- •Аннотация
- •Глава 2. Протоколы канального уровня, применяемые на спбивц. 21
- •Глава 3. Производительность протоколов канального уровня 47
- •Список принятых сокращений
- •Введение
- •Глава 1. Технологии облачных вычислений.
- •Достоинства облачных вычислений Достоинства облачных вычислений:
- •Недостатки и проблемы облачных вычислений
- •1.3. Модели развертывания облачных технологий
- •1.4. Основные свойства облачных технологий
- •1.5. Модели обслуживания облачных технологий
- •Глава 2. Протоколы канального уровня, применяемые на спбивц.
- •2.1 Канальный уровень передачи данных
- •2.2 Семейство технологий Ethernet
- •2.3. Протоколы используемые на каналах передачи данных стандарта e1
- •Глава 3. Производительность протоколов канального уровня
- •3.1 Пропускная способность протокола.
- •Время доступа к среде
- •3.3 Размеры кадра и пакета
- •3.4 Размер кадра в гетерогенной сети
- •3.5 Потеря кадров
- •Глава 4. Практическая часть. Тестирование протоколов.
- •4.4 Тестирование
- •5. Охрана труда
- •Анализ опасных и вредных факторов производства
- •5.2 Требования к организации рабочего места пользователей пэвм
- •5.3 Освещение на рабочих местах
- •5.4. Уровень шума и вибрации на рабочих местах
- •5.5 Микроклимат, содержание аэроионов и вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах
- •5.6 Уровень электромагнитных и ионизирующих излучений
- •5.7 Оценка напряжённости трудового процесса
- •5.8 Выводы по главе
- •Обоснование экономической эффективности.
- •План выполнения дипломного проекта
- •6.2. Смета затрат на научно исследовательскую работу
- •6.2.1. Материалы
- •6.2.2. Расходы на электроэнергию
- •6.2.3. Затраты на оплату труда
- •6.2.4. Взносы на социальное страхование и обеспечение(всс)
- •6.2.5. Затраты на амортизацию оборудования
- •Стоимость выполнения дипломного проекта
- •Общая стоимость выпускной квалификационной работы составляет 36848 руб.
- •Оценка экономической эффективности
- •Заключение по разделу
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение
2.3. Протоколы используемые на каналах передачи данных стандарта e1
Цифровой поток Е1 - это европейский стандарт цифровой передачи данных, соответствующий первичному уровню европейского стандарта PDH. Цикл потока Е1 состоит из 32 канальных интервалов, нумеруемых от 0 до 31. Тридцать канальных интервалов (1—15 и 17—31) используются для передачи трафика, а два — нулевой и шестнадцатый — для передачи служебной информации, таких как синхронизации и сигнальные сообщения вызовов. Скорость передачи данных в канале E1 составляет 2 Мбит/с.
2.3.1 PDH
Плезиохронная цифровая иерархия (PDH) — это технология построения цифровых сетей передачи данных, использующая групповой мультиплексированный сигнал, состоящий из 30-канальных цифровых потоков и требующий оборудования группообразования и синхронизации скоростей цифровых потоков. Термин плезиохронные означает, что скорости входных 30-канальных групп отличаются друг от друга вследствие допустимой нестабильности задающего генератора каналообразующего оборудования этих потоков.
PDH является одной из первых систем, предназначенных для передачи информации в цифровом виде на большие расстояния. Первый стандарта под индексом G.703 был разработан и выпущен организацией по стандартизации ITU-T в 1972 году.
Для синхронизации потоков в PDH используется технология временного мультиплексирования(TDM). Именно технологию временного мультиплексирования первой стали широко применять для синхронизации в системах электросвязи. Она предусматривает объединение нескольких входных низкоскоростных каналов в один составной высокоскоростной канал. Входные каналы по очереди модулируют высокочастотную несущую в течение выделенных им коротких промежутках времени - тайм-слотах, которые повторяются с определённой периодичностью. Мультиплексор, находящийся на одной стороне канала связи осуществляет сбор данных со всех источников и передачу этих данных по высокоскоростному каналу передачи данных в течение соответствующих тайм-слотов. Демультиплексор, находящийся на принимающей стороне линии связи выделяет тайм-слоты, считывает данные и передает их соответствующим пользователям в виде единых разделённых выходных потоков.
