Технологии xDsl для передачи данных по “последней миле”
Технологии xDsl
Технологии isdn-ba, idsl, xDsl
Более высокоскоростной альтернативой аналоговым модемам служит ISDN (Рис. 1).
ISDN (Integrated Service Digital Network)
Интегральная цифровая сеть связи. Обеспечивает передачу данных по медным проводам со скоростью до 144 Кбит/с. Цифровые линии, разработанные для передачи данных, разделены на три логических канала: два канала В для передачи информации (голоса, данных и видео) и один канал D для передачи сигналов управления
Рис. 1 Сеть ISDN
PAM (Pulse amplitude modulation)
Амплитудно-импульсная модуляция, прямая, немодулированная передача)
DSL (Digital Subscriber Line)
Цифровая абонентская линия. Коммуникационная технология, позволяющая передавать данные по медным линиям, представляющим собой абонентские шлейфы телефонной сети общего пользования. Имеет значительно более высокую скорость передачи данных, чем аналоговые модемы.
xDSL (Digital Subscriber Line)
Цифровая абонентская линия DSL (xDSL). "х" заменяет собой обозначение типа технологии. Технологии xDSL позволяют использовать медные абонентские линии не только для обычной телефонной связи, но и для одновременной высокоскоростной передачи данных между оборудованием, установленным на телефонной станции, и оборудованием, установленным у пользователя. Благодаря использованию модуляционных технологий телефонные линии позволяют одновременно передавать поток данных от телефонной станции к пользователю, от пользователя к телефонной станции, а также сигналы обычной телефонной связи (т.е. голос).
В ISDN используется 4-уровневый линейный код PAM, известный как 2B1Q, был разработан компанией BT Laboratories. ETSI (Европейский институт телекоммуникационных стандартов) адаптировал этот код для Европы и также в качестве альтернативы разработал линейный код 4B3T (MMS43), в основном используемый в Германии.
ISDN-BA (DSL)
Сокращение DSL (Digital Subscriber Line - Цифровая абонентская линия) изначально использовалось по отношению к ISDN-BA (доступ базового уровня к цифровой сети связи с интеграцией услуг).
TP (Twisted Pair)
Скрученная пара. Скрученная пара медных проводов, используемая для соединения телефонного абонента с телефонной станцией. Провода скручены между собой для минимизации взаимного влияния пар проводов, входящих в один и тот же пучок кабеля.
UTP (Unshielded Twisted Pair)
Неэкранированная скрученная пара. Кабели с пластиковой оболочкой, имеющие одну или более скрученных пар медных проводов. Используются для передачи голоса и данных между телефонными аппаратами и устройствами передачи данных.
В большинстве своем модемы ISDN-BA используют технологию компенсации эхо-сигналов, которая позволяет организовать полностью дуплексную передачу на скорости 160 Кбит/с по одной ненагруженной паре телефонных проводов. Трансиверы ISDN-BA, в которых используется технология эхоподавления, позволяют использовать полосу частот приблизительно от 10 кГц до 100 кГц, а пик спектральной плотности мощности систем DSL, базирующихся на 2B1Q, находится в районе 40 кГц с первым спектральным нулем на частоте 80 кГц.
Системы ISDN-BA выгодно отличаются тем, что могут использоваться на длинных телефонных линиях, и большая часть абонентских линий допускает использование данных систем. Данная технология уже используется в течение значительного времени, и за последние годы было достигнуто значительное улучшение рабочих характеристик трансиверов.
Передача данных по линии DSL обычно осуществляется по двум каналам "В" (каналам передачи информации) со скоростью 64 Кбит/с по каждому, плюс по каналу "D" (служебному каналу), по которому со скоростью 16 Кбит/с передаются сигналы управления и служебная информация, иногда он может использоваться для пакетной передачи данных. Это обеспечивает пользователю возможность доступа со скоростью 128 Кбит/с (плюс передача служебной информации - итого 144 Кбит/с). Дополнительный служебный канал в 16 Кбит/с предоставляется для EOC (встроенного эксплуатационного канала), который предназначен для обмена информацией (например, статистики работы линии передачи данных) между LT (линейным окончанием) и NT (сетевым окончанием). Обычно встроенный эксплуатационный канал недоступен конечному пользователю.
Рис. 2 Концепция ISDN-BA базового уровня (DSL).
По всему миру было установлено несколько миллионов линий ISDN-BA. Потребность в линиях ISDN значительно увеличилась, так как значительно выросла потребность в высокоскоростном доступе в сеть Интернет.
IDSL
Аналогичен термину IDSN-BA.. Технология DSL которая использует 4-уровневый линейный код PAM, известный как 2B1Q. Этот код используется в интерфейсе ISDN "U".
Рис. 3 Структура IDSL chipset
A/D Analog-to digital
AGC Automatic gain control
D/A Digital-to-analog
EC Echo canceller
EOC Embedded operations channel
IOM ® -2 ISDN-oriented modular 2nd generation
Технологии xDSL позволяют значительно увеличить скорость передачи данных по медным парам телефонных проводов, при этом не требуя глобальной модернизации абонентской кабельной сети. Именно возможность преобразования существующих телефонных линий, при условии проведения определенного объема подготовительных технических мероприятий, в высокоскоростные каналы передачи данных и является основным преимуществом технологий xDSL.
Данные технологии позволяют значительно расширить полосу пропускания медных абонентских телефонных линий. Любой абонент, пользующийся обычной телефонной связью, является потенциальным кандидатом на то, чтобы с помощью одной из технологий xDSL значительно увеличить скорость своего соединения с сетью Интернет. При этом предусмотрено и сохранение нормальной работы обычной телефонной связи, вне зависимости от "общения" пользователей с сетью Интернет (Рис. 4).
Рис. 4 Технологии xDSL
Многообразие технологий xDSL позволяет пользователю (с учетом определенных ограничений, связанных с длиной и качеством абонентской линии) выбрать подходящую именно ему скорость передачи данных - от 32 Кбит/с до более чем 50 Мбит/с. Современные технологии xDSL дают возможность организовать высокоскоростной доступ в сеть Интернет для каждого индивидуального пользователя или каждого небольшого предприятия, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы.