Обеспечивающие: информатика, математика, вычислительная техника и МП, системы программирования.

Обеспечиваемые:

Методическое обеспечение и оборудование:

Методическая разработка к занятию.

Учебный план.

Учебная программа

Рабочая программа.

Инструктаж по технике безопасности.

Технические средства обучения: персональный компьютер, проектор

Обеспечение рабочих мест:

Рабочие тетради

Компьютерный класс

Проектор, экран

Вопросы для повторения:

1. Что такое модем, для чего он используется?

2. Какими бывают модемы по расположению и видам сигналов?

3. Перечислите основные характеристики модемов.

4. В чём заключаются дополнительные возможности модемов?

5. Приведите примеры цифровых форматов (стандартов) модемов.

6. В чём состоит сущность метода Bluetooth?

7. Что зависит от количества антенн передатчика WI FI?

8. Что такое 1 Бод?

10. Как осуществляется установка модема?

11. Как проверить правильность установки модема?

12. В каких диапазонах используются радиоволны?

13. Какие кабели используют для построения сети?

14. В чём суть стандарта GSM?

15. В чём суть стандарта GPRS ? На какие классы возможно разделить GPRS устройства?

16. Чем ограничено построение глобальных связей на основе сетей ISDN?

17. Для каких целей используются в корпоративных сетях сети с коммутацией каналов?

18. В чём недостатки аналоговых сетей, использующих электромеханические коммутаторы?

19. Для чего разработаны цифровые сети с интегрированными услугами – ISDN?

20. Какую роль выполняют каналы типа D?

21. Какие службы предусматривает архитектура сети ISDN?

22. Что такое пользовательский интерфейс, на основе каких каналов он основан?

23. Что лежит в основе адреса ISDN?

24. Что является отличительными особенностями всех сетей с коммутацией каналов?

План лекции

Что такое xDSL?

Семейство xDSL технологий.

Как работает xDSL?

Каковы различные типы xDSL?

Что такое xDSL?

xDSL является обобщенной аббревиатурой для технологий DSL (цифровая абонентская линия). DSL представляет собой технологию соединения пользователя и телефонной станции, которая позволяет значительно расширить используемый частотный диапазон имеющихся линии телефонной кабельной сети и предоставить пользователям современный уровень услуг.

Технологии xDSL позволяют использовать значительно более широкую полосу частот по сравнению с традиционными телефонными службами, что, в свою очередь, значительно увеличивает скорость приема и передачи информации.

DSL – Digital Subscribe Line (цифровая абонентская линия).

xDSL – семейство технологий абонентского доступа типа «точка-точка», позволяющее предоставлять услуги передачи данных, голоса и видео по обычным телефонным проводам между оборудованием поставщика услуг сетевого доступа NAP (Network Access Provider) и узлом потребителя; реализует технологии физического уровня и предоставляет высокоскоростную среду для применения протоколов более высоких уровней и организации разнообразных сервисов (доступ к Internet и Intranet с применением протокола IP, передача видео и др.).

Возможности xDSL :

Повышение в десятки раз скорости передачи трафика по обычному телефонному проводу,

Низкозатратный способ разгрузки коммутаторов телефонных станций от возросшего объема неголосового трафика,

Организации различных сервисов на единой платформе.

Семейство xDSL технологий.

Постоянно развивающиеся цифровые системы передачи грозят захватить все существующие аналоговые телефонные сети. Пользователям цифровых систем передачи необходимы линии самого лучшего качества, позволяющие передавать данные с очень высокими скоростями. Для того, чтобы удовлетворить эти требования и обеспечить возможность цифровой передачи по обычной паре медных проводников, необходимо значительно улучшить качество телефонных линии.

Организация высокоскоростного доступа отдельных абонентов в течение многих лет являлась головной болью телефонных компаний. На уровне магистральной сети были созданы системы, позволяющие повысить скорость передачи данных (например, базирующиеся на оптико-волоконных технологиях), но абонентские телефонные линии по различным причинам оказались на обочине этого направления развития. В настоящее же время созданы современные технологии, позволяющие организовать высокоскоростную передачу данных по обыкновенной абонентской телефонной линии. Однако, телефонные компании, развивающие данные технологии и предоставляющие услуги высокоскоростного доступа, вынуждены преодолевать различные технические трудности, в основном связанные с несовершенством существующей кабельной сети.

Аналоговая сеть телефонной связи является реальностью, доставшейся нам в наследство от предыдущего этапа технологического развития. Можно с гордостью от такого наследства отказаться и с энтузиазмом ваять нечто новое и совершенное, по старой привычке идя своим путем и разрушая все до основания, а затем... Но можно же с умом воспользоваться и тем богатством, которое буквально лежит под ногами.

Digital Subscriber Line (Цифровая абонентская линия) - это уникальная технология, позволяющая передавать данные на высокой скорости по обычным медным проводам, традиционно используемым в телефонии.

DSL включает в себя несколько родственных технологий (ADSL, SDSL, HDSL, VDSL, IDSL) объединяемых общим названием - xDSL.

Стандарты технологий xDSL вы можете найти здесь: http://www.xdsl.ru/standart.htm

Табл. 1. Технологии xDSL
Технология DSL	Максимальная скорость	Максимальное расстояние	Требуемое кол-во телефонных пар	Основное применение
HDSL	2.048Мбит/с	3500 м.
SDSL	2.048Мбит/с	3500 м.		Объединение сетей, услуги E1
IDSL	128Кбит/с	5500 м.		Передача данных
ADSL	8Мбит/с - прием 1.5Мбит/с - передача	5500 м.
ADSL Lite	1.5Мбит/с - прием 512Кбит/с - передача	5500 м.		Доступ к Internet, удаленный доступ к ЛВС, голос, видео
VDSL	52Мбит/с - прием 2.3Мбит/с - передача	300 м.		Объединение сетей, Телевидение высокого разрешения

Все DSL технологии можно разделить на 2 основных класса:

1. Симметричные технологии (скорость приема и скорость передачи данных одинаковы). К таким технологиям относятся HDSL, SDSL, IDSL.

2. Ассиметричные технологии (скорость приема данных абонентом значительно выше скорости передачи данных от него и значительно выше скоростей симметричных технологий). К таким ассиметричным технологиям относятся ADSL,VDSL.

Симметричные технологии нашли широкое применение при решении задач объединения сетей и использования общих баз данных, организации "выделенных линий" и в случае размещения корпоративных Internet-серверов у абонента.

Максимальная скорость при этом не превышает 2.048 Мбит/с при длине линии связи до 3.5 км. и только низкоскоростная технология IDSL позволяет передавать данные на расстояние до 5.5 км.

Асимметричные технологии позволяют передавать данные абоненту с еще более высокими скоростями (до 8 Mбит/с). Эти технологии используются в основном для организации высокоскоростного абонентского доступа в Internet, передачи голоса и Video на расстояние до 5.5 км.

Более подробное описание технологий xDSL вы можете найти на здесь: http://www.xdsl.ru/ .

В настоящее время наиболее перспективной и бурно развивающейся является технология ADSL.

Как работает xDSL?

xDSL использует значительно более широкую полосу частот медной телефонной линии, чем существующая телефонная сеть общего пользования (ТФОП). Используя полосу более высоких частот, чем частоты, используемые для обычной телефонной связи (300 Гц - 3400 Гц), xDSL позволяет достичь значительно более высокой скорости передачи данных, чем это возможно при использовании ограниченной полосы частот существующей ТФОП. Для использования полосы более высоких частот, чем спектр речевого сигнала, оборудование xDSL должно быть установлено на обоих концах линии, а сама физическая линия должна обеспечивать возможность передачи сигнала в необходимой полосе частот. Это означает обязательное удаление с линии таких ограничивающих полосу пропускания устройств, как пупиновские катушки, а также ограничение числа и протяжённости параллельных отводов (bridged tap) от абонентской линии.

