DSL Modem

Westell Model 6100 axxdsl DSL Router

Модем цифровой абонентской линии ( DSL ) - это устройство, используемое для подключения компьютера или маршрутизатора к телефонной линии , которая предоставляет службу цифровой линии подписчика (DSL) для подключения к Интернету , который часто называют широкополосной связью DSL . Модем подключается к одному компьютеру или маршрутизатору через порт Ethernet, USB -порт или установлен в компьютерном слоте PCI .

Более распространенным маршрутизатором DSL является автономное устройство, которое объединяет функцию DSL -модема и маршрутизатора и может подключать несколько компьютеров через несколько портов Ethernet или интегральную беспроводную точку доступа . Также называемый жилым шлюзом , маршрутизатор DSL обычно управляет соединением и обменом сервисом DSL в домашней или небольшой офисной сети.

Различные маршрутизаторы DSL и модемы поддерживают различные варианты технологии DSL: VDSL , SDSL и ADSL .

Описание

Маршрутизатор DSL состоит из коробки с разъемом RJ11 для подключения к стандартной телефонной линии подписчика. У него есть несколько разъемов RJ45 для кабелей Ethernet , чтобы подключить его к компьютерам или принтерам, создавая локальную сеть. Обычно он также имеет USB -разъем, который можно использовать для подключения к компьютерам через USB -кабель , чтобы позволить подключение к компьютерам без порта Ethernet. маршрутизатор Беспроводной DSL также имеет антенны, чтобы позволить ему действовать как беспроводная точка доступа , поэтому компьютеры могут подключаться к IT, формируя беспроводную сеть . Мощность обычно обеспечивается шнуром из стены -бородагочного трансформатора.

Обычно он имеет серию светодиодных световых огней, которые показывают статус частей ссылки на коммуникации DSL:

• Мощный свет - указывает на то, что модем включен и обладает мощностью
• Ethernet Lights - обычно есть свет над каждым разъемом Ethernet; Устойчивый (или иногда мигающий) свет указывает, что ссылка Ethernet на этот компьютер или устройство функционирует
• DSL Light - устойчивый свет указывает на то, что модем установил контакт с оборудованием в локальном телефонном обмене ( DSLAM ), поэтому функционирует связь DSL по телефонной линии; Новые модемы, которые поддерживают связь ADSL2+ будут иметь один свет для каждой строки
• Интернет -свет - устойчивый свет указывает на то, что IP -адрес и протокол DHCP инициализируются и работают, поэтому система подключена к Интернету
• Беспроводной свет - (только в беспроводных модемах DSL) указывает на то, что беспроводная сеть инициализируется и работает

Многие маршрутизаторы предоставляют внутреннюю веб -страницу для локальной сети для конфигурации устройства и отчетности о состоянии. Большинство маршрутизаторов DSL предназначены для установки клиента, для которого поставляется CD или DVD, содержащий программу установки. Программа также может активировать службу DSL. После питания маршрутизатора может потребоваться несколько минут для локальной сети и ссылки DSL, чтобы инициализация, обычно обозначаемые светами состояния, становящимися зелеными. Существуют также модемы PCI DSL, которые подключаются к доступному слоту для карт PCI на компьютере.

Технология

DSL -концепция

Общедоступная телефонная сеть , сеть центров переключения , линий магистралей, усилителей и коммутаторов, которые передают телефонные звонки с одного телефона на другой, предназначена для переноса сигналов голосовой частоты и, следовательно, ограничена пропускной способностью 3,4 кГц. Перед DSL модемы голосовой полосы передавали информацию через телефонную сеть с аудиочастовыми частотами в рамках этой полосы пропускания, что ограничивало их скоростью передачи данных около 56 кбит/с. Тем не менее, медные провода, которые соединяют телефоны с локальным центром коммутации ( телефонный обмен ), называемым петлей подписчика , на самом деле способны нести гораздо более широкую полосу частот до нескольких мегахерц . Эта емкость не используется в обычной телефонной службе. DSL использует эти более высокие частоты для отправки цифровых данных между модемом DSL и локальным центром коммутации, не мешая обычной телефонной службе. В локальном центре коммутации данные передаются непосредственно между телефонной линией клиента и интернет -линиями, поэтому сигналы DSL не проходят через саму телефонную сеть. Нет необходимости набирать номер телефона, чтобы инициировать соединение; Соединение DSL «включено» всякий раз, когда модем включен.

Передача данных

Устройство в локальном центре коммутации, которое связано с модемом DSL, называется цифровым мультиплексором доступа к линии подписчика (DSLAM), который подключен непосредственно к Интернету. Локальный центр переключения должен быть оснащен этими устройствами, чтобы предложить сервис DSL.

