Технологии xDSL - Digital Subscriber Line - технологии цифровой абонентской линии

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 12

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Данные технологии можно разделить на две подгруппы – технологии симметричного и асимметричного DSL-доступа, рисунок 4.3 [8, 3].

Технологии симметричного DSL-доступа:

- IDSL (ISDN DSL) - нестандартизованная технология передачи данных по одной медной паре со скоростью до 128 кбит/с по информационным каналам. Используются метод линейного кодирования 2B1Q с эхокомпенсацией, а также те же модемы или терминальные адаптеры, что и в сетях ISDN. Может применяться для организации одновременной передачи речи и данных по одной витой паре на большие расстояния (до 40 км);

- HDSL (High-Bit-Rate DSL) - технология передачи потоков Т1 (1544 кбит/с) по двум «витым» парам (стандарт ANSI - T1.TR.28) или потоков Е1 (2048 кбит/с) по трем «витым» парам (стандарт ETSI -TS 101 135). В технологии используется метод линейного кодирования 2B1Q или модуляция QAM (QAM-B-QAM-256). Системы передачи на базе технологии HDSL имеют большую длину регенерационного участка. (Рекомендации G.991.1);

- SDSL (Symmetrical/Single Pair DSL) - вариант HDSL, рассматриваемый как самостоятельная технология, в которой для передачи используется одна «витая» пара. Реализуемая скорость - от 128 до 2320 кбит/с, метод линейного кодирования - 2B1Q. Оборудование SDSL используется, в частности, для связи локальных сетей по телефонным линиям;

Рисунок 4.3 – Классификация технологий xDSL

- MDSL (Moderate Speed DSL) - среднескоростной вариант SDSL (от 384 до 1168 кбит/с). Реализуется код 2B1Q с адаптацией скорости передачи к условиям связи;

- MSDSL (Multirate Symmetrical/Single Pair DSL) - вариант SDSL со скоростью передачи от 144 до 2320 кбит/с. Используется технология линейного кодирования САР с адаптацией скорости передачи к условиям связи;

- SHDSL (Single-Pair High-speed DSL) - стандартизованная ITU-технология (Рекомендация 0.991.2) передачи цифровых потоков со скоростью от 192 до 2320 кбит/с по одной «витой» паре. Предусмотрена возможность работы по двум «витым» парам со скоростью от 384 до 4640 кбит/с. Способ модуляции ТС-РАМ;

- HDSL2/4 - стандартизованная ANSI (TLTRQ.06-2001) технология передачи потока Т1 по одной или двум «витым» парам - аналог SHDSL для скоростей передачи до 1,5 Мбит/с. Способ модуляции - ТС-РАМ;

- VDSL (Very High Speed DSL) - симметричный режим работы VDSL-систем, предусмотренной стандартом TS 101 270 организации ETSI. Скорость передачи цифровых потоков по обычной «медной» паре дос­тигает 13 Мбит/с.

Технологии асимметричного DSL-дocтyna:

- ADSL (Asymmetrical DSL) - технология передачи цифровых потоков со скоростями (Рекомендация 0.992.1 ITU-T) не менее 6,144 Мбит/с в сторону пользователя и 640 кбит/с в обратном направлении на расстояние до 2,7 км. Использование метода кодирования DMT позволяет обеспечить одновременную высокоскоростную передачу данных и речевых сигналов по одной «витой» паре;

- RADSL (Rate Adaptive DSL) - нестандартизованный в ITU-T вариант ADSL, позволяющий изменять скорость передачи в линии по желанию оператора либо по такому критерию, как качество линии;

- G.Lite (Universal ADSL) - технология передачи цифровых потоков по обычной «медной» паре со скоростями (Рекомендация 6.992.2 ITU-T) не более 1,536 Мбит/с в сторону пользователя и 512 кбит/с в обратном направлении на расстояние до 3,5 км. Используется метод передачи DMT;

