Цифровые абонентские линии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Семейство xDSL - описание технологий

xDSL является обобщенной аббревиатурой для технологий DSL (Digital Subscriber Line - 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.

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.

Ключевые преимущества технологий xDSL:

использование существующей абонентской линии;

значительное увеличение скорости передачи данных по медной паре телефонных проводов без необходимости их модернизации;

передача по этой единственной абонентской линии всего разнообразного трафика массового пользователя -- от традиционного телефонного разговора до доступа в Internet;

передача всего трафика данных пользователя (включая и трафик Internet) в обход коммутируемых сетей ТФОП или ISDN непосредственно в транспортную сеть передачи данных;

набор технологий DSL обеспечивает скорость передачи данных от 32 Кбит/с до 50 Мбит/с, так что пользователь может сделать выбор в зависимости от собственных потребностей;

как средство передачи данных оборудование xDSL занимает промежуточное положение между дешевыми аналоговыми модемами и дорогими выделенными линиями Т1 или Е1. Высокие скорости передачи при сравнительно небольших затратах делают технологии хDSL практически идеальным средством передачи данных для представителей малого и среднего бизнеса;

цифровые данные передаются на компьютер именно как цифровые данные, что позволяет использовать гораздо более широкую полосу частот телефонной линии;

существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов. Использование DSL позволяет разговаривать по телефону, не отключаясь от Internet.

Эти преимущества определили технологии xDSL в качестве самого эффективного средства широкополосного доступа к сетевым услугам.

Некоторые из распространенных технологий xDSL и их основные характеристики:

1. 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.

2. 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.

3. HDSL (High Speed Digital Subscriber Line - высокоскоростная цифровая абонентская линия)

вариант хDSL с более высокой скоростью передачи, который позволяет организовать передачу со скоростью более 1,5 Мбит/с (стандарт США Т1) или более 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях обычно по двум медным парам.

поскольку в отличие от других технологий xDSL HDSL использует две пары телефонного кабеля, а не одну, то по каждой паре передаётся половина потока данных в дуплексном режиме.

4. SDSL (Simple Digital Subscriber Line - симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной паре)

Известны две модификации этого оборудования:

- MSDSL (многоскоростная SDSL)

- HDSL2, имеющие встроенный механизм адаптации скорости передачи к параметрам физической линии.

5. VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line -- сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)

самое современное xDSL решение, продукт эволюции и конвергенции технологий ADSL и G.SHDSL.

по сравнению с ADSL, VDSL имеет значительно более высокую скорость передачи данных: от 13 до 52 Мбит/с в направлении от сети к пользователю (Downstream) и до 11 Мбит/с от пользователя к сети (Upstream) при работе в асимметричном режиме; максимальная пропускная способность линии VDSL при работе в симметричном режиме составляет примерно 26 Мбит/с в каждом направлении передачи. В зависимости от требуемой пропускной способности и типа кабеля длина линии VDSL лежит в пределах от 300 метров до 1,3 км.

Рис. 1

телефония сеть связь абонент

Таблица 1

Технология	Макс. скорость восходящего потока данных (Мбит/с)	Макс. скорость нисходящего потока данных (Мбит/с)	Стандарт диаметра проводов	Максимальное расстояние (метры)	Кодирование	Стандарты
ADSL	0,8	8	несколько	5200	САР или DMT	ANSI T1.413 и ITU G.992.1
G.SHDSL	2,304	2,304	несколько	6100	TC PAM	ITU G.992.1
HDSL	1,544 Т1 2 Е1	1,544 Т1 2,0 Е1	26 AWG*) 24 AWG*)	2750 3650	2B1Q	ITU G.992.1
HDSL2	1,544 Т1 2 Е1	1,544 Т1 2,0 Е1	26 AWG*) 24 AWG*)	2750 3650	ТС РАМ	ITU G.992.1
IDSL	0,144	0,144	несколько	5800	2B1Q	ANSI T1.601 и TR-393
SDSL	0,768	0,768	несколько	3050	2B1Q	ITU G.992.1
VDSL	20	52	несколько	910	CAP/DMT/ DWMT/SLC	TBD

*) 26 AWG и 24 AWG - 0,4 мм и 0,5 мм соответственно

Виды кодирования сигнала

1. Квадратурная амплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation - QAM) соответствует изменению (фиксированному смещению) амплитуды и фазы сигнала различным значениям битов. Название квадратурная амплитудная модуляция (т.е. QAM) возникло потому, что сигналы отличаются по фазе на 90°, и 4 такие фазы (отсюда и квадратурная) вместе составляют 360°, или полный цикл. На рис.1 (созвездие QAM) показано кодирование QAM с тремя битами на бод (состояния сигнала описываются различными амплитудами и фазами). В каждом из направлений (0°, 90°, 180° и 270°) находятся две точки, соответствующие двум возможным значениям амплитуды, что дает в результате восемь различных состояний. Если есть восемь уникальных состояний, то в каждом из них можно передать по 3 бита (23= 8).

В таблице ниже показаны возможные значения для кодирования 8 QAM (8 возможных битовых комбинаций). Чем больше различных фазовых смещений и уровней амплитуды используется, тем больше битов информации можно включить в каждую точку или символ. Проблемы возникают тогда, когда точки созвездия размещены настолько близко, что из-за шумов на линии или в приемном оборудовании невозможно отличить одну точку от другой.

Таблица 2

Амплитуда	Фаза	Битовая комбинация
1	0	0
2	0	1
1	90	10
2	90	11
1	180	100
2	180	101
1	270	110
2	270	111

2. Кодирование САР - это адаптивная форма кода QAM. Этот метод позволяет корректировать значения символов, учитывая состояние линии (например, шумов) в начале соединения. При кодировании с помощью данного метода из полученной на выходе волны удаляется несущая частота. В методе САР частотное уплотнение (FDM) обеспечивает поддержку трех подканалов - телефонного канала (POTS), канала передачи нисходящего потока данных (downstream) и канала передачи восходящего потока данных (upstream).

