Основы технологии aDSL. Зависимость работы ADSL от различных параметров

Акроним ADSL означает Asymmetric Digital Subscriber Line. Переводится ADSL как «Асимметричная цифровая абонентская линия». Это одна из технологий высокоскоростной передачи данных, относящаяся к технологии DSL (Digital Subscriber Line), так же обозначающаяся как xDSL.

К группе технологий DSL, так же относят :

• Высокоскоростная цифровая абонентская линия. HDSL – High data rate Digital Subscriber Line;
• Сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия. VDSL – Very high data rate Digital Subscriber Line;
• ETTH («Ethernet…»);
• GPON;
• FTTH.

Что такое ADSL технология?

Как вы уже поняли, ADSL технология это технология подключение к Интернет по проводным сетям, в частности телефонным проводам типа, витая пара. Суть технологии в возможности осуществить высокоскоростную передачу данных по телефонным проводам витая пара.

Для осуществления этой технологии создается ADSL линия, которая соединяет два ADSL модема. Для соединения модемов ADSL линии используются телефонный кабель типа витая пара. Каждый модем подключается к телефонному кабелю через разъём RJ-11.

По технологии создаются 3 канала передачи информации:

• Нисходящий поток;
• Восходящий поток;
• Канал POTS телефонной связи.

При этом канал для телефона выделяется фильтрами и не зависит от ADSL соединения.

Особенности АДСЛ технологии

Во-первых , ADSL технология является ассиметричной. Это значит, что скорость передачи данных в сторону конечного пользователя, выше скорости передачи данных от пользователя в сторону сети. То есть скорость нисходящего потока выше скорости восходящего потока.

Во-вторых . Информация, передаваемая по телефонными проводами технологии АДСЛ, сжимается. Для сжатия используется цифровая обработка сигнала по специально созданным алгоритмам, усовершенствованным аналоговым фильтрам и аналого-цифровым преобразователям.

В-третьих . В технологии ADSL используется метод разделения полосы пропускания медного телефонного кабеля на несколько несущих частотных полос. Такое разделение позволяет передавать по одной линии одновременно несколько сигналов.

При этом различные несущие полосы одновременно пропускают различные части передаваемых данных. Такой процесс называется Frequency Division Multiplexing (FDM), что означает частотное уплотнение линии связи.

FDM позволяет выделить один диапазон для восходящего потока данных, а второй диапазон для нисходящего потока. При этом нисходящий диапазон делится на высокоскоростные каналы и низкоскоростные каналы передачи данных. Восходящий поток также делится на низкоскоростные каналы передачи данных.

Возможно перекрытие диапазонов восходящего и нисходящего потоков технологией Echo Cancellation (эхо-компенсации).

В-четвёртых . ADSL технология позволяет резервировать узкую полосу диапазона, для передачи сигналов обычной телефонной связи (POTS). POTS это Plain Old Telephone Service. При использовании ADSL телефонная связь не нарушится, даже при отключении электричества.

Преимущество ADSL

Несмотря на все недостатки, АДСЛ технология позволяет использовать уже проложенные телефонные провода для осуществления подключения к Интернет. Это глобально расширяет возможности Интернет подключения. При этом не требуется дорогостоящая модернизация коммутационного оборудования, как для ISDN технологии.

Недостатки

Основной недостаток ADSL это ослабление сигнала на телефонных линях большой протяженности. Например, на стандартной скорости 1 МГц потеря сигнала может составить до 90 дБ.

Скорость ADSL

Первая буква в названии ADSL, означает асимметричная. То есть, передача данных от сети к компьютеру (нисходящий поток) и передача данных от компьютера в сеть (восходящий поток) будут идти с разной скоростью.

Скорость передачи зависит от состояния линии, сечения кабеля, наличия отводов. По факту, пределом для абонентской линии ADSL является длина 3500 - 5500 метров при сечении кабеля 0,5 мм 2 .

По практике ADSL обеспечит скорость к компьютеру 1,5 – 8 Мбит/сек, и скорость от компьютера от 640 до 1,5 Мбит/сек.

