ADSL технологиялары

Соңғы жылдары ақпаратты тарату мөлшерінің көбейуі, қолданыстағы желілерге қатынау арналарының өткізгіштік қасиетінің төмендеуіне алып келгені байқалады. Бірлескен күйде бұл мәсәле бір шама шешіліп жатыр десек, пәтерлік және шағын бизнес секторларында бұл мәсәле әлі де орын алып тұр.

Бүгінгі күнде тұтыныушының жерлілікті тораппен, және жалпы қолданыстағы тораппен байланысуының негізгі тәсілі телефондық желілерді және сандық ақпаратты аналогты абоненттік телефондық желілері арқылы тарату құрылғысы - модемдерді қолдану арқылы жүзеге асады. Мұндай байланыстың жылдамдығы үлкен емес, максималды жылдамдық 56 кбит/с-қа дейін жетуі мүмкін. Бұл интернетке қатынауға жеткілікті, бірақ беттердің графика мен бейнеге қанық болуы, электронды поштаның және құжаттардың көлемінің үлкен болуы, жақын арада-ақ өткізгіштік қасиетті ары қарай үлкейту жолдарын іздестіру мәсәлесін қайта алға қояды.

Қазіргі кезде ең тиімдісі ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) технологиясы болып табылады. Бұл - стандартты аналогты абонентік телефондық желілерді жоғары жылдамдықты қатынау желілеріне айналдыратын жаңа модемдік технология. ADSL технологиясы тұтынушыға ақпаратты 8 Мбит/с-қа дейін жылдамдықпен тарату мүмкіндігін туғызады. Кері бағытта 640 кбит/с-қа дейінгі жылдамдығы қолданылады. Бұл мынаған байланысты, өйткені заманауи желілік қызмет көрсетушілердің бірқатары тұтынушыдан аз мөлшердегі жылдамдықты талап етеді. Мысалы, MPEG-1 форматындағы бейнефильмдерді жазып алу үшін 1,5 Мбит/с өткізу жолағы қажет. Абоненттен келетін қызметші ақпарат үшін 64-128 кбит/с та жеткілікті (1.1-сурет).

1.1 сурет - ADSL технологиясының құрлымдық сұлбасы.

1.2 ADSL қызметін ұйымдастыру заңдылықтары

ADSL қызметі (сурет 1.1- де) ADSL модемі және DSL Access Module деп аталатын ADSL модемдерінің жинағы арқылы жүзеге асады. Айтарлықты барлық DSLAM-дар Ethernet 10 Base-T портымен жабдықталады. Бұл қатынау түйіндерінде қарапайым концентраторлар, коммутаторлар мен маршрутизаторларды қолдануға мүмкіндік береді.

Бір шама жасапшығарушылар DSLAM-ды АТМ интерфейстерімен жабдықтай бастады, бұл оларды аумақтық-үлестіруші тораптардың АТМ-коммутаторларына тікелей қосу жолын ашады. Сонымен қатар жасапшығарушылардың бір қатары ADSL модемі болып келетін, бірақ ақпарттық қамсыз үшін АТМ бейімделушісі болып табылатын тұтынушы модемін жасап шығарды.

ADSL модем мен DSLAM аралығындағы аймақта үш ағым жүзеге асады (функционалады): абонентке жоғары жиілікті, екі жақты қызметші және ТЖ арнасының стандартты жиіліктер диапазонындағы (0,3-3,4кГц) дыбыстық арна. Жиіліктік бөлгіштер (POTS Splitter) телефондық ағымды бөліп алады да, оны қарапайым телефондық аппаратқа жібереді. Мұндай сұлба бір мезетте телефон арқылы сөйлесуге және ақпарат таратуға мүмкіндік береді және де ADSL құрылғысы істен шыққан жағдай да телефондық қызмет үзілмейді. Құрлымдық түрде телефондық бөлгіш ADSL модеміне айналады, әрі дербес құрылғы ретінде де жұмыс жасай алатын жиіліктік сүзгі болып табылады.

Шеннон теоремасына сүйенсек, модемдер арқылы 33,6 кбит/с-тен артық жылдамдыққа жету мүмкін емес. ADSL технологиясында сандық ақпарат стандартты ТЖ арнасының жиіліктер диапазонынан тыс таратылады. Мұнын салдарынан, телефондық станцияда орнатылған сүзгілер 4 кГц-тен жоғары жиілікті кесіп тастайды, сондықтан әр телефондық станцияда аумақтық-үлестіруші тораптарға қатынау құрылғыларын (коммутатор немесе маршрутизатор) орнату қажет.

Абонентке ақпарат тарату 1,5-тен 6,1 Мбит/с-ке дейінгі жылдамдықта жүзге асырылады, қызметтік арна жылдамдығы 15-тен 640 кбит/с-қа дейін құрайды. Әр арна бірнеше төмен жылдамдықты логикалық арналарға бөліне алады.

