Под понятием DSL (ang. Digital Subscriber Line) скрывается семья технологий, делающая возможным трансмиссию электронно-вычислительных данных с максимальную пропускную способностью до 40 МБ/с, используя классические, аналоговые, телефонные линии. С практической стороны процедура выглядит следующим образом:

Как трансляционный медиум между двумя отдалёнными друг от друга компьютерами или устройствами, служит аналоговая телефонная линия.
. До обоих концов линии подключаются устройства DSL (разговорно называемые модемами), а до модемов - компьютеры, с помощью типичного, многожильного сетевого кабеля (витая пара).
. Модем DSL принимает от компьютера информации в электронно-вычислительной форме, затем преобразовывает в аналоговую форму и посылает телефонной линией второму из модемов.
. Модем получателя опять производит конверсию сигналов, в этот раз на информацию в электронно-вычислительной форме, и передаёт неё компьютеру.
. Модемы DSL до передачи информаций используют диапазон частот больше 5 КГц, которые не используются во время нормальных разговоров по телефону.
. Между модемом и телефонной линией должно находиться устройство, называемые сплиттер, являющиеся просто аналоговым фильтром. Его роль - это распределение сигнала с частотой меньше 5 КГц, и направление его к телефону, а также распределение сигнала с высшую частотой, который должен попасть в модем DSL.

В настояшее время на рынке доступные многие технологии из семьи DSL (хотя более соответствующее и чаще встречаемое название - это xDSL). Наиболее популярные это:

ADSL (ang. Asymmetric Digital Subscriber Line) - асимметрический ретранслятор. Он используется при создавании абонентских связей с Интернетом. Его признак - это максимальная пропускная способность в сторону клиента выше чем в сторону сервера (Интернета). В основе этого решения лежит факт, что средний пользователь Интернета значительно больше данных скачивает на свой персональный компьютер, чем высылает в сеть. Следовательно, технология несимметричного ретранслятора позволит увеличить комфорт работы при одновременном понижению или сохранению его качества и стоимости загрузки. Чаще всего встречаемые пропускные способности ADSL - это с 8 до 24 МБ/с к пользователю, и с 128 КБ/с до 1 МБ/с от пользователя.
. SDSL (ang. Symmetric Digital Subscriber Line) - симметрический ретранслятор. Относительно редко применяемый во время снройки сети доступа в Интернет. Его признаком является одинаковая пропускная способность в обе стороны, чаще всего составляющая 1,5 или 2 МБ/с.
. HDSL (ang. High data rate Digital Subscriber Line) - одна из новейших технологий из семьи xDSL, использующая медные телефонные проводы как трансляционный медиум. Вместе с тем она пользуется значительно шире объёмом частот - с 5 до 300 КГц. Благодаря этому решению существует возможность получить пропускную способность до 784 КБ/с на одной паре медных проводов. Максимальная пропускная способность ретранслятора зависит непосредственно только от числа пар проводов. Недостатком технологии HDSL является то, что её качество и пропускная способность ретранслятора ухудшаются вместе с увеличением длины кабельной системы. Максимальная дальность одного сегмента может составлять до 4000 метров.
. VDSL (ang. Very High Speed Digital Subscriber Line) - технология, делающая возможным получение пропускной способности до 52 МБ/с в одну сторону или 26 МБ/с в обе стороны, употребляя только одну пару медных проводов. Её основным недостатком является максимальная дальность отдельных сегментов кабельной системы, которая не может превысить 300 метров. В этой связи технология VDSL используемая чаще всего в строении локальной инфраструктуры доступа в компьютерную сеть.
. Кроме вышеуказанных, существует ещё ряд других технологий из семьи xDSL, как например IDSL (электронно-вычислительная, абонентская линия, близкая к ISDN), skyDSL (технология, использующая спутниковые ретрансляторы), и т. п. Однако они используются в значительно меньшем масштабе. Итак, их значение отчётливо меньше.

Технология DSL

Технология DSL. Любая технология, прежде всего, предусматривает конкретную физическую модель транспортной среды. Одной из перспективных технологий, позволяющей передавать цифровую информацию по медным проводам (под “медными проводами” обычно понимается телефонная сеть общего пользования – ТФоП или POTS – Plain Old Telephone Service в англ. аббревиатуре) являются технологии DSL (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия).