ADSL и Интернет

При желании подключиться к Интернет через ADSL, нужно понимать, что для связи не нужно набирать телефонные номера. ADSL технология сразу создает широкополосный канал для передачи данных по уже существующей телефонной линии.

Сразу после установки модема ADSL вы получите постоянное высокоскоростное соединение с Интернет. При этом для телефонной связи остается только 1% пропускной способности полосы (НЧ частота до 4 кГц). 99% идут на обеспечения высокоскоростной передачи данных. При этом для различных функций используются различные полосы частот.

Одним из самых массовых и доступных способов подключения к Всемирной паутине сегодня является ADSL-соединение. Аббревиатура ADSL расшифровывается, как «Asymmetric Digital Subscriber Line» - несимметричная цифровая абонентская линия. Несмотря на простоту и практически стопроцентную доступность, мобильное подключение значительно проигрывает по своим возможностям ADSL-подключению: скорость передачи данных ниже, набор услуг меньше, а стоимость подключения значительно выше. Подключение же по технологии ETTH («Ethernet в каждый дом»), GPON и FTTH (с помощью оптико-волоконного кабеля) сегодня доступны пока ещё лишь для жителей многоквартирного сектора в крупных населённых пунктах, так как экономически оправданы при массовых подключениях. Поэтому, сегодня АДСЛ-соединение актуально для большинства пользователей, особенно в небольших населённых пунктах.

Проблемы ADSL-соединения

Несмотря на свою массовую доступность и достаточно приличные технические характеристики:

1. Практическая скорость доступа: до 24 Мбит/сек;
2. Протяжённость абонентской линии для удовлетворительной работы: до 7.5 км;
3. Возможность получения услуги triple play - одновременной передачи голоса, видео и данных.

Эта технология использует в своей работе телефонную абонентскую линию со всеми вытекающими отсюда проблемами.

Рассмотрим типовую схему подключения абонента по технологии ADSL:

Практика эксплуатации данной технологии показывает, что наиболее частыми проблемами, приводящими к тому, что у пользователя устанавливается медленная скорость при адсл-соединении , или вообще, отсутствует выход в интернет, являются:

1. Неисправность телефонной линии;
2. Неисправность порта оборудования доступа (DSLAM) на стороне провайдера;
3. Неверное подключение на стороне пользователя.

Неисправность телефонной линии

Это наиболее частый вид повреждений, возникающий в цепочке «Абонент-Провайдер». К сожалению, телефонная линия связи далека о совершенства. Пока она «добирается» от провайдера интернета к пользователю, она может проходить достаточно много различных участков: магистральный, кабель, кабели распределения, кабели между шкафами и даже так называемые воздушки - провода, идущие от шкафа к абоненту воздушным путём. Каждый из таких участков помимо затухания полезного сигнала, может вносить и различные помехи, приводящие как к общему снижению скорости, так и к тому, что у абонента появляются частые разрывы связи при адсл-соединении.

Конечно, для того, чтобы выполнить измерение физических параметров телефонной линии для получения её качественных характеристик, необходимо наличие специальных приборов и умение ими пользоваться. Но обыкновенный пользователь также может легко оценить её состояние, чтобы понять по какой причине возникают те или иные проблемы с доступом. Для этого необходимо подключиться к ADSL-модему и посмотреть статистику АДСЛ-соединения.

Не только проблемы с линией связи или с оборудованием провайдера приводят к проблемам в работе с интернетом. Задаваясь вопросом – «Как увеличить скорость при адсл-соединении?», пользователь порой забывает, что неверно работающее оборудование или некорректно выполненное подключение на его стороне тоже может стать причиной сбоев и низкой скорости. Поэтому, прежде чем звонить в службу технической поддержки, необходимо проверить - правильно ли выполнено подключение телефонной линии, модема и телефонного аппарата.

Начать, прежде всего, следует со сплиттера – специального устройства, которое предназначено для того, чтобы высокочастотный шум от работы модема не мешал телефонным разговорам. По сути дела, он представляет собой специальный фильтр для разделения рабочих частотных полос модема и телефонного аппарата.