- ADSL2 - технология передачи цифровых потоков по «медной» паре со скоростями (Рекомендация 0992.3 3 ITU-T) не менее 8 Мбит/с в сторону пользователя и 800 кбит/с в обратном направлении. Планируется, что скорость передачи в оборудовании ADSL2 будет достигать 12 Мбит/с на расстоянии до 1,5 км, а при использовании технологии инверсного мультиплексирования для АТМ IMA скорость потока, направленного в сторону абонента по четырем «витым» парам, - 40 Мбит/с;

- G.Lite2 (второе поколение G.Lite). Требования к технологии определе­ны в Рекомендации 6.992.4 ITU-T;

- ADSL2+. Требования к технологии определены в Рекомендации 0.992.5 ITU-T. Увеличенная полоса используемых частот (до 2,2 МГц) позволит передавать данные со скоростью до 25 Мбит/с на расстояние около 1 км;

- ADSL2++ ширина полосы частот в сравнении с ADSL увеличена в четыре раза (до 4,4 МГц), а также и максимальная скорость ПД при удлинении линии передачи составляет до 6,5 –7 км;

- VDSL - технология передачи цифровых потоков по медной паре со скоростью до 52 Мбит/с в сторону пользователя на расстояние до 300 м.

5 Лекция 5 . Технологии хDSL

Цель лекции: изучение студентами технологий НDSL, ADSL, VDSL.

Содержание:

- основы технологии НDSL. Примеры применения и построения оборудования HDSL;

- основы технологии ADSL. Потоки, скорости работы. Структурные схемы подключения ADSL. Способы разделения потоков. Структурная схема модема ADSL. Интерфейсы абонентской сети ADSL. Структура сети ADSL. Примеры оборудования ADSL. Разновидности асимметричной технологии, примеры применения;

- основы технологии VDSL. Потоки, скорости работы. Структурные схемы подключения VDSL.

Технология НDSL - высокоскоростная цифровая абонентская линия HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Loop). Технология HDSL обеспечивает полный дуплексный обмен на скорости 2048 кбит/с [1].

Основу оборудования HDSL составляет линейный тракт, то есть способ кодирования (или модуляции) цифрового потока для его передачи по медной линии. Технология HDSL предусматривает использование адаптивной эхокомпенсации. Суть её состоит в том, что прием и передача ведутся в одном спектральном диапазоне, разделение сигналов осуществляет микропроцессор. Приемник модема HDSL как бы вычитает из линейного сигнала сигнал собственного передатчика и его эхо (сигнал, отраженный от дальнего конца кабеля или от места сочленения составного кабеля).

Области применения HDSL-оборудования:

- расширение возможностей УАТС, ГТС и т. п. по обеспечению связи, по увеличению пропускной способности каналов связи при доставке голосового потока от УАТС, ГТС и т. д. к абоненту при помощи DSL-устройств;

- обеспечение связи между сегментами ЛВС с пропускной способностью не менее 2 Мбит/с. Возможно использование DSL для соединения сегментов сети, удаленных на большие расстояния, а также для соединения удаленных рабочих станций в пределах отдельной сети. Идеально подходит для организации высокоскоростного доступа к Internet, базам данных и других аналогичных целей;

- организация переходов ВОЛС-ВОЛС или ВОЛС-оконечное оборудование по медному кабелю;

- передача сигналов систем замкнутого телевидения и видеонаблюдения;

- создание систем резервной и аварийной связи параллельно ВОЛС.

В качестве примера можно рассмотреть применение оборудования HDSL для соединительных линий (СЛ) (рисунок 5.1).

Основы технологии ADSL

Технология ADSL предусматривает для связи абонентов со станцией организацию трех каналов на одной АЛ [3]:

Рисунок 5.1 - Межстанционная связь между цифровыми АТС

- дуплексный канал ТЧ;

- дуплексный служебный канал со скорость 15-640 кбит/с;

- входящий высокоскоростной поток (канал) со скоростью 1,5-6,1 Мбит/с.