ADSL модемдері қамтамасыз етенін жылдамдықтар Т1, Е1 сандық арналардың жылдамдықтарына сәйкес. Минималды үлесімде ақпарат 1,5 немесе 2,0 Мбит/с жылдамдықта таратылады. Негізінде, қазіргі кезде деректерді 8 Мбит/с жылдамдықпен тарататын құрылғылар бар, бірақ стандарттарда мұндай жылдамдықтар көрсетілмеген.

ADSL модемдерінің жылдамдығы арналар санына тәуелді 1.1 кесте - де көрсетілген

1.1 кесте - ADSL модемдерінің жылдамдығы арналар санына тәуелді

Желінің максималды жылдамдығы желі ұзындығы мен телефондық кабельдің қалыңдығын қоса қарастырғанда бірқатар жағдайларға тәуелді. Желі сипаттамалары оның ұзындығының артуы мен өткізгіш сымның қимасы кішірейген сайын нашарлайды. 1.2-кестеде жылдамдықтың желі параметрлеріне тәуелділігінің бірнеше нұсқасы келтірілген [2].

1.2 кесте – жылдамдықтың желі параметірлеріне тәуелділігі

1.2.1 Арналарды жиіліктік бөлу

Осы механизмді қолданған кезде жіберлетін деректердің төмен жылдамдықты арнасы аналогты телефонияны жіберу үшін қолданылатын жиіліктердің жолағынан кейін бірден орналасады. Қабылданатын деректердің жоғары жылдамдықты арнасы жоғары жиіліктерде орналасады. Жиіліктердің жолағы бір сигналмен жіберлетін биттің санынан тәуелді

Жалпы алғанда, желінің барлық өткізгіштік қасиеті екі бөлімге ажыратылады. Бірінші бөлім дыбысты таратуға арналған, және 0,3-3,4 кГц диапазонында орналасқан. Деректерді таратуға арналған сигнал диапазоны 4 кГц-тен 1 МГц шегінде орналасқан. (1.2 – суретінде көрсетілген). Көптеген желілердің физикалық параметрлері деректерді 1МГц-тен артық жылдамдықта тарату мүмкіндік бермейді. Өкінішке орай көп желілер (әсіресе ұзаққа созылғандарында) бұл сипаттамаларға да ие емес, сондықтан өткізу жолағын кемітуге тура келеді, ал ол өз алдында тарату жылдамдығын азайтады. Бұл ағымдарды жасауда екі тәсіл қолданылады: арналарды жиіліктік бөлу тәсілі және эхокомпенсация тәсілі.

1.2 сурет - телефондық желі жиіліктерінің өткізу жолағындағы ағымдардың бөліну сұлбасы

Жиіліктік бөліну әдісі мынаған негізделген, әр ағым үшін өз жиіліктерді өткізу жолағы бөлінеді. Жоғары жылдамдықты ағым бір немесе бірнеше төмен жылдамдықты ағымдарға бөлінеді. Осы ағымдардың таратылуы «дискретті көпарналы модуляция» (DTM) әдісі арқылы жүзеге асады.

Эхо компенсация әдісі мынаған негізделген, жоғары жылдамдықты және қызметші ағымдар диапазондары бір біріне беттеседі. Ағымдарды бөлу модемге орнатылған дифференциалды жүйе көмегімен жүзеге асады. Бұл тәсіл заманауи V.32 мен V.34 модемдерінің жұмысында қолданылады. Жоғары жылдамдықты ағым бір немесе бірнеше төмен жылдамдықты ағымдарға бөлінеді алады. Осы ағымдардың таратылуы «дискретті көпарналы модуляция» (DTM) әдісі арқылы жүзеге асады.

Ағымдар көптігін тарату кезінде олардың әрқайсысы блоктарға бөлінеді. Әр блок қатені түзету кодымен жабдықталады (ЕСС).

Салыстыру:

• жаңғырту компенсациясы өнімділікті 2дБ-ға жақсарту мүмкіндігін береді, бірақта оны ұйымдастыру өте қиын.

• EC артықшылығы ISDN немесе 384 кбит/с жылдамдықтағы видеотелефония сияқты жоғары жылдамдықты технологияларды қолданған кезде өседі. Осы жағдайларда FDM өшуді көбейту және таратудың максималды қашықтығын қысқартуға алып келетін, жоғары жиіліктерді қабылданатын деректердің жоғары жылдамдықты арнасында бөлектеуді талап етеді.

• бір жиілікте екі арнаны біріктіру, ЕС қолданған кезде FDM қолданғанда жоқ болатын өзіндік NEXT әсерінің пайда болуына әкеледі.

• ADSL стандартты FDM мен ЕС механизмін қолданатын, әртүрлі жабдықтар арасындағы әрекетті алдын-ала қарастырады, нақты механизмді таңдау қосуды орнатқан кезде анықталады.