Начнем мы разговор с ответа на вопрос, который задают практически все, кто имеет определенное представление о системах передачи данных, но впервые сталкивается с xDSL: «Почему ADSL-соединение значительно быстрее по скорости моего модема, хотя использует ту же самую телефонную линию?»

Дело в том, что «медный провод», приходящий в квартиру, подключен к телефонной станции, которая настроена на обработку сигналов с частотой порядка 4 kHz, вполне достаточной для передачи голоса. Обычный модем просто подстраивается под возможности телефонной сети, а потому в лучшем случае не может иметь скорость обмена более 56 Kbps.

Однако технические возможности самой «медной пары» нередко гораздо шире, ее полоса пропускания превышает 1 MHz, и поэтому через нее зачастую (см. врезку о параметрах линии) оказывается возможным «гонять» данные на мегабитных скоростях. Определенные разновидности xDSL позволили побороть наиболее досадную (кроме низкой скорости соединения, конечно) издержку коммутируемого доступа – вечно «занятый» телефон.

Сразу успокоим и тех, кто привык искать в каждом новшестве подвох, – это отнюдь не «бесплатный сыр», услуга доступа обойдется дороже обычного dial-up, да и стоимость оборудования, несмотря на наметившееся снижение цен абонентских комплектов, еще не сравнилась со стоимостью внешнего аналогового модема. По сути, никакого чуда нет. На новую ступень развития удалось перейти благодаря технологиям, основанным на современных методах цифровой обработки сигналов, разработанных специально для витых пар проводов. Если при использовании стандартной аналоговой телефонной службы абонент набирает номер, который позволяет коммутационному оборудованию телефонной сети установить соединение с другим абонентом или модемом, и в случае обрыва связи для установки соединения абонент должен снова набрать номер, то соединение xDSL является постоянно включенным, непрерывно связывающим абонентское оборудование с мультиплексором доступа.

Ох уж эти линии

Использование существующих медных абонентских линий не только для предоставления традиционной телефонной связи в очень узкой, хотя и достаточной для вполне качественной передачи голоса полосе звуковых частот, но и для высокоскоростного обмена данными является одним из основных и очевидных преимуществ технологий xDSL. В то же время существующая кабельная телефонная сеть, мягко говоря, не является идеальной базой для развертывания высокоскоростных систем передачи. Способность витых пар медных проводов (так называемая «лапша» – прерогатива квартирной проводки), собранных в кабель, передавать информацию зависит от физических параметров этих проводов, в частности от сечения и длины телефонной линии. Чем меньше сечение проводов и чем длиннее линия, тем большее затухание претерпевает передаваемый по ней электрический сигнал. Затухание возрастает и с повышением его частоты. Предельную длину используемой линии определяет максимально допустимое затухание передаваемого сигнала. Гармонические искажения появляются в случае ограничения сигнала или его нелинейного преобразования. Так как сигналы с различными частотами передаются по телефонной линии с разной скоростью, возникают искажения, связанные с фазовой задержкой. В том случае если характеристический импеданс абонентской линии неравномерен по всей ее длине (что может произойти, например, вследствие использования вставок кабеля с проводами различного сечения и при разнообразных кабельных повреждениях), может произойти отражение передаваемого сигнала (так называемые потери на отражение), оказывающие отрицательное влияние на сложные схемы модуляции.

Но и это не все. Для предотвращения проникновения в линию помех от внешних источников, появления шумов и перекрестных помех «пара» должна иметь хорошую симметрию между проводами, а также между каждым из них и «землей». Плохая симметрия может вызвать не только искажения, но и шумы и перекрестные помехи. Причем проблемы последней группы становятся все более серьезными по мере увеличения частоты.

Линии подвержены шумам и помехам нескольких видов. К ним относят: «белый шум», перекрестные помехи на ближнем и дальнем конце линии, радиочастотные помехи и импульсные шумы.

«Белый шум» обычно становится проблемой, когда к телефонной линии подключено различное электронное оборудование, например кодеры-декодеры, мультиплексоры и т. п. Технические параметры такого оборудования должны быть такими, чтобы поддерживать отношение сигнал/шум в допустимых пределах. Перекрестные помехи появляются, когда сигналы, передаваемые по одной паре проводов, наводятся в соседней. Эта проблема становится важной при значительной скорости передачи данных, и особенно в том случае, когда по большому количеству абонентских линий в пределах одного кабеля организована высокоскоростная передача данных. Степень воздействия перекрестных помех на хDSL-систему зависит от качества кабеля, количества используемых в нем пар и частотного диапазона, в котором передается сигнал. И наконец, импульсные помехи, вносимые различными электромагнитными устройствами, например линиями питания, трансформаторами и т. п. Очевидно, что чем длиннее линия, тем в большей степени она подвергается воздействию помех. Причем опыт работы с dial-up на отечественных линиях подсказывает, что импульсные помехи могут привести к появлению проблем не только с высокоскоростной, но и с низкоскоростной передачей данных и телефонией.

В рамках статьи мы не имеем возможности все указанные факторы «разложить по полочкам», оценить степень их мешающего воздействия и прокомментировать результаты на примере аудита нескольких реальных линий. Кроме того, пользователь может никогда и не столкнуться с проблемами, связанными с качеством линии, – в большинстве случаев их решит оператор за время от получения заявки абонента до подтверждения им готовности предоставить услугу.

Так что же представляют собой технологии xDSL?

Пополняемое семейство технологий DSL (Digital Subscriber Line, цифровая абонентская линия) является достаточно новым и позволяет эффективно утилизировать полосу пропускания медных телефонных линий. Благодаря многообразию xDSL пользователь может выбрать для себя подходящий вариант по скорости приема/передачи данных – от 32 Kbps до более чем 50 Mbps. И в первую очередь выбор будет основываться на типе и количестве имеющихся у пользователя пар, их качестве и протяженности. При этом следует определиться с необходимостью одновременного использования и аналоговой телефонной связи, и цифровой высокоскоростной передачи данных по одним и тем же линиям, соединяющим телефонные станции с абонентами.

Попробуем классифицировать представителей данного семейства и определить, что из полезного для нас скрывается за «иксом» с точки зрения занимаемого технологией диапазона частот в кабеле и обеспечиваемого максимального расстояния.

На данный момент все многообразие устройств можно разделить на два класса: симметричные и несимметричные. Первые, как правило, требуются крупным компаниям для налаживания равноправного обмена. Например, SHDSL-оборудование изначально нацелено на решение задач, требующих высокой надежности передачи данных с гарантированным качеством обслуживания. Передачи симметричных потоков данных в обе стороны необходимы, например, при многоканальном голосовом обмене и для видеоконференц-связи. Вторые отражают суть работы с IT-технологиями мелких компаний, филиалов, удаленных офисов и частных пользователей – большая часть трафика загружается из Сети, от клиента зачастую исходят лишь запросы на получение информации и отсылаются квитанции-подтверждения. Поэтому вполне закономерно, что по числу подключенных клиентов ADSL стала наиболее востребованной и массовой технологией широкополосного удаленного доступа в мире.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line, асимметричная цифровая абонентская линия) является технологией, позволяющей превратить витую пару телефонных проводов в тракт высокоскоростной передачи данных.

Схема подключения по технологии ADSL довольно проста. На окончаниях действующей телефонной линии устанавливаются специальные устройства (сплиттеры) – на АТС и в офисе (квартире) абонента. На дальнем конце абонентского окончания должен располагаться так называемый мультиплексор доступа ADSL – DSLAM. Этот мультиплексор выделяет подканалы из общего и отправляет голосовой подканал на АТС, а высокоскоростные каналы данных – на маршрутизатор, подсоединенный к мультиплексору.

К абонентскому сплиттеру подключают обычный аналоговый телефон и клиентский ADSL-модем, который может выполнять функции маршрутизатора (router) или моста (bridge) между локальной сетью абонента и пограничным маршрутизатором провайдера.