У абонента устанавливается модем ADSL, а на станции устанавливается модемный пул (стойка модемов), который называется DSLAM - Digital Subscriber Line Access Module – модуль доступа цифровых АЛ, рисунок 5.2.

Рисунок 5.2 - Функциональная архитектура для технологии ADSL

ADSL-технология может использоваться не только для доступа в Интернет и не только по парам абонентских кабелей. Технология обеспечивает высокоскоростную передачу в цифровом виде любой информации: видео, голоса, данных. Зависимость скорости работы модемов от числа каналов приведены в таблице 5.1. Модемы создают несколько каналов, используя доступный диапазон частот линии, с помощью частотного мультиплексирования (Frequency Division Multiplexing, FDM) или эхо-подавителей. FDM разделяет диапазон на два: один - для доставки, а другой - для доступа.

Т а б л и ц а 5.1- Скорость модемов ADSL в зависимости от числа каналов

Методы модуляции ADSL

1.

DMT - "дискретная многотональная модуляция" (Discrete Multitone), рисунок 5.3. ADSL использует частоты в диапазоне от 0 до 1,1 МГц. Диапазон от 0 до 4 кГц зарезервирован для аналоговых телефонных линий. Если трафик передается только от станции к абоненту, то DMT разделяет диапазон между 26 кГц и 1,1 МГц на 249 каналов по 4 кГц, каждый из которых можно рассматривать как эквивалент модема. DMT выделяет также 25 дуплексных каналов для трафика в обоих направлениях. Технология ADSL должна использовать кодирование DMT либо с FDM, либо с эхо-

Рисунок 5.3 - Способ разделения потоков в DMT

подавлением. Следует заметить, что FDM является более простым методом для реализации. На рисунке 5.3 отображена ситуация, когда в ADSL не применяется эхо-подавление. Эта асимметричная структура и прямое применение FDM избавляют оконечные устройства ADSL от схем эхо-подавления.

2. Метод эхо-компенсации, рисунок 5.4. На рисунке показан более эф­фективный подход, когда (в действительности) перекрываются полосы про­пускания исходящего и входящего потока. Теперь даже при частичном перекрытии потребуются схемы эхо-подавления в устройствах ADSL. Устройства ADSL на основе САР обычно используют FDM-подход, в то время как устройства ADSL с DMT обычно применяют эхо-подавление, хотя и существует несколько исключений. Вариант с эхо-подавлением называется эхо-FDM в силу асимметричности устройства. В общем, существуют системы и оборудование "FDM ADSL" и "эхо-подавления в ADSL".

VDSL (Very High bit-rate Digital Subscriber Line) - наиболее высокоско­-

ростная технология DSL. В таблице 5.2 приведены скорости VDSL.

Рисунок 5.4 - Способ разделения потоков - эхо компенсации

Т а б л и ц а 5.2 – Скорости VDSL

Асимметричная VDSL разработана для применения в самых разных об­ластях: цифровое телевещание, видео по требованию (VoD), дистанционное обучение, телемедицина. Система имеет необходимую для телевидения вы­сокой четкости (HDTV) полосу пропускания сигнала 18 Мбит/с. Симметричная технология VDSL применяется в корпоративной среде, где необходимы высокоскоростная передача данных, видеоконференцсвязь и те­леконсалтинг. На рисунке 5.5 отражена базовая архитектура VDSL.

Рисунок 5.5 - Архитектура VDSL

6 Лекция 6 . Беспроводные САД

Цель лекции: изучение студентами технологий беспроводных САД.

Содержание:

- технологии организации множественного доступа;

- стандарты беспроводного доступа;

- пример построения системы фиксированного радиодоступа.