При использовании технологии DSL (часто используется аббревиатура хDSL , где под буквой “x” понимают одну из возможных подтехнологий, т.е. вариант основной технологии) не требуется строить новую транспортную сеть, т.к. используется уже существующая сеть POTS. Именно в этом и заключается основное экономическое преимущество технологии DSL.

Историю возникновения DSL следует отнести к началу 80-х годов, когда корпорация Bellcore разработала технологию DSL с высокой скоростью передачи данных (high - data - rate DSL - HDSL). Канал HDSL был разработан, чтобы расширить возможности технологии Т1 путем замены кодирования с чередованием полярности элементов на основе представления двух битов в одном четвертичном коде (2 binary 1 quaternary – 2B1Q).

Развитие служб сети Internet, для которых требуется высокая пропускная способность (например, видео), породило спрос на соединения с большей пропускной способностью. Наблюдения показывают, что в основном трафик, получаемый из сети Internet, предназначен для конечного пользователя (нисходящий поток данных), и только небольшой процент составляет трафик, который в действительности поставляется самим пользователем (восходящий поток данных). Вследствие этого был разработан канал АDSL (A – Asymmetric – ассиметричная цифровая пользовательская линия), используемый в традиционных телефонных сетях общего пользования (PSTN – Public Switched Telephone Network).

В технологии АDSL используется метод, позволяющий одновременно использовать ту же самую телефонную линию и для передачи голосовых сигналов, и для передачи данных, не повышая при этом требований к коммутационному оборудованию телефонной сети PSTN. Чтобы зарезервировать канал POTS с частотами до 4 кГц (в телефонии установлена полоса голоса в 4 кГц), дополнительно используется мультиплексирование с частотным уплотнением каналов (FDM – Frequency - Division Multiplexing). При этом цифровые потоки (data) передаются на частотах свыше 4 кГц (обычно, начиная с 25 кГц).

Из-за постоянного снижения ограничений на расстояние в технологии DSL и роста доступной пропускной способности, интерес к средствам DSL в последние годы возрос. Прежде чем говорить о DSL, приведем основные разновидности технологии DSL.

• АDSL – наиболее распространенная технология DSL, поскольку она ассиметрична. Это означает, что скорость загрузки данных в компьютер (модем) пользователя выше скорости загрузки данных в удаленный компьютер. Для кодирования данных в технологии АDSL используются методы САР (Carrier less Amplitude and Phase modulation – амплитудная и фазовая модуляция без несущей). Метод САР не является стандартизированным методом для канала DSL, а вот ДМТ был стандартизирован институтом ANSI (ANSI T1.413) и международным союзом ITU (ITU G.992.1).
• EtherLoop – запатентованная технология компании Elastic Network – сокращение от Ethernet local loop – абонентский канал сети Ethernet. В технологии EtherLoop применяется усовершенствованный метод модуляции сигнала, который сочетается с полудуплексным разбиением на пакеты, характерным для сети Ethernet. Модемы EtherLoop гарантируют ВЧ сигналы только на время посылки. Остальное время в них используются низкочастотные управляющие сигналы. Из-за полудуплексной природы технологии EtherLoop постоянную пропускную способность можно поддерживать либо только в нисходящем, либо только в восходящем потоке. Система Nortel изначально планировалась для скоростей в диапазоне 1,5 … 10 Мбит/с, в зависимости от качества линии связи и ограничений по расстоянию.
• G.L.te – версия ADSL с низкой скоростью передачи данных. Является дополнением к стандарту ANSI T 1.413. В комитете по стандартам ITU она известна как G .992.2. В ней, как и в ADSL используется модуляция DMT, но в здании абонента не устанавливается разветвитель сети POTS (обычно разветвление сигнала выполняется средствами местной станции АТС).
• G.SHDSL – этот канал был определен в стандарте G.991.2 международного союза ITU как высокоскоростная цифровая абонентская линия на одной витой паре проводов. Технология G.SHDSL является симметричной, что позволяет передавать с одинаковой скоростью данные в прямом и реверсном потоках, что очень важно, т.к. она призвана заменить старые телекоммуникационные технологии, такие как T1, E1, HDSL, HDSL2, канальную технологию DSL (SDSL), ISDN и DSL на основе ISDN (IDSL).
• HDSL – этот канал работает на скорости 1,54 Мбит/с и имеет радиус действия порядка 2750 м на проводе сечением 0,5 мм 2 . В технологии HDSL используется модуляция с линейным кодированием 2B1Q.
• GDSL 2 – эта технология разрабатывалась для того, чтобы обеспечить передачу сигнала Т1 по проводам одной пары. Технология создавалась для работы на скорости 1,544 Мбит/с. Она может обеспечить работу всех служб, которые предлагаются технологией HDSL.
• TDSL – в этой службе DSL, основанной на технологии ISDN, используется линейное кодирование 2B1Q и, как правило, поддерживается скорость передачи данных 128 кбит/с. Служба IDSL работает на одной паре проводов, а сам канал может иметь длину вплоть до 5800 м.
• RADSL - используются во всех RADSL модемах, но она особым способом связана с запатентованным стандартом модуляции, разработанным компанией Globespan Semiconductor. В ней используются DMT-модемы стандарта САР.Т1.413. Скорость по восходящей линии связи зависит от скорости передачи по нисходящей линии связи, которая, в свою очередь, зависит от состояния линии и значения S/N (отношения сигнал/шум).
• SDSL – технология предусматривает постоянную скорость передачи данных и не имеет существующих стандартов, в силу чего используется редко.
• VDSL – сверхскоростной канал DSL для передачи данных (Very - high - data - rate DSL) – относительно новая технология, разработанная для повышения доступной скорости передачи данных (вплоть до 52 Мбит/с). В технологии VDSL используются преимущества оптоволоконной связи и выгоды от размещения конечного оборудования ближе к абоненту. Размещая конечное оборудование в офисах и многоквартирных зданиях, можно сократить длину локальной линии связи (т.е. абонентского канала), что позволит увеличить скорость. В технологии VDSL предполагается работа как в ассиметричном, так и в симметричном режимах.