Одно из главных преимуществ технологии ADSL по сравнению с аналоговыми модемами и протоколами ISDN HDSL и SHDSL – то, что поддержка голоса никак не отражается на параллельной передаче данных по двум быстрым каналам. Это связано с тем, что ADSL основана на принципах разделения частот, благодаря чему голосовой канал надежно отделяется от двух других каналов передачи данных.

Оборудование ADSL, размещенное на АТС, и абонентский ADSL-модем, подключаемые к обоим концам телефонной линии, образуют три группы каналов (три поддиапазона) передачи данных и телефонии: высокоскоростную из сети в компьютер (скорость – от 32 Kbps до 8 Mbps); скоростную из компьютера в сеть (скорость – от 32 Kbps до 1 Mbps) и простой канал телефонной связи, по которому передаются обычные телефонные разговоры.

В рамках первых двух групп для передачи данных используется устойчивая к узкополосным помехам и шумам технология DMT (см. выше), в соответствии с которой вся свободная от телефонии полоса (от 26 kHz до 1,1 MHz для базовой технологии и до 2,2 MHz для ADSL2+) делится на элементарные каналы шириной немногим более 4 kHz, и разные несущие одновременно переносят различные части передаваемых данных. Величина максимально достижимой скорости передачи/приема данных при этом, повторимся, зависит от длины и качества телефонной линии.

Алгоритмы, алгоритмы…

Основные положения метода модуляции DMT (Discrete Multi Tone) были сформулированы и запатентованы специалистами Amati Communications еще в начале 1990-х гг. С 1993 г. технология стандартизирована ANSI в качестве метода линейного кодирования для систем передачи данных. Сложности технической реализации этого метода на первоначальном этапе развития DSL-технологий ограничивали область его возможного применения. Однако на настоящий момент DMT является одной из основных схем модуляции для технологий ADSL и VDSL.

DМТ использует не одну, а группу частот несущих колебаний. Весь расчетный частотный диапазон линии делится на несколько участков шириной по 4,3125 kHz. Каждый из них используется для организации независимого канала передачи данных. На этапе проверки качества линии передатчик, исходя из уровня помех в частотном диапазоне участка, для каждого из этих каналов выбирает подходящую модуляционную схему. На «чистых» каналах с малым уровнем шумов могут быть использованы «продвинутые» методы модуляции с высоким уровнем, например QAM 64, на более зашумленных участках – попроще, типа QPSK. Такой принцип регулирования скорости обмена позволяет наиболее точно согласовывать параметры модулированного сигнала с параметрами линии, по которой он будет передаваться. При передаче данных информация распределяется между независимыми каналами пропорционально их пропускной способности, приемнику остается выполнить операцию демультиплексирования и восстановить исходный информационный поток.

Модемы и шлюзы доступа, первые впечатления

Базовые модели модемов, взятые нами в качестве «хардверной» иллюстрации к теме широкополосного доступа, оказались весьма схожими по основному набору реализуемых функций. Их главная задача – обеспечить организацию взаимодействия между оборудованием провайдера и внутренней сетью как в режиме моста, так и в режиме маршрутизатора. Их «старшие братья», несколько более продвинутые устройства тех же линеек, были собраны с той целью, чтобы продемонстрировать, как в рамках одной «коробочки» можно решить задачу не только «последней мили», но и «последних футов», – подключить к ним все многообразие типовых устройств с различными интерфейсами. Забегая вперед, следует признать, что и при апробации модемов на тестовой ADSL-линии с фиксированной полосой нисходящего/восходящего трафика (256/128 Kbps), выбранной нами среди предлагаемых тарифных планов, были получены практически одинаковые результаты по скорости и задержкам при доступе к различным серверам Сети. Этот факт позволяет лишний раз подчеркнуть: скорость доступа должна соответствовать задачам, решаемым с его помощью.

С точки зрения ADSL-параметров модемами как минимум обеспечивалась поддержка протоколов связи G.DMT (8/1 Mbps), G.Lite (1,5 Mbps/512 Kbps) и алгоритма автоматического согласования протокола и скорости в соответствии с G.Hs. Не очень отличались друг от друга и списки базовых установок ATM-параметров. Во внутренней LAN все модемы позволяли воспользоваться механизмами статической или динамической адресации подключаемых устройств.

Несколько больше различий обнаружилось в перечне настроек системы обеспечения безопасности. В данном случае «обязательная программа» включала в себя возможности по организации трансляции адресов/портов (NAT/PAT) и контроля за доступом на основе элементарных правил фильтрации трафика.

Для всех устройств предусмотрено как минимум два основных варианта администрирования: по HTTP-протоколу и с использованием Telnet. Отметим, что процесс конфигурирования с помощью Web-браузера представляется нам более легким из-за присутствия в меню пункта «мастер настроек», позволяющего пройти все основные этапы за несколько минут. Фактически со стороны телефонной линии потребовалось правильно выбрать режим работы (Router/Bridge), инкапсуляцию (PPPoE), значения VPI (Virtual Path Identifier, идентификатора виртуального пути) и VCI (Virtual Channel Identifier, идентификатора виртуального канала), определить требования к поддержке ATM QoS, указать мультиплексирование на базе LLC и для доступа к провайдеру без ошибок ввести записанные в договоре на услуги логин и пароль. Хотя, как это уже было замечено в одной из предыдущих статей, на данный момент в большинстве случаев пользователю не придется повторять наш путь – абонентское оборудование, как правило, настраивается провайдером, проверяется и выдается уже в готовом для подключения к линии виде. Поэтому нам остается лишь обратить внимание читателей на некоторые особенности представленных моделей и отметить наиболее яркие моменты их эксплуатации.

Кроме обеспечения защиты сетей SOHO-пользователей от атак из Интернета с помощью NAT, D-Link DSL-500T поддерживает VPN в режиме pass-through. Виртуальный сервер применяется для перенаправления сервисов на несколько серверов. Маршрутизатор может быть настроен таким образом, что отдельные FTP, Web и игровые серверы будут совместно использовать один, видимый извне, IP-адрес и в то же время останутся защищены. В ряде случаев, например для нужд электронной коммерции, понадобится перенаправить входящие пакеты из Сети на определенный сервер или рабочую станцию. Организовать этот процесс можно с помощью режима DMZ, который при грамотной настройке не снижает безопасность внутренней локальной сети. В отличие от собственно модема D-Link DSL-G604T дополнительно оснащен 4-портовым коммутатором и беспроводным интерфейсом стандарта 802.11g, для которого обеспечивается три метода организации безопасности беспроводной сети: WEP, 802.1X и WPA. Настройка устройства не вызвала проблем: так, входящие в состав меню пункты выполнены по стандартным для этого вендора логическим схемам, неоднократно описанным на страницах нашего журнала для маршрутизаторов и точек доступа.

Линейка ADSL-устройств под торговой маркой Dynamix начинается младшей и наиболее простой моделью Dynamix UM-A , позволяющей организовать доступ в Сеть как будучи подключенной по Ethernet к внутренней LAN, так и непосредственно к порту USB 1.1 компьютера. Работая с этим устройством, мы обратили внимание на достаточно оригинальное, сведенное в табличную форму представление информации о результатах анализа состояния модема и о прохождении диагностических тестов, причем рядом с каждой отметкой находился пункт вызова контекстной справки с рекомендациями по устранению возможных ошибок. В отличие от остальных рассмотренных нами устройств подробные данные журнала работы модема можно сохранить в виде текстового файла. Оригинальность логики администрирования проявилась и в достаточно нетривиальной ситуации: после всех настроек модемы настоятельно рекомендуется перегрузить, и если в моделях от D-Link и ZyXEL для этого существуют отдельные пункты меню, то в устройствах Dynamix без перезагрузки из режима, например, «мастера настроек» к пунктам расширенного меню перейти просто не удастся.

