Тенденции развития технологий xDSL

Содержание

Введение……………………………………………………………………… 3

1. Технология xDSl………………………………………………………….. .4
2. Типы технологий xDSL …………………………………………………...6
3. Заключение………………………………………………………………..10

Список использованной литературы………………………………………..11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В последние десять лет, вследствие развития информационных технологий, интернет начал бурно расширяться и входить в обиход как в компании, расширяющих свой бизнес, так и в домашние сети, позволяя конечным пользователям и сотрудникам компаний использовать необходимые средства Интернет – сети передач данных. Поэтому для компаний-провайдеров Интернет (ISP- Internet Service Provider) возник вопрос - как обеспечить быстрорастущий спрос на подключение к глобальной сети. Среди доступных решений можно было выделить следующие варианты: 
цифровые каналы (E1 BRI/PRI) 
оптические каналы (Ethernet, АTM) 
беспроводные сети (стандарт IEEE 802.11x) 
спутниковые системы передач (использование околоземных спутников) 
кабельные системы (на основе сетей кабельного телевидения) 
коммутируемый доступ (diаl-up соединения; ТЧ) 
выделенная линия (xDSL) 
 
   На протяжении длительного времени представители малого и среднего бизнеса, а также домашние пользователи испытывали значительные трудности с организацией сетей передачи данных, которые оправдывали бы затраченные на них средства. Главным препятствием была высокая стоимость линий высокоскоростного доступа для отдельных пользователей. Пользователи могли выбирать между передачей данных с помощью низкоскоростных аналоговых модемов (например, diаl-up с необходимостью набирать телефонный номер перед каждой установкой соединения) и высокоскоростной, но очень дорогой выделенной линией E1, либо оптический канал, что, безусловно, еще дороже. Соответственно при решениях таких задач возникали следующие задачи: 
 
1. Наименьшее капиталовложение в развивающуюся инфраструктуру. Минимизировать расходы на оборудование и прокладку кабельной инфраструктуры, при желании использовать уже имеющуюся. 
 
2. Соперничество за конечного абонента (пользователя). По мере возрастания общего уровня конкуренции в телекоммуникационной индустрии, возросла и конкуренция в сфере внедрения эффективных высокоскоростных служб передачи данных на новых телекоммуникационных рынках. 
 
3. Увеличение объема передаваемых данных и мультимедийные приложения. Не менее мощной движущей силой рынка является постоянно увеличивающаяся потребность в расширении скорости передачи данных (расширении частотной полосы пропускания) из-за эволюции сети Интернет и компьютерных приложений, включающих сложную графику и разнообразные мультимедийные возможности. 
 
4. Возможность эффективного доступа к корпоративным сетям. Благодаря наличию высокоскоростного соединения пользователи получают возможность эффективного доступа к корпоративным сетям (ЛВС), что позволяет более удобно распределять рабочее время. Многие компании в настоящее время серьезно рассматривают организацию удаленного доступа в качестве одного из путей своего развития. 
 
5. Совместное использование линий. Возможность использование одних и тех же линий передач для различных технологий (данные, голос, видео)  
 
Эти задачи могли удовлетворить потребности пользователей на основе технологий xDSL. 

1.Технология xDSL

Широкое внедрение  в эксплуатацию систем широкополосного доступа поставило перед разработчиками аппаратуры связи задачу обеспечения качественной передачи цифровых сигналов по абонентским линиям. Указанные задачи могут быть радикально решены путём использования волоконно-оптических линий, однако такое решение задачи неизбежно оказывается связанным с необходимостью радикального изменения концепции построения и организации технической эксплуатации  абонентской сети. Прокладка, монтаж и ремонтно-восстановительные работы на ВОЛС в настоящее время связаны с большими капитальными затратами. В общих расходах на инфраструктуру телекоммуникационных сетей от 30 до 50%  по разным оценкам составляют расходы на сети доступа.

Поэтому более  целесообразным представляется использование существующих абонентских линий, построенных металлическими кабелями и проводами, для передачи как низкоскоростных, так и средне- и высокоскоростных цифровых сигналов. Верхний предел скорости передачи в этом случае может достигать 2 Мбит/с, однако не исключены и варианты передачи более высокоскоростных сигналов (до 24 Мбит/с при использовании технологии АDSL 2+), особенно в корпоративных сетях.  
 
Понятно, что пропускная способность канала связи является функцией отношения сигнал-шум и ширины полосы пропускания. Казалось бы, пропускную способность можно увеличить за счёт увеличения уровня сигнала при неизменной величине полосы пропускания и уровня шума. Но такое увеличение неизбежно приведёт к росту переходных влияний в кабеле. 
 
