В последние годы развитие рынка телекоммуникационных услуг, привело к дефициту пропускной ёмкости каналов доступа к существующим сетям провайдеров. Если на корпоративном уровне эта проблема снимается, предоставлением в аренду высокоскоростных каналов передачи данных, то какую альтернативу можно предложить абонентам на существующих линиях, вместо коммутируемого соединения, в квартирном секторе и секторе малого бизнеса?
На сегодняшний день основным способом взаимодействия оконечных пользователей с частными сетями и сетями общего пользования является доступ с использованием телефонной линии и модемов, устройств, обеспечивающих передачу цифровой информации по абонентским аналоговым телефонным линиям - так называемое Dialup соединение. Скорость такой связи невелика, максимальная скорость может достигать 56 Кбит/с. Этого пока хватает для доступа в Интернет, однако насыщение страниц графикой и видео, большие объемы электронной почты и документов, возможность обмена пользователями мультимедийной информацией, поставило задачу об увеличении пропускной способности существующей абонентской линии. Решением данного вопроса, стало развитие ADSL технологии.
Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия), является наиболее перспективной в настоящее время, на данном этапе развития абонентских линий. Она входит в общую группу технологий высокоскоростной передачи данных, объединённых общим термином DSL (Digital Subscriber Line- цифровая абонентская линия).
Основное преимущество данной технологии в том, что нет необходимости прокладывать кабель до абонента. Используются уже проложенные телефонные кабели, на которые устанавливаются сплиттеры для разделения сигнала на "телефонный" и "модемный". Для приёма и передачи данных используются разные каналы: приёмный обладает существенно большей пропускной способностью.
Общее название технологий DSL возникло в 1989году, когда впервые появилась идея использовать аналогово-цифровое преобразование на абонентском конце линии, что позволило бы усовершенствовать технологию передачи данных по витой паре медных телефонных проводов. Технология ADSL была разработана для обеспечения высокоскоростного (можно даже сказать мегабитного) доступа кинтерактивным видеослужбам (видео позапросу, видеоигры и т.п.) и не менее быстрой передачи данных (доступ в Интернет, удаленный доступ к ЛВС и другим сетям). На сегодняшний день технологии DSL, представлены:
- ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия)
Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием "постоянно установленного соединения" (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, доступа клокальным сетям (ЛВС) и т.п. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объем информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость "нисходящего" потока данных в пределах от 1,5Мбит/с до 8Мбит/с искорость "восходящего" потока данных от 640Кбит/с до 1,5Мбит/с. ADSL позволяет передавать данные со скоростью 1,54 Мбит/с на расстояние до 5,5км по одной витой паре проводов. Скорость передачи порядка 6-8Мбит/с может быть достигнута при передаче данных на расстояние не более 3,5км по проводам диаметром 0,5мм.
- R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line-цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения)
Технология R-ADSL обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов. При использовании технологии R-ADSL соединение на разных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачи данных. Скорость передачи данных может выбираться при синхронизации линии, во время соединения или посигналу, поступающему от станции
- G . Lite (ADSL.Lite)
Представляет собой более дешёвый и простой в установке вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость "нисходящего" потока данных до 1,5Мбит/с и скорость "восходящего" потока данных до 512Кбит/с или по 256Кбит/с в обоих направлениях.
- HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line-высокоскоростная цифровая абонентская линия)
Технология HDSL предусматривает организацию симметричной линии передачи данных, то есть скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны. Благодаря скорости передачи (1,544Мбит/с по двум парам проводов и 2,048 Мбит/с по трем парам проводов) телекоммуникационные компании используют технологию HDSL в качестве альтернативы линиям T1/E1. (Линии Т1 используются в Северной Америке и обеспечивают скорость передачи данных 1,544Мбит/с, а линии Е1 используются в Европе и обеспечивают скорость передачи данных 2,048Мбит/с.) Хотя расстояние, на которое система HDSL передает данные (а это порядка 3,5- 4,5км), меньше, чем при использовании технологии ADSL, для недорогого, но эффективного, увеличения длины линии HDSL телефонные компании могут установить специальные повторители. Использование для организации линии HDSL двух или трех витых пар телефонных проводов делает эту систему идеальным решением для соединения удалённых узлов АТС, серверов Интернет, локальных сетей и т.п.
- SDSL (Single Line Digital Subscriber Line-однолинейная цифровая абонентская линия)
Также как и технология HDSL, технология SDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Т1/Е1, но при этом технология SDSL имеет два важных отличия. Во-первых, используется только одна витая пара проводов, а во-вторых, максимальное расстояние передачи ограничено 3км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления.