Хотя перед нами не ставилась задача отследить все многообразие линеек всех вендоров, присутствующих на ADSL-рынке Украины, нелишним будет отметить, что в линейке продуктов Dynamix недавно появился достаточно оригинальный продукт – ADSL-маршрутизатор DYNAMIX UM-A4/PL с 4-портовым коммутатором и поддержкой не требующей разрешения от органов радиочастотного надзора технологии передачи данных по сетям питания – PowerLine, позволяющей избежать прокладки дополнительных проводных коммуникаций, к примеру, во временном офисе.

Семейство устройств от ZyXEL было представлено моделью ADSL-to-LAN начального уровня ZyXEL OMNI ADSL LAN EE и решением класса «все в одном» – шлюзом ZyXEL P-662HW, ориентированным на создание базовой сетевой инфраструктуры офисов и филиалов компаний. Ввиду того что со стороны АТС у провайдера, как нам стало известно, установлен DSLAM от этого же производителя, мы невольно приняли работу OMNI ADSL LAN EE за образец, а остальные устройства стали сравнивать с ним, ожидая проявления «межвендорского антагонизма». К чести всех участников обзора, ни в одном из случаев подобного заметить не удалось, что является дополнительным подтверждением того, что разработчиками этих компаний соблюдались требования, изложенные в основных стандартах и рекомендациях на ADSL.

ZyXEL Prestige-662HW представляет собой сочетание модема ADSL2+ с 4-портовым коммутатором и беспроводной точкой доступа по IEEE 802.11g+; его особенность – усиленные функции безопасности. К ним, помимо привычных средств, следует отнести межсетевой экран с контролем состояния SPI (Stateful Packet Inspection), средства для организации VPN-туннелей (функции IPSec VPN, до 20 туннелей с возможностью ручного управления ключами/IKE, аппаратной поддержки DES/3DES/AES и механизмов аутентификации SHA-1/MD5 с аппаратным шифрованием данных по протоколам DES и 3DES). Вдобавок ко всему в микропрограмму интегрирован антивирусный фильтр с небольшой поисковой базой.

Модем поддерживает режим автоматической настройки на провайдера и локальную сеть (Zero Configuration). Кроме привычного способа настройки шлюза через LAN, получить доступ к устройству оказалось возможным через гнездо CON/AUX, причем в другом режиме переключателя с его помощью, по утверждению разработчика, можно организовать резервирование ADSL-соединения. При использовании «родных» беспроводных адаптеров ZyXEL G-360 EE и G-162 EE, работающих по протоколу 802.11g+, гарантируется взаимодействие на скоростях до 100 Mbps, с устройствами других вендоров – «обычные» 54/11 Mbps. Соединения защищаются по WEP/WPA с возможностью организации аутентификации в соответствии с IEEE 802.1x, RADIUS.

Интересно, что для подключения к широкополосному доступу помещений, подключенных к пульту вневедомственной охраны, ZyXEL выпускает модемы с расширением Annex B, допускающие беспрепятственную работу одновременно голосового, широкополосного цифрового доступа и охранного (или ISDN) каналов.

Выводы

Итак, принять решение о том, стоит ли доверять «телефонной меди», не такая уж сложная задача. C технологической точки зрения основными аргументами «за» для перехода на широкополосный хDSL- и, в частности, на ADSL-доступ станут следующие.

Во первых, возможность использования для ADSL уже существующей линии. После установки модемов ADSL вы получаете постоянное соединение, готовое к работе в любой момент.

И во-вторых, высокая скорость передачи данных. В ближайшие годы можно ожидать увеличения скорости нисходящего потока до 48–52 Mbps, а восходящего – до 3–4 Mbps. Уже сегодня базовая технология ADSL позволяет провайдерам предоставлять своим пользователям услуги, скорость передачи данных которых более чем в 100 раз превышает скорость аналогового модема. В отличие от кабельных цифровых сетей, в среде которых происходит разделение доступной полосы пропускания между всеми потребителями, технология ADSL предусматривает, что линия задействована только одним пользователем.

Помимо грядущего изменения функциональности персонального доступа в Сеть, спрос на broadband будут формировать и многочисленные онлайн-сервисы, количество которых за последний год увеличилось в несколько раз. Среди них прежде всего цифровое телевещание, Video-on-Demand, а также доступ к видеотекам с качественным контентом большого объема. Даже несмотря на неполную востребованность скоростей широкополосных соединений, которая наблюдается сегодня, спрос на хDSL-продукцию продолжает расти. И если пока для частных пользователей ее основное предназначение – копирование файлов с одного ПК на другой или обращение к игровым и медиасерверам провайдера, то с распространением бытовой техники новых поколений быстро появятся новые сферы применения. Рост продаж домашней аудио- и видеоэлектроники, способной воспроизводить контент в потоковом режиме, неизбежно ужесточит требования к пропускной способности сетевых соединений.

В итоге, по оценкам JupiterResearch, к 2009 г. подавляющему большинству пользователей домашних сетей будет необходима пропускная способность не менее чем 57 Mbps, а Yankee Group утверждает, что к 2008 г. объемы продаж сервисов, построенных на базе broadband, достигнут отметки 475 млрд долл. (itc.ua/19633). Интересно, какая же доля в этом будет принадлежать Украине?

Редакция благодарит представительства D-Link и ZyXEL, компанию «Вектор» за помощь в подготовке материала, а также компанию «Интер-Телеком» за предоставленный тестовый ADSL-доступ 256/128 Kbps

В тезисах избирательных программ нынешних кандидатов в президенты США встречаются и такие, как «количество подключений к Интернету однозначно свидетельствует об уровне конкурентоспособности штата на национальном рынке и страны в целом на мировом». Поэтому неудивительно, что одним из пунктов предвыборной программы является 100% охват США широкополосными сетями к 2007 году.

оссия в целом значительно отстает от Америки в области информационных технологий, однако даже в Москве, где сосредоточено большинство пользователей российского Интернета, ситуация вряд ли хоть в чем-то дотягивает до общемировой. Хотя по своему экономическому уровню и доходам населения Москва вроде бы вполне способна составить конкуренцию отдельным странам цивилизованного мира и часто признается в различных рейтингах одним из самых дорогих городов планеты.

Но в этом смысле москвичам гордиться нечем: ситуация с широкополосным доступом в столице разительно отличается от той, что сложилась даже в таких странах, как Эстония, Польша, Венгрия или Словения. В Эстонии, например, на один с небольшим миллион жителей — 40 тыс. ADSL-каналов, в Польше и Венгрии насчитывается по несколько сотен тысяч таких каналов, а в десятимиллионной Москве даже после радикальных инициатив компании «МТУ-Интел» количество ADSL-каналов едва перевалило за 30 тыс.

Что уж тут говорить о таких развитых странах, как Южная Корея, где число пользователей Интернета превышает 20 млн., причем почти половина из них охвачена высокоскоростными подключениями: Ethernet — 300 тыс., CATV — 1 млн., ADSL — свыше 2 млн., VDSL — около 4 млн.

Сегодня в США осталось не более 15% частных и не более 10% корпоративных пользователей коммутируемого доступа (Dial-Up). У нас же наиболее распространенным способом доступа в Интернет по-прежнему остается Dial-Up, и даже в Москве им пользуются свыше 80% частных абонентов и более 40% корпоративных.

При этом, по прогнозам большинства аналитических агентств, в России до 2007 года доля Dial-Up в общем количестве подключений к Интернету все еще останется доминирующей, причем с 95% показателем. И даже в корпоративном сегменте, хотя соотношение коммутируемых соединений и широкополосного доступа будет приблизительно равно, сохранится преобладание первых.

Таким образом, общее количество широкополосных подключений по всем технологиям, которые можно себе представить: и DSL, и кабельное телевидение, и Ethernet, и радиодоступ, — по самым оптимистичным прогнозам, к 2007 году не превысит 5%.