1.3 ADSL технологиясын сипаттау

Жоғары жиілікті аналогты сигналды тарату бойынша мыс есулі қоссымның мүмкіншіліктері бәріне мәлім. Аналогты модемдер стандартты телефондық арнасымен 28 Кбит/с дейін жылдамдыққа жету мүмкіншілігін береді. Модуляцияның осыған ұқсас әдістерін қолданып, ADSL технологиясы бәсең ағынның (стансадан пайдаланушыға) жылдамдығын бірнеше Мбит/с-ке дейін жеткізе алады. Төменгі жылдамдықты арнада пайдаланушыдан стансаға бұл технология пайдаланушыға бәсең ағындарды басқару мүмкіншілігін береді (1.3 - суретте келтірілген [3] ). Модуляция мен кодалаудың қазіргі кездегі алгоритмдері теориялық шегіне жақындайтын, ADSL жылдамдығын қамтамасыз ететінін атап өтейік.

1.3 сурет -. ADSL абонент желісі.

Бәсең ағынның жоғары жылдамдығы үй пайдаланушыларының қосымшаларының көбісі асимметриялық болғандықтан таңдалған. Симметриялық жоғары жылдамдықты қоссымшаларды қажет ететін бизнес пайдаланушылар деректерді жоғары жылдамдықты екі жақты айырбастауды қамтамасыз ететін оптикалық немесе коаксиалды кабельді қолданады. Сондықтан, ADSL технологиясы бірінші кезекте үй тұтынушылардың нарығы үшін өңделген.

Осыған байланысты, пайдаланушы бұрыннан бар телефондық байланысты пайдалануды жалғастыра алады. Іс-жүзінде бұл пайдаланушы ADSL жабдығын қолданып деректерді таратқан кезде телефондық шақыруларды іске асыра алады.

Экрандалмаған есулі қоссымды қолданатын модемдердің дамуының қысқаша тарихы (1.3 - кестесінде келтірілген).

1.3 кесте - Бөліп шығарған қос симметриялы кабельді қолданылатын модемдер

1.4 ADSL тұжырымдамасы

ADSL тұжырымдамасы AT&T Bell Laboratories компаниялары мен Стэндфордтық университетімен осы оң жылдың басында ұсынылған. Содан бері компьютерлік эмулияциялар мен зертханалық прототиптерден бастап, көп кешікпей интегралданған жүйелерге ұластайтын, стандартты желілерді шығаруға дейінгі жолы өткізілген.

Принцип мыс қоссыммен жоғары жылдамдықты бәсең ағынды пайдаланушыға және төмен жылдамдықты үдеме ағынды пайдаланушыдан телефонға ықпалын көрсетпей желіге бір уақытта жеткізуде негізделеді [1].

Жоғары жылдамдықты бәсең ағын мен төмен жылдамдықты үдеме ағында сандық ақпарат тасмалданады. Осыған қосымша ADSL технологиясында ТЧ ұлттық арнамен салыстырғанда жоғары жиіліктерде сандық ақпаратты мультиплекстеу мүмкіндігі бар.

1.4 сурет - Қолданылатын жиіліктер спектрі.

Басқаша айтқанда, аналогты телефонияны қолданатын тұтынушылар оны ADSL – мен бірге бір уақытта қолдана алады. Осы функция арнайы құрылғы - сплиттердің (ТЖС) көмегімен іске асырлады.

1.5 – суретте ADSL–дің сыртқы сипаттамалары бейнеленген. Үдеме және бәсең ағындардың өткізу қабілеттілігі сәйкесінше бірнеше Кбит/с және бірнеше Мбит/с құрайды. Қашықтығы артқан сайын максималды жетуге болатын өткізу қабілеттілігі төмендейді.

1.5 сурет - ADSL сыртқы сипаттамасы.

Мысалы, ADSL 2 Мбит/с жылдамдықта істейтін құрылғы қашықтығы өте үлкен пайдаланушылардың көптігін қосу мүмкіншілігін береді. Онда 6 Мбит/с жылдамдықтарда істейтін ADSL сияқты құрылғылар біршама аз қашықтықтағы пайдаланушыларды қосады.

Үдеме ағын бәсең ағынмен салыстырғанда өте төмен жиілікте тасмалданады, өтпелі бөгеуілдер симметриялық жүйелерді қолданған кездегіден өте аз болады. Осындай бөгеуілдердің жоқ болуы ADSL құрылғысын үлкен қашықтықтарда қолдануға мүмкіндік береді.

