xDSL
xDSL (англ. Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия) — набор различных технологий, позволяющих организовать высокоскоростную передачу данных по телефонной витой паре. При этом сигналы не передаются через обычные телефонные станции, а обрабатываются специальным оборудованием DSLAM (англ. Digital Subscriber Line Access Multiplexer — мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии)[1].
С начала 2000-х годов доступ в Интернет с использованием широкополосных технологий DSL пришёл на смену коммутируемому доступу Dial-up, который в редких случаях остаётся востребованным там, где не нужна высокая скорость обмена данными или установка дорогостоящего оборудования экономически невыгодна.
Технологии xDSL[править]
Семейство DSL представляет собой ряд технологий, объединённых аббревиатурой xDSL, где знак «x» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии. Эти технологии позволяют использовать более широкую полосу частот по сравнению с традиционными телефонными сетями и передавать данные со скоростями, значительно превышающими скорости аналоговых модемов. В ряде случаев возможно совмещение высокоскоростной передачи данных и передачи голоса по одной и той же витой паре (Voice over DSL — «голос за кадром»). Это исключает необходимость прокладывания дополнительной телефонной линии.
К основным типам xDSL относятся ADSL, HDSL, SDSL, RADSL и VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии[2].
Абонентская линия[править]
Пара свитых по всей длине проводов (витая пара), идущих от телефонной станции к телефонному аппарату абонента, называется абонентской линией (англ. LL — Local Loop). Абонентская линия с самого начала развития телефонной связи обеспечивала возможность ведения телефонных разговоров. В наши дни традиционная абонентская линия также обеспечивает абоненту доступ к глобальной телекоммуникационной инфраструктуре с помощью семейства технологий высокоскоростной цифровой абонентской линии xDSL[1].
ADSL — асимметричная цифровая абонентская линия[править]
Асимметричная цифровая абонентская линия (англ. Asymmetric Digital Subscriber Line) является наиболее популярной технологией xDSL. Основной отличительной особенностью ADSL является то, что скорость передачи к пользователю и скорость передачи от пользователя не одинаковы (именно поэтому данная цифровая абонентская линия и является асимметричной). При этом скорость передачи к пользователю значительно превышает скорость передачи от пользователя. Такой режим работы ADSL учитывает главную особенность сети Интернет, в соответствии с которой информационный поток от сети к пользователю, содержащий программы, графику, звук и видео, существенно превышает информационный поток от пользователя к сети. Передача данных к пользователю осуществляется на скоростях от 1,5 до 6,1 Мбит/с. Скорость передачи от пользователя обычно составляет от 64 Кбит/с до 1,5 Мбит/с.
Максимально возможная скорость линии зависит от ряда факторов, включающих длину линии и сечение проводов телефонного кабеля. Характеристики линии ухудшаются с увеличением её длины и уменьшением сечения провода. В таблице показаны несколько вариантов зависимости скорости от параметров линии.
| №№ | Длина линии (км) |
Сечение провода (мм2) |
Максимальная скорость (Мбит/с) |
|
|---|---|---|---|---|
| 1 | - | 2,7 | 0,4 | 6,1 |
| 2 | - | 3,7 | 0,5 | 6,1 |
| 3 | - | 4,6 | 0,4 | 1,5 или 2 |
| 4 | - | 5,5 | 0,5 | 1,5 или 2 |
В общем случае частотный диапазон линии делится на два участка. Первый участок предназначен для передачи голоса и находится в диапазоне 0,3-3,4 КГц. Диапазон сигнала для передачи данных лежит в пределах от 4 Кгц до 1 Мгц. Физические параметры большинства телефонных линий не позволяют передавать данные с частотой свыше 1 МГц.
Технология ADSL2 гораздо лучше использует пропускную способность провода. Технология специально разрабатывалась для улучшения скорости и дальности ADSL, в основном для достижения лучшей производительности на длинных линиях с помехами. Главное отличие — возможность распределять информацию по нескольким частотным каналам. Так, в качестве примера, можно использовать пустующий исходящий канал, когда входящий перегружен, и наоборот, благодаря чему скорость приёма данных достигает 12 Мбит/с. Скорость передачи остаётся такой же, как в ADSL.
