Асимметричная цифровая абонентская линия

Асимметричная цифровая абонентская линия
Асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL) -- один из видов абонентской линии,
цифровая технология в которой обеспечивает более высокую скорость передачи данных по
медным проводам телефонных сетей, позволяя получать более высокие скорости по сравнению с
обычным голосовым модемом. Это происходит за счет использования частот, которые не
используются при телефонных разговорах. Разветвитель (сплиттер) или DSL-фильтр, позволяет
одновременно использовать одну и ту же телефонную линию как для голосовых звонков, так и
для цифровой передачи данных. Обычно длина такой линиии может распространяться только на
небольшие расстояния, от телефонной станции (АТС), и, как правило, составляет менее 4-х км (2
мили), но в тех случаях, когда диаметр проводов позволяет, возможно использование технологии
на участках длиной более 8-ми км (5 миль). На телефонной станции асимметричная линия обычно
заканчивается мультиплексором доступа к цифровой абонентской линии (DSLAM), еще одним
частотным сплиттером, отделяющим речевой сигнал обычных телефонных звонков. Данные
передаваемые по ADSL, как правило, направляются по сети передачи данных телефонной
компании и в конечном итоге достигают традиционных интернет-протоколов.
Обзор
ADSL отличается от реже встречающейся симметричной цифровой абонентской линии (SDSL)
тем, что пропускная способность (и скорость) скачавания, доступная клиенту, больше, чем
обратная скорость закачки. Отсюда название -- ассиметричная. Провайдеры обычно
позиционируют ADSL как технологию для широкого круга простых потребителей, для которых
важна высокая скорость скачивания, но которые не нуждаются в такой же скорости загрузки.
Есть как технические, так и маркетинговые причины использования ADSL широким кругом
домашних пользователей. С технической стороны, на телефонной станции, на конце линии с
DSLAM сплиттером (это место сети, где большое количество проводов раполагается близко друг к
другу) возникают множественные шумы. В результате сигнал загрузки становится наиболее
слабым в данных частях абонентской линии, в то время как сигнал скачивания здесь наиболее
сильный. В связи с этим, с технической точки зрения имеет смысл передавать данные с более
высокой скоростью, чем принимать от пользователя. Так как обычный домашний пользователь в
действительности и предпочитает более высокую скорость загрузки, телефонные компании
решили представить техническое несовершенство системы ADSL, как удобную возможность для
клиента. С маркетинговой стороны, ограничение скорости загрузки часто вынуждает
бизнес-клиентов оплачивать возможность использования выделенной линии вместо
предлагаемой широкому кругу асимметричной технологии. Таким образом происходит
разделение сегментов рынка цифровой передачи данных на бизнес и домашних пользователей.
Использование
В настоящее время большинство ADSL линий предствленно в дуплекной форме. Полный
дуплекс ADSL связи, как правило, достигается на паре проводов либо частотным разделением
дуплекса (FDD), эха дуплекса (ECD), или временным разделением дуплекса (TDD). FDD использует
две отдельные полосы частот, называемые верхним и нижним диапазоном. Вверхний ипользуется
для связи с телефонной станцией. Нижний, наоборот, -- для связи с пользователем на конце
линии.В стандартной ADSL линии (приложение), частоты от 26,000 кГц до 137,825 кГц
используются для исходящего потока данных, в то время как диапазон частот 138 кГц - 1104 кГц
используется для входящего потока. В обычной схеме DMT каждый из этих частотных
диапазонов разделен на более мелкие каналы шириной в 4,3125 кГц. Эти каналы иногда
называют пакетами. Во время первоначальной подготовки, для оптимизации качества передачи и
скорости, ADSL модем проверяет каждый из пакетов, чтобы определить отношение сигнал-шум на
частоте каждой ячейки. Расстояние от телефонной станции, кабельные характеристики, помехи от
AM радио-станций, и местные помехи от электрических сетей можгут отрицательно повлиять на
отношение сигнал-шум на определенных частотах.
Пакеты частот с наименьшим отношением сигнал-шум будут использоваться при низкой
пропускной способности, или не будут использоваться совсем; такой подход уменьшает
максимальную емкость сети, но позволяет модему поддерживать адекватное соединение. Модем
DSL составит план, как использовать каждый из пакетов, иногда это называется "биты по
пакетам/корзинам" распределением. Те пакеты, которые имеют хорошее отношение сигнал-шум
(SNR) будут выбраны для передачи сигналов выбранных из наибольшего числа возможных
значений (это диапазон возможностей равный большему числу передаваемых битов
информации) в каждой тактовый цикл. Ряд возможных значений не должен быть настолько
большими, чтобы ресивер мог неправильно декодировать данные при заданном уровне шума.
Шумные пакеты могут быть необходимы для передачи всего лишь двух битов, выбор только
одной из четырех возможностей, или только одого бита в пакете в случае использования ADSL2 +,
очень шумные диапазоны не используются вообще. Если в пакете меняется уровень шума по
сравнению со слышимыми частотами, модем DSL может изменить количество передаваемых
пакетом битов в процессе, называемом "bitswap", где диапазоны частот, которые стали более
шумными теперь используются для передачи меньшего количества битов, для большей же
нагрузки выбираются другие каналы. Общая способность передачи данных модемом DSL таким
образом определяется суммарным количеством битов во всех пакетах. Большее отношение
сигнал-шум и большее количество используемых частотных пакетов дает большую пропускную
способность, в то время как меньшее отношение сигнал-шум и меньшее количество частотных
диапазов определяет меньшую емкость линии.
Общая мощность получаемая путем суммирования количества передаваемых битов во всех
пакетах сообщается DSL модемами и иногда называется скоростью синхронизации. Это значение
всегда будет дезориентирующим, поскольку истинная потенциально возможная емкость для
потребителя будет существенно ниже, потому что всегда передаются дополнительные данные,
называемые накладными расходами; в связи со сказанным, снижение показателей соединения
PPPoA может часто снижаться на 84-87%. Кроме того, некоторые провайдеры придерживаются
политики ограничения максимальной скорости при превышении определенного траффика, так же
сокращению максимально достижимой пропускной способности линии способствует большая
нагрузка на серверы и медлительность или неэффективность клиентских компьютеров. В случае
использования беспроводной точки доступа низкое качество самого беспроводного сигнала также
может вызывать уменьшение или флуктуации реальной скорости доступа.