Как же будут делиться эти 5%? Что будет преобладать — Ethernet, DSL или кабельные сети? Подавляющее большинство аналитиков, прогнозируя ситуацию до 2007 года, говорят, что большая часть широкополосных подключений не только в Москве, но и по всей России будет строиться именно на базе ADSL. Все остальные технологии не смогут конкурировать с ADSL и в совокупности дадут минимальное количество подключений.

Понятно, что на основе этого прогноза будут определять свою дальнейшую деятельность бизнесмены и инвесторы. Дело в том, что инфраструктура для ADSL-соединения не требует значительных капиталовложений — медная пара как физическая основа для последней мили лежит в городах уже более пятидесяти лет. Проблема здесь только в организации этого бизнеса и в доступе к медным линиям и кабельному ресурсу. Как известно, более половины всех телефонных линий в России монопольно принадлежит «Связьинвесту», который не торопится привлекать сторонних провайдеров, снижать тарифы и внедрять новые услуги для увеличения количества абонентов. Таким образом, все зависит от того, насколько владельцы этой инфраструктуры будут информированы о необходимости развития широкополосного доступа в Интернет и в какой степени альтернативным провайдерам удастся получить доступ к телефонным линиям. В московском регионе эта проблема решена созданием единого оператора цифровой фиксированной связи — компании «Комстар — Объединенные Телесистемы», которая появилась в результате объединения трех крупнейших операторов — «МТУ-Информ», «Комстар» и «Телмос». Интернет-провайдер «МТУ-Интел» с принадлежащей ему компанией «Голден Лайн» стал дочерней компанией объединенного оператора, а одним из стратегических партнеров объединенной компании является ОАО «Московская городская телефонная сеть».

Конечно, если бы это осуществлялось в рамках какой-нибудь президентской программы, как, например, в США, то процесс, безусловно, сдвинулся бы с мертвой точки. Ведь технология ADSL особенно хороша тем, что позволяет эффективно использовать существующий кабельный ресурс, который затем можно хорошо смасштабировать.

Сегодня важнее всего продемонстрировать пользователям преимущества постоянного Интернет-соединения и оторвать их от Dial-Up. А потом на конкурентной основе можно будет развивать и другие методы широкополосного доступа.

Что касается цен на услуги, то и здесь ADSL находится в привилегированном положении по сравнению с другими методами доступа, поскольку прибыль ADSL-провайдеров напрямую зависит от количества абонентов, а не от компактности их нахождения.

Так, например, если Ethernet-сети снизят тарифы в два раза, то основной проблемой у них будет не то, насколько это увеличит их абонентскую базу, а способность оплатить развитие сети, которое потребуется для подключения всех желающих. Уже сегодня желающих больше, чем физически могут подключить многие домовые сети.

То же самое справедливо и для кабельных сетей. Снизить стоимость подключения одного абонента к Интернету по такой сети можно только после того, как будет построена кабельная инфраструктура, а это требует колоссальных инвестиций. Впрочем, построение любой инфраструктуры с нуля стоит очень больших денег.

В будущем, конечно, возможно появление крупных операторов, которые смогут построить и Ethetnet-сети, и кабельные коммуникации. Можно даже предположить, что это произойдет довольно скоро, но не раньше, чем пользователи осознают преимущества постоянного Интернет-доступа.

Каждая из перечисленных технологий имеет как свои достоинства, так и недостатки. Говорить о том, что какая-то из них абсолютно превосходит все прочие, нельзя. Ethernet по IP — это универсальный транспорт, тогда как коаксиал сетей кабельного телевидения — более естественная среда для видеоприложений, но начинать развитие широкополосных сетей для скорейшего прочувствования пользователями их возможностей разумнее все же с DSL-технологий.

Следует также отметить, что немаловажную роль в расширении Интернет-доступа будет играть доступность и простота оплаты услуг. Опыт развитых стран, таких как США, Канада или Южная Корея, показывает преимущества неограниченного (безлимитного) доступа в Интернет. В Германии, например, Deutsche Telekom с июля 1999-го по сентябрь 2000 года пытался развивать ADSL без безлимитных тарифов (то есть только по оплате трафика), однако за целый год там не смогли наскрести и 100 тыс. абонентов, а когда осенью 2000 года они наконец сдались и ввели тарифы с неограниченным трафиком, то ежегодный приток абонентов превысил 1 млн. ADSL-каналов. Сегодня в Германии 4,5 млн. ADSL-линий, и она лидирует в Европе по этому виду широкополосного доступа.

Недавно примеру Германии последовала московская компания «МТУ-Интел», которая эффектно снизила цены на свой ADSL-доступ в Интернет, чем буквально обвалила рынок. В рамках проекта «Стрим» (http://www.stream.ru/) появился тариф «Стрим Нео+» (неограниченный по времени и трафику доступ за 20 долл. в месяц), и реакция пользователей не заставила себя ждать — практически на следующий день выстроились очереди в офисах «МТУ-Интел».

Кстати, по прогнозам аналитиков, хотя в абсолютном выражении количество широкополосных подключений в Москве и Санкт-Петербурге к 2007-2008 годам будет по-прежнему больше, чем совокупное количество подключений по всем остальным городам, но динамика развития регионов опередит столичную. Уже сейчас в ряде крупных городов количество подключений возрастает гораздо более высокими темпами, чем в обеих столицах. По всей России крупные операторы активно строят сети передачи данных на основе технологии DPT/RPR и MPLS, устанавливают на АТС концентраторы абонентского доступа DSL и оперативно подключают пользователей.

Кроме того, если в прежние годы мы сетовали на свою бедность и оправдывали отсутствие выхода в Интернет нехваткой компьютеров, то теперь их стало вполне достаточно — более десятка миллионов, и каждый год население приобретает еще свыше 2 млн. ПК. Между тем не секрет, что в странах Юго-Восточной Азии большой процент подключенных к Интернету составляют люди, не имеющие домашнего компьютера, а использующие для доступа в Сеть простое устройство — Set Top Box, которое наряду с доступом в Интернет предоставляет возможность пользоваться разнообразными дополнительными сервисами.

и USB-интерфейсами. Эта тайваньская «мыльница» SpeadStream 5667 от компании Efficient Networks по габаритам напоминает обыкновенный аналоговый модем, а по дизайну — младшие модели Cisco Systems

Технология xDSL

Действительности хDSL представляет собой семейство технологий, способных значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети за счет современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. Таким образом, DSL уживается на одной линии с обычной аналоговой и даже цифровой (ISDN) телефонной аппаратурой.

В обобщенной аббревиатуре для технологий xDSL значок «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию (Digital Subscriber Line). Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те, что доступны даже лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Более того, многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре.

Существуют следующие DSL-технологии:

• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия) позволяет передавать данные пользователю со скоростью до 8,192 Мбит/с, а от пользователя — до 768 Кбит/с. ADSL является наиболее популярной технологией семейства xDSL. Поскольку эта технология была разработана для использования индивидуальными пользователями или в небольших офисах, то наряду с организацией высокоскоростной передачи данных она сохраняет аналоговую телефонную связь по данной абонентской линии;
• ADSL G.lite — вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю и со скоростью до 384 Кбит/с от пользователя к сети, так и симметричный режим передачи со скоростью до 384 Кбит/с в обоих направлениях передачи. Это версия ADSL с более низкой скоростью передачи, так как она не имеет разделительного фильтра-сплитера (Splitter) на стороне абонента, что приводит к уменьшению пропускной способности линии ADSL G.Lite вследствие повышения уровня помех;
• DDSL (DDS Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия DDS) — вариант широкополосной DSL, обеспечивающий доступ по технологии Frame Relay со скоростью передачи данных от 9,6 до 768 Кбит/с;
• IDSL (цифровая абонентская линия ISDN) — недорогая испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с;
• HDSL (High Speed Digital Subscriber Line) — высокоскоростная цифровая абонентская линия с более высокой скоростью передачи, что позволяет организовать передачу со скоростью выше 1,5 Мбит/с (стандарт США Т1) или выше 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях, как правило, по двум медным парам;
• SDSL (Simple Digital Subscriber Line — симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной медной паре) — известны две модификации этого оборудования: MSDSL (многоскоростная SDSL) и HDSL2, имеющие встроенный механизм адаптации скорости передачи к параметрам физической линии;
• VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) — обеспечивает скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/с.