- SHDSL (Simmetric High Speed Digital Subscriber Line - симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия
Наиболее современный тип технологии DSL, нацелен прежде всего на обеспечение гарантированного качества обслуживания, то есть при заданной скорости и дальности передачи данных обеспечить уровень ошибок не хуже 10 -7 даже в самых неблагоприятных шумовых условиях.
Этот стандарт является развитием HDSL, поскольку он позволяет передавать цифровой поток по одной паре. Технология SHDSL имеет несколько важных преимуществ по сравнению с HDSL. Прежде всего, это лучшие характеристики (в отношении предельной длины линии и запаса по шумам) за счет применения более эффективного кода, механизма предварительного кодирования, более совершенных методов коррекции и улучшенных параметров интерфейса. Эта технология спектрально совместима и с другими технологиями DSL. Поскольку новая система использует более эффективный линейный код по сравнению с HDSL, то при любой скорости сигнал SHDSL занимает более узкую полосу частот, чем соответствующий той же скорости сигнал HDSL. Поэтому, создаваемые системой SHDSL, помехи для других систем DSL имеют меньшую мощность по сравнению с помехами от HDSL. Спектральная плотность сигнала SHDSL имеет такую форму, что он оказывается спектрально совместим с сигналами ADSL. В результате этого, по сравнению с однопарным вариантом HDSL, SHDSL позволяет повысить на 35-45% скорость передачи при той же дальности или увеличить дальность на 15-20% при той же скорости.
- IDSL (ISDN Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия IDSN)
Технология IDSL обеспечивает полностью дуплексную передачу данных на скорости до 144 Кбит/с. В отличие от ADSL возможности IDSL ограничиваются только передачей данных. Несмотря на то, что IDSL также как и ISDN использует модуляцию 2B1Q, между ними имеется ряд отличий. В отличие от ISDN линия IDSL является некоммутируемой линией, не приводящей к увеличению нагрузки на коммутационное оборудование провайдера. Также линия IDSL является "постоянно включенной" (как и любая линия, организованная с использованием технологии DSL), в то время как ISDN требует установки соединения.
- VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)
Технология VDSL является наиболее "быстрой" технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока в пределах от13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, при чем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26Мбит/с. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Однако, максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300метров до 1300 метров. То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п. Технология не стандартизована, у разных производителей оборудования разные значения скоростей.
Так что же такое ADSL? Прежде всего, ADSL
является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных
проводов в тракт высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет
оборудование доступа на стороне провайдера DSLAM (DSL Access
Multiplexor) и модем клиента, которые подключены к каждому концу витой
пары телефонного кабеля (смотрите рисунок 1). При этом организуются три
информационных канала - "нисходящий поток передачи данных, "восходящий"
поток передачи данных и канал обычной телефонной связи (POTS) (смотрите
рисунок 2). Канал телефонной связи выделяется с помощью частотного
разделителя фильтра - splitter, и направляет его к обычному телефонному
аппарату. Такая схема позволяет разговаривать по телефону одновременно
с передачей информации и пользоваться телефонной связью в случае
неисправности оборудования ADSL. Конструктивно телефонный разделитель
представляет собой частотный фильтр, который может быть, как
интегрирован в модем ADSL, так и быть самостоятельным устройством.
Рис. 1
Рис. 2
ADSL является асимметричной технологией- скорость "нисходящего" потока данных (т.е. тех данных, которые передаются в сторону конечного пользователя) выше, чем скорость "восходящего" потока данных (в свою очередь передаваемого от пользователя в сторону сети). Сразу же следует сказать, что не следует искать здесь причину для беспокойства. Скорость передачи данных от пользователя (более "медленное" направление передачи данных) все равно значительно выше, чем при использовании аналогового модема. Такая ассиметрия вводится искусственно, современный спектр сетевых услуг предполагает весьма незначительную скорость передачи от абонента. Например, для получения видеофильмов в формате MPEG-1 необходима полоса пропускания 1,5 Мбит/с. Для служебной информации передаваемой от абонента (обмен командами, служебный трафик) вполне достаточно 64-128 Кбит/с. По статистике, входящий трафик в несколько раз, а иногда и на порядок, превышает исходящий. Такое соотношение скоростей обуславливает оптимальную производительность.
Для сжатия большого объема информации, передаваемой по витой паре телефонных проводов, в технологии ADSL используется цифровая обработка сигнала и специально созданные алгоритмы, усовершенствованные аналоговые фильтры и аналого-цифровые преобразователи. Телефонные линии большой протяженности могут ослабить передаваемый высокочастотный сигнал (например, на частоте 1МГц, что является обычной скоростью передачи для ADSL) на величину до 90дБ. Это заставляет аналоговые системы модема ADSL работать с достаточно большой нагрузкой, позволяющей иметь большой динамический диапазон и низкий уровень шумов. На первый взгляд система ADSL достаточно проста - создаются каналы высокоскоростной передачи данных по обычному телефонному кабелю. Но, если детально разобраться в работе ADSL, можно понять, что данная система относится к достижениям современной технологии.