Рассмотрим корректную схему подключения пользовательских устройств:

Следует помнить о том, что нельзя подключать телефонные аппараты и какие-либо другие телефонные устройства до сплиттера! Все телефоны должны быть строго подключены к гнезду PHONE! В противном случае, соединение будет неустойчивым, и, как правило, с низкой скоростью. Разрывы связи при адсл-соединении будут в этом случае практически постоянными.

Подключение adsl-модема без сплиттера приведёт к появлению шума во время телефонного разговора и как в первом случае, к низкому качеству соединения. Однако, если вы не используете телефонный аппарат, то модем можно подключать к телефонной линии и без этого устройства.

Следует избегать чрезмерно длинных телефонных удлинителей. Если уж без него никак не удаётся обойтись, необходимо выбирать такие, в которых используется не четыре, а два проводника. Это уменьшит уровень помех и повысит качество соединения.

К сожалению, adsl-модем также не застрахован от повреждений. Причём есть повреждения явные, то есть, когда он просто не работает или работает некорректно, а есть скрытые, связанные с повреждением его линейной части. Особенно часто такие неисправности довольно часто возникают после грозы. При этом сам модем рабочий и даже может устанавливать соединение с оборудованием провайдера, но оно нестабильно, или соединение происходит на низкой скорости. Первое впечатление, которое возникает – неисправность телефонной линии, так как «симптомы» очень похожи. В этом случае, следует снять показания основных характеристик соединения из его меню в разделе «Статистика», и проверить его на стенде у провайдера, попросив снять те же самые данные. Если показания будут схожими – скорее всего, линейная часть модема «подгорела» и требует ремонта.

1. Если скорость доступа в интернет периодически снижается, начните проверку с исследования стабильности установленного соединения – «линка». (Английский вариант слова – Link). Проследите за индикатором с таким же названием. На некоторых моделях он называется ADSL. Во время работы, если адсл-соединение стабильно и установлено - он должен просто гореть. Если он периодически мигает – соединение с провайдером нестабильно, требуется проверка линии связи.
2. Следите за исходящей (upstream) скоростью в линии. Практика показывает, что чем она ниже – тем ниже качество соединения. В идеале, она должна быть равна или близка к 1 Мбит/сек (только если не ограничена специально тарифом).
3. При постоянных разрывах связи, можно попробовать отключить сплиттер и телефон, включив на время модем, напрямую в линию. Этим самым исключается возможное влияние других устройств на соединение. Если в этом случае все работает стабильно, то можно, включая устройства по очереди, выяснить, какое из них оказывает влияние.
4. Всегда проверяйте качество контакта в разъёмах. Современный телефонный разъем RJ11 – не очень качественное изделие, его контакты часто окисляются. Извлеките и вставьте его на место два-три раза.

Технологии и стандарты ADSL2 и ADSL2+

Технологии ADSL2 и ADSL2+, обеспечивающую возможность реализации истинных решений. Для новых видеоприложений, таких как IPTV и VoD, требуются высокие скорости передачи (свыше 10 Мбит/с) в направлении к пользователю, а технология ADSL2+ может их обеспечить. Скорости передачи по ADSL2+ достигают 24 Мбит/с.

Преимущества

Технология ADSL2+ имеет также ряд новых функций и преимуществ по сравнению с более старым вариантом ADSL. Самые главные отличительные свойства, такие как увеличение дальности действия и скорости передачи, диагностика линии, управление мощностью передачи, быстрое установление соединений и улучшенное взаимодействие, уже с начального этапа интегрированы на новых абонентских платах узлов BAN, mBAN и ipBAN. Технология ADSL2+ отлично годится также для замены VDSL в среде домашних абонентов с более взыскательными требованиями к доступу. С использованием ADSL2+ провайдеры видеоуслуг смогут предложить пользователям даже 3 одновременные видеопрограммы на одном широкополосном порте.

Основные отличительные особенности и преимущества

Улучшенные параметры скорости и дальности передачи

В ADSL2 и ADSL2+ применяется улучшенная модуляция, обеспечивающая уменьшение количества служебной информации в заголовках кадров (framing overhead), более высокий выигрыш от кодирования, а также предоставляющая усовершенствованные механизмы инициализации и алгоритмы обработки сигналов. ADSL2 позволяет увеличить скорость передачи данных в направлении к пользователю до более 12 Mбит/с, по сравнению с приблизительно 8 Mбит/с в случае ADSL. ADSL2 позволяет увеличить длину шлейфа приблизительно на 200 м, или увеличить скорость передачи данных примерно на 50 кбит/с на том же расстоянии для абонентских линий большой протяженности.