При этом максимальное расстояние от телефонного узла (или другого модема) достигает 7 км. Это стало возможным благодаря использованию более эффективных методов модуляции, уменьшению количества служебной информации, увеличению эффективности кодирования и применению расширенных алгоритмов обработки сигнала.
Дальнейшим развитием технологии является стандарт ADSL2+, который устанавливает полосу частот для входящего канала до 2,2 МГц. В результате достигается значительное увеличение скорости входящего канала на более коротких линиях — до 24 Мбит/с[3].
В этом же ряду стоит технология UADSL — Universal ADSL, которая является упрощённым аналогом технологии ADSL и ориентирована на абонентов квартирного сектора. Оборудование этой технологии дешевле и проще в установке.
Скорости обмена данными составляют:
- 1,5 Мбит/с в направлении к абоненту и 384 кбит/с в обратном направлении при длине абонентской линии до 3,5 км;
- 640 кбит/с по направлению к абоненту и 196 кбит/с в противоположном направлении при длине абонентской линии до 5,5 км.
HDSL — высокоскоростная цифровая абонентская линия[править]
Высокоскоростная цифровая абонентская линия (англ. High Bit-Rate Digital Subscriber Line) является технологией, обеспечивающей симметричную. высокоскоростную передачу данных на скорости 1,536 или 2,048 Мбит/с в обоих направлениях. Протяженность линии может достигать 3,7 км. Требует четырёхпроводной абонентской линии (две витые пары).
Для организации выделенных линий большой протяжённости в различных модификациях оборудования HDSL предусмотрена возможность применения нескольких повторителей с автономным питанием, позволяющих восстановить форму сигнала на сегменте линии и уменьшить искажения.
HDSL2 представляет собой усовершенствованный вариант технологии HDSL, имеющий те же самые функции, что и обычная технология HDSL, но при этом использующая для работы всего одну пару проводов телефонного кабеля. Протяженность линии может достигать 3 км.
В этом же ряду стоит технология SDSL (англ. Symmetric Digital Subscriber Line — однолинейная цифровая абонентская линия), которая в пределах протяженности линии длиной 3 км обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в обоих направлениях[3].
RADSL — цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения[править]
Технология RADSL (англ. Rate-Adaptive DSL) — цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения) обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой линии.
Rate-Adaptive DSL — это не самостоятельный тип подключения, а характеристика DSL-оборудования клиента и провайдера, свидетельствующая о способности модемов не использовать фиксированное значение скорости обмена данными, а адаптивно задавать её на разных телефонных линиях[4].
Скорость может выбираться при синхронизации линии во время соединения или по сигналу, поступающему от станции[3][5].
Адаптация скорости во время работы соединения указана как опция в ADSL2 , ADSL2+ и VDSL2 под названием « бесшовная адаптация скорости» (SRA).
VDSL — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия[править]
Технология VDSL (англ. Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) является наиболее «быстрой» технологией xDSL. Отсутствие буквы «A» в названии говорит о том, что технология предназначена не только для асимметричной связи, но и для двусторонней передачи с одинаковыми скоростями в обоих направлениях[4]. В асимметричном режиме технология обеспечивает скорость передачи данных к пользователю в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных от пользователя в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме общая пропускная способность канала делится поровну между потоками. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию до конечного пользователя волоконно-оптического кабеля. При этом максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет до 1300 метров.
Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; также, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и так далее[3].