Голосовые сигналы занимают стандартную полосу частот 0…4 кГц (см. рис.2). В методе САР осуществляется адаптация скорости передачи, исходя из состояния канала, путем модификации номера битов или цикла (т.е. размер созвездия + скорость передачи битов несущих в бодах). На это указывают различные пары несущих частот (например, 17 кГц и 136 кГц).

На рис.2 показан частотный спектр САР-модуляции. Поддерживается доступ в двух частотных диапазонах: 25-160 кГц для upstream и 240-1100 кГц (вплоть до 1,5 МГц) - для downstream.



Рис. 2

3. Кодирование DMT (Discreate Multi - Tone modulation - дискретная многочастотная (многотоновая) модуляция) - метод передачи сигналов, в котором полная полоса пропускания делится между 255 поднесущими или подканалами с шириной полосы пропускания в 4 кГц каждая. Первый канал поднесущей используется для передачи традиционного голосового сигнала и сети POTS. Данные upstream обычно передаются по каналам 7-32 (26-128 кГц), а данные downstream - по каналам 33-250 (138-1100 кГц). В действительности, метод DMT является разновидностью уплотнения FDM. Поток входящих данных делится на N каналов, имеющих одинаковую пропускную способность, но разную среднюю частоту несущей. Использование нескольких каналов с узкой полосой пропускания дает следующие преимущества:

какими бы ни были характеристики линии, все каналы остаются независимыми, поэтому их можно декодировать по отдельности;

при использовании DMT коэффициент передачи подбирается таким образом, чтобы каждый канал при наличии шума мог функционировать независимо; в этом методе изменяется количество битов на подканал или тон. В результате снижается общее воздействие шума при импульсной помехе на постоянной частоте.

Основными характеристиками метода DMT являются:

в методе используется мультиплексирование FDM, тесно связанное с ортогональным мультиплексированием с частотным разделением (Orthogonal Frequency - Division Multiplexing - OFDM), как и в DVB-T/H;

метод оговорен в стандарте Т1.413, разработанном Национальным институтом стандартизации США (American National Standards Institute - ANSI);

в канале заданы 256 подканалов;

полоса пропускания каждого подканала равна 4,3125 кГц;

каждый подканал независимо моделируется с помощью метода дискретной модуляции QAM;

коэффициент усиления (спектральная плотность) каждого подканала составляет 16 бит/с/Гц для теоретического значения пропускной способности, равного 64 кбит/с;

сигнал передается с помощью постоянного тока при ширине полосы пропускания 1,104 МГц;

теоретическая пропускная способность для данных с полосой пропускания 1,104 МГц равна 16,384 Мбит/с;

в стандартах ITU 992.1 (G.dmt), ITU 992.2 (G.lite) и ANSI T 1.431 Issue 2 оговорено использование различных вариантов и реализаций каналов ADSL, основанных на методе кодирования DMT;

метод DMT был принят комитетом ANSI T1 как стандарт кодирования для линий связи и используется в системах передачи сигналов по каналам ADSL.

На рис.3 показан частотный спектр для модуляции DMT.



Помехоустойчивость DSL оценивается по критерию частоты появления ошибки (BER - Bit Error Rate) BER?10-7. При понижении S/N (Signal - to - Noise) в потоке данных появляется чрезмерное количество ошибок. Под запасом помехоустойчивости понимается разница в S/N (в dB) для реальной линии и для BER =10-7.

В любой момент времени в линии может изменяться как уровень сигнала, так и уровень шума, вследствие чего будет изменяться и реализуемое значение S/N. Отметим, что чем выше скорость передачи в канале DSL, тем ниже значение S/N, и чем ниже скорость передачи в канале DSL, тем выше S/N. Следовательно, предел помехоустойчивости будет ниже в более длинных кабелях (снижение уровня сигнала и увеличение шумов) или при более высокой скорости передачи в канале DSL.

Помехоустойчивость канала DSL увеличивается при сокращении расстояния (понижается уровень шума) и увеличении диаметра провода (снижаются потери). Разумеется, что увеличение уровня мощности в линии связи также увеличит S/N, но может привести к интерференции с сигналами других служб в этом же кабеле.

Исправление ошибок в прямом направлении (FEC - Forward Error Correction) осуществляется математически на принимающем конце канала передачи без запроса на повторную передачу ошибочных данных, что позволяет эффективно использовать пропускную способность для данных пользователя. Тем не менее отметим, что даже в ситуации, когда при передаче ошибки не возникает, использование метода FEC приводит к некоторому снижению пропускной способности, т.к. при этом добавляются ненужные служебные сигналы. Отношение числа исправленных ошибок к числу неисправленных показывает эффективность алгоритма исправления ошибок или относительную интенсивность ошибок. С применением метода FEC связано использование двух основных технологий: добавление байтов FEC и перемежение.

Байты FEC также называются контрольными байтами или избыточными байтами. Байты FEC добавляются к потоку данных пользователя, предоставляя тем самым возможность установить наличие ошибочных данных. Во многих системах можно выбрать следующее число байтов FEC: 0 (отсутствуют), 2, 4, 8, 12 или 16. Очевидно, что чем больше байтов FEC, тем больше эффективность исправления ошибок. Тем не менее, следует учитывать, что чем больше количество байтов FEC, тем большая часть полосы пропускания канала связи будет занята только служебными сигналами, что очень не эффективно для малозашумленных каналов. Можно добавить, что 16 байтов на фрейм (204 - 16 = 188 байт полезной информации) на скорости передачи 256 кбит/с занимают в процентном отношении большую часть полосы пропускания, чем тоже количество байтов FEC на скорости передачи 8 Мбит/с.

В большинстве систем служебные сигналы FEC выделяются и вычитаются из общего потока перед тем, как сообщать о скорости передачи в канале DSL. Таким образом, наблюдаемая скорость передачи в канале DSL - это, в действительности, доступная пользователю пропускная способность.