Главное отличие мультиплексирования с разделением во времени от статистического мультиплексирования, такого как пакетное мультиплексирование, в том, что тайм-слоты следуют в заданном, периодически повторяющемся порядке - потоке, в отличие от пакетной обработки, где разделение происходит по мере поступления пакетов. Статистическое мультиплексирование похоже на TDM, но оно не должно быть рассматриваемо как мультиплексирование с подразделением времени.
2.3.2 Frame relay
Frame Relay первоначально разрабатывался как протокол для использования в интерфейсах сетей ISDN. ISDN – это цифровая сеть, позволяющая передавать данные со скоростью до 64 кбит/с по абонентским проводным линиям и обеспечивает интеграцию телекоммуникационных услуг. Исходные предложения, представленные в CCITT в 1984 году, преследовали данную цель. [7]
В 1990 году Cisco Systems, StrataCom, Northern Telecom и Digital Equipment Corporation сформировали консорциум, чтобы сосредоточиться на разработке технологии Frame Relay и ускорить появление продуктов Frame Relay, которые обеспечивают сетевую совместимость. Консорциум разработал спецификацию, которая должна была отвечать требованиям базового протокола Frame Relay. Однако он расширил его, включив в него функции, обеспечивающие дополнительные возможности для комплексных окружений межсетевого взаимодействия. Эти дополнения к Frame Relay называются local management interface. Frame Relay обеспечивает возможность передачи данных с коммутацией пакетов через интерфейс между сетевыми устройствами пользователей, такими как:
маршрутизаторы;
сетевые мосты;
главные вычислительные машины;
переключающие сетевые узлы.
Сетевое оборудование, которое обеспечивает согласование с DTE, часто называют устройством завершения работы информационной цепи - DCE. Сеть, обеспечивающая интерфейс Frame Relay, может быть либо общедоступной сетью передачи данных с использованием несущей, либо сетью с оборудованием, находящимся в частном владении, обслуживающей отдельные предприятия.
В роли сетевого интерфейса, Frame Relay является таким же типом протокола, что и Х.25. Однако Frame Relay значительно отличается от Х.25 по своим функциональным возможностям и по формату. В частности, Frame Relay является протоколом для линии с большим потоком информации, обеспечивая более высокую производительность и эффективность.
Frame Relay обеспечивает средства для мультиплексирования, выполняющегося с помощью статистики, большого числа логических информационных диалогов, виртуальных цепей через один физический канал передачи данных. Это отличительная особенность Frame Relay. Более гибкое и эффективное использование доступной полосы пропускания обеспечивает именно статистическое мультиплексирование. Оно может использоваться без применения техники TDM или как дополнительное средство для каналов, уже снабженных такими системами.
Другой важной характеристикой Frame Relay является то, что она использует новейшие достижения технологии передачи глобальных сетей. Более ранние протоколы WAN, такие как Х.25, были разработаны тогда, когда преобладали аналоговые системы передачи данных с помощью медных носителей. Эти каналы передачи данных значительно менее надежны, чем доступные сегодня волоконно-оптические каналы с цифровой передачей данных. В таких каналах передачи данных протоколы канального уровня могут предшествовать требующим значительных временных затрат алгоритмам исправления ошибок, оставляя это для выполнения на более высоких уровнях протокола. Следовательно, возможно увеличение производительности и эффективности передачи данных, без ущерба для целостности информации. Именно эта цель преследовалась разработчиками Frame Relay. Эта технология включает в себя алгоритм проверки ошибок передачи данных при помощи циклического избыточного кода – CRC. Это алгоритм обнаружения испорченных битов, но в нем отсутствуют какие-либо механизмы для корректирования испорченных данных.
Другим различием между Frame Relay и устаревшего Х.25 является отсутствие явно выраженного управления потоком для каждой виртуальной сети передачи данных. В настоящее время, когда большинство протоколов высших уровней эффективно выполняют свои собственные алгоритмы управления потоком, необходимость в этой функциональной возможности на канальном уровне уменьшилась. Таким образом, Frame Relay не включает явно выраженных процедур управления потоком, которые являются избыточными для этих процедур в высших уровнях. Вместо этого предусмотрены очень простые механизмы уведомления о перегрузках, позволяющие сети информировать какое-либо устройство пользователя о том, что ресурсы сети находятся близко к состоянию перегрузки. Такое уведомление может предупредить протоколы высших уровней о том, что может понадобиться управление потоком.