Технология ADSL использует метод разделения полосы пропускания медной телефонной линии на несколько частотных полос (так же называемых несущими). Это позволяет одновременно передавать несколько сигналов по одной линии. Точно такой же принцип лежит в основе кабельного телевидения, когда каждый пользователь имеет специальный преобразователь, декодирующий сигнал и позволяющий видеть на экране телевизора футбольный матч или увлекательный фильм. При использовании ADSL разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Этот процесс известен как частотное уплотнение линии связи (Frequency Division Multiplexing - FDM) (смотрите рисунок 3).
Рис. 3
При FDM один диапазон выделяется для передачи "восходящего" потока данных, а другой диапазон для "нисходящего" потока данных. Информационный "нисходящий" поток разбивается на несколько информационных каналов - DMT (Discrete Multi-Tone), каждый из которых передается на своей несущей частоте с использованием QAM. QAM это метод модуляции - Quadrature Amplitude Modulation, называемый квадратурно-амплитудной модуляцией (КАМ). Он используется для передачи цифровых сигналов и предусматривает дискретное изменение состояния сегмента несущей одновременно по фазе и амплитуде. 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 (Carrierless Amplitude and Phase Modulation) - амплитудно-фазовой модуляции без передачи несущей. DMT утвержден в стандарте ANSI T1.413, а также рекомендован как основа спецификации Universal ADSL. Кроме этого может применяться технология эхокомпенсации (Echo Cancellation), при использовании которой диапазоны "восходящего" и "нисходящего" потоков перекрываются (смотрите рисунок 3) и разделяются средствами местной эхокомпенсации.
Именно таким образом ADSL может обеспечить, например, одновременную высокоскоростную передачу данных, передачу видеосигнала и передачу факса. И все это без прерывания обычной телефонной связи, для которой используется таже телефонная линия. Технология предусматривает резервирование определенной полосы частот для обычной телефонной связи (или POTS- Plain Old Telephone Service). Удивительно, как быстро телефонная связь превратилась не только в "простую" (Plain), но и в "старую" (Old); получилось что-то вроде "старой доброй телефонной связи". Однако, следует отдать должное разработчикам новых технологий, которые все же оставили телефонным абонентам узенькую полоску частот для живого общения. При этом телефонный разговор можно вести одновременно с высокоскоростной передачей данных, а не выбирать одно из двух. Более того, даже если у вас отключат электричество, обычная "старая добрая" телефонная связь будет работать по-прежнему и с вызовом электрика у вас ни каких проблем не возникнет. Обеспечение такой возможности было одним из разделов оригинального плана разработки ADSL.
Одним из основных преимуществ ADSL над другими технологиями высокоскоростной передачи данных является использование самых обычных витых пар медных проводов телефонных кабелей. Совершенно очевидно, что таких пар проводов насчитывается гораздо больше (и это еще слабо сказано), чем, например, кабелей, проложенных специально для кабельных модемов. ADSL образует, если можно так сказать, "наложенную сеть".
ADSL является технологией высокоскоростной передачи данных, но насколько высокоскоростной? Учитывая, что буква "А" в названии ADSL означает "asymmetric" (асимметричная), можно сделать вывод, что передача данных в одну сторону осуществляется быстрее, чем в другую. Поэтому следует рассматривать две скорости передачи данных: "нисходящий" поток (передача данных от сети к вашему компьютеру) и "восходящий" поток (передача данных от вашего компьютера в сеть).
Максимальная скорость приёма - DS (down stream) и передачи - US (up stream), зависит от многих факторов, зависимость от которых, мы постараемся рассмотреть позднее. В классическом варианте, в идеале скорость приёма и передачи зависит и обусловлена DMT (Discrete Multi-Tone) разбиением полосы пропускания от 4 кГц до 1,1 Мгц на 256 каналов, каждый шириной по 4 кГц. Эти каналы в свою очередь представляют собой 8 цифровых потоков T1, E1. Для передачи down stream используется 4 T1,E1 потока, общая максимальная пропускная способность которых составляет 6,144Мбит/сек - в случае T1 или 8,192Мбит/сек в случае E1. Для передачи up stream один поток T1 - 1,536 Мбит/с. Указаны предельные максимальные скорости без учёта накладных расходов, в случае классического ADSL. Каждый поток снабжается кодом исправления ошибок (ECC) путём введения дополнительного бита.