Уровни мощности сигнала в каналах DSL значительно выше тех, которые применяются при передаче голосовых данных. Это объясняется тем обстоятельством, что погонное затухание телефонной линии очень быстро увеличивается с ростом частоты. Так, например, чтобы нормально принять сигнал на конце линии длиной 5…6 км, потребуется мощность порядка 15…20 dBm (дБмВт) - количество децибел (dB или дБ), отсчитываемых от мощности, равной одному милливатту, рассчитываемой на сопротивлении в 600 Ом.

Уровни мощности широкополосных сигналов обычно измеряют в dBm/Гц (дБмВт/Гц). Эту величину называют спектральной плотностью мощности (PSD - Power Spectral Density):

PSD[dBm/Гц] = P[dBm] - 60 (1)

Формула (1) справедлива для полосы канала в 1 МГц, т.е. применима только к каналу ADSL.

Не вдаваясь в технические особенности можно констатировать, что на работоспособность DSL каналов играют следующие факторы:

Мостовые ответвления - удлиненные концы телефонного канала или абонентской линии без терменирования. Мостовое ответвление ведет себя как разомкнутая цепь, т.е. как шлейф линии передачи. Наличие длинных линий (например, длиной 150 м) приводит к отражению сигнала от места ответвления в точку передачи, что и вызывает появление битовых ошибок (BER резко возрастает). Большинство абонентских каналов содержит, по крайней мере, одно мостовое ответвление.

Удлинительные катушки - катушки индуктивности, включаемые последовательно к телефонной линии для компенсации емкостной составляющей телефонной линии. На частотах DSL удлинительные катушки ведут себя как разомкнутая цепь (напомним, что индуктивное сопротивление XL = jщL), оказывающая большое сопротивление ВЧ сигналу. Удлинительные катушки мешают установить DSL-соединение.

Интерференция сигнала возникает между сигналами, передаваемыми по находящимся в одной связке каналам DSL, которые используют различные топологии. Кроме того, радиостанции, работающие в АМ-диапазоне, вызывают проблемы в абонентских каналах DSL из-за того, что их частотные диапазоны приходятся на 550…1700 МГц.

Фильтры радиопомех устанавливаются во многих зонах, в которых в ходе телефонного разговора можно слышать передачи АС-радиостанций. В качестве таких ВЧ фильтров в простейшем случае используют параллельно включенные конденсаторы, которые на ВЧ и приводят к эффекту короткого замыкания (напомним, что XС = 1/jщС). Фильтры радиопомех ухудшают характеристики канала DSL в кабелях небольшой длины и могут помешать DSL-модемам установить соединение на больших расстояниях.

Перекрестная наводка проявляется в канале связи в виде электромагнитных наводок от смежных цепей из медного провода, находящихся в том же пучке кабелей. Перекрестная помеха наиболее сильно проявляется в связках кабелей (множество изолированных медных проводов, объединенных в один кабель), по каждой паре из которых идут сигналы на совпадающих частотах, но с разными видами модуляции.

Длина кабеля является наиболее значимым фактором, влияющим на функционирование услуг DSL. С увеличением длины кабеля сечение (диаметр) провода становится все более и более значимым, и помехи, вызванные сигналами других служб, передаваемыми по тому же кабелю, становятся все более ощутимы.

Потери кабеля увеличиваются с ростом частоты, прежде всего, из-за емкостной проводимости, распределенной вдоль линии передачи (YС = jщС).

Сечение провода также играет важную роль на протяженность линии ADSL. Наиболее распространенными сечениями являются провода американского стандарта 24 AWG (American Wire Gauge) и 25 AWG соответственно с диаметрами проводов в 0,5 мм и 0,4 мм. Сопротивление провода длиной 300 м и диаметром 0,5 мм составляет 26 Ом, а диаметром 0,4 мм - 41 Ом, что свидетельствует о весьма ощутимой разнице. Напомним, что телефонная линия - это цепь постоянного тока и длина кабеля в 5 км эквивалентна длине провода в 10 км.

Заметим также, что сопротивление медного провода значительно изменяется при колебаниях температуры окружающей среды, особенно при прокладке кабелей по телеграфным столбам, когда они находятся на солнце. Следовательно, при некоторых топологических условиях характеристики DSL канала связи могут сильно изменяться в зависимости от времени суток. С ростом температуры сопротивление провода растет. Растут и потери. А с ростом сопротивления (и связанных с ним потерь) значение S/N уменьшается в силу уменьшения уровня сигнала.

2. ADSL технология

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

представляет собой вариант DSL, в котором доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком несимметрично - для большинства пользователей входящий трафик значительно более существенен, чем исходящий, поэтому предоставление для него большей части полосы пропускания вполне оправдано.

Обычная телефонная линия использует для передачи голоса полосу частот 0,3…3,4 кГц. Чтобы не мешать использованию телефонной сети по её прямому назначению, в ADSL нижняя граница диапазона частот находится на уровне 26 кГц. Верхняя же граница, исходя из требований к скорости передачи данных и возможностей телефонного кабеля, составляет 1,1 МГц. Эта полоса пропускания делится на две части -- частоты от 26 кГц до 138 кГц отведены исходящему потоку данных, а частоты от 138 кГц до 1,1 МГц -- входящему. Полоса частот от 26 кГц до 1,1 МГц была выбрана не случайно. Начиная с частоты 20кГц и выше, затухание имеет линейную зависимость от частоты.

Рис. 4.

Применение ADSL предполагает установку модема на обоих концах абонентской телефонной линии на АТС и у абонента. На абонентской линии он называется ADSL модем, на станционной стороне - это оборудование мультиплексора ADSL (DSLAM).

Для частотного разделения сигналов по обе стороны бывшей телефонной линии устанавливаются "сплиттеры"". Сплиттеры - это пассивные элементы, сделанные на основе полосовых фильтров:

- высоких частот 26 кГц ё 1,1 Мгц для выделения ADSL сигнала

- низких частот 0,3 кГц ё 3,4 кГц для выделения телефонного сигнала.