В табл.1 приведено сравнение некоторых разновидностей технологий DSL и показаны их наиболее важные характеристики, поддающиеся сравнению.

Методы кодирования в технологии DSL

В технологии DSL наибольшее распространение получили три основных метода кодирования, кратко рассмотренные ниже.

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 о, и 4 такие фазы (отсюда и квадратурная ) вместе составляют 360 o , 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 о, 90 о, 180 о и 270 о) 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 (2 3 = 8).

В табл.2 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.

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.

3) Кодирование DMT (Discreate Multi - Tone modulation 0 дискретная многочастот- ная (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:

На рис.3 показан частотный спектр для модуляции DMT.

Типовое включение абонентского оборудования для одновременного просмотра TV программ и доступа к Internet показано на рис.4.

Разделительный фильтр (частота разделения обычно располагается в диапазоне 6…8 МГц) иногда необоснованно называют сплиттером. По-существу, это частотный диплексер, в составе которого параллельно включены ФНЧ (фильтр нижних частот) и ФВЧ (фильтр верхних частот). В частности, такую схему проводки осуществляет компания “Стрим-ТВ”.

На рис.5,6 проиллюстрированы общие возможные схемы физической прокладки проводки в помещении клиента. На рис.5 в абонентском оборудовании (СРЕ – Customer Premises Equipment) имеются интегрированные разветвители сети POTS, а на рис.6 показана линия, которая разветвляется на устройстве NID (Network Interface Device - устройство сетевого интерфейса, обычно являющееся точкой входа в здание абонента. В этой точке локальная линия связи переходит в проводку здания). В последнем случае сигнал (см. рис.6), подаваемый на обычный телефон, проходит через ФНЧ, а элементы данных, подаваемых на ответвления, проходят через ФВЧ. Такой подход гарантирует, что в обоих случаях будут получены необходимые сигналы. Обе топологии используются в зависимости от того, где должна ветвиться линия и где физически будут размещаться провода.

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 . 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.

Технология DSL с адаптацией скорости передачи (rate adaptive DSL - RADSL) – это технология, в которой скорость передачи корректируется так, чтобы можно было сохранять необходимое значение помехоустойчивости, что позволяет поддерживать значение BER ниже 10 -7 . Испытания показывают, что оптимальные значения запаса помехоустойчивости для служб DMT составляют по 6 dB как для downstream, так и для upstream. Не стоит конфигурировать службу DSL с запасом помехоустойчивости, превышающим оптимальное значение в силу того, что система для обеспечения указанного предела будет готовиться к соединению с очень низкой скоростью передачи данных по каналу DSL. Не следует также задавать и слишком низкое значение предела помехоустойчивости (например, 1 dB), т.к. незначительное увеличение уровня шума приведет к чрезмерному количеству ошибок и процессу повторной подготовки к установлению соединения на более низкой скорости передачи по каналу 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 бо льшая 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 бо льшую 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.

