Асимметричная пропускная способность цифровых модемов означает что потоки данных
Зависимость работы ADSL от различных параметров
В статье подробно рассматривается влияние различных параметров на скорость и другие характеристики работы ADSL-оборудования.
Аббревиатура ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) расшифровывается как «Асимметричная цифровая абонентская линия», что подчеркивает изначально заложенное в этой технологии различие скоростей обмена в направлениях к абоненту и обратно.
Асимметричность ADSL, по своей сути, подразумевает передачу больших объемов информации к абоненту (видео, массивы данных, программы) и небольших объемов от абонента (в основном команды и запросы).
Оборудование ADSL, размещенное на АТС, и абонентский ADSL-модем, подключаемые к обоим концам телефонной линии, образуют три канала:
Величина скорости передачи данных при этом зависит от длины и качества телефонной линии. Асимметричный характер скорости передачи данных вводится специально, т. к. удалённый пользователь Интернет обычно загружает данные из сети в свой компьютер, а в обратном направлении идут либо команды, либо поток данных существенно меньшей скорости. Для получения асимметрии скорости полоса пропускания абонентского окончания делится между каналами также асимметрично.
Влияние параметров кабеля на работу ADSL оборудования
Первичные параметры линии: (реальные)
| Сопротивление шлейфа(пары), | R [Ом] | от 10 до 1200 |
| Сопротивление изоляции, | R [МОм] | более 40 |
| Индуктивность шлейфа, | L [мГн] | как правило не измеряют. |
| Емкость шлейфа, | С [нФ] | от 10 до 300 |
| Емкостная асимметрия, | C [нФ] | от 0 до 10, относительно земли. |
на поврежденном кабеле измерить цифровым мультиметром сопротивление изоляции и емкость невозможно! это первый признак намокания кабеля, «разбитость», асимметрия.
Вторичные параметры линии: (основные)
Уровень шума: RMS Noise Energy [dBm]
Частотная характеристика линии. (примеры ниже)
Рефлектомер “CableSHARK” фирмы ”Consultronics”. Рефлектомер “990DSL CopperPro” фирмы ”FLUKE Networks”. Мультиметры APPA 101 и UNI-T UT70D
 |  |  |
Для начала глянем как выглядит с точки зрения ADSL модема идеальная линия.
Витая пара. 5Cat. 720м. (собрано на скрутках из кусочков)
Рис.1. Проверка расстояния
DMT (Discrete Multi-Tone), информационный поток разбивается на несколько каналов, каждый из которых передается на своей несущей частоте с использованием QAM. Обычно DMT разбивает полосу от 4 кГц до 1,1 Мгц на 256 каналов, каждый шириной по 4 кГц. Данный метод по определению решает проблему разделения полосы между голосом и данными (голосовую часть он просто не использует), но более сложен в реализации, чем CAP. DMT утвержден в стандарте ANSI T1.413, а также рекомендован как основа спецификации Universal ADSL.
Рис.2. Результаты тестирования линии
Чем больше расстояние, тем больше сопротивление линии, хуже частоная характеристика и выше затухание сигнала. В основном это сказывается на Downstream (середина и конец графика) т.е. скорость соединения ADSL модема в сторону абонента.
DSLAM и модем фирмы SIEMENS.
Теоретическая скорость:
7Mбит/с Downstream
800кбит/с Upstream
Реальная скорость соединения:
1Mбит/с Downstream
512кбит/с Upstream
Рис.3. Линия с повреждением
Рис.4. Шум в линии, в основном от радиостанции Маяк(549КГц) и т.п.
Рис.5. Шум в линии, (рис.4 подробнее)
DSLAM и модем фирмы SIEMENS.
Реальная скорость соединения:
64Кбит/с Downstream
32кбит/с Upstream
(иногда потеря синхронизации)
Заводской кросс, лапша, скрутки. очень большое расстояние до АТС.
Стабильная работа ADSL оборудования на такой линии невозможна.
Внешние факторы влияющие на работу ADSL оборудования
При совместной работе DSL и ВЧ уплотнений в одном кабеле на разных парах могут возникать перекрестные помехи, мешающие работе аналоговой телефонии. (шум в диапазоне от 1КГц и выше)
В заводских и промышленных зонах очень сильно влияет всевозможное силовое оборудование. Непосредстенная близость железной дороги.
Рис.7. Помехи от линий АВУ, ВЧ уплонений Peterstar, УВО сигнализаций
Как видно на графике практически весь основной шум приходящийся на диапазон Upstream.(начало графика) Шум от линий АВУ и ВЧ уплотнений постоянный, т.е. от времени суток не зависит. Сигнализацию обычно включают с 19:00 до 09:00 и в выходные дни круглосуточно. Соответственно в это время ADSL работает с перебоями или не работает совсем.