Стандарты Current Frame Relay адресованы перманентным виртуальным цепям - PVC, определение конфигурации которых и управление осуществляется административным путем в сети Frame Relay. Был также предложен и другой тип виртуальных цепей - коммутируемые виртуальные цепи - SVC.
Протокол Frame Relay может быть использована в качестве интерфейса к услугам либо общедоступной сети, либо сети с оборудованием, которое находится в частном владении. Обычным способом реализации частной сети является дополнение традиционных мультиплексоров E1 интерфейсами Frame Relay для информационных устройств, а также интерфейсами, не являющимися специализированными интерфейсами Frame Relay, для других прикладных задач, таких как передача голоса и проведение видео-телеконференций.
1 |
2-4 |
1-1600 |
2 |
1 |
flag |
address |
DATA |
FCS |
flag |
Рисунок 4 - Формат кадра Frame relay
Каждый кадр Frame relay начинается и замыкается флагом, последовательностью «01111110». Для предотвращения случайной имитации последовательности флага внутри кадра при его передаче проверяется всё содержание между двумя флагами и после каждой последовательности, состоящей из пяти идущих подряд бит «1», вставляется бит «0». Эта процедура обязательна при формировании любого кадра Frame relay, при приёме эти биты «0» отбрасываются.
FCS (Frame Check Sequence) - проверочная последовательность кадра. Служит для обнаружения ошибок.
Поле данных имеет минимальную длину в 1 байт, максимальную по стандарту Frame Relay Forum - 1600 байтов, однако в реализациях некоторых производителей Frame relay - оборудования допускается превышение максимального размера, до 4096 байтов.
Поле Адрес кадра Frame Relay, кроме собственно адресной информации, содержит также и дополнительные поля управления потоком данных и уведомлений о перегрузке канала.
6 |
1 |
1 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
DLCI |
C/R |
EA |
DLCI |
FECN |
BECN |
DE |
EA |
Рисунок 5
DLCI - (Data Link Connection Identifier) идентификатор виртуального канала (PVC), мультиплексируемого в физический канал. DLCI имеют только локальное значение и не обеспечивают внутрисетевой адресации.
C/R - (Command/Response) признак «команда-ответ».
E/A - (Address Field Extension Bit) бит расширения адреса. DLCI содержится в 10 битах, входящих в два байта заголовка, однако возможно расширение заголовка на целое число дополнительных байтов с целью указания адреса, состоящего более чем из 10 бит. E/A устанавливается в конце каждого байта заголовка. Если он имеет значение «1», то это означает, что данный байт в заголовке последний.
FECN - (Forward Explicit Congestion Notification) перегрузка канала в прямом направлении.
BECN - (Backward Explicit Congestion Notification) перегрузка канала в обратном направлении.
DE - (Discard Eligibility Indicator) индикатор, указывающий на разрешения сброса кадра при перегрузке канала. Выставляется в «1» для данных, подлежащих передаче в негарантированной полосе (EIR) и указывает на то, что данный кадр может быть уничтожен в первую очередь.
2.2.5 HDLC
HDLC (High-Level Data Link Control) - протокол канального уровня, разработанный организацией ISO. Он реализует механизм управления потоком посредством передающих и принимающих окон и имеет необязательные возможности, поддерживающие полудуплексную и полнодуплексную передачу, одноточечную и многоточечную конфигурации.[8]
Окно устанавливается на концах канала связи, чтобы обеспечить резервирование ресурсов станций. Этими ресурсами могут быть ресурсы вычислителя или пространство буфера. В большинстве случаев окно обеспечивает и буферное пространство, и правила нумерации. Окно устанавливается во время инициирования сеанса связи между станциями. Если станции должны обменяться данными, то каждая станция резервирует окно для другой станции, с которой она связана каналом передачи данных. Использование окон необходимо для полнодуплексных протоколов, потому что они подразумевают непрерывный поток кадров в принимающий узел без периодических подтверждений с остановкой и ожиданием.
Окна в принимающем и передающем узлах управляются переменными состояния, которые представляют по сути состояние счетчика. Передающий узел поддерживает переменную состояния посылки V(S). Это порядковый номер следующего по очереди I-кадра, который должен быть передан. Принимающий узел поддерживает переменную состояния приема V(R), которая содержит номер, который, как ожидается, является порядковым номером следующего I-кадра. V(S) увеличивается на 1 при передаче каждого кадра и помещается в поле порядкового номера посылки кадра. Получив кадр, принимающий узел производит проверку наличия ошибок передачи и сравнивает порядковый номер со своим V(R). Если кадр может быть принят, узел увеличивает V(R) на 1, помещает его в поле порядкового номера приема кадра подтверждения АСК и посылает этот кадр в узел-отправитель, завершая квитирование передачи.