Все эти технологии предоставляют высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии, но предназначены для достижения различных целей и для удовлетворения разных потребностей рынка. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой не более чем теоретические модели, а третьи стали уже широко используемыми стандартами. Основным отличием данных технологий друг от друга являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.

Инсталляция DSL

ля инсталляции DSL необходимы доступ к кабельной телефонной сети и установка DSL-модемов. Для использования полосы более высоких частот, чем спектр речевого сигнала, оборудование xDSL должно быть установлено на обоих концах линии (один модем устанавливается у абонента, а другой — на телефонной станции), а сама линия должна обеспечивать физическую возможность передачи сигнала в необходимой полосе частот.

Это означает обязательное удаление с линии всевозможных устройств, ограничивающих полосу пропускания, и устранение нарушений при прокладывании телефонной проводки. В первую очередь телефонная линия не должна быть спаренной и на ней не должно быть установлено никакого специального оборудования типа аппаратуры для уплотнения телефонных каналов, блокираторов, устройств защиты от прослушивания, устройств охранной сигнализации и т.п.

Кроме того, в телефонных кабелях иногда встречается так называемые распарка (перепутанные между различными парами жилы), которая делает невозможным использование xDSL, оставаясь почти незаметной для обычной аналоговой телефонии. Еще одной, хотя и довольно редкой, причиной сильных затуханий на высоких частотах могут быть оставшиеся на линиях пупиновские катушки, которые прежде использовались для выравнивания частотных характеристик линии в области звуковых частот. И наконец, необходимо ограничение числа и протяженности параллельных отводов от абонентского кабеля.

Помимо этого может потребоваться изменение существующей трассы проводки для ее удаления от источников наводок (силовой проводки, ламп дневного света, диммеров и т.п.). Лучшие результаты, конечно, достигаются в том случае, когда проводка от ввода в здание до модема выполнена отдельным сетевым кабелем UTP-5 (витой парой), а не привычным плоским проводом (ТРП, то есть «лапшой»).

Модем автоматически анализирует линию и настраивает соединение за считанные секунды. Данный процесс не прекращается и во время соединения, так как модем компенсирует происходящие в линии изменения (например, связанные с изменением температуры). Современные DSL-модемы используют усовершенствованные алгоритмы цифровой обработки сигнала и осуществляют автоматическую коррекцию приема/передачи, устраняя искажения, вносимые линией. На скорость передачи данных оказывает влияние и длина линии, которая зависит от сечения жил кабеля, типа изоляции и общего уровня присутствующих в линии помех.

Абонентские линии местных телефонных сетей, как правило, работают уже многие десятки лет. Поэтому обязательной является предварительная оценка возможности работы этих линий на высоких частотах, соответствующих рабочим скоростям линий xDSL. Данный вид работ обычно выполняется после того, как оператор получит заказ на предоставление услуги. Цель — определение пропускной способности и устойчивости работы канала. Проверку телефонной линии на возможность подключения DSL-модема (то есть на техническую возможность использования DSL-технологий) должны выполнять квалифицированные специалисты. От абонента требуется только показать, где проходит телефонная проводка, и отключить от сети все телефонные аппараты. В условиях массового внедрения технологий xDSL необходимы автоматизированные методы контроля пригодности существующих абонентских линий для высокоскоростного доступа к услугам сети, однако весомой поддержкой при решении этой проблемы является наличие во многих модемах xDSL встроенных функций диагностики параметров используемых абонентских линий (таких как затухание сигнала, коэффициент ошибок, запас по шумам и т.д.). Для ADSL может использоваться тестер, имеющий встроенный эмулятор модема, тогда как в случае других технологий без установки оборудования не обойтись. Иногда в результате измерений обнаруживается, что хотя телефонная линия пользователя и может быть использована для DSL-технологий, но не позволяет реализовать всю доступную для этих технологий полосу пропускания.

Частотный разделитель (Splitter), предназначенный для разделения низкочастотного сигнала обычной телефонной связи (спектра голосовых сигналов) и высокочастотного цифрового сигнала ADSL

Кроме того, в отличие, например, от традиционного коммутируемого доступа, процедура подключения DSL-канала включает дополнительный этап, связанный с подготовкой линии пользователя на АТС (ее должны переключить на цифровое оборудование). Дальнейшая настройка линии производится абонентом самостоятельно или при помощи специалистов провайдера.

Итак, процедура подключения «классического» ADSL проходит в два этапа. Сначала к абоненту выезжает технический специалист, производящий измерение параметров телефонной линии и определяющий техническую возможность использования на ней ADSL-технологии (бесплатно). Затем, в случае положительного результата, после проведения необходимых работ на АТС (отдельная строка оплаты) пользователь покупает комплект оборудования — ADSL-модем, а если необходимо, то и сплитер. После этого можно настроить оборудование самостоятельно или оплатить визит инженера, который установит и настроит модем, а также проверит на нем работоспособность канала. И наконец, после подписания акта приемки абонент может сполна насладиться высокоскоростной «выделенкой».

Что касается выбора ADSL-модема, то лучше воспользоваться советами провайдера или купить необходимые устройства непосредственно у него. Сплитер представляет собой пассивное устройство, не требующее питания, и используется для коммутации ADSL-модема и обычного телефона для того, чтобы обычная телефонная связь могла осуществляться по стандартной общепринятой схеме. Он представляет собой фильтр низких частот, который предназначен для разделения низкочастотного сигнала обычной телефонной связи (спектр голосовых сигналов) и высокочастотного сигнала ADSL. Фактически сплитер осуществляет разделение спектра сигнала, поступающего по линии DSL, что позволяет передавать по одной линии и компьютерные цифровые сигналы, и аналоговые сигналы телефонной связи (то есть человеческий голос). Спектр частот ADSL обычно начинается с частоты 25 кГц, поэтому полоса частот от 4 до 25 кГц используется сплитером в качестве переходной. Таким образом, сплитер позволяет подключить к одной линии и компьютер, и телефонное оборудование. Конструктивно сплитер представляет собой блок, имеющий три гнезда: одно — для подключения модема ADSL, другое — для подключения телефонного оборудования, а третье — для подключения к линии АDSL.

В некоторых случаях сплитер устанавливается на телефонной линии по обеим сторонам (как на стороне абонента, так и на стороне телефонной станции), но в ADSL G.Lite сплитер устанавливается только на телефонной станции, что позволяет обойтись без услуг технического персонала при установке ADSL-модема в помещении пользователя: модем можно подключить в любую телефонную розетку. Правда, в последнем случае в телефонные розетки все равно лучше поставить микрофильтры, удаляющие высокочастотные помехи.

Как работает ADSL

з вышеизложенного следует, что, имея ADSL-модем, вы можете одновременно говорить по телефону или передавать факс и находиться в Интернете. Помимо очень высокой скорости передачи данных ADSL-модемы имеют еще одно важное преимущество по сравнению с аналоговыми. В отличие от аналоговых модемов, для нормальной работы которых требуется набор номера модема адресата, линия ADSL подключена постоянно, поскольку при отсутствии информации она не занимает ресурсы сети (то есть работает в режиме Always On). Это означает отсутствие необходимости ввода специального пароля, отсутствие сигнала занятости, отсутствие необходимости ожидания соединения и т.п. К тому же по сравнению с домовыми сетями и кабельным телевидением ADSL-соединение, как правило, индивидуально, а скорость передачи данных не снижается из-за конкуренции между пользователями по использованию каналов данных. А что касается простоты инсталляции на стороне абонента, то здесь ADSL может поспорить и с Dial-Up. ADSL-модем (внутренний или внешний), по виду похожий на аналоговый, просто вставляется в телефонную розетку, затем настраивается доступ в Интернет — и всё работает. И не нужно сверлить стены, тянуть кабели, заводить их под плинтусы и портить красоту свежеотремонтированной квартиры.