Теперь рассмотрим, как происходит реальная передача данных на следующем примере. Информационные IP-пакеты, генерируемые как в локальных сетях клиентов, так и персональными компьютерами, непосредственно подключенными к Internet, будут поступать на вход ADSL модема в обрамлении стандарта Ethernet 802.3. Абонентский модем разбивает и "укладывает" содержимое кадров Ethernet 802.3 в ячейки АТМ, снабжает последние адресом назначения и передает их на выход ADSL-модема. Тот в соответствии со стандартом Т1.413 "инкапсулирует" АТМ-ячейки в цифровой поток E1,T1, а затем трафик по телефонной линии поступает на DSLAM. Станционный концентратор DSL multiplexor - DSLAM, осуществляет процедуру "восстановления" АТМ-ячеек из формата пакетов Т1.413 и направляет их по протоколу ATM Forum PVC (Permanent Virtual Circuit) в подсистему магистрального доступа (АТМ-сеть), которая и доставляет АТМ-ячейки по указанному в них адресу, т. е. на один из центров предоставления услуг. При реализации услуги доступа в Internet, ячейки поступают на маршрутизатор Internet-провайдера, выполняющий функцию терминального устройства в постоянном виртуальном канале (PVC) между абонентским терминалом и узлом Internet-провайдера. Маршрутизатор производит обратное (по отношению к абонентскому терминалу) преобразование: собирает поступающие ячейки АТМ и восстанавливает исходный кадр формата Ethernet 802.3. При передаче трафика из центра предоставления услуг к абоненту осуществляются совершенно аналогичные преобразования, только в обратном порядке. Другими словами, между портом Ethernet абонентского терминала и виртуальным портом маршрутизатора создается "прозрачная" локальная сеть протокола Ethernet 802.3, и все подключенные к абонентскому терминалу компьютеры воспринимают маршрутизатор Internet-провайдера как одно из устройств локальной сети.
Общим знаменателем при оказании услуг доступа в Internet является протокол сетевого уровня IP. Поэтому цепочку протокольных преобразований, осуществляемых в сети широкополосного доступа, можно представить следующим образом: клиентское приложение - пакет IP - кадр Ethernet (IEEE 802.3) - ячейки ATM (RFC 1483) - модулированный сигнал ADSL (T1.413) - ячейки ATM (RFC 1483) - кадр Ethernet (IEEE 802.3) - пакет IP - приложение на ресурсе в Internet.
Как уже было упомянуто выше, заявленные скорости, возможны только в идеальном варианте и без учёта накладных расходов. Так в потоке E1 при передаче данных один канал (зависит от используемого протокола) используется для синхронизации потока. И в итоге максимальная скорость с учётом накладных расходов составит Down stream - 7936Кбит/сек. Существуют и другие факторы, оказывающие значительное влияние на скорость и стабильность соединения. К таким факторам относятся: протяжённость линии (пропускная способность линии DSL обратно пропорциональна длине абонентской линии) и сечение провода. Характеристики линии ухудшаются с увеличением его длины и уменьшении сечения провода. Так же на скорость передачи данных влияет общее состояние абонентской линии, наличие скруток, кабельных отводов. Самыми "вредными", факторами, напрямую влияющими на возможность установки соединения ADSL, является наличие на абонентской линии Пупиновских катушек, а так же большого количества отводов. Ни одна из технологий DSL не может быть использована на линиях, имеющих Пупиновские катушки. Идеально при проверке линии не только определить наличие пупиновских катушек, но и найти точное место их установки (все равно ведь придется искать катушки и снимать их с линии). Пупиновская катушка, используемая в аналоговых системах телефонной связи, представляет собой катушку индуктивности 66 или 88 мГн. Исторически Пупиновские катушки использовались в качестве конструктивного элемента длинной (более 5,5 км) абонентской линии, позволяющего улучшить качество передаваемых звуковых сигналов. Под кабельным отводом обычно понимается участок кабеля, который подключен к абонентской линии, но не входит в прямое соединение абонента с телефонной станцией. Кабельный отвод обычно подключен к основному кабелю и образует разветвление в форме буквы "Y". Часто бывает так, что кабельный отвод идет к абоненту, а основной кабель идет дальше (при этом данная пара кабеля должна быть разомкнута на конце). Однако на пригодность конкретной абонентской линии для использования технологии DSL влияет не сколько сам факт наличия подключения, сколько длина самого кабельного отвода. До определенной длины (порядка 400 метров) кабельные отводы не оказывают значительного влияния на xDSL. Кроме того, кабельные отводы по-разному воздействуют на разные технологии xDSL. Например, технология HDSL допускает наличие кабельного отвода до 1800 метров. Что касается ADSL, то кабельные отводы не препятствуют самому факту организации высокоскоростной передачи данных по медной абонентской линии, но могут сузить полосу пропускания линии и, соответственно, снизить скорость передачи.