Если V(R) не равен порядковому номеру посылки в кадре или обнаружена ошибка, значит, что-то произошло, и после тайм-аута в узел-отправитель посылается NAK с порядковым номером приема, содержащим значение V(R). Значение V(R) уведомляет передающее устройство ООД о том, что ожидается посылка нового кадра. Так как передатчик восстанавливает старое значение V(S) и повторяет передачу кадра, порядковый номер которого совпадает со значением V(S).
Во многих системах для V(S) и V(R) у порядковых номеров в кадре используются числа от 0 до 7. Если переменные состояния в результате последовательного увеличения достигли 7, то, начиная с 0, эти числа снова используются. Вследствие повторного использования чисел устройствам, станциям не разрешено посылать кадр с порядковым номером, который не был подтвержден. Например, протокол должен дождаться подтверждения кадра с номером 6, прежде чем он опять использует V(S)=6.
Использование номеров от 0 до 7 позволяет семи кадрам быть в активном состоянии, прежде чем "закроется" окно. Несмотря на то что диапазон 0-7 дает восемь порядковых номеров, V(R) содержит значение следующего ожидаемого кадра, что ограничивает число активных кадров до 7.
8 |
8 |
8-16 |
0 – кратно 8 |
16 |
8 |
FD |
address |
control |
INFO |
FCS |
FD |
Рисунок 6 - Структура кадра HDLC
HDLC является кодопрозрачным протоколом. Он не зависит от конкретного кода при выполнении функции управления каналом. Восьмибитовая комбинация флага (FD) помещается в начале и в конце кадра, чтобы дать возможность приемнику распознать границы кадра. Возможны случаи, когда прикладной процесс помещает в данных пользователя восьмибитовую последовательность, совпадающую с флагом. В этом случае передающая станция в поток выходных данных помещает 0 после 5 подряд идущих единиц, встретившихся в любом месте между начальным и конечным флагами кадра. Такая вставка производится в адресное, управляющее, информационное поля и поле CRC. Этот метод называется вставкой битов. После того как завершается вставка битов в кадр и по концам кадра помещаются флаги, кадр передается приемнику по каналу. Благодаря этим флагам в HDLC-кадре отсутствует поле длины кадра. Иногда конечный флаг одного кадра может быть начальным флагом следующего кадра.
Адрес (address) выполняет функцию идентификации одного из нескольких возможных устройств только в конфигурациях точка-многоточка. В двухточечной конфигурации адрес HDLC используется для обозначения направления передачи — из сети к устройству пользователя или наоборот.
Управляющее (control) поле занимает 1 или 2 байта. Его структура зависит от типа передаваемого кадра. Тип кадра определяется первыми битами управляющего поля и изображены на рисунке 7.
Информационный (I — кадр) несет в себе информацию верхнего уровня. Поле RSN имеет номер кадра, который ожидается при приеме. Поле SSN - номер транспортируемого кадра. Бит P/F реализует надежность контроль потока и доставки. Первичный узел реализует этот бит для требования мгновенного ответа, вторичный - для указания на последний кадр в текущем ответе.
Управляющий (S — кадр), транспортирует управляющую информацию в полях FC, информационных полей нету. Разрешает запросить, приостановить транспортировку, передать данные состояния, подтвердить прием I-кадров.
Ненумерованный (U-кадр), реализуется для целей управления.
Рисунок 7
В структуру управляющего поля кадров всех типов входит бит P/F, по-разному использующийся в кадрах-командах и кадрах-ответах. Например, станция-приёмник при получении от станции-передатчика кадра-команды с установленным битом P немедленно должна ответить управляющим кадром-ответом, установив бит F.
Информационное поле предназначено для передачи по сети пакетов протоколов вышележащих уровней - сетевых протоколов IP, IPX, AppleTalk, DECnet, в редких случаях - прикладных протоколов, когда они вкладывают свои сообщения непосредственно в кадры канального уровня. Информационное поле может отсутствовать в управляющих кадрах и некоторых ненумерованных кадрах.
