DSL - Основы
На рынок вышел широкий спектр технологий DSL и продуктов DSL, что принесло с собой как возможности, так и путаницу. В этой главе представлен обзор технологии, которая может передавать информацию по медным линиям и изменять различные технологии DSL. Поняв эту концепцию, вы сможете лучше подготовиться к оценке технологии DSL и сопутствующих продуктов.
Основные концепции DSL
КТСОП и поддерживающие локальные сети доступа были разработаны с учетом правил, согласно которым передачи ограничиваются аналоговым голосовым каналом 3400 Гц. Например -Telephones, Modems, Dial Fax Modem и Private Line Modemsограничили свои передачи по местным телефонным линиям доступа частотным спектром от 0 до 3400 Гц. Максимально возможная скорость передачи информации при использовании частотного спектра 3400 Гц составляет менее 56 Кбит / с. Так как же DSL обеспечивает скорость передачи данных в миллионы бит в секунду по тем же медным линиям?
Ответ прост - устраните ограничение в 3400 Гц, как в традиционных T1 или E1, которые используют гораздо более широкий диапазон частот, чем голосовой канал. Такая реализация требует передачи информации в широком частотном диапазоне от одного из концов медного контура к другому устройству, которое принимает ширину частоты сигнала на конце медного контура.
Как мы теперь поняли, мы можем удалить предельную частоту 3400 Гц и увеличить поддерживаемую скорость передачи информации на медном сервере; вы можете спросить: «Почему бы нам просто не игнорировать передачу рекомендаций POTS и использование более высоких частот?»
Затухание и результирующие ограничения расстояния
Давайте разберемся с затуханием и другими факторами, которые приводят к ограничению расстояния.
Attenuation- Рассеяние мощности передаваемого сигнала при его прохождении по медной проводной линии. Домашняя проводка также способствует затуханию.
Bridged taps - Это незавершенные удлинения контура, которые вызывают дополнительные потери контура с пиками потерь, окружающими частоту четверти длины волны удлинения.
Crosstalk - Помехи между двумя проводами в одной связке, вызванные переносимой ими электрической энергией.
Можно сравнить передачу электрического сигнала для управления автомобилем. Чем быстрее вы едете, тем больше энергии вы сжигаете на заданном расстоянии и тем быстрее вам нужно дозаправиться. С электрическими сигналами, передаваемыми по медному проводу, использование более высоких частот для поддержки высокоскоростных услуг также приводит к сокращению области действия петли. Это связано с тем, что высокочастотные сигналы, передаваемые по проводным контурам, ослабляют энергию быстрее, чем низкочастотные сигналы.
Один из способов минимизировать затухание - использовать провод с более низким сопротивлением. Толстые провода имеют меньшее сопротивление, чем тонкие, что означает меньшее затухание сигнала и, следовательно, сигнал может проходить на большее расстояние. Конечно, толстый провод означает больше меди, что приводит к более высоким затратам. Следовательно, телефонные компании спроектировали свою кабельную установку с использованием провода более тонкого сечения, который может поддерживать требуемые услуги.
Расширенные методы модуляции минимизируют затухание
В начале 1980-х поставщики оборудования активно работали над развитием ISDN с базовой скоростью, которая обеспечивала до 64 Кбит / с два B-канала плюс один D-канал 16 Кбит / с, используемый для сигнализации и пакетных данных. Полезная нагрузка информации и другие накладные расходы, связанные с реализацией, привели к общему объему передаваемой информации 160 Кбит / с.
Ключевым требованием ISDN было то, что она должна была достигать клиентов по существующей медной сети, эквивалентной 18 000 футов. ОднакоAMI Implementation базовой скорости ISDN потребует использования нижней части 160000 Гц, что приведет к слишком сильному затуханию сигнала и ниже 18000 футов, что является необходимой петлей, переносимой по проводу 26 калибра
В 1988 году достижения в области обработки сигналов и кодирования удвоили эффективность наследования кода AMI за счет отправки двух битов информации в каждом цикле аналоговой формы волны или передачи. Строка кода называлась2 binary, 1 Quaternary (2B1Q). Реализация 2B1Q базовой скорости ISDN использует частоты в диапазоне от 0 (ноль) до примерно 80 000 Гц, что имеет меньшее затухание и приводит к желаемому радиусу действия контура 18 000 футов.
История кодов линий ADSL
Примерно в то же время (десятилетие 1980-х гг.) Отрасль признала асимметричные атрибуты местной линии связи, и телефонные компании проявили большой интерес к предоставлению развлекательных видеоуслуг. Этот интерес был мотивирован желанием увеличить доход за счет новых услуг и признанием того, что операторы кабельного телевидения за пределами США начали предлагать голосовые услуги по коаксиальному кабелю своего завода.
К концу 1992 г. трехстрочные коды стали наиболее вероятными технологиями для поддержки услуг высокоскоростного тонального набора видео. Это были -
QAM, или квадратурная амплитуда и фазовая модуляция, метод линейного кодирования, используемый в модемах более 20 лет.
CAP, который был представлен ранее для HDSL и фактически является вариантом QAM.
DMT, или Discrete MultiTone, метод линейного кодирования, который был запатентован (но не реализован) AT&T Bell Labs более 20 лет назад.
В отличие от 2B1Q, который представляет собой технологию основной полосы частот, которая передает на частотах, которые включают в себя 0 Гц или постоянный ток, линейные коды, упомянутые выше, обычно имеют ширину полосы и могут быть разработаны для работы в любом указанном диапазоне частот.
Первоначально DSL был разработан как услуга для частных лиц, которая должна существовать независимо с уже подготовленными POTS. Таким образом, атрибуты полосы пропускания считались предпосылкой для разделения частот между FDM или POTS, службой восходящего канала пользователя в сети и нисходящей линией связи из сети к службам пользователя.
В дополнение к реализации FDM, описанной выше, некоторые технологии DSL, включая некоторые реализации DMT, были разработаны для обеспечения компенсатора эха в восходящем и нисходящем каналах, чтобы минимизировать использование более высоких частот и оптимизировать охват петли. Однако некоторые наблюдатели полагают, что производительность этих систем с подавлением эха имеет тенденцию к ухудшению. Все больше аналогичных услуг развертывается в одном и том же пучке кабелей, что сводит на нет существенный выигрыш, связанный с отказом от более высоких частот.