В плюсах высокочастотного сигнала, дающего возможность цифровой передачи данных, лежат его же минусы, а именно подверженность к воздействиям внешних факторов (различные наводки от сторонних электромагнитных приборов), а так же возникающие физические явления в лини при передаче. Увеличение ёмкостных характеристик канала, возникновение стоячих волн и отражений, изоляционные характеристики линии. Все эти факторы приводят к возникновению постороннего шума на линии, и более быстрому затуханию сигнала и как следствие к уменьшению скорости передачи данных и уменьшение протяжённости линии пригодной для передачи данных. Некоторые значения характеристик линии ADSL, по которым напрямую можно судить о качестве телефонной линии способен дать сам ADSL модем. Почти во всех моделях современных ADSL модемов, содержится информация о качестве соединения. Чаще всего вкладка Status->Modem Status. Примерное содержание (может меняться в зависимости от модели и производителя модема) следующее:
Modem Status
Connection Status Connected
Us Rate (Kbps) 511
Ds Rate (Kbps) 2042
US Margin 26
DS Margin 31
Trained Modulation ADSL_2plus
LOS Errors 0
DS Line Attenuation 30
US Line Attenuation 19
Peak Cell Rate 1205 cells per sec
CRC Rx Fast 0
CRC Tx Fast 0
CRC Rx Interleaved 0
CRC Tx Interleaved 0
Path Mode Interleaved
DSL Statistics
Near End F4 Loop Back Count 0
Near End F5 Loop Back Count 0
Поясним некоторые из них:
Connection Status Connected - статус соединения
Us Rate (Kbps) 511 - скорость исходящего потока Up Stream
Ds Rate (Kbps) 2042 - скорость нисходящего потока Down Stream
US Margin 26 - Уровень шума исходящего соединения в db
DS Margin 31 - Уровень шума нисходящего соединения в db
LOS Errors 0 -
DS Line Attenuation 30 - Затухание сигнала в нисходящем соединении в db
US Line Attenuation 19 - Затухание сигнала в исходящем соединении в db
CRC Rx Fast 0 - кол-во нескорректированных ошибок. Есть еще и FEC (скорректированные) и HEC - ошибки
CRC Tx Fast 0 - кол-во нескорректированных ошибок. Есть еще и FEC (скорректированные) и HEC - ошибки
CRC Rx Interleaved 0 - кол-во нескорректированных ошибок. Есть еще и FEC (скорректированные) и HEC - ошибки
CRC Tx Interleaved 0 - кол-во нескорректированных ошибок. Есть еще и FEC (скорректированные) и HEC - ошибки
Path Mode Interleaved - Режим коррекции ошибок включен (Path mode Fast - выключен)
По этим значениям можно судить, а так же контролировать самостоятельно, о состоянии линии. Значения:
Margin - SN Margin (Signal to Noise Margin or Signal to Noise Ratio). Уровень шума помех, зависит от множества различных факторов-намокания, количества и протяжённости отводов, синхронность линии, "распаренность-битость" кабеля, наличие скруток, качество физических соединений. При этом происходит снижение сигнала исходящего потока ADSL (Upstream) вплоть до его полного отсутствия и, как следствие, потерей ADSL модемом синхронизации
Line Attenuation - величина затухания (чем больше расстояние от DSLAMa, тем больше величина затухания. Чем больше частота сигнала, а следовательно скорость соединения тем больше величина затухания).
04. 09.2017
Блог Дмитрия Вассиярова.
ADSL — старый но актуальный способ выйти а инэт
Привет всем.
Без интернета сейчас никуда, поэтому любому современному человеку стоит знать о разных вариантах его подключения, чтобы выбрать подходящий для себя. Из этих побуждений расскажу вам о том, что такое ADSL. Вдруг вам понравится этот способ соединения с всемирной паутиной? Если нет - просто будете более осведомлены в интернет-технологиях. В любом случае после прочтения статьи останетесь в выигрыше;).
Знакомство с семейством хDSL
В середине 90-х годов зародилось новое семейство, да не простое, а цифровых технологий, использующих телефонную линию для подключения к интернету. Называется оно DSL, что подразумевает под собой «digital subscriber line» (цифровая абонентская линия). Перед аббревиатурой обычно ставится буква «х», скрывающая определенного члена этого семейства.
Их достаточно много, но одним из наиболее популярных ныне является Asymmetric, так что дальнейший наш разговор будет об ADSL. Как понятно из названия, его фишка в асимметрии. Речь идет о неравномерном распределении нисходящего и восходящего трафика.