Анализ инфраструктуры абонентских сетей показывает, что длина типовой абонентской линии в зависимости от места её размещения и типа кабелей или проводов может лежать в пределах от сотен или даже десятков метров и до 5-ти или более километров. Эффективная передача цифрового сигнала по металлическому кабелю в этом случае возможна только при условии сжатия спектра исходного бинарного сигнала, например, путём его преобразования в многоуровневый сигнал с меньшей скоростью его передачи. Такое преобразование представляет собой многопозиционную амплитудно-фазовую манипуляцию. Его техническая реализация получила общее название технологии xDSL. Ранее уже говорилось о том, что преобразование бинарного сигнала в 4-уровневый позволяет увеличить длину регенерационного участка 1,41 раз, соответственно, 16-кратное уменьшение скорости передачи соответственно позволит раза увеличить её в 4 раза. Например, если применить указанный метод к решению задачи преобразования линейного сигнала ЦСП ИКМ-30, длина типового регенерационного участка этой системы передачи с затуханием, равным 36 дБ, увеличится для линий, построенных кабелем ЗКП, ЗКА или МКС, до 20 км – 22 км и станет равной длине участка переприёма аналоговой системы передачи К-60. 
 
Такой же принцип используется в популярной в настоящее время технологии АDSL, позволяющей увеличить скорость передачи цифровой информации по стандартной абонентской линии до 8 Мбит/с, а в отдельных случаях и до 24 Мбит/с .

Следовательно, вытекает ещё один аспект применения технологии xDSL: её использование для модернизации уже находящихся в эксплуатации ЦСП или для замены аналоговых систем передачи, работающих по существующим кабельным магистралям, на цифровые без коренной реконструкции комплекса линейно-кабельных сооружений. 
Но на сегодняшний день организация сетей абонентского цифрового доступа является, наверное, той областью, где  использование технологий xDSL оказалось наиболее  востребованным. 
В государствах с развитой телефонной и кабельной инфраструктурой наиболее распространёнными  технологиями проводного доступа конечных пользователей к Интернету и другим источникам цифровой информации, а также обеспечения интерактивных услуг являются обычные модемы; кабельные модемы; модемы xDSL и ISDN.

Обыкновенные аналоговые модемы пока являются наиболее распространённым средством подключения домашних пользователей к цифровым сетям. Данные модемы, работающие в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т V.90, послужат еще не один год, обеспечивая вполне приемлемое качество связи. Но их недостатки очевидны: при работе они полностью занимают телефонную линию одним цифровым каналом  со сравнительно  небольшой скоростью передачи.  
Есть определённые перспективы применения кабельных модемов, которые используют ресурсы сетей кабельного телевидения, при этом  подключение абонента производится коаксиальным кабелем. Этакие модемы позволяют быстро организовать выход в Интернет по сравнительно невысокой цене. Системы доступа на базе кабельных модемов отличаются низким уровнем помех.  
Все же наиболее перспективным путём уплотнения абонентских линий является использование технологий высокоскоростной передачи цифровой информации по обычным медным проводам. Технологии xDSL дают новое качество обычным медным абонентским парам и предоставляют ряд значительных преимуществ как провайдерам, так и пользователям услуг связи.  
 
Типовой канал тональной частоты занимает полосу частот от 0 до 3400 Гц. Этот же диапазон используют и модемы, обеспечивающие сегодня скорость передачи до 56 кбит/c. Действительно реальная полоса пропускания телефонной пары значительно больше и на относительно небольших расстояниях можно добиться увеличения полосы пропускания до 1-2 МГц. Если при этом использовать еще и специальные методы модуляции, то скорость передачи можно довести до единиц и даже десятков мегабит в секунду, что и делается в системах xDSL. В следующих разделах данной главы представлены данные о некоторых существующих технологиях xDSL. 
 
Таким образом, устройства xDSL предназначены, в первую очередь, для организации абонентского доступа, или, по широко распространённой формулировке, для решения задачи "последней мили". Считается, что около 80 процентов абонентов располагаются на расстоянии до 3 км в городах и до 6 км в сельской местности (измеряемого по проводам, а не по прямой) от ближайшей телефонной станции. Это и есть "последняя миля".  На эту величину ориентируются разработчики всех видов xDSL. Есть две причины ограничения дальности высокоскоростной передачи: это значительное затухание высокочастотных сигналов и  интерференция передаваемых сигналов.