ADSL қабылдаптаратқышы стандартты телефондық құрылғылардан қарағанда өте жоғары жиіліктерде функциялайды, сондықтан қажетсіз шудан (декадтық тоқтың нөмірін жіберу және шақырылған тоқты жұмсаған кезде туындайтын) қорғануды қамтамасыз ететін сүзгілеу болған кезде , ADSL құрылғылары телефондық құрылғыларымен бірге бір телефондық қосты қолдана алады.

Осындай жолмен, ADSL технологиясы кеңжолақты қызметтерге қатынауды қамтамасыз етуге арналған жоғары жылдамдықты қоссымдарының болуын болжайды. Бір модем ADSL – мультиплексорында орнатылады және Интернет, сұраныс бойынша видео және басқаларға қатынауды беретін, қызметтердің провайдерімен жоғары жылдамдықты желі арқылы қосылады. Екінші модемі пайдаланушының үй – жайында орналасады және қызметтердің бір немесе одан көп модулдерімен (Service Module –SM) қосылады. SM – бұл ақырғы пайдаланушының құрылғысы, мысалы, дербес компьютер (ДК).

1.6 сурет - ADSL ұйымының сипаттамасы

1.5 Тасымалдау әдістері

Жүйені стандарттаудағы маңызды мәселелердің бірі қолданылатын модуляцияның түрін таңдау мәселесі болып табылады. ADSL – ді стандарттау процесінде ANSI модулияцияның үш потенциалды түрін анықтады:

• квадратурдық амплитудалық модуляция (Quadrature Amplitude Modulation - QAM)

• тасмалдаушысы нығыз амплитудты-фазалық модуляция (Cariereless Amplitude/Phase Modulation – CAP)

• дискретттік көпүнді модуляция (Discrete MultiTone Modulation – DMT)

• зерттеу ең өнімділігі DMT екенін көрсетті. 1993 жылдың наурыз айында ANSI T1E1.4 жұмыс тобы DMT әдісінде негізделген базалық интерфейсті анықтады. Соңынан ETSI –те DMT – ді ADSL – ге қолдану үшін стандартталғаннына келісті.

1.4.1 Квадратуралық амплитудалық модуляция

Жиіліктің бір жолағында таратуға арналған қарапайым әдіс амплитудалық модуляция болып табылады(Pulse Amplitude Modulation – PAM), ол дискреттік қадамдармен амплитуданың өзгеруінде болады. QAM амлитуда және фаза - екі параметрдің модуляциясын қолданады. Осы жағдайда үлкен үш битті кодалау үшін салыстырмалы фазалық модуляция қолданылады, ал соңғы биті әрбір фазалық сигналға арналған амплитуданың екі мәндерінің біреуін таңдап кодаланады.

Теорияда символға биттің санын КAM разрядтылықты жоғарлату арқылы көбейтуге болады. Бірақта, разрядтылықты көбейткен сайын фаза мен деңгейді детективтеу қиынға түседі. 1.4 – кестеде [5] КAM әртүрлі разрядтылыққа арналған, BER 10^-7 бойынша қателер коэффициенті бар SNR – ға (сигнал/шу қатынасы) қойылатын талаптар көрсетілген.

1.4 кесте - SNR қойылатын талаптар

(r) символындағы бит саны	QAM (2r-QAM) разряды	BER үшін SNR (дБ) қажет
4 6 8	16 – QAM 64 – QAM 256 - QAM	21.8 27.8 33.8
9	512 - QAM	36.8
10	1024 – QAM	39.9
12	4096 – QAM	45.9
14	770 ₸ - Сатып алу Материал ұнаса әріптестеріңізбен бөлісіңіз Ватсапта бөлісу Телеграммда бөлісу Фейсбукта бөлісу Сілтемені көшіру Ашық сабақ, ҚМЖ, көрнекілік, презентация жариялап табыс табыңыз! Материалдарыңызды сатып, ақша табыңыз. (kaspi Gold, Halyk bank) Соңғы бір жылда: 45 000 000 ₸ Авторлар тапқан ақша Толығырақ Ресми байқаулар тізімі Республикалық байқауларға қатысып жарамды дипломдар алып санатыңызды көтеріңіз! Тізімді көру Материал іздеу Сіз үшін 400 000 ұстаздардың еңбегі мен тәжірибесін біріктіріп, ең үлкен материалдар базасын жасадық. Төменде пәніңізді белгілеп, керек материалды алып сабағыңызға қолдана аласыз Барлығы 663 959 материал жиналған Пән Жүктелуде... Бағыт Жүктелуде... Сынып Жүктелуде... Іздеу Осы аптаның ең үздік материалдары Педагогтардың біліктілігін арттыру курстары Аттестацияда (ПББ) 100% келетін тақырыптармен дайындаймыз Аттестацияда (ПББ) келетін тақырыптар бойынша жасалған тесттермен дайындалып, бізбен бірге тестілеуден оңай өтесіз Өткен жылы бізбен дайындалған ұстаздар 50/50 жинап рекорд жасады Толығырақ