Скорость второго ниже. Практика показывает, что для пользователей более важной является первая цифра, потому что объем входящего трафика всегда превышает величину исходящего.
Физическое исполнение ADSL
Чтобы понимать суть нашего разговора, вы должны представлять, чем является ADSL на деле. Подключение к сети по этой технологии выполняется через телефонную линию и 2 модема (1 располагается у абонента, другой - у провайдера).
Между розеткой для телефонного кабеля и модемом пользователя обычно имеется посредник - сплиттер. В нем есть 1 вход для подсоединения телефонной линии и 2 выхода - для самого телефонного аппарата и модема. Также сплиттер устраняет помехи на связи и обеспечивает безопасность устройствам от высоковольтных импульсов благодаря своим катушкам индуктивности и схемы электрозащиты на варисторах.
Кстати, существуют модемы, позволяющие дополнительно подключать , раздающий Wi-Fi.
Модем телефону - не помеха
Представители «старой школы», помнящие о том, как 1990-2000-е годы производилось подключение к интернету через телефон по карточкам, не спешите списывать ADSL со счетов. Для тех, кто этого не помнит, поясню: в те времена можно было либо выходить в сеть, либо разговаривать по телефону - одно из двух.
Но в ассиметричной технологии этот недостаток устранен. Дело в том, что разговор по телефону берет на себя мизерный процент возможностей линии. Умные люди догадались задействовать остальную часть канала для выхода в сеть так, чтобы одно другому не мешало.
Для нетребовательной голосовой связи применяется полоса самых низких частот, для интернета - все остальное. В частности, телефон использует диапазон 400 – 3500 Гц, входящий трафик - 26000 – 138000 Гц, исходящий - от последней цифры до 1,1МГц.
Какая линия пригодна для интернета?
Подключение к сети по ADSL экономически выгодно, так как вы можете не покупать модем, а взять его в аренду у провайдера, и не придется прокладывать новые кабели. Но это только в том случае, если телефонная компания предоставляет интернет-услуги. Вдобавок не любая линия подойдет для этого дела. Она должна соответствовать таким требованиям:
- сопротивление шлейфа - не больше 1200 Ом, а изоляции - не меньше 40 Ом;
- емкость шлейфа - максимум 300 нанофарад;
- емкостная асимметрия - предельно 10 нФ;
- затухание сигнала: хорошо - 5-20 Децибел, в диапазоне от последней цифры до 30 дБ бывают сбои, а при 31-40 Дб может пропадать синхронизация;
- степень шума: от -65 dB до -55 dB - превосходно, до -35 dB - хорошо, до -21 dB могут быть сбои, а если ниже - аппаратура не будет работать.
Качество кабеля тоже имеет значение. Лучше всего использовать экранизированную витую пару. Зачастую телефон оказывается подключенным через однопарный распределительный провод (ТРП), особенно в домах старого фонда, что, разумеется, не подходит для новых технологий.
Скорость передачи данных
Первоочередной вопрос при выборе способа соединения с интернетом - какова его скорость? В сравнении с другими современными типами подключений ADSL «курит в сторонке», хоть и считается высокоскоростным. Сравните сами.
Последним поколением данной технологии является 2++. Его максимальная скорость на входе составляет 48 Мбит/с., на выходе - 3 Мбит/с. В то время как популярное ныне семейство может предложить клиентам скорость входящего трафика в 5 Гбит/с, хотя более доступным пока остается 1 Гбит/с, и, тем не менее, это намного больше максимума ADSL.
По этим причинам выделенная линия пользуется большим спросом, чем модемные технологии. Однако ADSL все еще показывает свою способность конкурировать. Например, в государственных учреждениях и других предприятиях, где без стационарных телефонов не обойтись, удобно и выгодно использовать их линии для интернета, ведь высокая скорость в такой ситуации не нужна.
Вам всегда рады на странице моего блога.
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.
ADSL (англ. Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия) - модемная технология, в которой доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком асимметрично. Выделяют две группы факторов, которые влияют на параметры качества ADSL:
Влияние оконечных устройств и DSLAM на АТС
Технология ADSL предусматривает технологическую независимость параметров ADSL модема и оборудования провайдера (DSLAM). Устройства являются разными, поэтому любые варианты нестыковки сказываются на качестве доступа ADSL. Фактор нестыковки может проявиться в том, что модем и DSLAM могут установить не самый эффективный режим работы. Нарушения в процессе согласования схем кодирования и сбои в алгоритме диагностики SNR могут привести к ухудшения качества подключения ADSL.