Поле FCS (Frame Check Sequence) - контрольная последовательность, необходимая для обнаружения ошибок передачи. Её вычисления производится методом циклического кодирования CRC-16 в соответствии с рекомендацией CCITT V.41.
Значением CRC является, по сути, остаток от деления многочлена M(x), соответствующего входным данным, на некий фиксированный порождающий многочлен G(x) степени r. Каждой конечной последовательности битов взаимно однозначно ставится в соответствие двоичный полином, последовательность коэффициентов которого представляет собой исходную последовательность. Полиномиальная арифметика выполняется по модулю 2, то есть сложение и вычитание происходят без переноса разрядов так, что обе эти операции эквивалентны «исключающее ИЛИ». Деление выполняется, как обычно, в двоичной системе, с той лишь разницей, что вычитание выполняется по модулю 2.
Смысл использования полиномиальных кодов при передаче заключается в следующем. Отправитель и получатель заранее выбирают одинаковый генераторный случайный полином G(x) у которого коэффициенты при старшем члене и при младшем члене должны быть равны 1. Для вычисления контрольной суммы блока из m бит необходимо, чтобы m > r. Далее, реализуя алгоритм вычисления CRC, отправитель добавляет контрольную сумму к передаваемому блоку, рассматриваемому как полином M(x) так, чтобы передаваемый блок с контрольной суммой был кратен G(x). Если образуется ненулевой остаток, то это свидетельствует о возникновении ошибки при передаче.
В
CRC-16
производящим полиномом является
.
CRC
позволяет обнаруживать всевозможные
кортежи ошибок длиной до 16 бит, вызываемые
одиночной ошибкой, а также 99,9984 %
всевозможных более длинных кортежей
ошибок. FCS составляется по полям Адрес,
Управляющее поле, Информационное поле.
В редких случаях используются другие методы
циклического кодирования. После просчёта
FCS на стороне приёмника он отвечает
положительной или отрицательной
квитанцией. Повтор кадра передающей
стороной выполняется по приходу
отрицательной квитанции или по истечении
тайм-аута.[9]
2.3 ATM
Основы технологии ATM были разработаны независимо во Франции и США в 1970-х годах двумя учёными: Jean-Pierre Coudreuse, который работал в исследовательской лаборатории France Telecom, и Sandy Fraser инженером Bell Labs. Они оба хотели создать архитектуру, осуществляющую транспортировку как данных, так и голоса на высоких скоростях, и использовала бы сетевые ресурсы наиболее эффективно.
ATM (asynchronous transfer mode) – сетевая высокопроизводительная технология коммутации и мультиплексирования пакетов, которые представляют собой ячейки, изображённые на рисунке, фиксированного размера в 53 байта, где первые 5 байт используются под заголовок. ATM работает на скорости 150,52 Мбит/с с пакетом постоянной длины и минимальным заголовком. Слово асинхронный в названии означает, что тактовые генераторы передатчика и приемника не синхронизованы, а сами ячейки передаются и мультиплексируются по запросам. [10]
UNI NNI
Рисунок 8 - Формат ячеек
GFC - Generic Flow Control (4 бита) — общее управление потоком;
VPI - Virtual Path Identifier (8 бит UNI) или (12 бит NNI) — идентификатор виртуального пути;
VCI - Virtual circuit identifier (16 бит) — идентификатор виртуального канала;
PT - Payload Type (3 бита) — тип данных;
CLP - Cell Loss Priority (1 бит) — уровень приоритета при потере пакета; указывает на то, какой приоритет имеет ячейка (cell), и будет ли она отброшена в случае перегрузки канала;
HEC - Header Error Control (8 бит) — поле контроля ошибок.
UNI - User-to-Network Interface — интерфейс пользователь-сеть. Стандарт, разработанный ATM Forum, который определяет интерфейс между конечной станцией и коммутатором в сети ATM.
NNI - Network-to-Network Interface — интерфейс сеть-сеть. Обобщённый термин, описывающий интерфейс между двумя коммутаторами в сети.
Формально формирование виртуального канала ATM не является частью ATM-протокола. Сначала здесь формируется сигнальная схема, для этого посылается запрос с VPI=0 и VCI=5. Если процедура завершилась успешно, можно начинать формирование виртуального канала. При создании канала могут использоваться 6 разновидностей сообщений:
setup - запрос формирования канала;
call proceeding - запрос в процессе исполнения;
connect - запрос принят;
connect ACK - подтверждение получения запроса;
release - сообщение о завершении;
release compleate - подтверждение получения сообщения release;
В ATM предусмотрено несколько категорий услуг.