С ADSL модем и DSLAM общаются с помощью протокола, называемого дискретной мультитоновой модуляцией (DMT), который является формой мультиплексирования частотного деления . Модем использует только частоты выше 8 кГц, чтобы не вмешиваться в обычную телефонную службу. Пропускная способность линии между 8 кГц и около 1 МГц делится на 247 отдельных каналов, каждая шириной 4 кГц. Отдельный сигнал носителя несет информацию в каждом канале. Таким образом, система действует как 247 отдельных модемов, работающих одновременно. Биты входящих цифровых данных разделены и отправляются параллельно по каналам. Каждый поток данных отправляется с использованием кода, корректирующего ошибки , чтобы разрешить небольшие ошибки битов из-за того, что шума будет исправлено на приемном конце. Большинство каналов являются однонаправленными, перенося данные загрузки из DSLAM в модем, но некоторые на низком уровне являются двунаправленными, чтобы переносить меньшее количество трафика загрузки. Модем постоянно контролирует качество передачи на каждом канале, и если он слишком нарушен, он сдвинет сигнал на другие каналы. Модем постоянно смещает данные между каналами, которые ищут лучшие скорости передачи. Таким образом, интерференция или низкое качество линии, как правило, не прерывают передачу, а только приводят к снижению скорости данных модема.

Например, при загрузке веб -страницы пакеты данных веб -страницы проходят через оптические оптоволоконные интернет -линии с серверного компьютера непосредственно в DSLAM на соседнем телефонном обмене . В DSLAM они разделены на 247 параллельных потоков данных. Каждый модулируется на отдельный сигнал несущей и отправляется через отдельный частотный канал по телефонной линии подписчика в модем DSL. Модем демодулирует носителя, извлекая поток данных из каждого сигнала носителя, выполняет коррекцию ошибок , снова собирает данные в правильном порядке и отправляет его на компьютер через линию Ethernet или для беспроводной ( Wi-Fi ) сети по радиосигналам.

Ставки на передачу данных и доступ

В большинстве потребительских линий DSL используется один из нескольких разновидностей асимметричного DSL (ADSL). «Асимметричный» означает, что большая часть полосы пропускания линии посвящена данным нижестоящего (загрузка), чем данные вверх по течению (загрузка), поэтому скорости загрузки быстрее, чем скорости загрузки, потому что большинство пользователей загружают гораздо большие количества данных, чем они загружают Полем Поскольку телефонные линии никогда не были предназначены для переноса таких высокочастотных сигналов, DSL чувствительна на расстояние. Чем дальше от центра переключения модем, тем дольше телефонные провода, тем слабее сигнал и тем ниже скорость передачи данных, которую может достичь модем. Пользователи в городах, близкие к центрам переключения, могут иметь доступ к более высокой ставке, до 24 Мбит/с. Предел расстояния для ADSL составляет 18 000 футов (5,5 км или 3,4 мили). Тем не менее, другие устройства, установленные на телефонных линиях компанией по телефону, такие как загрузка катушек и мостовых кранов , блокируют сигнал и могут дисквалифицировать данную телефонную линию от службы DSL.

Фильтры

Основная статья: DSL -фильтр

Чтобы предотвратить въезд сигнала DSL в телефонные линии в телефонные машины, автоответчики, факсы и другие устройства, где он может вызвать помехи, модемы DSL поставляются с фильтрами с низким проходом , которые должны быть подключены к телефонным линиям, перейдя ко всем устройствам голоса на одной линии. Полем Фильтр блокирует все частоты выше 4 кГц, поэтому он блокирует сигнал DSL, одновременно позволяя голосовым частотным сигналам. Фильтр не должен быть вставлен в телефонную линию, идущую в модем DSL, потому что он заблокирует связь между модемом и центром переключения.

Сравнение с голосовыми модемами

Модем DSL модулирует высокочастотные тона для передачи в мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM) и получает и демодулирует их от DSLAM. Он служит в основном той же цели, что и модем голосовой полосы , который был основой в конце 20-го века, но отличается от него важными способами.