Влияние параметров абонентской линии
Самым значимым для эксплуатации фактором, влияющим на параметры качества ADSL, являются параметры абонентской кабельной пары. Так как абонентский кабель и его параметры в большинстве случаев не модернизируются, а уже имеется у провайдера в том виде и состоянии, в котором он дожил до наших дней, то здесь содержится самый слабый элемент технологической цепи ADSL. Ни для кого не секрет что износ абонентских линий крайне высок, особенно в сельской местности.
Рассмотрим какие из параметров являются самыми критичными для качества ADSL.
Базовые параметры абонентских кабелей — это параметры, которые используются для паспортизации кабельной системы оператора:
Cпециализированныe параметры:
Распространенные проблемы с кабелем
Неоднородность в кабеле негативно сказывается на передаче данных. Отпайка очень распространенное явление в российской проводке. Передаваемый сигнал через отпайку разветвляется, а затем отражается от несогласованного конца отпайки. В результате на стороне приемника оказывается 2 сигнала: прямой и отраженный. Отраженный в данном случае может рассматриваться как шум, поэтому его влияние на качество передачи весьма ощутимо.
Взаимное влияние абонентских кабелей друг на друга характеризуется переходными помехами. Влияние на качество передачи очень сложно и носит фактор случайности. Например, взаимное влияние одной пары на другую может существовать потенциально, но никак не проявляться. Но при подключение еще одного пользователя ADSL может отразиться на качестве обоих подключений.
Основные проблемы, возникающие при использовании ADSL модема
Разрывы соединения
Это самая распространенная и очень часто встречающаяся проблема. Характер разрывов может быть различным: логические разрывы, при которых ADSL модем разрывает подключение к серверу, при этом физическое соединение с АТС не пропадает. И физические разрывы — при которых обрывается физическая связь с АТС.
При логических разрывах
необходимо проводить проверку модема, обновление программного обеспечения (прошивки) модема до последней версии, в некоторые случаях для выявления источника проблемы поможет проверка подключения с другим модемом. Если все эти рекомендации не помогли решить проблему, возможна она заключается на стороне провайдера.
При физических обрывах
связи в первую очередь необходимо проверять схему подключения, качество соединения и состояние телефонных кабелей.
Самостоятельно мы можем проверить параметры соединения модема на линии через web-интерфейс модема. Для этого необходимо зайти по адресу http://192.168.1.1 (в некоторых марках модема 192.168.0.1, 192.168.10.1) указав логин admin, пароль admin (логин/пароль может быть другим если при настройке модема его меняли).
Обычно информация о параметрах соединения находится в разделах системной информации. Информативность параметров зависит от марки и модели модема и версии программного обеспечения (прошивки), например в модемах D-link серии 25хх это выглядит так:
Основные параметры на которые следует обратить внимание:
Параметры для диагностики
Отношение сигнал/шум (SNR)
— используется в качестве критерия оценки состояния линии и определяет минимальный предел, при котором уровень сигнала выше уровня шума:
6dB и ниже — плохая линия, присутствуют проблемы синхронизации;
7dB-10dB — возможны сбои;
11dB-20dB — хорошая линия, без проблем с синхронизацией;
20dB-28dB — очень хорошая линия;
29dB и выше — отличная линия.
Затухание сигнала (Line Attenuation)
— показывает затухание сигнала в линии в момент синхронизации модема с DSL-коммутатором. Этот параметр зависит от длины кабеля между модемом и DSL-коммутатором:
до 20 dB - отличная линия
от 20 dB до 40 dB - рабочая линия
от 40 dB до 50 dB - возможны сбои
от 50 dB до 60 dB - периодически пропадает синхронизация
от 60 dB и выше - работа оборудования невозможна
Методика диагностики проблемы с разрывами соединения
Проверяем схему подключения ADSL модема к телефонной линии. Определенный процент проблем возникает именно из-за неправильной собранной схемы подключения модема к телефонной линии.
Правильная схема подключения
Проверяем телефонные провода на предмет некачественного соединения (скрутки, «лапша», плохая опрессовка коннекторов).
Для исключения вероятности влияния соединительных кабелей, сплиттера на качество соединения, необходимо проверить качество соединения напрямую, т.е. подключить ADSL модем напрямую в телефонную розетку.
Пробуем проверить соединение при помощи другого ADSL модема. Особенно это стоит сделать, если ADSL модем эксплуатируется более 3-4 лет.
Если вышеприведенные действия не исправили положения, то необходимо обратиться к вашему провайдеру для проведения детальной проверки телефонной линии.
Низкая скорость
Технология ADSL является устаревшей и не самой скоростной по сравнению с FTTB (оптика в дом), но существуют районы, территории где из-за отсутствия альтернативных схем подключения, данный вид связи является единственно возможным. В частный сектор на смену ADSL подключения начинает внедряться новая технология GPON. Подробнее о ней можно прочить .