При работе ADSL полоса пропускания телефонной линии разделяется на два частотных диапазона. Полоса частот ниже 4 кГц используется для обычной (голосовой) телефонной связи, а вся доступная полоса частот выше указанной частоты служит для передачи данных. Это позволяет одновременно использовать телефонную линию как для телефонных разговоров, так и для передачи данных. Цифровая линия в этом случае называется асимметричной, поскольку для приема данных выделяется более широкая полоса частот, чем для их передачи. Скорость передачи данных по направлению к пользователю может варьироваться в пределах с 128 до 8,192 Мбит/с (индустриальным стандартом является 1,5 Мбит/с), а скорость передачи данных по направлению от пользователя — от 16 до 768 Кбит/с. Скорость зависит от многих факторов — от качества телефонного кабеля, АТС пользователя, соответствующего оборудования и тарифного плана провайдера. Так, например, популярный сегодня тариф «Стрим Нео» компании «МТУ-Интел» (http://www.stream.ru) обеспечивает скорость передачи данных в направлении к пользователю до 160 Кбит/с, а скорость передачи данных по направлению от пользователя — до 128 Кбит/с. Подобная асимметрия на самом деле довольно удобна, поскольку большинство пользователей Интернета получают из Сети значительно больший объем данных, нежели передают сами, и объясняется это тем, что сигнал от пользователя в Сеть передается на более низких частотах, чем сигнал от Сети к пользователю.

хDSL представляет собой семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала. В аббревиатуре xDSL символ "х" используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию DSL (Digital Subscriber Line). Технологии хDSL позволяет передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже самым лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Более того, многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Существующие типы технологий хDSL, различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных.

Технологии хDSL являются наиболее практичным решением, направленным на максимальное увеличение объема данных, передаваемых по существующим телефонным линиям. Применение технологий хDSL для высокоскоростного доступа к услугам сети особенно примечательно тем, что эти технологии используют в качестве среды передачи существующую кабельную инфрастуктуру местных телефонных сетей. Это позволяет провайдерам услуг экономить значительные средства и более быстро (и по разумной цене) создавать для своих абонентов большое количество новых служб передачи данных. Поскольку технологии хDSL работают по стандартным АЛ, то данная система имеет решающее значение для расширения пропускной способности в самом "узком" месте - "последней миле" существующей телефонной сети.

Для инсталляции DSL вы должны иметь доступ к кабельной телефонной сети. DSL модемы устанавливаются на обеих концах телефонной линии: один модем устанавливается у абонента, а другой -на телефонной станции.

В отличие от более ранних технологий использования медной телефонной линии, системы хDSL не требует ручной настройки при установке. Модем автоматически анализирует линию и настраивает соединение за считанные секунды. Данный процесс продолжается и во время соединения, так как модем компенсирует происходящие в линии изменения (например, связанные с изменением температуры). Модемы используют усовершенствованные алгоритмы цифровой обработки сигнала (DSP), которые создают математические модели искажений, вносимых линией, и осуществляют автоматическую коррекцию. На скорость передачи данных оказывает влияние длина линии, которая зависит от сечения жил кабеля, типа изоляции и уровня присутствующих в линии помех.

К основным типам xDSL относятся ADSL, HDSL, RADSL, SDSL и VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии. Существующие технологии xDSL разработаны для достижения определенных целей и удовлетворения определенных нужд рынка. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой просто теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами. Основным различием данных технологий являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.

Существуют следующие DSL технологии:

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия): вариант DSL, позволяющий передавать данные пользователю со скоростью до 8,192 Мбит/с, а от пользователя со скоростью до 768 Кбит/с.

DDSL (DDS Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия DDS): вариант широкополосной DSL, обеспечивающий доступ по технологии Frame Relay со скоростью передачи данных от 9,6 Кбит/с до 768 Кбит/с.

ADSL G.lite : вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю, и со скоростью до 384 Кбит/с от пользователя к сети., так и симметричный режим передачи со скоростью до 384 кбит/с в обоих направлениях передачи.

IDSL (цифровая абонентская линия ISDN): недорогая и испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с.

HDSL (High Speed Digital Subscriber Line) - высокоскоростная цифровая абонентская линия): вариант хDSL с более высокой скоростью передачи, который позволяет организовать передачу со скоростью более1,5 Мбит/с (стандарт США Т1) или более 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях обычно по двум медным парам.

SDSL (Symmetrical Digital Subscriber Line - симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной паре); известны две модификации этого оборудования: MSDSL (многоскоростная SDSL) и HDSL2, имеющие встроенный механизм адаптации скорости передачи к параметрам физической линии.

VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия): технология хDSL, обеспечивающая скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/сек.

• Постоянный доступ
  Главное отличие постоянного доступа с использованием технологиям xDSL от коммутируемого доступа заключается в том, что ваш компьютер подключен к интернету постоянно. Следовательно, чтобы посмотреть электронную почту или заглянуть на какой-либо сайт, вам не нужно дозваниваться до модемного пула провайдера. Включаете компьютер, открываете браузер — и вы в интернете!
• Свободный телефон
  Если вы путешествуете в интернете при помощи коммутируемого доступа, то ваш телефон будет занят. И, наоборот, если по телефону кто-то разговаривает, вы не сможете выйти в интернет. При использовании xDSL телефон остается свободным. Вы можете одновременно работать в интернете и разговаривать по телефону.
• Высокая скорость передачи данных
  xDSL относится к классу широкополосных (broadband) технологий. Она обеспечивает скорость передачи данных в направлении к абоненту — до 7,5 мбит/с по входящему и до 768 Кбит/с, по исходящему каналам. Высокая скорость позволяет комфортно работать с web-сайтами, быстро перекачивать большие файлы и документы, работать с мультимедиа, полноценно использовать интерактивные приложения.
• Простота подключения
  В отличие от коммутируемого доступа, процедура подключения канала xDSL содержит лишь один дополнительный этап, связанный с подготовкой вашей линии на АТС (ее должны переключить на цифровое оборудование). Дальнейшая настройка линии производится абонентом самостоятельно (инструкция по подключению) или с помощью наших специалистов (за отдельную плату).

Технологии xDSL обладают несколькими серьезными преимуществами. По сравнению с системами спутникового и беспроводного доступа она дает более высокое качество соединения, близкое к качеству волоконно-оптических линий. При этом стоимость услуг гораздо ниже и сравнима с ценой за dialup-доступ.

В отличие от домашних сетей, абонент xDSL получает канал в индивидуальное пользование. В домашней сети один выделенный канал делится между соседями по дому. Это сказывается как на скоростях, так и на надежности подключения.

Перспективы

xDSL — практически единственная технология, которой «по плечу» сделать в России широкополосный доступ в интернет по настоящему массовой услугой. В сочетании с невысокой ценой и простотой установки, она вскоре позволит сделать постоянный доступ в интернет столь же популярным, каким сегодня является коммутируемый доступ.

Модем DSL

DSL (Digital Subscriber Line) -- это аббревиатура, обозначающая цифровую абонентскую линию. DSL-технологии позволяют соединять пользователей с телефонными станциями, расширяя при этом используемый частотный диапазон имеющихся линий телефонной кабельной сети.

xDSL -- обобщенная аббревиатура для технологий DSL. Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими скорости, доступные самым лучшим аналоговым и цифровым модемам. xDSL поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Более того, многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре. Существующие типы технологий хDSL, различаются, в основном, по используемой форме модуляции и скорости передачи данных.

Типы технологий xDSL

DSL объединяет под своим крылом сразу несколько технологий цифрового абонентского доступа. Для пользователя важно понять отличие между ними при выборе оборудования. Наибольшее значение имеет отношение расстояния до базовой станции к скорости передачи данных, а так же разница между скоростями "нисходящего" (от сети к пользователю) и "входящего" (от пользователя к сети) потока данных.