Перемежение – это процесс перестановки пользовательских данных в определенной последовательности, используемый с целью минимизации появления последовательных ошибок в алгоритме FEC Рида-Соломона (Reed - Solomon - RS) на принимающем конце канала. Эффективность использования алгоритма RS при возникновении единичных или разнесенных во времени ошибок (не идущих последовательно) оказывается выше.

Если в линии передачи на медном проводе возникает шумовой выброс, он может воздействовать на несколько последовательно расположенных битов данных, что приведет к появлению последовательно расположенных ошибочных битов. Поскольку в передатчике данные перемежаются, то при устранении перемежения данных в приемнике не только восстанавливается исходная последовательность битов, но и происходит разнесение ошибочных битов во времени (ошибочные биты появляются в различных байтах). Следовательно, ошибочные биты уже не идут последовательно, и процесс FEC с алгоритмом RS работает более эффективно.

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):

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

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

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

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.

Заключение

Технологию DSL можно считать полноправной технологией, которую можно использовать на участках “последней мили” для широкополосных сетей. В различных сценариях могут использоваться отдельные разновидности технологии DSL, что зависит преимущественно от требований к расстоянию и пропускной способности. Существует множество факторов, влияющих на качество соединения, и для того, чтобы улучшить скорость передачи данных по каналу DSL и запас отношения S/N, необходимо настраивать множество параметров. Решение кроется в понимании технологии и того, какие факторы какую роль играют в соединении.

Топологии сетей DSL у различных провайдеров услуг могут сильно отличаться, поэтому не стоит думать, что если абонентское оборудование (СРЕ) для сети DSL работает на одной несущей, то оно будет работать и на другой. У разных топологий есть свои преимущества и свои недостатки, но все топологии все же широко используются.

23.07.2015

Что такое широкополосный DSL доступ

Говоря простыми понятиями, модем цифровой абонентской линии (digital subscriber line = DSL) соединяет компьютер или маршрутизатор к телефонной линии, специально сконфигурированной для DSL широкополосного доступа в Интернет. Модем подключает пользовательское оборудование к системе провайдера по телефонной линии.

Как работает DSL?

Широкополосные DSL-сервисы работают через каналы связи телефонной сети общего пользования, которые организованы по медным парам. DSL соединения часто обходятся намного дешевле, потому что этот тип связи использует готовую инфраструктуру. Тем не менее, их доступность может быть ограничено, так как соединение DSL работает только в пределах определенного радиуса от ближайшей точки подключения DSL. DSL-технология использует диапазон частот, который при голосовой связи остается не использованным. Так, для передачи голоса используется участок от 0 до 4 кГц, в то время как в проводе можно передать сигналы с частотой до 2,2 МГц, вот именно этот остаток от 20 кГц до 2,2 МГц и использует технология DSL. Поскольку соединение DSL организовано на частотах, отличных от телефонных, оно не мешает использовать телефонную линию для голосовых вызовов.

Зачем покупать DSL модем?

Одна из самых распространенных причин для покупки DSL модема – замена вышедшего из строя или дефектного блока. Большинство провайдеров предоставляют своим клиентам модемы в лизинг. Тем не менее, если умножить стоимость аренды оборудования в месяц на период контракта, то покупка собственного модема может оказаться намного более дешевым вариантом. Кроме того, модемы, предлагаемые провайдерами в аренду, могут быть вовсе не лучшими из доступных сегодня. Несмотря на то, что некоторые интернет-провайдеры продают модемы, покупка их у независимого поставщика или непосредственно у производителя может выйти дешевле, а также позволит покупателю самому выбрать необходимые опции, функции и характеристики модема.

В чем разница между модемом и маршрутизатором?

