Цифровые абонентские линии. Технология xDsl

xDSL – групповое название для разнообразия технологий цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line - DSL), разработанных, чтобы предложить телефонным компаниям путь в бизнес кабельного телевидения. Технология xDSL появилась в середине 90-х годов как альтернатива цифровому абонентскому окончанию ISDN. Данная технология предлагает скорости входящей передачи (загрузки) до 52 Мбит/с и исходящей (разгрузки) – от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с (и более) и имеют ряд модификаций (технологий):

• асимметричного цифрового абонентского окончания (Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL), которую называют широкополосным доступом;

• симметричного цифрового абонентского окончания (Symmetric Digital Subscriber Line, SDSL);

• цифрового абонентского окончания с адаптируемой скоростью передачи (Rate Adaptive Digital Subscriber Line, RADSL):

• сверхбыстрого цифрового абонентского окончания (Very high-speed Digital Subscriber Line, VDSL).

Наибольшее распространение в наше время нашла технология ADSL, она требует, чтобы проводные телефонные линии были свободны, и могут использоваться только на ограниченном расстоянии от местной телефонной компании. В большинстве случаев ADSL может работать по соединениям типа витой пары, не нарушая существующие телефонные подключения, местные телефонные компании не должны проводить специальные линии, чтобы обеспечить обслуживание ADSL.

ADSL использует возможность высокоскоростной передачи данных в одно время с передачей голосовых данных, так как по свойству витой пары речь не занимает весь канал. Максимальная полоса пропускания проводного подключения в 1 МГц разбивается на каналы по 4 кГц, из которых один канал используется для простой телефонной системы – голосовая связь, факсимильные и аналоговые модемные данные. Другие 256 доступных каналов используются для параллельной цифровой связи. Связь ассиметрична: 192 канала по 4 кГц используются для передачи входящей информации и только 64 – для исходящей.

ADSL использует преобразование последовательной строки цифровых данных в параллельную строку, увеличивая таким образом пропускную способность. Методика модуляции используемая в данной технологии известна как дискретная многочастотная модуляция, кодирование и декодирование выполняется как обычным модемом.

Для использования технологии ADSL обычным пользователем, ему достаточно иметь модем ADSL. Аппарат имеет три соединения – телефонный вход с разъемом RJ11 для обслуживания аналогового телефона и соединитель витой пары Ethernet, с помощью которого модем подключается к компьютеру, и вход для соединения с телефонной сетью.

На стороне пользователя модем собирает высокочастотные данные и транслирует их для передачи на компьютер или в сеть. На стороне телефонной службы мультиплексор доступа к цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line Access Multiplexer - DSLAM) подключает пользователя ADSL к высокоскоростному Internet, агрегируя входящие линии в единственное подключение для передачи голоса или данных. Телефонные сигналы направляются на коммутируемую телефонную сеть, а цифровые – в Интернет через высокоскоростную магистраль (стекловолокно, асинхронную передачу данных, или цифровую абонентскую линию).

В настоящее время существуют различные конструкции модемов ADSL. Некоторые соединяются с ПК через USB-порт, другие – через кабель Ethernet. Большинство устройств позволяет разделить подключение к Интернету на несколько компьютеров. Интегрированной модем/маршрутизатор поддерживает сеть, некоторые включают интегрированную систему сетевой защиты (брандмауэр).

192 канала по 4 кГц обеспечивают максимальную полосу пропускания 8 Мбит/с. Ограничения по скорости объясняются искусственным сужением полосы и тем, что фактически уровни работы зависят от внешних условий и характеристик провода.

В 1999 г. По предложению фирм Intel, Microsoft, Compaq предложен стандарт в котором оговаривалось, что пользователи могут делать телефонные звонки и передавать цифровую информацию. Были внесены ограничения на скорость – 1,5 Мбит/с по приему данных и 400 Кбит/с по передачи.

Другие технологии xDSL

В 2001 г. Была введена спецификация адаптивной скорости передачи RADSL, где предусмотрена коррекция скорости передачи согласно длине и качеству местной линии. Ранее пользователи должны были располагаться в пределах 3,5 км от местной телефонной станции для подключения к ADSL. Для RADSL дальность расширена до 5,5 км, а шумовые допуски увеличились от 41 до 55 дБ.

Технология HDSL симметрична, обеспечивается одна и та же полоса пропускания для выходного и входного потока данных. Используется проводка с 2 – 3 и более витыми парами в кабеле. Дальность ниже чем у ADSL это 3 км, но есть возможность установки повторитель для увеличения линии связи.

Технология SDSL использует одну проводную пару и длина линии связи 3 км.

Технология VDSL самая быстрая технология цифровой абонентской линии. Скорость входного потока 13 – 52 Мбит/с, а выходного – 1,6 – 2,3 Мбит/с по единственной проводной паре. Максимальная длина линии связи 300 – 1500 м и оборудование ADSL и VDSL несовместимы, хотя используют сходные алгоритмы сжатия и модуляции.