Рис.8. Работа силового электрооборудования
Очень плохая частотная характеристика кабеля. Высокий уровень шума, забивающий практически весь сигнал. Станционная часть. DSLAM
Нарушение технологии монтажа кроссировочного кабеля.
когда через кроссовое ушко, в котором уже есть много других кроссировок, пропускают очередную пару проводов. И делают это с таким усилием, что протаскиваемая пара сдирает/сжигает изоляцию на соседних кроссировках. Как следствие: замыкание проводников различных пар между собой или на землю.
Неправильное подключение сплиттерной/модемной карты в DSLAM. Неправильное подключение порта сплиттера в линию/станцию. Подключение абонентской линии на другой порт DSLAM. Иногда просто забывают сделать кроссировки. 🙂 Перегрев оборудования.
Глючность софта/прошивки, отказ работы DSLAM с некоторым типом абонентского оборудования при некоторых параметрах линии.
Выводы
Сопротивление линии напрямую зависит от расстояния. Следовательно, зная сопротивление, можно достаточно точно вычислить расстояние между абонентом и АТС. Зная справочные данные ADSL модема, можно прикинуть на какой скорости соединится модем. К сожалению это все. чтобы узнать вторичные параметры линии требуется сложное дорогостоящие оборудование. Ещё есть возможность посмотреть среднее затухание сигнала на Upstream и Downstream потоке в некоторых ADSL модемах: ZyXEL 650, Cisco 800 series, в USB ADSL модемах и другие.
Запросто можно угробить линк и при сопротивлении много меньше 800 Ом. Как правило это так любимая всеми «лапша под гвоздик» на стороне абонента. Предельная рабочая частота 180кГц и при желании через хлорку (две пары) можно замутить 10BaseT. но на каком расстоянии?
Старые совковые телефонные розетки. Этакий шЫт с конденсатором 1мкФ х 160В внутри. Новые, кстати, тоже не блещут качеством. Из розеток «Зроблено у белорусии» вилка RJ11 сделаная в Китае просто вываливается. Вилок RJ11 сделаных в Белорусии не встречал, поэтому такие розетки сразу в помойку.
В квартирах и офисах с повышеной влажностью (старый фонд), сопротивление окислившихся контактов может достигать нескольких сотен Ом.
Иногда недалёкие «телефонисты» могут сделать телефонный ввод в офис/квартиру через забытый радиоввод. Распределительная коробка оставшаяся от радиоточки. (на каждый провод впаяно сопротивлеие 300 Ом)
Ещё можно поискать на лестничной площадке в щитке диодные блокираторы (если когда-то давно линия была спарена) Получаем забавный эффект: ADSL модем работает только при снятой трубке на телефоне. Или забытый ВЧ фильтр от сигнализации вневедомственной охраны.
Если линия проходит через кросс старого завода/предприятия, то вы получаете дополнительные бонусы в виде:
При сопротивлении шлейфа линии более 1000 Ом работа ADSL модема практически невозможна.
Параметры линии по постоянному току для подключения аппаратуры ADSL
Ответы на тесты по предмету «Архитектура информационных систем» бесплатно
Правильные ответы отмечены зеленым цветом
16-разрядный процессор может одновременно обрабатывать … информации
адресное пространство эвм с 32-разрядной шиной адреса составляют … адресов
асимметричная пропускная способность цифровых модемов означает, что …
объем потока данных зависит от направления
батарея питания на материнской плате необходима …
для «прошивки» BIOSа
в процессоре pentium обработка инструкций осуществляется параллельно на двух пятиступенчатых конвейерах, а выполнение одной инструкции занимает …
вычислительные машины дискретного действия, работающие с информацией, представленной в дискретной, цифровой форме, – это … вычислительные машины
вычислительные машины комбинированного действия, работающие с информацией, представленной и в дискретной, и в непрерывной форме, – это … вычислительные машины
вычислительные машины непрерывного действия, работающие с информацией, представленной в непрерывной форме, – это … вычислительные машины
вычислительные системы (вс), в которых компоненты (компьютеры/процессоры) равноправны и каждый может брать управление на себя, называются …
ВС с децентрализованным управлением
вычислительные системы (вс), в которых управление выполняет выделенный компьютер или процессор, называются …
ВС с централизованным управлением
вычислительные системы (вс), допускающие режим «отложенного ответа», когда результаты выполнения запроса можно получить с некоторой задержкой, называются …
вычислительные системы (вс), компоненты которых могут располагаться на значительном расстоянии, называются …
в ячейке оперативной памяти содержится … информации
для подключения устройств к интерфейсу centronics используется …
для подключения устройств к интерфейсу rs-232c используется …
для установки современных видеоадаптеров используется слот …
компьютеры подключаются к локальной сети через …
мощность блока питания измеряется …
неверно, что … находиться внутри системного блока
неверно, что … является устройством ввода информации
объем одного современного модуля оперативной памяти для ibm-совместимых персональных компьютеров составляет …
объем памяти, который занимает один символ ascii, – …