Стандарт ADSL2+ позволяет в два раза увеличить максимальную частоту, используемую для передачи данных в направлении к пользователю - 2,2 МГц вместо 1,1 МГц. Это позволяет увеличить максимальную скорость передачи в нисходящем направлении до 25 Mбит/с на телефонных линиях длины до 1500 м.

Диагностика и автоматическая регулировка

Функции мониторинга в реальном масштабе времени предоставляют в масштабе реального времени информацию о качестве линии и шуме на обоих концах линии. Поставщики услуг могут использовать эти данные для мониторинга качества ADSL-соединения и предотвращения ухудшений обслуживания. Кроме того, с помощью этих данных поставщики смогут определить, можно ли конкретному пользователю предоставить услуги с более высокой скоростью передачи. SELT (тестирование линии без подключения удаленного конца) и DELT (тестирование линии с подключением удаленного конца) предоставляют возможность определить перед эксплуатацией длину линии, наличие короткозамкнутых и разомкнутых цепей, сечение проводов и предполагаемую пропускную способность. В случае изменения условий в канале используется новая возможность, которая называется плавной регулировкой скорости передачи (SRA- seamless rate adaptation). Эта возможность позволяет системе ADSL2 изменять скорость передачи данных соединения без прерывания обслуживания или возникновения битовой ошибки.

Расширенные возможности управления питанием

Наличие двух режимов управления питанием позволяет сократить расход энергии, одновременно поддерживая функцию постоянного подключения ADSL для пользователей. Режим питания L2 предназначен для режима низкой скорости передачи, который не требует наличия полного ширины полосы пропускания, а режим питания L3 предназначен для режима ожидания или "спящего" режима. Эта функция позволяет сократить расход энергии более чем на 50 % для каждой линии.

Быстрый запуск

Режим быстрого запуска сокращает время инициализации от приблизительно 10 секунд до менее 3 секунд.

Полностью цифровой режим

Эта дополнительная опция отводит "телефонную" полосу частот под передачу данных. При этом случае скорость передачи данных в восходящем направлении (от пользователя к сети) вырастает на 256 кбит/с, что может являться привлекательным решением для предприятий, у которых услуги голосовой связи предоставляются по разным телефонным линиям и для которых возможность увеличения скорости восходящего потока данных представляет особый интерес. Эта возможность может также заинтересовать поставщиков услуг, которые могут арендовать абонентские линии у телекоммуникационных компаний на основе разделения абонентских линий (LLU).

Улучшенные возможности взаимодействия оборудования

Новые процедуры инициализации модема позволяют решить проблемы совместимости оборудования и обеспечивают лучшие эксплуатационные характеристики, когда соединяются ADSL-трансиверы различных поставщиков микросхем.

Другие функции и возможности

Каналообразование

Возможности каналообразования ADSL2 обеспечивают поддержку технологии передачи таким способом образованных голосовых каналов по линиям DSL (CVoDSL), метод прозрачной транспортировки голосового трафика TDM по линиям DSL. CVoDSL передает голосовой трафик на физическом уровне, позволяя помещать аналоговые телефонные "линии" в DSL-канал и передавать их параллельно с трафиком данных, поддерживая как аналоговую телефонную сеть (POTS), так и высокоскоростной доступ в Internet.

Объединение нескольких линий для более высоких скоростей передачи

Новые стандарты поддерживают инверсное мультиплексирование для ATM (IMA), разработанное АТМ Форумом для сетей с традиционной архитектурой АТМ. Благодаря IMA, интегральные схемы ADSL2 могут объединить нескольких медных пар в единый канал ADSL. В результате обеспечивается скорость передачи данных по существующим медным линиям, сравнимая с оптоволоконными линиями.

Поддержка услуг пакетных сетей

Услуги пакетных сетей (например, Ethernet) могут передаваться поверх ADSL2 в качестве дополнения к ATM.