Итак, DSL представляет собой набор следующих технологий:

· ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line -- асимметричная цифровая абонентская линия )

Получила наибольшее распространение благодаря простой инсталляции, возможности одновременной работы телефона и высокоскоростной передачи данных, относительно низкой стоимости подключения. Эта технология идеально подходит для небольших офисов и домашних пользователей так же своей асимметрией. Как всем известно, поток данных к абоненту существенно выше, чем обратный, т.к. в основном информация из сети получается пользователем (сайты, файлы и т.д.). ADSL обеспечивает скорость данных к пользователю в пределах до 8 Мбит/с, и скорость от пользователя до 768 Кбит/с. Причем данная скорость может быть достигнута только на расстоянии до 2 км по проводам диаметром 0.4 мм (наиболее распространенный в нашей стране). При увеличении расстояния скорость передачи данных уменьшается. Максимальная дальность составляет приблизительно 4.5-5.5 км при диаметре провода 0.4.

Более простой вариант ADSL. Обеспечивает скорость «нисходящего» потока до 1.5 Мбит/с и скорость "восходящего" потока до 512 Кбит/с

· IDSL (ISDN Digital Subscriber Line -- цифровая абонентская линия IDSN )

Обеспечивает передачу данных на скоростях до 144 Кбит/с в обоих направлениях (дуплекс). Отличие от привычного ISDN состоит в том, что IDSL некоммутируемая технология, то есть пользователю не требуется дозваниваться до провайдера. Собственно, это изюминка всей линейки DSL.

· 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 (1.544 Мбит/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 1.544 Мбит/с, а линии Е1 используются в Европе и обеспечивают скорость передачи данных 2.048 Мбит/с.) Хотя расстояние, на которое система HDSL передает данные (а это порядка 3.5 -- 4.5 км), 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 УАТС, серверов Интернет, локальных сетей и т.п. Технология HDSL2 является логическим результатом развития технологии HDSL. Данная технология обеспечивает характеристики, аналогичные технологии HDSL, но при этом использует только одну пару проводов.

· 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 3 км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления. В определенном смысле технология SDSL является предшественником технологии HDSL2.

· 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 от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1.5 до 2.3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. В симметричном режиме поддерживаются скорости до 26 Мбит/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 300 метров 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.

Кабельный модем

Кабельный модем -- модем со встроенным сетевым мостом, предоставляющий возможность двусторонней передачи данных по коаксиальному (HFC, англ. hybrid fibre-coaxial ) или оптическому кабелю (RFoG, англ. Radio Frequency over Glass ). Кабельные модемы обычно используются в сетях кабельного телевидения для предоставления широкополосного доступа в Интернет.

Первая высокоскоростная асимметричная кабельная модемная система была разработана, показана и запатентована компанией Hybrid Networks в 1990 году. данные компьютер кабельный модем

В конце 1990-х годов группа кабельных операторов США создала консорциум MCNS (англ. Multimedia Cable Network System ) для разработки открытой и интероперабельной спецификации на кабельные модемы. Группа фактически скомбинировала два наиболее популярных в то время проприетарных протокола, взяв физический уровень из системы Motorola CDLP и MAC-уровень из системы LANcity. После создания чернового варианта спецификации консорциум MCNS передал контроль над ней компании CableLabs.

Разработанный CableLabs стандарт получил название DOCSIS (англ. Data Over Cable Service Interface Specification ). Практически все использующиеся в настоящее время кабельные модемы совместимы с той или иной версией DOCSIS. Ввиду различий между европейской (PAL) и американской (NTSC) системами телевидения существуют две основные версии стандарта -- DOCSIS и EuroDOCSIS, отличающиеся шириной полосы радиоканалов (6 МГц в США, 8 МГц в Европе). Третий вариант DOCSIS был разработан в Японии.

Радиомодемы

Радиомодем это устройство, предназначенное для передачи цифровых данных по радиоканалу. Существуют узкополосные и широкополосные радиомодемы. Мы производим узкополосные радиомодемы с полосой передачи 25 Кгц. Основное отличие узкополосных радиомодемов это низкая скорость передачи, но существенно большая дальность передачи, при тех же энергетических затратах на передачу. Также для узкополосных радиомодемов требуется небольшая полоса частот, что существенно облегчает получение лицензии на частоту. Основные области применения узкополосных радиомодемов системы связи, где не требуется высокая скорость передачи, но требуется большая область охвата и высокая надёжность радиосвязи. Узкополосные радиомодемы используются для дистанционного управления и получения телеметрии со стационарных и особенно подвижных объектов, самого различного назначения. Альтернативой узкополосным радиомодемам являются сотовые системы связи, современные сотовые телефоны по своей сути тоже радиомодемы. Но в отличие от сотовых систем связи, использование узкополосных радиомодемов хоть и требует наличие разрешения на радиочастоту, но при последующей эксплуатации нет никакой абонентской или иной платы. Канал связи всегда доступен, время доступа к объекту всегда минимально, трафик в сети предсказуем и управляем, в отличие от сотовых систем, где трафик и время доступа к радиоканалу не предсказуемо.

Радиомодем состоит из двух основных блоков, первый блок это улучшенный, в сравнении с обычными речевым радиостанциями, аналоговый приемо-передатчик, второй блок цифровой: интерфейсов, микроконтроллера и цифрового модулятора сигнала.

Отличительной особенностью, приёмо-передатчика для радиомодема, являются: высокая стабильность опорной частоты, малое время выхода на режим! Для генератора приёмника важен низкий уровень фазовых шумов, а для входных цепей приемника равномерные: групповое время задержки (ГВЗ) и амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) в полосе пропускания. А также необходима высокая стабильность большинства параметров в температуре. Для обычных речевых радиостанций, требования ко многим параметрам приемо-передатчика и их стабильности в температуре не столь жёсткие. Для них изменение параметров в температуре или изначально существенно худшие параметры, приводит лишь к ухудшению слышимости речи и дальности связи, а в радиомодеме подобное приводит к полной неработоспособности цифрового радиоканала и чем выше скорость радиомодема, тем важнее стабильность параметров в температуре.

Цифровой блок может состоять из одного или нескольких микроконтроллеров и различных интерфесов: RS232, RS485, RS422, изернет(ethernet). Для обработки сигнала приходящего из радиоканала и его модуляции при передаче, могут использоваться, как высокопроизводительные микроконтроллеры типа цифровых сигнальных процессоров (DSP), так и специализированные микросхемы, по сути являющиеся теми же DSP с фиксированным алгоритмом работы, ещё называемые модемами. В схеме использующей модем специализированную микросхему, микропроцессор цифрового блока осуществляет, только управление такой микросхемой, сбором и буферизацией данных.

Рассмотрим кратко, как работает радиомодем. Цифровые данные, с различных интерфейсов, поступают в цифровой микропроцессор, который собирает, буферизирует, кодирует и отправляет цифровые данные либо на микросхему специализированного цифрового модулятора (модем), или же иногда сам осуществляет цифровую модуляцию аналогового ВЧ сигнала. Далее модулированный сигнал усиливается и поступает, на отдельный однокристальный модуль передатчика и затем через внешнюю антенну уходит в радиоканал. На приёмной стороне, аналогичный цифровой микроконтроллер непрерывно контролирует и оценивает уровень приёмного сигнала называемый RSSI. Как только данный уровень превышает определённый порог, называемый порогом обнаружения, устанавливаемый в районе 0.5-1 микровольт, процессор решает, появился радиосигнал и включает приёмник и модем в режим подстройки и поиска синхронизации. После обнаружения синхронизации, микроконтроллер или модем, начинают обрабатывать и декодировать поступающие из радиоканала цифровые данные! Далее полученные цифровые данные поступают во внешний интерфейс радиомодема.

← Вернуться