Таблица 4 - Типы категорий ATM-услуг.
Класс |
Описание |
Пример |
cbr |
Постоянная скорость передачи |
Канал Т1 |
rt-vbr |
Переменная скорость передачи (реальное время) |
Видеоконференции |
nrt-vbr |
Переменная скорость передачи (нереальное время) |
Мультимедиа по электронной почте |
abr |
Доступная скорость передачи |
Просмотр web-информации |
ubr |
Не специфицированная скорость передачи |
Пересылка файлов в фоновом режиме |
CBR не предусматривает контроля ошибок, управления трафиком или какой-либо другой обработки. Класс CBR пригоден для работы с мультимедиа реального времени.
Класс VBR содержит в себе два подкласса - обычный и для реального времени. ATM в процессе доставки не вносит никакого разброса ячеек по времени. Случаи потери ячеек игнорируются.
Класс ABR предназначен для работы в условиях мгновенных вариаций трафика. Система гарантирует некоторую пропускную способность, но в течение короткого времени может выдержать и большую нагрузку. Этот класс предусматривает наличие обратной связи между приемником и отправителем, которая позволяет понизить загрузку канала, если это необходимо.
Класс UBR хорошо пригоден для посылки IP-пакетов.
ATM использует исключительно модель с установлением соединения. Это создает определенные трудности для управления трафиком с целью обеспечения требуемого качества обслуживания. Для решения этой задачи используется алгоритм GCRA.
ATM широко использовался в глобальных компьютерных сетях, в оборудовании для передачи аудио/видео потоков, как промежуточный слой между физическим и вышележащим уровнем. Но, в конце концов, технология IP-VPN стала вытеснять ATM Свитчи ATM стали вытесняться маршрутизаторами IP/MPLS.
В 2006 Broadband Forum выпустил спецификацию TR-101 под названием «Migration to Ethernet-Based DSL Aggregation», которая указывала как построенные на ATM агрегирующие сети могут мигрировать на построенные на Ethernet агрегирующие сети, в контексте предыдущих архитектур TR-25 и TR-59. В качестве обоснования такого перехода в спецификации сказано, что существующие DSL-архитектуры эволюционируют от сетей «низкая скорость, максимальные усилия» к инфраструктурам, способным поддерживать более высокую скорость передачи и сервисы, требующие QoS, мультикаст, а также выполнять требования, которые недопустимо выполнять в системах, построенных на ATM. По докладу Broadband Forum за октябрь 2010 года, переход на глобальном рынке от сетей с коммутацией каналов к IP-сетям уже начался в стационарных сетях и уже затрагивает и мобильные сети. В докладе сказано, что Ethernet позволяет мобильным операторам удовлетворить растущие потребности в мобильном трафике более экономически эффективно, чем системы, основанные на TDM или ATM.
2.4 xDSL
xDSL (Digital Subscriber Line) – технологии, позволяющие осуществлять передачу данных по телефонным линиям. В аббревиатуре xDSL символ «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии. Доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком асимметрично. Так как у большинства пользователей объем входящего трафика значительно превышает объем исходящего, то скорость исходящего трафика значительно ниже. При использовании данных технологий скорость передачи данных может достигать 50 Мбит/с. Технологии DSL появились в середине 90-х годов как альтернатива цифровому абонентскому окончанию ISDN.
xDSL использует значительно более широкую полосу частот медной телефонной линии, чем телефонная сеть общего пользования. xDSL достигает высокой скорости передачи данных, благодаря использования полосы более высоких частот, чем частоты, используемые для обычной телефонной связи (300 Гц — 3400 Гц). Что бы использовать полосы более высоких частот, чем спектр речевого сигнала, оборудование xDSL должно быть установлено на концах линии связи, а сама физическая линия связи должна обеспечивать возможность передачи сигнала в необходимой полосе частот. Это означает обязательное удаление с линии таких ограничивающих полосу пропускания устройств, а также ограничение числа и протяжённости параллельных отводов от абонентской линии.
SHDSL – одна из xDSL-технологий, обеспечивающая симметричную дуплексную передачу данных по паре медных проводников.
Работа над стандартом SHDSL началась в 1998 году. В 2001 году стандарт был утвержден. При работе над ним была поставлена и успешна решена задача снижения взаимного влияния соседних медных пар проводников на скоростях передачи свыше 784 кбит/с.