Даже если они выглядят почти одинаково, модемы и маршрутизаторы – разные приборы. Модем позволяет подключиться к Интернету, маршрутизатор управляет соединением нескольких устройств. Маршрутизатор не может работать без модема, но модем может работать без маршрутизатора. Некоторые широкополосные модемы поставляются с комбинацией функций, которые обычно выполняются другими устройствами, например, с беспроводной точкой доступа, встроенным переключателем (обычно с 4 портами), или с функционалом VoIP. Кроме того, на рынке имеются комбинированные устройства, объединяющий модем и маршрутизатор.

Как правильно выбрать DSL модем

Выбор правильного DSL модема зависит от таких факторов, как совместимость, атрибуты модема, соединения и простота использования. Важны также скорость модема и продолжительность его жизни, возможности получить любую помощь по настройке устройства и доступность сервиса от производителя в вашем регионе. Далее приведено более подробное описание наиболее важных характеристик.

Совместимость

DSL-модем должен быть совместим с той услугой DSL, которой вы пользуетесь, поскольку различные сервисы используют различные протоколы для передачи сигнала. Среди них: ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия), SDSL (симметричная цифровая абонентская линия), HDSL (высокоскоростная передача данных), и VDSL (очень высокоскоростная передача данных). Лучше всего уточнить ситуацию со своим провайдером, который вам точно опишет требуемые спецификации модема.

Атрибуты устройств

Модем оснащен портом RJ-11 DSL, портом Fast Ethernet, кнопкой перезагрузки и лампочками, которые сигнализируют о подключении питания, о состоянии Ethernet соединения и скорости передачи данных. Дополнительными функциями могут быть интегрированный брандмауэр и транзит данных виртуальной частной сети (VPN). Дополнительный уровень безопасности обеспечит встроенный межсетевой экран.

Доступные соединения

До принятия решения о том, какие именно соединения вам требуются, определитесь со своими потребностями. Если вы планируете подключение к интернету нескольких устройств, модем должен иметь возможности Ethernet подключения для проводного или беспроводного маршрутизатора. В этом случае также рекомендуется искать в продаже комбинированный модем / маршрутизатор. Некоторые устройства вместо портов Ethernet оборудованы соединениями USB. Вместе с тем, технология Ethernet разработана специально для работы в сети и, как правило, она быстрее и надежнее, чем соединение USB. Кроме того, подключение Ethernet позволяет больше гибкости и большего числа соединений устройств.

Простота в использовании

DSL-модемы обычно работают с Mac, ПК или любым другим компьютером, который поддерживает протокол Интернет и имеет Ethernet разъем. Модемы часто поставляются с установочным компакт-диском для пользователей Windows, но он не всегда обязателен. Некоторые устройства могут быть легко подключены и их дальнейшее использование не требует от пользователя каких-либо дополнительных действий.

Скорость

DSL-модемы выпускаются с различными скоростями. Хотя для чтения и отправки электронной почты скорость почти не имеет значения, она очень важна для тех, кто играет в онлайн игры или смотрит потоковое видео. Опять же, следует учитывать, для чего используется интернет, и при выборе скорости модема ориентироваться именно на эти требования.

Продолжительность жизни

Хотя технологии постоянно меняются, есть способ до некоторой степени защитить себя от лишних трат. Чтобы не оказаться в ситуации, когда недавно купленный модем слишком быстро устаревает, выбирайте модель от производителей, которые регулярно предлагает бесплатные микропрограммы обновления - прошивки. Прошивка – это программа, которая управляет работой отдельного устройства. Такие обновления, как правило, приводят к увеличению эффективности работы, скорости передачи данных и безопасности работы.

Покупка компьютера и аксессуаров для домашней сети может быть трудной задачей для тех, у кого есть лишь самые базовые знания о доступных технологиях. Кроме того, технологии так быстро меняются и обновляются, что довольно сложно постоянно быть в курсе всех новейших достижений устройств доступа. Однако, если вы понимаете, как работают широкополосные DSL технологии и на какие именно качества модема нужно обращать внимание, покупка DSL модема превращается в довольно простой процесс.

Современный мир созрел для использования технологий DSL. Увеличение потоков информации, передаваемых по сети Интернет компаниями и частными пользователями, а также потребность в организации удаленного доступа к корпоративным сетям, породили потребность в создании недорогих технологий цифровой высокоскоростной передачи данных по самому «узкому» месту цифровой сети — абонентской телефонной линии. Технологии DSL позволяют значительно увеличить скорость передачи данных по медным парам телефонных проводов без необходимости модернизации абонентских телефонных линий. Именно возможность преобразования существующих телефонных линий в высокоскоростные каналы передачи данных и является главным преимуществом технологий DSL.