2.Типы технологий xDSL

DSL соединяет  под своим крылом сразу несколько  технологий цифрового абонентского  доступа. Для пользователя важно понять отличие между ними при выборе оборудования. Максимальное значение имеет отношение расстояния до базовой станции к скорости передачи данных, а так же разница между скоростями "нисходящего" (от сети к пользователю) и "входящего" (от пользователя к сети) потока данных.

Следовательно, DSL представляет собой набор следующих технологий:

• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия)

Получила  наибольшее распространение благодаря  простой инсталляции, возможности одновременной работы телефона и высокоскоростной передачи данных, относительно низкой стоимости подключения. Такая технология идеально подходит для небольших офисов и домашних пользователей так же своей асимметрией. Известно, поток данных к абоненту существенно выше, чем обратный, т.к. в основном информация из сети получается пользователем (сайты, файлы и т.д.). ADSL обеспечивает скорость данных к пользователю в пределах до 8 Мбит/с, и скорость от пользователя до 768 Кбит/с. Причем данная скорость может быть достигнута только на расстоянии до 2 км по проводам диаметром 0.4 мм (более распространенный  в нашей стране). При увеличении расстояния скорость передачи данных уменьшается. Максимальная дальность составляет приблизительно 4.5-5.5 км при диаметре провода 0.4.

Менее простой вариант ADSL. Обеспечивает скорость «нисходящего» потока до 1.5 Мбит/с и скорость "восходящего" потока до 512 Кбит/с

• IDSL (ISDN Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия IDSN)

Обеспечивает  передачу данных на скоростях до 144 Кбит/с в обоих направлениях (дуплекс). Отличие от привычного ISDN состоит в том, что IDSL некоммутируемая технология, то есть пользователю не требуется дозваниваться до провайдера. Собственно, это изюминка всей линейки DSL.

• HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line — высокоскоростная цифровая абонентская линия)

Технология HDSL предусматривает организацию  симметричной линии передачи данных, то есть скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны. Благодаря скорости передачи (1.544 Мбит/с по двум парам проводов и 2.048 Мбит/с по трем парам проводов) телекоммуникационные компании используют технологию HDSL в качестве альтернативы линиям T1/E1. (Линии Т1 используются в Северной Америке и обеспечивают скорость передачи данных 1.544 Мбит/с, а линии Е1 используются в Европе и обеспечивают скорость передачи данных 2.048 Мбит/с.) Хотя расстояние, на которое система HDSL передает данные (а это порядка 3.5 — 4.5 км), меньше, чем при использовании технологии ADSL, для недорогого, но эффективного, увеличения длины линии HDSL телефонные компании могут установить специальные повторители. Использование для организации линии HDSL двух или трех витых пар телефонных проводов делает эту систему идеальным решением для соединения УАТС, серверов Интернет, локальных сетей и т.п. Технология HDSL2 является логическим результатом развития технологии HDSL. Данная технология обеспечивает характеристики, аналогичные технологии HDSL, но при этом использует только одну пару проводов.

• SDSL (Single Line Digital Subscriber Line — однолинейная цифровая абонентская линия)

Подобно как и технология HDSL, технология SDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Т1/Е1, но при этом технология SDSL имеет два важных отличия. Во-первых, используется только одна витая пара проводов, а во-вторых, максимальное расстояние передачи ограничено 3 км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, пример, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления. В определенном смысле технология SDSL является предшественником технологии HDSL2.

• VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)

Технология VDSL является наиболее "быстрой" технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока в  пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1.5 до 2.3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26 Мбит/с. Технология VDSL может рассматриваться, как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Но максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 метров до 1300 метров. Т. е, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL.

Таким образом, можно подвести итоги. Мы узнали многие разновидности семейства технологий DSL. Они различаются по скоростям передачи данных, расстоянию, способам подключения, но в любом случае, во-первых, xDSL обеспечивает в разы большую скорость, чем аналоговые модемы. Второе преимущество заключается в удобстве работы: отсутствии дозвона, постоянности соединения. Вам не нужно постоянно набирать номер провайдера, чтобы войти в сеть и потом беспокоиться о том, что соединение может в любой момент разорваться. И одна из самых вкусных особенностей: ваш телефон всегда свободен. Домашние обретут, наконец, возможность безболезненно общаться по телефону в то время, как вы бороздите просторы всемирной сети и вы никогда не пропустите столь важный для вас звонок.

Все эти  возможности позволят вам воистину забыть о проблемах, связанных с  доступом в Интернет. Сеть будет  от вас на расстоянии нажатия кнопки "Power" на системном блоке компьютера.