Сплиттеры для своей работы не требуют электропитания. Поэтому даже в условиях отключения электропитания телефонная связь продолжает работать без сбоя.

В ADSL сплиттеры должны устанавливаться на телефонной линии как на стороне абонента, так и на стороне телефонной станции.

Конструктивно абонентский сплиттер представляет собой блок, имеющий три гнезда: одно для подключения модема ADSL, другое для подключения телефонного оборудования, а третье для подключения к линии ADSL.

Станционный сплиттер конструктивно представляет собой либо самостоятельный блок, либо блок, включенный в DSLAM. После сплиттера аналоговый сигнал подается на коммутационное оборудование телефонной связи, а цифровой сигнал -- на мультиплексор доступа DSLAM.

На реальную пропускную способность цифровых абонентских линий влияют следующие факторы:

длина линии;

диаметр проводов;

наличие незадействованных ответвлений и пупинизации;

скорость канала передачи данных в глобальных сетях, в том числе Internet;

организация линий (разводка в помещении, лестничные коробки, шкафы);

характеристики (затухание, переходные шумы и помехи, скрещивание).

Развитие технологий привело к появлению новых стандартов ADSL, позволивших существенно увеличить скорость доступа, см. табл. 3.

Таблица 3. Стандарты ADSL

Название стандарта	Общее название	Скорость входящего потока, Мбит/с	Скорость исходящего потока, Мбит/с
ANSI T1.413-1998 Issue 2	ADSL	8,160 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.1	ADSL (G.DMT)	12 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.1 Annex A	ADSL over POTS	12 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.1 Annex B	ADSL over ISDN	12 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.2	ADSL Lite (G.Lite)	1,5 Мбит/с	0,5 Мбит/с
ITU G.992.3	ADSL2	12 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.3 Annex A	ADSL2 over POTS	12 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.3 Annex B	ADSL2 over ISDN	12 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.3 Annex J	ADSL2	12 Мбит/с	3,5 Мбит/с
ITU G.992.3 Annex L	RE-ADSL2	5 Мбит/с	0,8 Мбит/с
ITU G.992.3 Annex M	ADSL2	12 Мбит/с	3,5 Мбит/с
ITU G.992.4	Splitterless ADSL2	1,5 Мбит/с	0,5 Мбит/с
ITU G.992.5	ADSL2+	24 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.5 Annex A	ADSL2+ over POTS	24 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.5 Annex B	ADSL2+ over ISDN	24 Мбит/с	1,216 Мбит/с
ITU G.992.5 Annex M	ADSL2+	24 Мбит/с	3,5 Мбит/с
ITU G.992.5 Annex L	RE-ADSL2+	24 Мбит/с	1,5 Мбит/с

Рис. 5. Схема коммутации оборудования при организации ADSL-соединения

ADSL обеспечивает возможность одновременного высокоскоростного доступа в сеть Интернет и ведения телефонных разговоров (или передачу факсов) по одной телефонной линии. ADSL представляет собой экономически эффективное средство для частных пользователей и малого бизнеса. Кроме очень высокой скорости передачи данных ADSL-модемы имеют ещё одно существенное преимущество по сравнению с аналоговыми модемами. 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 (т.е., работает в режиме "always on").

ADSL имеет две основные области использования - интерактивное видео и высокоскоростная передача данных. Интерактивное видео включает в себя фильмы по запросу, другие видеоматериалы по запросу, например, фрагменты телевизионных передач, видеоигры, видеокаталоги и другую видеоинформацию. Передача данных охватывает доступ в сеть Интернет, передачу данных (удаленный доступ к LAN) и доступ к специализированным сетям. Преимущество ADSL по сравнению с другими системами высокоскоростной передачи данных заключается в том, что количество существующих телефонных линий существенно превышает количество специально проложенных кабельных сетей.

ADSL, в которой скорость передачи данных в сторону пользователя значительно превышает скорость передачи данных от пользователя. ADSL позволяет передавать данные пользователю со скоростью, по крайней мере на порядок превышающей скорость передачи данных от пользователя. При этом сигнал от пользователя в сеть передаётся на более низких частотах, чем сигнал от сети к пользователю.

На выбор именно такой асимметричной схемы передачи в основном влияет наличие переходных помех на ближнем (передающем) конце линии (near-end crosstalk (NEXT)), плотность спектральной мощности (т.е., мощность помех в полосе 1 Гц) которых увеличивается с ростом частоты. Абонентские линии на телефонной станции, находящиеся в больших жгутах станционных кабелей, в значительно большей степени подвержены переходным помехам, чем абонентские линии вблизи помещения пользователя, где они пространственно разнесены. Поэтому наиболее опасны переходные влияния на принимаемый от пользователя слабый сигнал именно на телефонной станции. Эти переходные помехи будут меньшими, если сигнал от пользователя будет передаваться на более низких частотах. Поскольку сторона абонентской линии вблизи помещения пользователя практически некритична к переходным помехам со стороны других абонентских линий, то передача сигнала от сети к пользователю на более высоких частотах, чем передача сигнала от пользователя к сети, практически не отразится на качестве принимаемого пользователем сигнала.

Способность витых пар медных проводов передавать информацию (а телефонные разговоры тоже можно считать одним из способов передачи информации) зависит от физических параметров этих проводов, в частности, от сечения, и длины телефонной линии. Чем меньше сечение проводов и чем длинней линия, тем большее затухание претерпевает передаваемый по этой линии электрический сигнал. Для того, чтобы двухпроводные абонентские телефонные линии представляли собой хороший тракт передачи сигналов хотя бы традиционной телефонной связи, они должны отвечать определенным условиям. Длина абонентских телефонных линий не должна превышать определенного предела, что позволяет отвечать требованиям по затуханию (впрочем, в некоторых особых случаях длина абонентской линии может быть значительно увеличена путем установки усилителей или пупиновских катушек, а также комбинацией этих двух методов). Линия должна иметь равномерный импеданс (аналог электрического сопротивления для гармонических процессов) по всей своей длине.