оперативное запоминающее устройство (озу) предназначено …
для считывания и записи информации, и после выключения питания машины эта информация пропадает
организация структуры эвм в виде функционально и конструктивно законченных устройств (процессор, модуль памяти, накопитель на жестком или гибком магнитном диске) называется …
основным назначением интерфейса centronics является подключение …
основным принципом построения эвм является …
перезагрузка системного блока, в котором кнопки reset и power совмещены, …
происходит, если слегка нажать кнопку POWER один раз
полнота функций, выполняемых информационно-вычислительной сетью, означает …
обеспечение выполнения всех предусмотренных функций и по доступу ко всем ресурсам, и по совместной работе узлов, и по реализации всех протоколов и стандартов работы
понятия «адаптер» и «контроллер» …
имеют соподчиненное значение: адаптер – это контроллер, способный к самостоятельным действиям после получения команд от обслуживающей его программы
понятия «многомашинные вычислительные системы» и «информационно-вычислительные сети» …
являются соподчиненными: информационно-вычислительная сеть – это многомашинная вычислительная система, в которой компьютеры связанны между собой через устройства обмена информацией по каналам связи
последовательность выполнения инструкций процессором …
может быть нарушена вследствие воздействия как внутренних, так и внешних причин
при прокладке внутри одного здания наибольшее распространение получили локальные сети, использующие …
при прокладке кабеля внутри одного здания наиболее высокую скорость передачи данных обеспечивают локальные сети, использующие …
программно-видимые свойства процессора называются …
регуляторы напряжения на материнской плате используются …
для преобразования входного напряжения
сеть, в которую входят пользователи одного предприятия, находящиеся в разных помещениях, – это … вычислительная сеть
сеть, в которую входят пользователи одного района, города или региона, – это … вычислительная сеть
система компьютеров, объединенных каналами передачи данных, – это …
скорость считывания данных из ячейки оперативной памяти измеряется …
не относятся к диалоговым средствам
суперскалярный процессор имеет …
два и более конвейеров
тактовая частота модулей памяти ddr dram приблизительно находится в диапазоне …
универсальность информационно-вычислительной сети означает …
возможность подключения к сети разнообразного технического оборудования и программного обеспечения от разных производителей
устройства, подключаемые к системному блоку, называются …
устройства сопряжения предназначены для подключения …
периферийных устройств узкой специализации
частота … является опорной для генератора тактовых импульсов
Технология доступа xDSL
Технология ADSL
Принципы работы ADSL
На рис. 13.1 приводится принцип включения ADSL — оборудования к абонентскому и станционному оборудованию.
По стандарту ANSI система ADSL использует 256 частотных каналов для потока в одну сторону ( downstream ) и 32 канала для передачи в другую сторону ( upstream ) данных. Эти каналы в полосе частот расположены непосредственно рядом друг с другом, ширина полосы каждого составляет соответственно 4,3125 КГц. Влияние шума на линии связи зависит, как правило, от частоты, поэтому он влияет только на часть спектра. Благодаря тому, что ADSL разделяет канал на множество индивидуальных интервалов по 4 КГц и использует каждый из них в полном объеме, данная технология эффективно оперирует всем доступным диапазоном частот.
На реальную пропускную способность цифровых абонентских линий влияют следующие факторы:
Примерная скорость связи в зависимости от расстояния при сечении провода 0,4 мм и указана в табл. 13.2 [13.17].
| Поток сервер-пользователь ( downstream ) | Поток пользователь-сервер ( upstream ) | расстояние |
|---|---|---|
| 8,160 Мбит/с | 1,216 Мбит/с | 1,8 км |
| 7,872 Мбит/с | 1,088 Мбит/с | 2,7 км |
| 3,648 Мбит/с | 864 Кбит/с | 3,7 км |
| 1,984 Мбит/с | 640 Кбит/с | 4,3 км |
| 1,408 Мбит/с | 544 Кбит/с | 4,6 км |
| 960 Кбит/с | 416 Кбит/с | 4,9 км |
| 576 Кбит/с | 320 Кбит/с | 5,2 км |
| 320 Кбит/с | 224 Кбит/с | 5,5 км |
| 128 Кбит/с | 128 Кбит/с | 5,8 км |
Подводя итоги, можно отметить следующие преимущества ADSL :
СОДЕРЖАНИЕ
Обзор
Есть как технические, так и маркетинговые причины, по которым ADSL во многих местах является наиболее распространенным типом, предлагаемым домашним пользователям. С технической стороны, вероятно, будет больше перекрестных помех от других цепей на конце DSLAM (где провода от многих локальных шлейфов расположены близко друг к другу), чем в помещении клиента. Таким образом, сигнал загрузки самый слабый в самой шумной части местного контура, а сигнал загрузки самый сильный в самой шумной части местного контура. Поэтому технически целесообразно использовать DSLAM для передачи с более высокой скоростью передачи данных, чем модем на стороне клиента. Поскольку типичный домашний пользователь на самом деле предпочитает более высокую скорость загрузки, телефонные компании решили сделать из необходимости добродетель, отсюда и ADSL.