• DSL-модемы передают данные по скорости, которая в 10-20 раз больше, чем в модеме голосовой полосы.
• DSL не мешает обычным телефонным звонкам по телефонной линии и не требует набора номера телефона, чтобы инициировать соединение, он всегда «включен». Голосовой модем набирает номер телефона, чтобы инициировать соединение, и, хотя он подключен, телефонная линия не может использоваться для обычной телефонной службы.
• компьютера Маршрутизаторы DSL, наиболее распространенная форма модема DSL, являются внешними по отношению к компьютеру и подключены к порту Ethernet или его USB -порту, тогда как голосовые диапазоны обычно являются внутренними устройствами, установленными на самом компьютере в интерфейсе PCI в задней части Полем Внутренние модемы DSL редки, но доступны.
• Microsoft Windows и другие операционные системы рассматривают модемы голосовой полосы как часть оборудования компьютера, и аналогично другим частям аппаратного обеспечения компьютера, таких как мышь или жесткий диск, настроены через панель управления Windows . Напротив, маршрутизаторы DSL рассматриваются как отдельные узлы в локальной сети ( локальная сеть ). Модемы DSL редко требуют ручной конфигурации или внимания, но когда они это делают, можно получить доступ с помощью интернет -браузера . Маршрутизаторы обычно имеют веб -страницу , доступ к которой набирают IP -адрес, приведенный в руководстве маршрутизатора в адресную строку браузера, с которой могут быть внесены различные технические изменения, такие как изменение пароля беспроводной сети маршрутизатора и настройка брандмауэра .
• Для внешних модемов DSL, подключенных USB , Microsoft Windows и другие операционные системы обычно распознают их как контроллер сетевого интерфейса .
• Для внутренних модемов DSL Microsoft Windows и другие операционные системы предоставляют интерфейсы, аналогичные тем, которые предусмотрены для голосовых модемов. Это основано на предположении, что в будущем, поскольку скорость процессора увеличивается, внутренние модемы DSL могут стать более основными.
• Модемы DSL используют частоты от 25 кГц до выше 1 МГц (см. Асимметричную цифровую линию подписчика ), чтобы не мешать голосовой службе, которая в основном составляет 0–4 кГц. Голосовые модемы используют тот же частотный спектр, что и обычные телефоны, и будут мешать голосовой службе-обычно невозможно сделать телефонный звонок на линии, которая используется модемом голосового диапазона. Поскольку одна телефонная линия обычно несет DSL и голос, фильтры DSL . для разделения двух целей используются
• Модемы DSL варьируются по скорости данных от сотен килобитов в секунду ко многим мегабитам, в то время как голосовые модемы номинально 56 тыс. Модемов и фактически ограничены приблизительно 50 кбит/с.
• DSL-модемы обмениваются данными только с DSLAM , к которому они подключены, что, в свою очередь, подключает их к Интернету, в то время как большинство голосовых модемов могут набрать непосредственно в любом месте мира.
• Модемы DSL предназначены для определенных протоколов и иногда не будут работать на другой линии даже от одной и той же компании, в то время как большинство голосовых модемов используют международные стандарты и могут «отступить», чтобы найти стандарт, который будет работать.

Большинство из этих различий не представляют небольшого интереса для потребителей, за исключением большей скорости DSL и возможности использовать телефон, даже когда компьютер находится в Интернете.

Аппаратные компоненты

Adsl modem router internals помеченные

По мере продвижения технологий, функции, которые предоставляются несколькими чипами, могут быть интегрированы в один чип. Более высокие уровни интеграции принесли пользу DSL так же, как они принесли пользу другому компьютерному оборудованию. Модем DSL требует следующего для его работы; Точно то, что находится на схемах и то, как она расположена, может измениться по мере улучшения технологии:

• Источник питания
• Схема подключения данных и питания (например, USB, Ethernet, PCI)
• DSL Digital Data Pump
• DSL -аналоговый чип и линейный драйвер
• Микроконтроллер
• Фильтр

Сервисные функции

Дополнительная информация: жилой шлюз

Помимо подключения к сервису DSL, многие модемы предлагают дополнительные интегрированные функции, образуя жилой шлюз :

• 602.11n связи или 802.11ac беспроводной точки доступа к беспроводной
• DNS (система доменных имен) Кэширование, реле или прокси -кэш DNS, который запрашивает серверы DNS в Интернете
• Сервер протокола динамического протокола хоста (DHCP)
• маршрутизатора Функциональность , которая включает в себя перевод сетевого адреса (NAT) для обмена одним адресом IPv4 .
• Встроенный переключатель (обычно 4 порта)
• протокола голоса через Интернет, Функциональность включая качество обслуживания (контроль приоритетов для потоков данных между пользователями)
• Виртуальная частная сеть прекращения

Смотрите также

• Домашняя сеть
• Жилые шлюзы
• Зарегистрированный Джек

Внешние ссылки

СМИ, связанные с ADSL Modems в Wikimedia Commons