Adsl

Эта статья посвящена технологии передачи данных. Для гена см. ADSL (Gene) .

Шлюз обычно используется для создания соединения ADSL

Асимметричная цифровая линия абонента ( ADSL ) - это тип технологии цифровой абонентской линии (DSL), технология передачи данных, которая обеспечивает более быструю передачу данных по технике медных телефонных линий , чем может предоставить обычный модем с голосованием . ADSL отличается от менее распространенной линии симметричной цифровой подписчики (SDSL). В ADSL, как говорят, ширина полосы и битовые показатели асимметричны, что означает большее место для клиентов ( вниз по течению ), чем обратное ( вверх по течению ). Поставщики обычно продают ADSL как услугу доступа в Интернет, прежде всего, для загрузки контента из Интернета, но не для обслуживания контента, доступ к которому другие.

Обзор

Современный фильтр ADSL/сплиттер (слева) и фильтр (справа)

ADSL работает с помощью спектра над полосой, используемой голосовыми телефонными звонками . Благодаря фильтру DSL , часто называемому сплиттером , полосы частот изолированы, что позволяет одновременно использовать одну телефонную линию как для обслуживания ADSL, так и для телефонных звонков. ADSL обычно установлен только на короткие расстояния от телефонной биржи ( последняя миля ), как правило, менее 4 километров (2,5 мили), но было известно, что он превышает 8 километров (5 миль), если первоначально уложенная проводная датчик позволяет дальше распределение.

На телефонной обмене линия, как правило, заканчивается в мультиплексоре доступа к линии цифровой подписчики голосовой полосы (DSLAM), где другой частотный разветвитель отделяет сигнал для обычной телефонной сети . Данные, передаваемые ADSL, обычно маршрутируются через сеть передачи данных телефонной компании и в конечном итоге достигают обычной сети интернет -протоколов .

Существуют как технические, так и маркетинговые причины, почему ADSL является во многих местах наиболее распространенным типом, предлагаемым домашним пользователям. С технической стороны, вероятно, будет больше перекрестных помех от других цепей на конце DSLAM (где провода из многих местных петлей находятся близко друг к другу), чем в помещениях клиента. Таким образом, сигнал загрузки является самым слабым в самой шумной части локального цикла, в то время как сигнал загрузки является самым сильным в самой шумной части локального цикла. Поэтому имеет технический смысл иметь передачу DSLAM с более высокой скоростью бита, чем модем на конце клиента. Поскольку типичный домашний пользователь фактически предпочитает более высокую скорость загрузки, телефонные компании решили сделать добродетель по необходимости, следовательно, Adsl.

Маркетинговые причины асимметричного соединения заключаются в том, что, во -первых, большинство пользователей интернет -трафика потребуют загрузки меньше данных, чем загруженное. Например, при обычном веб -просмотре пользователь посетит несколько веб -сайтов и потребуется загрузить данные, которые включают веб -страницы с сайта, изображения, текст, звуковые файлы и т. Д., Но они будут загружать только небольшое количество Данные, поскольку единственные загруженные данные заключаются в том, что используется для проверки получения получения загруженных данных (в очень распространенных подключениях TCP ) или любых данных, представленных пользователю в формы и т. Д. Более дорогой сервис, предназначенный для коммерческих пользователей, которые проводят веб -сайты, и поэтому нужен сервис, который позволяет загружать столько данных, сколько загружается. Приложения для обмена файлами являются очевидным исключением из этой ситуации. Во -вторых, поставщики интернет -услуг, стремящихся избежать перегрузки своих магистральных соединений, традиционно пытались ограничить использование, такие как обмен файлами, которые генерируют много загрузок.

Операция

DSL Soc

В настоящее время большая часть общения ADSL является полнодуплексным . Полнодуплексная связь ADSL обычно достигается в проволочной паре с помощью дуплекса частоты (FDD), дуплекса с эхо-валиком (ECD) или дуплекса Division (TDD). FDD использует две отдельные частотные полосы, называемые верхними и нисходящими полосами. полоса Вверх по течению используется для общения от конечного пользователя в телефонный офис телефона. Нижняя . полоса используется для общения из центрального офиса до конечного пользователя

Частотный план для ADSL Приложение A, с мультиплексированием частоты . Красная область - это частотный диапазон, используемый обычной голосовой телефонией ( PSTN ), зеленые (вверх по течению) и синие (нижестоящие) области используются для ADSL.