Операция
Телефонная станция может указать предполагаемый запас SNR для модема DSL клиента при первоначальном подключении, и модем может соответственно составить свой план распределения битов на бункер. Высокий запас SNR будет означать снижение максимальной пропускной способности, но большую надежность и стабильность соединения. Низкий запас по SNR будет означать высокие скорости при условии, что уровень шума не увеличивается слишком сильно; в противном случае соединение должно быть прервано и повторно согласовано (повторно синхронизировано). ADSL2 + может лучше адаптироваться к таким обстоятельствам, предлагая функцию, называемую плавной адаптацией скорости (SRA), которая может учитывать изменения в общей пропускной способности канала с меньшим нарушением связи.
Поставщики могут поддерживать использование более высоких частот как собственное расширение стандарта. Однако для этого требуется соответствующее оборудование поставщика на обоих концах линии, и это, вероятно, приведет к проблемам перекрестных помех, которые повлияют на другие линии в том же пучке.
Чередование и быстрый путь
Проблемы с установкой
Развертывание ADSL на существующей простой телефонной линии старой телефонной службы (POTS) представляет некоторые проблемы, поскольку DSL находится в полосе частот, которая может неблагоприятно взаимодействовать с существующим оборудованием, подключенным к линии. Поэтому необходимо установить соответствующие частотные фильтры на территории клиента, чтобы избежать помех между DSL, голосовыми услугами и любыми другими подключениями к линии (например, охранной сигнализацией). Это желательно для голосовой службы и важно для надежного соединения ADSL.
Обычно микрофильтры представляют собой только фильтры нижних частот, поэтому за ними могут проходить только низкие частоты (голосовые сигналы). В разделе данных микрофильтр не используется, поскольку цифровые устройства, предназначенные для извлечения данных из сигнала DSL, сами отфильтровывают низкие частоты. Голосовые телефонные устройства будут улавливать весь спектр, поэтому высокие частоты, включая сигнал ADSL, будут «слышны» как шум в телефонных терминалах и будут влиять и часто ухудшать качество обслуживания факсов, датафонов и модемов. С точки зрения устройств DSL любое принятие их сигнала устройствами POTS означает ухудшение качества сигнала DSL для устройств, и это основная причина, по которой требуются эти фильтры.
Сигналы DSL могут ухудшаться из-за старых телефонных линий, устройств защиты от перенапряжения, плохо спроектированных микрофильтров, повторяющихся электрических импульсных помех и длинных телефонных удлинителей. Телефонные удлинители обычно изготавливаются из многожильных медных проводников малого сечения, которые не выдерживают перекручивания пары, снижающей шум. Такой кабель более восприимчив к электромагнитным помехам и имеет большее затухание, чем сплошные медные витые пары, обычно подключаемые к телефонным разъемам. Эти эффекты особенно значительны, когда телефонная линия клиента находится на расстоянии более 4 км от DSLAM в телефонной станции, что приводит к снижению уровней сигнала по сравнению с любым локальным шумом и затуханием. Это приведет к снижению скорости или возникновению сбоев соединения.
Транспортные протоколы
ADSL определяет три уровня «конвергенции передачи, зависящей от протокола передачи (TPS-TC)»:
ADSL технология подключения к Интернет
Вступление
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 технологии:
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:
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.
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.
Как осуществить
Чтобы ADSL линия начала работать необходимо:
На концах телефонной линии установить модемы ADSL. Например, один у пользователя в доме, второй модем у Интернет-провайдера или на АТС.
Вывод
Несомненно, ADSL технология подключения является самым массовым и, главное, доступным способом подключения к Интернет. Современные технологии, пока, не позволяют конкурировать беспроводному подключению Интернет с ADSL, ни по скорости, ни по цене, ни по набору услуг.
Кроме этого продвинутые технологии подключения ETTH («Ethernet…»), GPON и FTTH доступны лишь малому числу жителей, далеко не всех, даже строящихся домов.
Поэтому, АДСЛ технология актуальна для большинства жителей страны, особенно в небольших городах и населённых пунктах, на старой, доброй телефонной связи оставшейся нам в наследство.
Кстати ADSL технология постоянно развивается и скорости передачи данных постоянно увеличиваются.