На рынке появился широкий спектр технологий DSL и продуктов DSL, что принесло с собой как возможность, так и путаницу. В этой главе представлен обзор технологии, которая может передавать информацию по медным линиям и изменять различные технологии DSL. После понимания этой концепции вы сможете лучше подготовиться к оценке технологии DSL и сопутствующих продуктов.
Основные понятия DSL
ТфОП и поддерживающие локальные сети доступа были разработаны с рекомендациями, согласно которым передачи ограничены аналоговым речевым каналом 3400 Гц. Например, телефоны, модемы, модемы для набора номера факса и модемы для частных линий ограничивают свои передачи по телефонным линиям местного доступа частотным спектром от 0 Гц до 3400 Гц. Максимально возможная скорость передачи информации при использовании частотного спектра 3400 Гц составляет менее 56 Кбит / с. Так как же DSL достигает скорости передачи информации в миллионах битов в секунду на тех же медных линиях?
Ответ прост — устранить ограничение частоты границы 3400 Гц, очень похоже на традиционные T1 или E1, которые используют гораздо более широкий диапазон частот, чем голосовой канал. Такая реализация требует передачи информации в широком частотном диапазоне одного из концов медной проволочной петли другому аксессуару, который получает ширину частоты сигнала на конце медной петли.
Как мы теперь поняли, мы можем выбрать удаление предельной частоты 3400 Гц и увеличение поддерживаемой скорости передачи информации на медном сыне; Вы можете задаться вопросом: «Почему бы нам просто не проигнорировать передачу инструкций POTS и использование более высоких частот?»
Затухание и результирующие ограничения расстояния
Давайте поймем, что касается ослабления и других факторов, которые приводят к ограничениям расстояния.
-
Затухание — рассеивание мощности передаваемого сигнала при его прохождении по линии медного провода. Внутренняя проводка также способствует затуханию.
-
Мостовые отводы — это неопределенные расширения цикла, которые вызывают дополнительные потери в петле с пиками потерь, окружающими частоту четверти длины волны длины расширения.
-
Перекрестные помехи — помехи между двумя проводами в одном и том же жгуте, вызванные электрической энергией, переносимой каждым из них.
Затухание — рассеивание мощности передаваемого сигнала при его прохождении по линии медного провода. Внутренняя проводка также способствует затуханию.
Мостовые отводы — это неопределенные расширения цикла, которые вызывают дополнительные потери в петле с пиками потерь, окружающими частоту четверти длины волны длины расширения.
Перекрестные помехи — помехи между двумя проводами в одном и том же жгуте, вызванные электрической энергией, переносимой каждым из них.
Можно сравнить передачу электрического сигнала для управления автомобилем. Чем быстрее вы едете, тем больше энергии вы сжигаете на заданном расстоянии и тем быстрее вам придется заправляться. С помощью электрических сигналов, передаваемых по линии медного провода, использование более высоких частот для поддержки высокоскоростных служб также приводит к сокращению объема петли. Это связано с тем, что высокочастотные сигналы, передаваемые по проводным петлям, ослабляют энергию быстрее, чем низкочастотные сигналы.
Одним из способов минимизации ослабления является использование провода с более низким сопротивлением. Толстые провода имеют меньшее сопротивление, чем тонкие, что означает меньшее затухание сигнала и, следовательно, сигнал может распространяться на большее расстояние. Конечно, толстый провод означает больше меди, что приводит к увеличению затрат. Следовательно, телефонные компании разработали свою кабельную установку, используя более тонкий провод, который мог бы поддерживать требуемые услуги.
Продвинутые методы модуляции минимизируют затухание
В начале 1980-х годов поставщики оборудования активно работали над созданием базовой скорости ISDN, которая предоставляла до 64 Кбит / с два B-канала и один D-канал 16 Кбит / с, используемые для передачи сигналов и пакетных данных. Полезная нагрузка информации и другие накладные расходы, связанные с реализацией, привели к общей передаваемой информации до 160 Кбит / с.
Ключевым требованием ISDN было то, что он должен был достигать клиентов на существующей меди, эквивалентной 18 000 футов. Однако реализация AMI с базовой скоростью ISDN потребует использования нижней части 160 000 Гц, что приводит к слишком сильному затуханию сигнала и составляет менее 18 000 футов, что является необходимой петлей на проводе 26 калибра.
В 1988 году достижения в области обработки сигналов и кодирования удвоили эффективность наследования кода AMI, посылая два бита информации в каждом цикле аналогового сигнала или передачи. Строка кода называлась 2 двоичная, 1 четвертичная (2B1Q) . В реализации базовой скорости ISDN 2B1Q используются частоты в диапазоне от 0 (ноль) до около 80000 Гц, что имеет меньшее затухание и приводит к желаемому охвату контура 18000 футов.
История о линейных кодах ADSL
Примерно в то же время (десятилетие 1980-х годов) отрасль признала асимметричные признаки локальной петли, которые телефонные компании проявили большой интерес к предоставлению услуг видео развлечений. Этот интерес был мотивирован желанием увеличить доход за счет новых услуг и признанием того, что неамериканские операторы кабельного телевидения начали предлагать голосовые услуги по своему коаксиальному кабелю.
К концу 1992 года три строчных кода стали наиболее вероятными технологиями для поддержки высокоскоростных услуг тонального набора видео. Это были —
-
QAM , или квадратурная амплитуда и фазовая модуляция, метод линейного кодирования, используемый в модемах более 20 лет.
-
CAP , который был представлен ранее для HDSL и фактически является вариантом QAM.
-
DMT , или Discrete MultiTone, метод линейного кодирования, который был запатентован (но не внедрен) AT & T Bell Labs более 20 лет назад.
QAM , или квадратурная амплитуда и фазовая модуляция, метод линейного кодирования, используемый в модемах более 20 лет.
CAP , который был представлен ранее для HDSL и фактически является вариантом QAM.
DMT , или Discrete MultiTone, метод линейного кодирования, который был запатентован (но не внедрен) AT & T Bell Labs более 20 лет назад.
В отличие от 2B1Q, который является технологией основной полосы частот, которая передает на частотах, которые включают в себя 0 Гц или постоянный ток, упомянутые выше линейные коды обычно имеют ширину полосы и могут быть разработаны для работы в любом указанном диапазоне частот.
Изначально DSL был спроектирован как сервис для жилых помещений, который должен сосуществовать независимо с уже предоставленными POTS. Поэтому атрибуты полосы пропускания считались предварительным условием для разделения частот между FDM или POTS, услугой восходящего канала пользователя в сети и нисходящей линией связи от сети до пользовательских услуг.
В дополнение к реализации FDM, описанной выше, некоторые технологии DSL, включая некоторые реализации DMT, были разработаны для обеспечения эхоподавителя в восходящем и нисходящем каналах, чтобы минимизировать использование более высоких частот и оптимизировать охват контура. Однако некоторые наблюдатели считают, что производительность этих систем эхоподавления, как правило, ухудшается. Все большее число аналогичных служб развертываются в одном и том же кабельном пучке, что компенсирует существенные выгоды, связанные с отказом от более высоких частот.