Технологии организации множественного доступа

- FDMA (Frequency Division Multiple Access) – множественный доступ с частотным разделением. При этом выделенный для определенной системы спектр делится на полосы частот, в которых осуществляется передача канальной информации от разных абонентов, рисунок 6.1.а;

- TDMA (Time Division Multiple Access) – множественный доступ с временным разделением. При этом выделенная полоса частот представляется для передачи канальной информации на определенный короткий промежуток времени; в следующий промежуток времени осуществляется передача информации от другого абонента, рисунок 6.1.б;

-

CDMA (Code Division Multiple Access) – множественный доступ с кодовым разделением, сообщения от абонентов шифруются и передаются одновременно. Этот способ имеет определенное достоинство – скрытность информации, но при этом для передачи требуется довольно широкая полоса частот, что может быть недостатком при ограниченности частотного ресурса, рисунок 6.1.в.

Рисунок 6.1 - Организация множественного доступа в различных системах

Стандарты беспроводного доступа

Существует множество стандартов радиодоступа СТ-2, DECT, CDMA, D-AMPS (их модификации) и другие.

1. Технология СТ-2 использует метод множественного доступа с частотным разделением каналов, совмещенный с временным дуплексным разделением режимов передачи и приема TDD, при котором в одном временном интервале осуществляется передача сообщения от абонента, а в следующий момент – прием сообщения от базовой станции. Таким образом, используется только одна несущая частота для передачи и приема информации [1]. Спектр частот 839-843, 864-868.2, 910-914 МГц.

Рисунок 6.2 – Стандарт СТ-2

2. Стандарт DECT – используется комбинированный способ множественного доступа с временным и частотным разделением каналов в сочетании с временным дуплексным разделением режимов передачи и приема. В терминологии международных рекомендаций эта технология обозначается как – MC/TDMA/TDD.

Диапазон частот 1880-1900 МГц. Предусматривается возможность подключения к сетям ISDN. Данная технология может применяться как для построения оборудования абонентского радиодоступа, так и радиотелефонной бесшнуровой связи.

Системы стандарта DECT работают в диапазоне частот 1880-1900 МГц. Этот диапазон подразделяется на 10 несущих частот - частотных каналов (множественная связь или МС - Mu1ti Carrier).

Каждый речевой канал использует одну пару временных интервалов (а-а, или б-б). Это означает, что для трафика являются доступными 120 речевых каналов (10 несущих 12 временных интервалов).

Рисунок 6.3 – Временные кадры

Пример построения системы фиксированного радиодоступа

Система TANGARA Wireless цифровая радиосистема для абонентского доступа. Технические характеристики системы приведены в таблице 6.1. Структура системы приведена на рисунке 6.4 [1].

Т а б л и ц а 6.1 – Техническая характеристика

Рисунок 6.4 – Структура системы TANGARA Wireless

Контроллер Базовых Станций (BSC), управляющий базовыми станциями и абонентскими терминалами, устанавливается обычно в помещениях АТС и подключается к ТфОП через различные типы интерфейсов – по 2-х проводным аналоговым линиям с сигнализацией по шлейфу, либо по трактам 2 Мбит/с G.703 с сигнализациями R2/R1.5 или V5.1.

Базовая станция (B S ) обладает модульной структурой и поддерживает от 2-х до 6-ти радиоканалов. В зависимости от нагрузки в сети и допустимой вероятности отказов, каждая базовая станция обслуживает от 6-и (выделенные каналы постоянного соединения) до 80-и абонентов. Рекомендуемое число – 60 абонентов на одну БС.

Абонентский терминал (RNT) представляет собой блок малых размеров, спроектированный специально для легкого настенного монтажа в помещениях абонента или в общественных телефонах автоматах. К нему может присоединяться компактная направленная или штыревая антенна.

Интерфейс RNT с ТА аналогичен интерфейсу телефонной станции. К RNT могут подключаться телефонные аппараты любых конструкций, автоответчики, факсимильные аппараты, модемы и т.д. Интерфейс предусматривает сигналы переполюсовки и 12/16 кГц метрические сигналы для телефонов автоматов.