Технологія ADSL

Огляд технології ADSL

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Асиметрична цифрова абонентська лінія) входить до технологій високошвидкісної передачі даних, відомих як технології DSL (Digital Subscriber Line - Цифрова абонентська лінія) і мають загальне позначення xDSL. До інших технологій DSL відносяться HDSL (High data rate Digital Subscriber Line – Високошвидкісна цифрова абонентська лінія) , VDSL (Very high data rate Digital Subscriber Line – Надвисокошвидкісна цифрова абонентська лінія) та інші.

Загальна назва технологій DSL виникла в 1989 році, коли вперше з'явилася ідея використовувати аналого-цифрове перетворення на абонентському кінці лінії, що дозволило б удосконалити технологію передачі даних по кручений парою мідних телефонних проводів. Технологія ADSL була розроблена для забезпечення високошвидкісного (можна навіть сказати мегабітного) доступу до інтерактивних відеослужб (відео на запит, відеоігри тощо) і не менш швидкої передачі даних (доступ до Інтернету, віддалений доступ до ЛОМ та інших мереж).

То що таке ADSL? Перш за все, ADSL є технологією, що дозволяє перетворити кручений пару телефонних проводів на тракт високошвидкісної передачі даних. Лінія ADSL з'єднує два модеми ADSL, які підключені до кожного кінця кручений телефонний кабель . При цьому організуються три інформаційні канали - "низхідний" потік передачі даних, "висхідний" потік передачі даних і канал звичайного телефонного зв'язку (POTS). Канал телефонного зв'язку виділяється за допомогою фільтрів, що гарантує роботу вашого телефону навіть при аварії з'єднання ADSL.

ADSL є асиметричною технологією - швидкість "низхідного" потоку даних (тобто тих даних, які передаються у бік кінцевого користувача) вище, ніж швидкість "висхідного" потоку даних (у свою чергу, що передається від користувача в бік мережі). Відразу слід сказати, що не слід шукати тут причини для занепокоєння. Швидкість передачі від користувача ( " повільне " напрям передачі даних ) однаково значно вища , ніж під час використання аналогового модема . Фактично ж вона також значно вища, ніж ISDN (Integrated Services Digital Network – Інтегральна цифрова мережа зв'язку).

Технологія ADSL використовує метод поділу смуги пропускання мідної телефонної лінії на кілька частотних смуг (також званих несучими). Це дозволяє одночасно передавати кілька сигналів по одній лінії. Такий самий принцип лежить в основі кабельного телебачення, коли кожен користувач має спеціальний перетворювач, що декодує сигнал і дозволяє бачити на екрані телевізора футбольний матч або захоплюючий фільм. При використанні ADSL різні несучі одночасно переносять різні частини даних, що передаються. Цей процес відомий як частотне ущільнення лінії зв'язку (Frequency Division Multiplexing – FDM) (див. рисунок 3). При FDM один діапазон виділяється для передачі "висхідного" потоку даних, а інший діапазон для "низхідного" потоку даних. Діапазон "низхідного" потоку у свою чергу ділиться на один або кілька високошвидкісних каналів і один або кілька низькошвидкісних каналів передачі даних. Діапазон "висхідного" потоку також ділиться на один або кілька низькошвидкісних каналів передачі даних. Крім цього, може застосовуватися технологія ехокомпенсації (Echo Cancellation), при використанні якої діапазони "висхідного" і "низхідного" потоків перекриваються і поділяються засобами місцевої ехокомпенсації.

Саме таким чином ADSL може забезпечити, наприклад, одночасну високошвидкісну передачу даних, відеосигналу і передачу факсу. І все це без переривання звичайного телефонного зв'язку, для якого використовується та сама телефонна лінія. Технологія передбачає резервування певної лінії частот для звичайного телефонного зв'язку (або POTS - Plain Old Telephone Service). Дивно, як швидко телефонний зв'язок перетворився не тільки на "просту" (Plain), а й на "стару" (Old); вийшло щось на кшталт "старого доброго телефонного зв'язку". Однак, слід віддати належне розробникам нових технологій, які все ж таки залишили телефонним абонентам вузьку смужку частот для живого спілкування. При цьому телефонну розмову можна вести одночасно з високошвидкісною передачею даних, а не вибирати одну з двох. Більше того, навіть якщо у вас відключать електрику, звичайний "старий добрий" телефонний зв'язок працюватиме, як і раніше, і з викликом електрика у вас жодних проблем не виникне. Забезпечення такої можливості було одним із розділів оригінального плану розробки ADSL. Навіть одна ця можливість дає системі ADSL значну перевагу перед ISDN.

Однією з основних переваг ADSL над іншими технологіями високошвидкісної передачі даних є використання звичайних кручених пар мідних проводів телефонних кабелів. Цілком очевидно, що таких пар дротів налічується набагато більше (і це ще слабо сказано), ніж, наприклад, кабелів, прокладених спеціально для кабельних модемів. ADSL утворює, якщо можна сказати, "накладену мережу". При цьому дорогої та забирає багато часу модернізації комутаційного обладнання (як це необхідно для ISDN) не потрібно.

ADSL є технологією високошвидкісної передачі даних, але наскільки високошвидкісною? Враховуючи, що літера "А" в назві ADSL означає "asymmetric" (асиметрична), можна зробити висновок, що передача даних в одну сторону здійснюється швидше ніж в іншу. Тому слід розглядати дві швидкості передачі даних: "низхідний" потік (передача даних від мережі до вашого комп'ютера) і "висхідний" потік (передача даних від вашого комп'ютера до мережі).