Сравнительный анализ основных технологий XDSL[править]
| №№ | Технология XDSL |
Максимальная скорость (прием/передача) |
Максимальное расстояние | Количество телефонных пар |
Основное применение | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | - | ADSL | 24 Мбит/с / 1,4 Мбит/с | 5,5 км | 1 | Доступ в Интернет, голос, видео |
| 2 | - | UADSL | 1,5 Мбит/с / 384 кбит/с | 3,5 км на макс. скорости | 1 | Доступ в Интернет, голос, видео |
| 3 | - | HDSL | 2 Мбит/с | 4,5 км | 1 или 2 | Объединение сетей |
| 4 | - | VDSL | 52 Мбит/с / 2,3 Мбит/с | 1,3 км на макс. скорости | 1 | Объединение сетей |
| 5 | - | SDSL | 2 Мбит/с | 3 км | 1 | Объединение сетей |
DSLAM[править]
Мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии DSLAM (англ. digital subscriber line access multiplexer) — это сетевое устройство, расположенное на телефонных станциях, которое соединяет несколько интерфейсов цифровых абонентских линий пользователей с высокоскоростным цифровым каналом связи с использованием методов мультиплексирования.
DSLAM действует как сетевой коммутатор, поскольку его функциональные возможности находятся на втором уровне модели OSI. Следовательно, он не может перенаправлять трафик между несколькими IP-сетями, а только между устройствами интернет- провайдера и точками подключения конечного пользователя. Трафик DSLAM переключается на сервер широкополосного удаленного доступа, откуда трафик конечного пользователя затем направляется через сеть интернет-провайдера в Интернет.
Оборудование, установленное со стороны пользователя и настроенное на работу с DSLAM, может совмещать функции передачи телефонной речи и линий передачи данных.
Для реализации этой задачи на участке между ADSL модемом и DSLAM функционируют три частотных канала: канал высокоскоростного потока данных к абоненту, двунаправленный служебный канал и речевой канал в стандартном диапазоне частот канала 0,3-3,4 Кгц[3]. Частотные разделители (англ. POTS Splitter) выделяют телефонный поток и направляют его к обычному телефонному аппарату. Конструктивно разделитель представляет собой частотный фильтр, который может быть как интегрирован в модем ADSL, так и функционировать в качестве самостоятельного устройства.
IP DSLAM[править]
IP-DSLAM означает «мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии интернет-протокола (IP)». В настоящее время пользовательский трафик в основном основан на использовании протокола TCP/IP. Традиционно сетевой коммутатор DSLAM передает IP-трафик пользователя в базовую сеть, где он извлекается и передается по назначению. Это означает, что каждому интернет-провайдеру требуется большое количество устройств DSLAM, чтобы удовлетворить потребности своих пользователей.
Устройства модели IP-DSLAM извлекают IP-трафик на первой телефонной станции. Поскольку IP-трафик занимает меньше места, чем любой другой трафик, каждый мультиплексор IP-DSLAM может обслуживать больше пользователей[6].
Источники[править]
- ↑ 1,0 1,1 Технология DSL. Проверено 22 декабря 2023.
- ↑ Различные типы технологий DSL и краткое описание их работы. Компания «СвязьКомплект». Проверено 22 декабря 2023.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Станислав Журавлев Технология ADSL (18 июня 1998). Проверено 22 декабря 2023.
- ↑ 4,0 4,1 Самсонов А. Виды подключения к Интернету. Асимметричные DSL. Проверено 23 декабря 2023.
- ↑ Technical Report No. 59 (англ.) (September 1999). Проверено 23 декабря 2023.
- ↑ Джейми Кавана Что такое IP DSLAM. Проверено 22 декабря 2023.
 Интернет-соединение ↑ [+] | |
|---|---|
| Проводное соединение |
|
| Беспроводное соединение | |
| Качество интернет-соединения (МСЭ-Т Y.1540, Y.1541) |
Пропускная способность (полоса пропускания) (англ. Network bandwidth) • Сетевая задержка (время отклика, англ. IPTD) • Колебание сетевой задержки (англ. IPDV) • Коэффициент потерь пакетов (англ. IPLR) • Коэффициент ошибок в пакетах (англ. IPER) • Коэффициент готовности |
|
Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «XDSL», находящаяся по адресам:
«https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/XDSL» «https://znanierussia.ru/articles/XDSL». Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.
|