С обычно развернутым ADSL над горшками (приложение A) полоса от 26,075 кГц до 137,825 кГц используется для общения вверх по течению, в то время как 138–1104 кГц используется для нижестоящей связи. В соответствии с обычной схемой дискретной мультитоновой модуляции (DMT) каждый из них дополнительно делится на меньшие частотные каналы 4,3125 кГц. Эти частотные каналы иногда называют ящиками . Во время начальной подготовки для оптимизации качества передачи и скорости передачи ADSL модемом проверяет каждое из бункеров, чтобы определить отношение сигнал / шум на частоте каждого бункера. Расстояние от телефонного обмена , кабельных характеристик, вмешательства от радиостанций AM , а также локальных помех и электрического шума на местоположении модема могут отрицательно повлиять на отношение сигнал / шум на определенных частотах. Бунки для частот, демонстрирующих уменьшенное отношение сигнал / шум, будут использоваться при более низкой скорости пропускной способности или вообще не; Это уменьшает максимальную емкость звена, но позволяет модему поддерживать адекватное соединение. Модем DSL составит план по эксплуатации каждого из бункеров, иногда называемых распределением «биты на корзину». Те бункеры, которые имеют хорошее отношение сигнал / шум (SNR), будут выбраны для передачи сигналов, выбранных из большего количества возможных кодируемых значений (этот диапазон возможностей, приравнивающихся к большему количеству данных, отправленных данных) в каждом основном тактовом цикле. Количество возможностей не должно быть настолько большим, что приемник мог неправильно декодировать, что было предназначено в присутствии шума. Чудовые ячейки могут потребоваться только для того, чтобы нести всего два бита, выбор только из одного из четырех возможных схем, или только один бит на корзину в случае ADSL2+, и очень шумные ячейки вообще не используются. Если шаблон шума в сравнении с частотами, услышанными в мусорных банках, модем DSL может изменить ассигнования на биты на бита в процессе, который называется «Bitswap», где бункеры, которые стали шумнее, требуются только для того, чтобы носить меньше битов и других каналов. будет выбрано для того, чтобы получить более высокое бремя.

Таким образом, пропускная способность передачи данных. Поэтому сообщает, что сообщает об общей сумме распределений по битам на бита всех бинов вместе взятых. Более высокие отношения сигнал / шум и больше используемых бункеров дают более высокую общую пропускную способность, в то время как более низкие отношения сигнал / шум или меньше используемых бункеров дают низкую емкость связи. Общая максимальная пропускная способность, полученная в результате суммирования битов в бин, сообщается модемами DSL и иногда называется скоростью синхронизации . Это всегда будет довольно вводящим в заблуждение: истинная максимальная емкость связи для скорости передачи данных пользователей будет значительно ниже, поскольку передаются дополнительные данные, которые называются накладными расходами по протоколу , сниженные цифры для соединений PPPOA составляют около 84–87 процентов, в большинстве случаев являются обычными. Кроме того, некоторые интернет -провайдеры будут иметь политики дорожного движения, которые ограничивают максимальные скорости передачи дальше в сетях за пределами обмена, а заторы в Интернете в Интернете, тяжелая нагрузка на серверы и медленность или неэффективность в компьютерах клиентов могут способствовать снижению ниже максимального достижения. Полем Когда используется точка беспроводного доступа, низкое или нестабильное качество беспроводного сигнала также может вызвать снижение или колебание фактической скорости.

В режиме фиксированной скорости скорость синхронизации предопределяется оператором, а модем DSL выбирает распределение бит на бин, которое дает приблизительно одинаковую скорость ошибок в каждом бункере. В режиме переменной скорости выбираются биты на бин для максимизации скорости синхронизации при условии допустимой риска ошибки. Этот выбор может быть либо консервативным, где модем выбирает распределять меньше битов на мусорное ведро, чем, возможно, может быть выбором, который создает более медленное соединение, или менее консервативный, в котором выбираются больше битов на мусорное ведро, в этом случае больше риска существует больший риск. Случай ошибки должен быть в будущем соотношениях сигнал-шум ухудшаться до такой степени, что выбранные распределения битов на бит за битом слишком высоки, чтобы справиться с большим количеством присутствующего шума. Этот консерватизм, включающий выбор использования меньшего количества битов на корзину в качестве гарантии от будущего увеличения шума, сообщается в качестве маржинала по отношению к сигналу или шум или маржи SNR .

Телефонный обмен может указывать на предложенную маржу SNR для модема DSL клиента, когда он первоначально подключается, и модем может составить свой план распределения битов на бита в бита. Высокая маржа SNR будет означать снижение максимальной пропускной способности, но большую надежность и стабильность соединения. Низкий маржа SNR будет означать высокие скорости, при условии, что уровень шума не увеличивается слишком сильно; В противном случае соединение должно быть сброшено и пересмотрено (повторно). ADSL2+ может лучше приспособиться к таким обстоятельствам, предлагая функцию, называемую бесшовной адаптацией, адаптацией (SRA), которая может приспособить изменения в общей способности связи с меньшими нарушениями связи.