Для предотвращения проникновения в линию помех от внешних источников, а также появления шумов и перекрестных помех, линия должна иметь хорошую симметрию между проводами, а также между проводами и землей.

При передаче сигнала по медной телефонной линии он претерпевает затухание и искажается. Затухание сигнала возрастает с увеличением расстояния и повышением его частоты (не следует забывать, что в отличие от традиционной телефонной связи, технологии DSL используют спектр гораздо более высоких частот). При этом максимально допустимое затухание передаваемого сигнала определяет предельную длину используемой линии. Гармонические искажения появляются в случае ограничения сигнала или его нелинейного изменения. Так как сигналы с различными частотами передаются по телефонной линии с различной скоростью, возникают искажения, связанные с фазовой задержкой. Все это может оказать существенное влияние на высокоскоростную передачу данных.

В том случае, если характеристический импеданс абонентской линии неравномерен по всей ее длине (что может произойти из-за перепутывания проводов, использования отрезков кабеля с проводами различного сечения и разнообразных кабельных повреждений), может произойти отражение передаваемого сигнала (так называемые потери на отражение). И хотя потери на отражение в области звуковых частот могут быть измерены и скорректированы, такие действия в том частотном диапазоне, который используется технологиями DSL, значительно более затруднены. Отраженные сигналы оказывают отрицательное влияние на сложные схемы модуляции. Кроме того, пока не существует оборудования, способного определить источник отражений в абонентском распределительном кабеле на частотах порядка 300 кГц и выше.

Симметрии абонентской двухпроводной телефонной линии часто уделяется недостаточное внимание при развертывании систем высокоскоростной передачи данных. Плохая симметрия линии может привести к появлению не только искажений, но также шумов и перекрестных помех. Причем эта проблема становится все более серьезной по мере увеличения частоты.

Телефонные линии подвержены шумам и помехам нескольких видов. К ним относятся: белый шум, перекрестные помехи на ближнем и дальнем конце линии, радиочастотные помехи и импульсные шумы.

Белый шум обычно становится проблемой на абонентской телефонной линии, когда к ней 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 на ближнем конце линии появляются, когда сигналы, передаваемые по одной паре проводов, наводятся в соседней паре проводов. Эта проблема становится важной при большой скорости передачи данных, и особенно в том случае, когда по большому количеству абонентских линий в пределах одного кабеля организована высокоскоростная передача данных. Перекрестные помехи на дальнем конце линии возникают, когда сигнал на дальнем конце линии оказывает влияние на ближний конец линии. Воздействие перекрестных помех на широкомасштабное внедрение систем DSL зависит от качества кабеля, количества используемых пар и частотного диапазона, в котором передается сигнал. И, наконец, импульсные помехи, вносимые различными электромагнитными устройствами, например, линиями подачи питания, трансформаторами, автоматическими выключателями и т.п. Чем длиннее линия, тем в большей степени она подвергается воздействию помех. Импульсные помехи могут привести к появлению проблем не только с высокоскоростной передачей данных, но и с низкоскоростной передачей данных.

Разные высокочастотные системы, обеспечивающие прием и передачу данных по парам одного и того же кабеля в одном спектре частот, могут привести к появлению шумов и перекрестных помех. Перекрестные помехи возникают из-за неудовлетворительного экранирования кабелей, чрезмерной несоразмерности между уровнями сигналов, передаваемых по соседним линиям, асимметрии линий и т.п. Перекрестные помехи могут быть разделены на две категории.

Рис. 6

Перекрестные помехи на ближнем конце линии возникают, когда передаваемый по одной паре проводов сигнал оказывает воздействие на принимаемый по другой паре проводов сигнал на том же конце кабеля. Перекрестные помехи на дальнем конце линии возникают, когда сигнал на дальнем конце линии оказывает влияние на ближний конец линии. Перекрестные помехи на дальнем конце линии обычно оказывают меньшее отрицательное воздействие, потому что наведенный сигнал ослабляется, пока перемещается по линии к ближнему концу.

Термины и определения:

Абонентская линия

ТфоП - телефонная сеть общего пользования

POTS - Plain Old Telephone Service

Пара свитых по всей длине проводов, идущих от телефонной станции к телефонному аппарату абонента называется абонентской линией (LL - Local Loop). Абонентская линия (АЛ) с самого начала развития телефонной связи обеспечивала возможность ведения телефонных разговоров. В наши дни традиционная АЛ также обеспечивает абоненту доступ к глобальной телекоммуникационной инфраструктуре с помощью семейства технологий высокоскоростной цифровой абонентской линии xDSL.

Аналоговый сигнал

Ключевой особенностью аналогового сигнала является то, что он непрерывный (в отличие от дискретного цифрового сигнала). Характеристика аналогового сигнала может иметь различную форму. Колебания могут иметь различную частоту и амплитуду, причем частота и амплитуда сигнала может постоянно изменяться.

Цифровой сигнал

Основное отличие цифрового сигнала от аналогового заключается в форме сигнала. Цифровой сигнал является сигналом дискретным (в отличие от непрерывного аналогового), т.е., переход от максимального уровня сигнала к минимальному уровню сигнала происходит практически мгновенно. В этом случае единственным способом представления данных является использование только максимального и минимального уровня сигнала. Например, за максимальный уровень сигнала можно принять его наличие, а за минимальный уровень сигнала можно принять его отсутствие. В компьютерном мире это известно как двоичная система счисления, при которой используются только две цифры (1 и 0). Использование цифровой системы представления сигнала значительно упрощает процесс кодирования и декодирования данных, даже при наличии помех и искажении сигнала.

Модуляция

Под модуляцией понимается процесс преобразования информационного сигнала в сигнал, предназначенный для передачи по линии. В простейшем случае для модуляции сигнала используется специальный высокочастотный сигнал определённой частоты, которая называется несущей. Процесс обратного преобразования модулированного сигнала называется демодуляцией.