За счет узкой полосы частот и особой спектральной плотности сигнала фактически полностью устраняется взаимное влияние с широко распространённым ADSL.
Для увеличения широты применения технологии SHDSL предусмотрена возможность задания скорости передачи данных от 192 кбит/с до 2320 кбит/с с шагом 8 кбит/с. Позволяет операторам выстраивать гибкие тарифные планы. Более того, уменьшение скорости передачи позволяет увеличить дальность, на которую будут передаваться данные.
Например, на максимальной скорости передачи данных длина сегмента сети может составлять около 3,5 километра, минимальная скорость передачи позволяет передавать данные до 6 километров. [13]
Технология SHDSL позволяет объединять для передачи данных от двух до 4 пар медных проводников для передачи данных. Соответственно, увеличивая дальность и скорость передачи от двух до четырех раз.
Еще одна задача, которая успешно была решена в SHDSL - снижение энергопотребления. Поскольку для дистанционного питания используется одна пара, важность этой задачи трудно переоценить. Еще одна положительная сторона - снижение рассеиваемой мощности - открывает путь к созданию высоко интегрированного станционного оборудования.
По стандарту технология SHDSL обеспечивает передачу данных со скоростями от 192 Кбит/с до 2.3 Mбит/c с шагом в 8 Кбит/с по одной паре проводов, и соответственно от 384 кбит/с до 4,6 Мбит/с по двум парам. При использовании методов кодирования TC-PAM128 стало возможным повысить скорость передачи до 15,2 Мбит/сек по одной паре и до 30,4 Мбит/сек по двум парам соответственно.
ADSL - асимметричная цифровая абонентская линия, представляющая собой высокоскоростную коммуникационную технологию. ADSL была разработана для использования на абонентских линиях. ADSL является наиболее популярной технологией xDSL. Основной отличительной особенностью ADSL является то, что скорость передачи данных к пользователю и скорость передачи данных от пользователя не одинаковы, именно поэтому данная цифровая абонентская линия и является асимметричной. При этом скорость передачи дынных к пользователю значительно превышает скорость передачи данных от пользователя. При таком режиме работы технология ADSL учитывает главную особенность сети Интернет. В соответствии с этой особенностью, информационный поток, поступающий от сети к пользователю, содержит программы, графику, звук и видео. Это существенно превышает информационный поток, передающийся от пользователя к сети, который обычно формируется нажатием клавиши клавиатуры или щелчком мыши. Скорость передачи данных к пользователю обычно составляет от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с. Скорость передачи данных от пользователя обычно составляет от 64 Кбит/с до 1,5 Мбит/с.
ADSL сохраняет аналоговую телефонную связь по абонентским линиям, так как эта технология была разработана для использования индивидуальными пользователями или небольшими офисами, наряду с организацией высокоскоростной передачи. Эта особенность позволяет избежать прокладывания дополнительной телефонной линии до пользователя.
При работе ADSL полоса пропускания телефонной линии разделяется на два частотных диапазона. Полоса частот ниже 4 кГц используется для обычной телефонной связи, а вся доступная полоса частот выше указанной используется для передачи данных. Это позволяет одновременно и совершать телефонные разговоры, и передавать цифровые данные используя только телефонную линию.
Однако, ADSL - это технология, чувствительная к расстоянию. Если длина соединения увеличивается, то качество сигнала ухудшается, а скорость передачи данных уменьшается. Длина соединения ADSL ограничена, и для улучшения скорости и качества обслуживания многие ADSL провайдеры указывают лимит на расстояние меньше, чем он мог бы быть на самом деле. На предельных дистанциях пользователи ADSL могут заметить, что скорость значительно отличается от максимальной. В то же время клиенты, находящиеся ближе к центральному офису, имеют соединение быстрее.
Факторы, мешающие применению ADSL:
Ответвления. Они представляют собой надставки между клиентом и сервером, которые расширяют обслуживание других пользователей. Эти ответвления незаметны при нормальном использовании телефона, но они могут создать общую длину, превышающую пределы расстояния обслуживания ADSL провайдера.
Оптико-волоконные кабели. Сигнал ADSL не может проходить через аналогово-цифровой и обратный переходы, который происходит, если часть вашей телефонной цепи состоит из оптико-волоконных кабелей.
Расстояние.