Частотный спектр модема на линии ADSL

Продавцы могут поддерживать использование более высоких частот в качестве запатентованного расширения на стандарт. Тем не менее, это требует соответствующего поставщика оборудования на обоих концах линии, и, вероятно, приведет к проблемам перекрестных помех, которые влияют на другие линии в одном пучке.

Существует прямая связь между количеством доступных каналов и пропускной способностью подключения ADSL. Точная емкость данных на канал зависит от используемого метода модуляции .

Первоначально ADSL существовал в двух версиях (аналогично VDSL ), а именно CAP и DMT. Кэп был де -факто стандартом для развертывания ADSL до 1996 года, развернутых в 90 процентах установки ADSL в то время. Тем не менее, DMT был выбран для первых стандартов ITU-T ADSL, G.992.1 и G.992.2 (также называемый G.DMT и G.Lite соответственно). Следовательно, все современные установки ADSL основаны на схеме модуляции DMT.

Чередование и быстрая дорожка

Интернет -провайдеры (но пользователи редко, кроме Австралии, где это по умолчанию Иметь возможность использовать интерлиализацию пакетов, чтобы противостоять влиянию взрыва на телефонную линию. Местражная линия имеет глубину, как правило, от 8 до 64, которая описывает, сколько кодовых слов с тростником и соломоном накоплено до их отправки. Поскольку они все можно отправить вместе, их коды исправления ошибок могут быть более устойчивыми. Червлоседание добавляет задержку, так как все пакеты должны сначала собраться (или заменять пустыми пакетами), и они, конечно, требуют времени для передачи. 8 Кадр, чередование, добавляет 5 мс время в оба конца , в то время как 64 глубокого переоценка добавляет 25 мс. Другие возможные глубины - 16 и 32.

Соединения «FastPath» имеют чередующуюся глубину 1, то есть один пакет отправляется за раз. Это имеет низкую задержку, обычно около 10 мс (чередование добавляет к нему, это не больше, чем чередовано), но он чрезвычайно подвержен ошибкам, так как любой всплеск шума может избавиться от всего пакета и поэтому требует всех, чтобы все это было повторно передано Полем Такой взрыв на большом переоценке пакета только в блоках пакета, он может быть восстановлен из информации о исправлении ошибок в остальной части пакета. Соединение «FastPath» приведет к чрезвычайно высокой задержке на плохой линии, так как каждый пакет потребует много рисков.

Проблемы с установкой

Развертывание ADSL на существующей телефонной линии старой старой телефонной связи (POTS) представляет некоторые проблемы, потому что DSL находится в пределах частотной полосы, которая может не неблагоприятно взаимодействовать с существующим оборудованием, подключенным к линии. Поэтому необходимо установить соответствующие частотные фильтры в помещениях клиента, чтобы избежать помех между DSL, голосовыми службами и любыми другими подключениями к линии (например, тревоги злоумышленников). Это желательно для голосовой службы и необходимо для надежного соединения ADSL.

В первые дни DSL инсталляция потребовала, чтобы техник посетил помещение. Сплиттер , из которой была или микрофильтр был установлен вблизи точки разграничения установлена ​​выделенная линия данных. Таким образом, сигнал DSL разделен как можно ближе к центральному офису и не ослаблен в помещениях клиента. Тем не менее, эта процедура была дорогостоящей, а также вызвала проблемы, когда клиенты жаловались на необходимость ждать, пока техник выполнит установку. Таким образом, многие поставщики DSL начали предлагать опцию «самостоятельно установить», в которой поставщик предоставил клиенту оборудование и инструкции. Вместо того, чтобы разделить сигнал DSL в точке разграничения, сигнал DSL фильтруется на каждой розетке телефона с использованием фильтра низкого уровня для голоса и высокочастотного фильтра для данных, обычно заключенных в то, что известно как микрофильтр . Этот микрофильтр может быть подключен конечным пользователем к любому телефонному разъему: он не требует какого -либо повторного завода в помещениях клиента.

Как правило, микрофильтры представляют собой только фильтры низкого уровня, поэтому могут пройти только низкие частоты (голосовые сигналы). В разделе данных микрофильтр не используется, потому что цифровые устройства, предназначенные для извлечения данных из сигнала DSL, сами будут отфильтровать низкие частоты. Голосовые устройства поднимут весь спектр, поэтому высокие частоты, включая сигнал ADSL, будут «услышаны» в виде шума в телефонных терминалах, а также будут влиять на службу в факсе, данных и модемах. С точки зрения устройств DSL, любое принятие их сигналов с помощью устройств POTS означает, что существует деградация сигнала DSL на устройства, и это главная причина, по которой эти фильтры требуются.