Затухание сигнала

Под затуханием понимается ослабление сигнала вследствие уменьшения его мощности. Любая среда передачи сигнала вызывает его затухание. Сильное затухание сигнала может привести к тому, что на приемном конце сигнал не сможет быть восстановлен. Поэтому в линиях связи предусматриваются специальные промежуточные усилители аналоговых сигналов или специальные промежуточные регенераторы цифровых сигналов.

Переходные помехи

Под переходными помехами понимается взаимное влияние между каналами. В мире xDSL взаимное влияние между расположенными рядом кабелями может оказать негативное воздействие на характеристики линий, подвергающихся воздействию таких помех. Практически каждый во время своего телефонного разговора мог в виде фона слышать другой телефонный разговор. Если вы это слышали, то уже имеете опыт в определении воздействия переходных помех.

Переходный разговор на ближнем (передающем) конце линии (NEXT) появляется тогда, когда передатчик одной линии передает сигнал, а расположенный на том же конце приемник другой линии того же кабеля "слышит" этот сигнал из-за паразитных емкостных или индуктивных связей этих двух линий. При этом на уровень переходных помех на ближнем конце оказывает влияние лишь начальный участок влияющей линии, поэтому этот вид помех практически не зависит от длины кабеля. Переходные разговоры на дальнем (принимающем) конце линии (FEXT) появляются, когда передатчик одной линии передает сигнал, а расположенный на дальнем конце приемник другой линии того же кабеля "слышит" этот сигнал из-за емкостной или индуктивной связи двух кабелей. При этом уровень помех уменьшается в той же степени, что и уровень полезного сигнала.

Эффект воздействия помех

Общие помехи можно определить как комбинацию переходных помех (переходных разговоров), радиочастотных помех, линейных и нелинейных искажений и импульсных помех. Помехи ухудшают распознавание аналоговых сигналов, поднимая минимальный уровень сигнала, который может быть восстановлен с помощью демодулятора. Уровень помех (уровень шума) и максимальный доступный уровень аналогового сигнала определяют динамический диапазон тракта аналогового сигнала.

Максимальная скорость, с которой модем способен передавать данные, ограничивается доступным частотным диапазоном (шириной используемой полосы частот) и отношением сигнал-шум, которое представляет собой динамический диапазон по амплитуде сигнала.

3. СЕМЕЙСТВО FTTX - ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

Семейство FTTх представляет собой совокупность архитектур организации сетей передачи данных на базе волоконно-оптических линий связи. Различия в архитектуре фактически сводятся к определению участка сети передачи данных, на котором в качестве среды передачи сигнала используется ВОЛС. Аббревиатура FTT является общей для всех, поскольку определяет именно среду передачи данных: “Fiber To The” - “волокно до определенной точки”, смысловая нагрузка ложится именно на последнюю букву, добавляемую к FTT.

В семейство FTTx входят следующие основные виды архитектур:

FTTN- Fiber to the Node - волокно до сетевого узла;

FTTC- Fiber to the Curb - волокно до микрорайона, квартала или группы домов;

FTTB- Fiber to the Building- волокно до здания;

FTTH- Fiber to the Home - волокно до квартиры.

Рис. 7

По мере развития архитектур были разработаны варианты, в чем-то дублирующие основные, с небольшими изменениями или конкретизацией:

FTTO- Fiber To The Office- волокно в офис;

FTTCab- Fiber To The Cabinet- волокно в шкаф;

FTTR- Fiber To The Remote- волокно до удаленного модуля, концентратора;

FTTOpt- Fiber To The Optimum- волокно до оптимального пункта;

FTTP- Fiber To The Premises- волокно до точки присутствия клиента;

FTTA- Fiber To The Antenna- волокно до антенны сотовой связи;

FTTCS- Fiber to the Cell Site- волокно до узла сотовой связи.

Для большей наглядности архитектуру FTTx можно показать на конкретных примерах (с определенной долей погрешности).

FTTN

Данному виду архитектуры соответствует транспортное кольцо ВОЛС ООО «Sharq Telekom» в г.Ташкент, где оптический кабель проложен между всеми АТС. Далее конечному пользователю услуги доступа в Интернет предоставляются по технологиям, использующим медный кабель - ADSL, SHDSL, ISDN.

FTTC

Примерно на базе такой архитектуры в настоящий момент проводится реконструкция Городских Телефонных Сетей (ГТС или ТШТТ). В определенных районах устанавливаются выносные оптические концентраторы, например MSAN, которые соединяются с АТС с помощью оптического кабеля, а с абонентами - по существующим медным кабелям. Конструктивно такие концентраторы представляют собой активное оборудование, производящее преобразование электрического сигнала в оптический и наоборот, и пассивное в виде телефонных боксов или патч-панелей, к которым подключаются абонентские линейные кабели и кроссировки/патч-корды от активного оборудования концентратора.

Возможно ли при такой архитектуре предоставление сторонними провайдерами доступа по ADSL-технологии, точно не определено, поскольку неизвестны принципы мультиплексирования и преобразования электрического сигнал в оптический. Возможность оказания ADSL доступа для самого ТШТТ будет определяться технической спецификацией АТС и MSAN, в ряде случаев поддержка ADSL реализуется за счет установки дополнительных ADSL-плат. В нашем случае при попадании телефонного номера абонента в диапазон концентратора MSAN услуга доступа в сеть Интернет не предоставляется. Абоненту рекомендуется перевести существующий телефонный номер с оптического кабеля и концентратора на медный НЧ кабель, либо организовать т.н. прямой провод, но опять-таки в медном НЧ кабеле.

FTTB

В настоящий момент является наиболее популярной архитектурой, поскольку удачно определяет показатель «цена-качество». Ярким примером реализации FTTB является существующая услуга Home Ethernet, где в качестве магистральной разводки до узла и между зданиями используется оптический кабель, а внутри здания в качестве абонентской разводки - кабель «витая пара» UTP. Этот подход целесообразно применять в случае развертывания сети в многоквартирных домах и бизнес-центрах среднего класса.

