V.24 або V.35). Наступною точкою приєднання в мережі ISDN є NT1 або NT2 -так звані пристрої завершення роботи мережі, які підключають чьотирьохпровідний абонентський монтаж до традиційного контуру двопровідної локальної мережі. NT2 є більш складним пристроєм, який зазвичай застосовується в приватних цифрових телефонних станціях з виходом у загальну мережу (PBX) і виконує функції протоколів рівнів 2 і 3 і послуги концентрації даних.