Факторами, які впливають швидкість передачі даних, є стан абонентської лінії (тобто. діаметр проводів, наявність кабельних відводів тощо.) та її протяжність. Згасання сигналу в лінії збільшується при збільшенні довжини лінії та зростанні частоти сигналу, і зменшується зі збільшенням діаметра дроту. Фактично функціональною межею ADSL є абонентська лінія довжиною 3,5 - 5,5 км при товщині проводів 0,5 мм. В даний час ADSL забезпечує швидкість "низхідного" потоку даних в межах від 1,5 Мбіт/с до 8 Мбіт/с і швидкість "висхідного" потоку даних від 640 Кбіт/с до 1 Мбіт/с. Загальна тенденція розвитку цієї технології обіцяє у майбутньому збільшення швидкості передачі, особливо у " низхідному " напрямі.

Для того, щоб оцінити швидкість передачі даних, що забезпечується технологією ADSL, необхідно порівняти її з тією швидкістю, яка може бути доступна користувачам, які використовують інші технології. Аналогові модеми дозволяють передавати дані зі швидкістю від 14,4 до 56 Кбіт/с. ISDN забезпечує швидкість передачі даних 64 Кбіт/с на канал (зазвичай користувач має доступом до двох каналів, що у сумі становить 128 Кбіт/с). Різні технології DSL дають користувачеві можливість передавати дані зі швидкістю 128 Кбіт/с (IDSL), 768 Кбіт/с (HDSL), "низхідний" потік 1,5 - 8 Мбіт/с і "висхідний" потік 640 - 1000 Кбіт/с ( ADSL), "низхідний" потік 13 - 52 Мбіт/с і "висхідний" потік 1,5 - 2,3 Мбіт/с (VDSL). Кабельні модеми мають швидкість передачі від 500 Кбіт/с до 10 Мбіт/с. (При цьому слід враховувати, що смуга пропускання кабельних модемів ділиться між усіма користувачами, що одночасно мають доступ до даної лінії. Тому число одночасно працюючих користувачів значно впливає на реальну швидкість передачі даних кожного з них.) Цифрові лінії Е1 і Е3 мають швидкість передачі даних відповідно, 2,048 Мбіт/с та 34 Мбіт/с.

Переваги технології ADSL
Насамперед, швидкість передачі даних. Цифри були вказані двома абзацами вище. Причому ці цифри є межею. У наступні роки очікується збільшення швидкості "низхідного" потоку до 52 Мбіт/с, а "висхідного" потоку до 2 Мбіт/с.
Більше не потрібно набирати номер для того, щоб підключитися до мережі Інтернет або до ЛВС. ADSL створює широкосмуговий канал передачі, використовуючи вже існуючу телефонну лінію. Після встановлення модемів ADSL ви отримуєте постійно встановлене з'єднання. Високошвидкісний канал передачі завжди готовий до роботи - у будь-який момент, коли вам це буде потрібно.
Смуга пропускання лінії належить користувачеві цілком. На відміну від кабельних модемів, які допускають поділ смуги пропускання між усіма користувачами (що значною мірою впливає на швидкість передачі даних), технологія ADSL передбачає використання лінії лише одним користувачем.
Технологія ADSL дозволяє повністю використати ресурси лінії. При звичайному телефонному зв'язку використовується близько однієї сотої пропускної спроможності телефонної лінії. Технологія ADSL усуває цей "недолік" і використовує 99%, що залишилися, для високошвидкісної передачі даних. При цьому для різних функцій використовують різні смуги частот. Для телефонного (голосового) зв'язку використовується область найнижчих частот усієї смуги пропускання лінії (приблизно до 4 кГц), а решта смуги використовується для високошвидкісної передачі даних.
Багатофункціональність даної системи є не останнім аргументом на її користь. Оскільки для роботи різних функцій виділено різні частотні канали смуги пропускання абонентської лінії, ADSL дозволяє одночасно передавати дані та розмовляти телефоном. Ви можете дзвонити по телефону та відповідати на дзвінки, передавати та приймати факси, одночасно з цим перебуваючи в мережі Інтернет або отримуючи дані з корпоративної мережі ЛОМ. Все це по одній телефонній лінії.
ADSL відкриває нові можливості в тих областях, в яких в режимі реального часу необхідно передавати якісний відеосигнал. До них відноситься, наприклад, організація відеоконференцій, навчання на відстані та відео на запит. Технологія ADSL дозволяє провайдерам надавати своїм користувачам послуги, швидкість передачі яких більш ніж у 100 разів перевищує швидкість найшвидшого на даний момент аналогового модему (56 Кбіт/с) і більш ніж у 70 разів перевищує швидкість передачі даних в ISDN (128 Кбіт/с ).
Технологія ADSL дозволяє телекомунікаційним компаніям надавати приватний захищений канал для забезпечення обміну інформацією між користувачем та провайдером.
Не слід забувати і про витрати. Технологія ADSL ефективна з економічної точки зору хоча б тому, що не вимагає прокладання спеціальних кабелів, а використовує існуючі двопровідні мідні телефонні лінії. Тобто, якщо у вас вдома або в офісі є підключений телефон, вам не потрібно прокладати додаткові дроти для використання ADSL. (Хоча є і ложка дьогтю. Компанія, яка забезпечує можливість звичайного телефонного зв'язку, повинна при цьому надавати і послугу ADSL.)

Для того, щоб лінія ADSL працювала, необхідно не так багато обладнання. На обох кінцях лінії встановлюються модеми ADSL: один на стороні користувача (вдома або в офісі), а інший на стороні мережі (провайдер Інтернет або телефонна станція). Причому користувачеві зовсім не обов'язково купувати свій модем, але взяти його у провайдера в оренду. Крім того, користувачеві для того, щоб модем ADSL працював, необхідно мати комп'ютер із мережевою платою.