Технология dsl (160 кбит/с).

        Итак, технология, которая обеспечивает использование существующих линий связи для дуплексной цифровой передачи со скоростью до 160 кбит/с, получила название “цифровая абонентская линия”. Стандартным методом кодирования линии, применяемым аппаратурой DSL, является 2В 1Q. Типичная дистанция (т. е. максимальная длина двухпроводной линии, на которой может работать аппаратура) для этой технологии составляет 7,5 км при диаметре жилы кабеля 0,5 мм.

        Очень важным условием для практического внедрения технологии DSL в сетях связи стала организация крупнейшими производителями интегральных схем массового выпуска необходимых для этого комплектов БИС (так называемых U-chip). В результате появилась возможность разработки и производства DSL-модемов на тех же комплектах БИС, что и оборудования ISDN. Таким образом, новое поколение модемов получилось не только оптимальным по дистанции работы, но и существенно более экономичным с точки зрения себестоимости.

       Типичным примером dsl-модема является аппаратура NTU-128, производимая для российской компании НТЦ “НАТЕКС” заводами TAICOM DATA SYSTEMS (Тайвань). Модем NTU-128 поддерживает синхронный дуплексный обмен на скоростях от 48 до 128 кбит/с с пользовательскими интерфейсами V.24 (Н5232),У35 или 0.703.

      Конструктивное исполнение модемов — автономное либо “стоечное” (т. е. модемные модули (до 16) устанавливаются в стандартную 19-дюймовую кассету). Обе модификации имеют ЖК-дисплей, обеспечивающий удобство конфигурирования и диагностики. Поскольку кассеты 19-дюймового стандарта часто монтируются в помещениях АТС, для них предусмотрены два варианта электропитания: 220В и 60В. Для повышения надежности в кассете размещается резервный источник питания.

      Модемы NTU-128 зарекомендовали себя как надежные и неприхотливые, способные работать на кабелях низкого качества, в том числе составных, с большим количеством отражений.

Рис. 7. HDSL - модем HTU-E1 фирмы RAD(далность связи по 4-проводной линни - до 4,5 км.) Рис. 8. NTU - 128: система для организации связи по технологии DSL.

     Модемы с линейным кодированием 2В 1Q продолжают совершенствоваться. До сих пор главным ограничением использования таких модемов была их малая “дальнобойность” — около 7— 10 км. В 1997 г. НТЦ “НАТЕКС”, благодаря разработке интеллектуального регенератора, сумел существенно увеличить расстояние, на котором работают модемы типа NTU-128 . Устанавливая регенераторы через каждые 7,5 км (для кабелей с диаметром жилы 0,5 мм), можно создать цифровые тракты протяженностью до 30 км!

Технология hdsl (2 Мбит/с)

     Дальнейшим развитием DSL стала технология высокоскоростной цифровой абонентской линии (High-bit-rate Digital Subscriber Line, HDSL). Соответствующее оборудование обеспечивает полный дуплексный обмен на скорости 768/1024 кбит/с по одной паре и 2048 кбит/с (Е1) по двум-трем парам обычного кабеля (например, КПП, КСПП) без подбора параметров и симметрирования. Система является одно-кабельной, т. е. в одном кабеле осуществляются и прием, и передача. Кроме того, при помощи модуляции CAP можно использовать для систем HDSL до 50—80% пар в одном кабеле.  

          Развитием технологии HDSL стала SDSL (Single Pair Digital Subscriber Line). Системы SDSL обеспечивают дуплексную передачу потока 2048 кбит/с по одной паре проводов на расстояние 3—4 км (диаметр жилы 0,4—0,5 мм).

    Высокая скорость связи (2Мбит/с), обеспечиваемая системами HDSL и SDSL, позволяет использовать их не только как средство доступа в сеть, но и для решения корпоративных задач, например соединения двух локальных сетей.

    На следующем этапе развития появилась технология асимметричной цифровой абонентской линии (Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL). Она обеспечивает передачу по электрическому кабелю потоков до 8 Мбит/с в одном направлении и до 1 Мбит/с в другую.

    Очень высокоскоростная цифровая абонентская линия (Very High-bit-rate DSL, VDSL) — технология будущего. Ожидается, что благодаря VDSL будет достигнута скорость передачи до 51 Мбит/с.

    Длина линии, доступная для технологии HDSL, обеспечивает решение 90% задач, связанных с реализацией доступа в сеть. Например, для систем HDSL WATSON 1,3 (САР64) типовая дистанция составляет от 5 (диаметр провода 0,5 мм) до 16 км (диаметр провода 1,2 мм). Для систем SDSL WATSON4 (CAP 128), ввиду более высокой линейной скорости, типовая дистанция несколько меньше — 3 км по жиле 0,4 мм. Однако для организации цифровых сетей или объединения ЛС часто требуются большие дистанции. В этом случае применяются регенераторы— обычно до двух на линию при дистанционном питании и до семи при локальном электропитании. Для организации линейного тракта в аппаратуре HDSL применяются два метода кодирования линии - 2B1Q и CAP.2B1Q — это кодирование с симметричным спектром (рис.9.).

Рис. 9.

     Для сравнения на рисунке приведен также спектр кода HDB3, применяемого в линейном тракте аппаратуры ИКМЗО. Очевидно, что благодаря смещению энергетического спектра в более низкочастотную область код 2B1Q обеспечивает существенно большую дистанцию передачи, чем HDB3.Однако, по нашему мнению, самым передовым методом кодирования линии, применяемым в HDSL-оборудовании, является CAP — амплитудно-фазовая модуляция без несущей. Модуляция САР64 обеспечивает передачу за такт 6 бит информации, САР128— 7 бит (против 2 бит при 2B1Q и 1 бита при HDB3). Это позволяет еще больше ограничить спектр излучаемого в линию сигнала.

Сравнительный анализ спектров приводит к выводу, что основными преимуществами систем, основанных на САР-модуляции, являются следующие: J благодаря отсутствию в спектре сигнала CAP низкочастотных и высокочастотных составляющих обеспечивается нечувствительность к высокочастотным и импульсным шумам, так же как и к низкочастотным наводкам и искажениям, например при пуске мощных электрических машин (ж/д., метро) или электросварке; Q уровень перекрестных помех растет с частотой сигнала. Сигнал CAP создает минимальные наводки на соседние пары, что обусловлено отсутствием излучения энергии на частоте свыше 250 кГц; J CAP гарантирует отсутствие интерференции (взаимовлияния) и помех в спектре ниже 6 кГц, т.е. в частотном диапазоне стандартного телефонного канала.

   Важным новшеством является использование в аппаратуре HDSL микропроцессорного метода эхо компенсации. Это позволяет вести по каждой из задействованных линий (медных пар) одновременную передачу в обоих направлениях. Система автоматически отфильтровывает (вычитает из принимаемого сигнала) сигнал собственного передатчика и его эхо. В заключение предлагаем рассмотреть таблицу 2.

Таблица 2. Сравнительная характеристика HDSL-модемов, использующих кодирование 2B1Q, CAP64 и CAP128.