Побочный эффект перемещения к модели самостоятельного установки заключается в том, что сигнал DSL может быть ухудшен, особенно если к линии подключены более 5 голосовых полосов (то есть телефона, подобных POTS). Как только в линии включена DSL, сигнал DSL присутствует на всех телефонных проводках в здании, вызывая ослабление и эхо. Способ обойти это - вернуться к оригинальной модели и установить один фильтр вверх по течению от всех телефонных разъемов в здании, за исключением разъема, к которому будет подключен модем DSL. Поскольку это требует изменений в проводке со стороны клиента, и может не работать над какой -либо домашней телефонной проводкой, это редко делается. Обычно установить фильтры в каждом используемом телефоне, который используется.

Сигналы DSL могут быть ухудшены по старым телефонным линиям, защитникам всплесков, плохо спроектированными микрофильтрами, повторяющимся электрическим импульсным шумом и с помощью длинных удлинительных шнуров. Телефонные удлинительные шнуры обычно изготавливаются из многоцелевых многоцепочечных медных проводников, которые не поддерживают скручивание пары, уменьшающего шум. Такой кабель более восприимчив к электромагнитным помехам и имеет больше затухания, чем медные провода с твердыми извращенными пары, обычно подключенные к телефонным домам. Эти эффекты особенно важны, если телефонная линия клиента находится более чем в 4 км от DSLAM в телефонном обмене, что приводит к снижению уровня сигнала относительно любого местного шума и затухания. Это будет иметь эффект снижения скорости или вызывания сбоев соединения. У FTTX обычно нет проблем с переливанием, например, вызванных молнией .

Транспортные протоколы

ADSL определяет три слоя «конвергенция передачи, специфичная для протокола передачи (TPS-TC):

• Синхронный транспортный модуль (STM) , который позволяет передавать рамки синхронной цифровой иерархии (SDH)
• Асинхронная режим передачи (банкомат)
• Режим передачи пакета (начиная с ADSL2, см. Ниже)

В домашней установке распространенный транспортный протокол - банкомат. Помимо банкомата, существует множество возможностей дополнительных слоев протоколов (два из них сокращены в упрощенном виде как « pppoa » или « pppoe »), причем TCP / IP обеспечивает соединение с Интернетом .

Стандарты ADSL

Частотный план для общих стандартов и приложений ADSL.

Легенда   Горшки/isdn   Охранная группа   Вверх по течению   Вниз по течению ADSL, ADSL2, ADSL2+   Вниз по течению ADSL2+

Версия	Стандартное название	Общее название	Вниз по течению	Вверх по течению ставки	Одобрен в
Adsl	ANSI T1.413-1998 Выпуск 2	Adsl	08.0 8,0 Мбит/с	1,0 Мбит/с	1998
	Что G.992.2	Adsl Lite ( G.Lite )	01,5 1,5 Мбит/с	0,5 Мбит/с	1999-07
	Что G.992.1	Adsl ( g.dmt )	08.0 8,0 Мбит/с	1,3 Мбит/с	1999-07
	Что G.992.1 Приложение A	Adsl над горшками	12,0 Мбит/с	1,3 Мбит/с	2001
	Это G.992.1 Приложение B	ADSL Over ISDN	12,0 Мбит/с	1,8 Мбит/с	2005
Adsl2	Что G.992.3 Приложение L	Re-Adsl2	05.0 5,0 Мбит/с	0,8 Мбит/с	2002-07
	Что G.992.3	Adsl2	12,0 Мбит/с	1,3 Мбит/с	2002-07
	Что G.992.3 Приложение j	Adsl2	12,0 Мбит/с	3,5 Мбит/с	2002-07
	Что G.992.4	Без разветвитель ADSL2	01,5 1,5 Мбит/с	0,5 Мбит/с	2002-07
Adsl2+	Что G.992.5	Adsl2+	24,0 Мбит/с	1,4 Мбит/с	2003-05
	Это G.992.5 Приложение m	Adsl2+m	24,0 Мбит/с	3,3 Мбит/с	2008

Смотрите также

• ADSL Loop Extender может использоваться для расширения охвата и ставки услуг ADSL.
• Искажение затухания
• Цифровой Access Line Access Multiplexerer
• Единая ставка
• Доступ к Интернету
• Список ставок битов интерфейса
• Фильтр с низким частотом и ADSL Splitter .
• Адаптивная ставка цифровой абонентской линии (RADSL)
• Высокоскоростная цифровая абонентская линия с одной парой (SHDSL)
• Симметричная цифровая линия подписчика (SDSL)
• VDSL (очень высокоскоростная цифровая линия подписчика)

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с ADSL в Wikimedia Commons