4. ТЕЛЕФОНИЯ

ООО «Sharq Telekom» предоставляет три вида услуг телефонии:

традиционная

NGN-телефония

ISDN-телефония

Традиционная телефония

представляет собой оказание услуг телефонной связи классическим способом - передача сигнала осуществляется по телефонному двужильному проводу с помощью обычного телефонного аппарата;

услуга предоставляется на базе действующей ОПТС-113 «Квант», установленной в помещении ООО «Sharq Telekom» в здании ТашТТС (АТС-244);

телефонный сигнал передается абоненту напрямую со станции, поэтому зона действия традиционной телефонии ограничивается радиусом доступа к АТС-244;

NGN-телефония

представляет собой разновидность IP-телефонии - т.н. SIP-телефония

SIP (англ. Session Initiation Protocol -- протокол установления сеанса) -- протокол передачи данных, который описывает способ установления и завершения пользовательского интернет-сеанса, включающего обмен мультимедийным содержимым (видео- и аудиоконференция, мгновенные сообщения, онлайн-игры).

Протокол SIP имеет клиент-серверную архитектуру.

Клиент выдаёт запросы, с указанием того, что он хочет получить от сервера. Сервер принимает и обрабатывает запросы, выдаёт ответы, содержащие уведомление об успешности выполнения запроса, уведомление об ошибке или информацию, запрошенную клиентом.

Обслуживание вызова распределено между различными элементами сети SIP. Основным функциональным элементом, реализующим функции управления соединением, является абонентский терминал. Остальные элементы сети могут отвечать за маршрутизацию вызовов, а иногда служат для предоставления дополнительных сервисов.

в настоящий момент услуга предоставляется на базе ADSL-технологии, минимальная скорость доступа 64 кб/с

NGN - (анг. Next Generation Network - сети следующего поколения) - это мультисервисная сеть связи, ядром которой является опорная IP-сеть, поддерживающая полную или частичную интеграцию услуг передачи речи, данных и мультимедиа. Основное отличие сетей следующего поколения от традиционных сетей в том, что вся информация, циркулирующая в сети, разбита на две составляющие. Это сигнальная информация, обеспечивающая коммутацию абонентов и предоставление услуг, и непосредственно пользовательские данные, содержащие полезную нагрузку, предназначенную абоненту (голос, видео, данные). Пути прохождения сигнальных сообщений и пользовательской нагрузки могут не совпадать. Сеть NGN - это открытая, стандартная пакетная инфраструктура, которая способна эффективно поддерживать всю гамму существующих приложений и услуг, обеспечивая необходимую масштабируемость и гибкость, позволяя реагировать на новые требования по функциональности и пропускной способности.

ООО "Sharq Telekom" предоставляет своим клиентам полный комплекс телекоммуникационных услуг, в первую очередь - возможности получения и использования неограниченного количества абонентских номеров, в том числе и от АТС-113, имеющейся у ООО "Sharq Telekom", с применением как выделенных линий, так и существующих телефонных коммуникаций абонента, либо прочих каналов передачи данных.

Всё, что нужно чтобы подключить NGN-телефонию - это иметь доступ к сети Интернет. При этом, если Вы используете Интернет от "Sharq Telekom", ежемесячная абонентская плата на NGN-телефонию снижается более чем в 2 раза.

Подключив NGN-телефонию от "Sharq Telekom", Вы получаете возможность звонить внутри сети, на городские и сотовые номера г. Ташкента бесплатно. С тарифами на междугородние и международные звонки Вы можете ознакомиться здесь.

Основные преимущества NGN перед традиционной телефонией:

с широкий спектр услуг связи.

с высокая скорость передачи данных;

с мобильность (доступ пользователя к данным, независимо от его местоположения);

с индивидуальность (необходимые услуги доступны в любое время, в требуемом объеме и нужного качества);

Подключив NGN-телефонию от "Sharq Telekom", Вы бесплатно получаете комплекс дополнительных видов услуг:

с поддержка нескольких телефонных линий на один телефонный аппарат;

с обеспечение высокого качества голоса;

с функция Call Waiting, позволяющая принять одновременно 2 звонка на одну телефонную линию;

с постановка звонка на удержание (Hold);

с организация телефонных конференций;

с ускоренный набор (Speed Dial);

с повторный набор номера (Redial);

с перехват телефонных звонков;

с индикация информации о телефонном соединении;

Также мы предлагаем возможность использования многоканальных номеров.

Услуга автоматически активируется в момент первой успешной авторизации Абонента на сервере статистики, то есть после того, как клиент в первый раз воспользовался звонком с NGN-телефона. В качестве оконечного устройства может использоваться и компьютер.

Заключение Договора не означает, что Провайдер круглосуточно обеспечивает как саму возможность пользования Услугой, так и отсутствие перебоев в предоставлении Услуги с телефонной линии конкретного Абонента, поскольку возможны не зависящие от Провайдера технические причины, связанные как с эксплуатацией сложных комплексов оборудования, так и с неудовлетворительным качеством самих соединений.

Например, среди прочих причин могут быть следующие:

с использование Абонентом несертифицированных собственных NGN (SIP) - телефонов, компьютерного оборудования и/или программного обеспечения;

с самовольное изменение Абонентом стандартных программных или аппаратных настроек полученного телефонного аппарата или нестандартные настройки программного обеспечения;

с низкое качество разъемов телефонной разводки в квартире или офисе Абонента, наличие обрывов телефонных проводов, нарушение изоляции;

с низкое качество (нарушение изоляции) телефонной линии телефонной сети общего пользования, соединяющей Абонента с районной АТС.