Проблема низкой скорости может проявляться в различных ситуациях. Условно проблемы можно разделить на несколько видов:
физические
— неверная схема подключения, проблема с телефонной линией, удаленность серверов, расстояние от АТС до модема и прочее,
программные
— проблемы с программным обеспечением на компьютере, неверно настроенные межсетевые экраны, антивирусы, peer-to-peer клиенты.
аппаратные
— слабый передатчик wi-fi, проблемы с сетевой картой, проблема с роутером и т.д.
В каждом отдельном случае решение проблемы будет разным, соответственно и методы поиска неисправности тоже будут отличаться.
При использовании ADSL модема пользователю без специальных технических знаний под силу самому посмотреть на какой скорости соединяется его ADSL модем. Как было озвучено ранее, для этого достаточно зайти по адресу http://192.168.1.1. Например на модеме D-link серии 25хх мы можем увидеть следующее:
Обращаем внимание на значения параметра Attainable rate (максимально возможная скорость на линии)
. В нашем примере это — 26712 Kbps (26 мбит/с), и Downstream rate (текущая скорость соединения)
— это 6141 Kbps (6 мбит/с)
Данные цифры говорят нам о том, что модем соединен на скорости до 6 мбит/с из 25 мбит/с возможных. Скорость равная 6 мбит/с — это величина скорости установленная на порту DSLAM и может быть изменена сотрудником технической поддержки.
Если вы изменили тариф с 6 мбит/с на большую скорость, например 15 мбит/с, то по факту скорость останется прежней 6 мбит/с до тех пор, пока на станционном оборудовании (DSLAM), к которому вы подключены, не изменят настройки порта.
Важное значение при использовании технологии ADSL играет расстояние до АТС, к которой вы подключены. Чем дальше вы находитесь от АТС, тем меньшую скорость соединения вы сможете получить.
Например, при расстоянии до АТС 4-4,5 км, учитывая состояние проводки, получить стабильный интернет на скорости больше 2-3 мбит/с вряд ли получится.
Обычно для проверки скорости пользователи используют speedtest.net , 2ip.ru или первый попавшийся ресурс в результатах поисковых систем. И если показатели скорости не соответствуют заявленной по тарифу начинают обращаться с жалобами по низкой скорости.
В данной ситуации многие пользователи не учитывают множество факторов: от местоположения выбранного сервера, используемого для теста до сетевой активности на компьютере, с которого производится тест.
Результаты тестирования будут объективным если:
- отключить все приложения которые могут использовать интернет канал
- убедится в том, что во время тестирования не происходит обновления операционной системы, антивирусов, других программ в которых выбран режим автообновления
- выгрузить peer-to-peer клиенты (transmission, utorrent, skype и прочее)
- временно отключить антивирус (особенно если это avast, kaspersky)
- проверить правильность указанных DNS-серверов
- попробовать проверить подключение без использования прокси-сервера
Если показатели скорости на тесте соответствуют выбранному тарифному плану, но страницы загружаются крайне медленно, можно попробовать перезагрузить оборудование: модем, роутер, свитч, компьютер.
Низкая исходящая скорость
Так как технология ADSL является ассиметричной, то еще одно значение скорости — исходящая скорость (Upstream rate) будет намного меньше чем входящая скорость (Downstream rate). Асимметричность ADSL подразумевает передачу больших объемов информации к пользователю и небольших объемов от пользователя. Обычно в договоре с провайдером прописано, что исходящая скорость не может превышать 800 Kbps. В реальных условиях — 600-700 Kbps.
В зависимости от настроек порта на DSLAM и ADSL модема, состояния телефонной линии и удаленности от АТС, исходящая скорость может достигать до 1,5-2 Мбит/с.
Поэтому если мы видим Upstream rate 636 Kbps (0,6 Мбит/с), а Attainable rate для upstream 1218 Kbps (1,2 Мбит/с), то есть вероятность увеличения исходящей скорости в большую сторону.
Не загружаются страницы при использовании ADSL модема
При возникновении проблем с открытием страниц, индикация на ADSL модеме поможет максимально быстро диагностировать и определить проблему. Например:
Некоторые производители ADSL модемов заменяют надписи под индикаторами на графические обозначения. Для того, чтобы узнать что означает индикация необходимо обратиться к руководству пользователя на устройство.
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:
- Практическая скорость доступа: до 24 Мбит/сек;
- Протяжённость абонентской линии для удовлетворительной работы: до 7.5 км;
- 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:
- Неисправность телефонной линии;
- Неисправность порта оборудования доступа (DSLAM) на стороне провайдера;
- 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.
- 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.
- 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).
- 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.
- 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.