Провайдер не обеспечивает анализ причин неудовлетворительного качества соединения конкретного Абонента, а также выезд специалистов и устранение неисправностей иначе, как при наличии возможности и за отдельную оплату. Это означает, что Провайдер не несет никакой ответственности за любые неполадки и/или перебои в обеспечении Услуги, произошедшие не по вине Провайдера, равно как не будет возмещать любой ущерб, понесенный Абонентом в силу вышеназванных причин.

Оплата за междугородние и международные звонки, а также абонентская плата за пользование услугой, будут сниматься с лицевого счета абонента.

ISDN

- (Integrated Services Digital Network - цифровая сеть с интеграцией обслуживания)

Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными. Основное назначение ISDN - передача данных со скоростью до 64 кбит/с по абонентской проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон,факс и пр.). Использование для этой цели телефонных проводов имеет два преимущества: они уже существуют и могут использоваться для подачи питания на терминальное оборудование. ISDN позволяет по одному кабелю передавать 32 потока, из которых 30 рабочие и 2 служебные.

При подключении крупных организаций для обеспечения более высоких скоростей передачи или для одновременного подсоединения к центральному офису нескольких удаленных филиалов применяется ISDN PRI-интерфейс. Eго суммарная пропускная способность равна 2 Мбит/с, он содержит 30 B-каналов по 64 Кбит/с для передачи информации и специальный D-канал с пропускной способностью 64 Кбит/с. Кроме того, ISDN PRI используется для подключения учрежденческих АТС к цифровой телефонной сети.

Оконечным устройством сети ISDN PRI является мини-АТС. По 1 потоку ISDN PRI одновременно может осуществляться 30 разговоров. При этом на 1 поток может быть присвоено до 300 абонентских городских номеров (113****).

Наша компания предоставляет доступ к ISDN PRI. Свои потоки мы сможем представить практически в любую точку города. При условии наличия у клиента мини-АТС и прямого провода от АТС, действующей, в районе абонента.

Наша компания не устанавливает мини-АТС, но может помочь выбрать установщика и поставщика. Мини АТС должна обязательно содержать плату Е1. Это необходимое условие для подключения нашего потока.

Говоря о достоинствах сети, прежде всего, необходимо отметить, что ISDN обеспечивает надежную связь, защищенную от электрических помех и трудно доступную для подслушивающих устройств. Установив у себя лишь оконечное оборудование, такое как учрежденческая АТС или маршрутизатор, организации смогут создавать свои собственные защищенные сети для передачи данных и речи между филиалами.

Основные преимущества ISDN заключаются в следующем:

с сокращение времени установления соединения за счет использования выделенного канала сигнализации и передачи по нему сигналов управления и взаимодействия (занятие линии, набор номера, ответ, разъединение и т.д.) в цифровом виде;

с универсальность использования линий - возможность осуществлять по одним и тем же линиям как телефонные переговоры, так и передачу данных;

с предоставление дополнительных услуг, таких, как идентификация вызывающего абонента по номеру или имени, переадресация и передача вызовов, уведомление о поступлении нового вызова во время разговора, блокировка входящих вызовов, подключение к разговору и д-р; Высокое качество звука.

с по 1 абонентской линии можно одновременно установить 30 соединений. Таким образом, отпадает необходимость проведения 30 абонентских линий;

с широкая доступность и распространенность в мире.

Как уже отмечалось, еще одно преимущество ISDN - быстрое реагирование на вызов: входящее и исходящее соединение с любой страной мира должно осуществляться не более чем за четыре секунды.

ISDN PRI - это также возможность быстро и эффективно телефонизировать офис, получив при этом большое количество городских телефонных номеров, что особенно актуально в условиях дефицита телефонных номеров ГТС.

Также использование ISDN означает снижение цены на междугородные и международные переговоры.

Хостинг - это размещение и поддержка Вашего сайта в Интернете.

Мы предлагаем Вам профессиональный хостинг на наших серверах.

На нашем оборудовании ежедневно осуществляется круглосуточный мониторинг сервиса, гарантируя сохранность и надежность всех данных. При этом загрузка серверов является минимальной, позволяя даже крупному Интернет-проекту быть доступным в любое время суток.

Ваш сайт будет находиться под круглосуточным наблюдением высокопрофессиональных администраторов, которые в любое время вежливо и обстоятельно ответят на Ваши вопросы.

VDS

Сегодня в сети Интернет появляется все больше крупных посещаемых сайтов, для дальнейшего развития которых технологии традиционного хостинга уже недостаточны, а бюджет организации не дает возможность использовать собственный физический сервер.

В этом случае идеально подходит VDS. Виртуальный сервер (VDS - Virtual Dedicated Server / VPS - Virtual Private Server) - это услуга по предоставлению клиенту в аренду виртуального выделенного сервера в датацентре ООО "Sharq Telekom".

Каждый виртуальный сервер является полноценным сервером со своей независимой файловой системой, ресурсами процессора, оперативной памяти и т.д. Владелец VDS обладает полными административными правами на управление сервером, его файловой системой и процессами. Таким образом, виртуальный выделенный сервер обладает всеми свойствами выделенного сервера, но на выделенном сервере производительность системы ограничена физическим наличием ресурсов, а на виртуальном - частью ресурсов сервера, выделенных для него.

VDS является промежуточным вариантом между традиционным хостингом и услугой collocation.

Преимущества VDS перед традиционным хостингом:

с ресурсы сервера делятся на меньшее количество пользователей;

с практически полную независимость от других клиентов;

с гарантированное получение системных ресурсов;

с возможность конфигурирования любых параметров системы и приложений;

с возможность удалять, добавлять или изменять любые файлы в системе;

с возможность установки любого программного обеспечения;

с полный контроль над процессами, пользователями и файлами в системе;

с VDS обладает своим IP-адресом, портами и фильтрами;

с каждый VDS обладает ssh-доступом, персональным web, mail, FTP-серверами и многим другим.

Преимущества VDS перед collocation:

с отсутствие необходимости покупать дорогостоящий сервер и платить высокую абонентскую плату за его размещение.