Так что же такое технология DSL?

Сокращение DSL расшифровывается как Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия). DSL является достаточно новой технологией, позволяющей значительно расширить полосу пропускания старых медных телефонных линий, соединяющих телефонные станции с индивидуальными абонентами. Любой абонент, пользующийся в настоящий момент обычной телефонной связью, имеет возможность с помощью технологии DSL значительно увеличить скорость своего соединения, например, с сетью Интернет. Следует помнить, что для организации линии DSL используются именно существующие телефонные линии; данная технология тем и хороша, что не требует прокладывания дополнительных телефонных кабелей. В результате вы получаете круглосуточный доступ в сеть Интернет с сохранением нормальной работы обычной телефонной связи. Никто из ваших друзей больше не пожалуется, что часами не может к вам прозвониться. Благодаря многообразию технологий DSL пользователь может выбрать подходящую именно ему скорость передачи данных — от 32 Кбит/с до более чем 50 Мбит/с. Данные технологии позволяют также использовать обычную телефонную линию для таких широкополосных систем, как видео по запросу или дистанционное обучение. Современные технологии DSL приносят возможность организации высокоскоростного доступа в Интернет в каждый дом или на каждое предприятие среднего и малого бизнеса, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы. Причем скорость передачи данных зависит только от качества и протяженности линии, соединяющих пользователя и провайдера. При этом провайдеры обычно дают возможность пользователю самому выбрать скорость передачи, наиболее соответствующую его индивидуальным потребностям.

Как работает DSL

Телефонный аппарат, установленный у вас дома или в офисе, соединяется с оборудованием телефонной станции с помощью витой пары медных проводов. Традиционная телефонная связь предназначена для обычных телефонных разговоров с другими абонентами телефонной сети. При этом по сети передаются аналоговые сигналы. Телефонный аппарат воспринимает акустические колебания (являющиеся естественным аналоговым сигналом) и преобразует их в электрический сигнал, амплитуда и частота которого постоянно изменяется. Так как вся работа телефонной сети построена на передаче аналоговых сигналов, проще всего, конечно же, использовать для передачи информации между абонентами или абонентом и провайдером именно такой метод. Именно поэтому вам пришлось прикупить в дополнение к вашему компьютеру еще и модем, который позволяет демодулировать аналоговый сигнал и превратить его в последовательность нулей и единиц цифровой информации, воспринимаемой компьютером.

При передаче аналоговых сигналов используется только небольшая часть полосы пропускания витой пары медных телефонных проводов; при этом максимальная скорость передачи, которая может быть достигнута с помощью обычного модема, составляет около 56 Кбит/с. DSL представляет собой технологию, которая исключает необходимость преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую форму и наоборот. Цифровые данные передаются на ваш компьютер именно как цифровые данные, что позволяет использовать гораздо более широкую полосу частот телефонной линии. При этом существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов.

Различные типы технологий DSL и краткое описание их работы
DSL представляет собой набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию. Для того, чтобы понять данные технологии и определить области их практического применения, следует понять, чем эти технологии различаются. Прежде всего, всегда следует держать в уме соотношение между расстоянием, на которое передается сигнал, и скоростью передачи данных, а также разницу в скоростях передачи «нисходящего» (от сети к пользователю) и «восходящего» (от пользователя в сеть) потока данных.
DSL объединяет под своей крышей следующие технологии.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия)

Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием «постоянно установленного соединения» (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, доступа к локальным сетям (ЛВС) и т.п. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объем информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость «нисходящего» потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с. ADSL позволяет передавать данные со скоростью 1,54 Мбит/с на расстояние до 5,5 км по одной витой паре проводов. Скорость передачи порядка 6 — 8 Мбит/с может быть достигнута при передаче данных на расстояние не более 3,5 км по проводам диаметром 0,5 мм.

R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения)

Технология R-ADSL обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов. При использовании технологии R-ADSL соединение на разных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачи данных. Скорость передачи данных может выбираться при синхронизации линии, во время соединения или по сигналу, поступающему от станции.

G . Lite (ADSL.Lite) представляет собой более дешёвый и простой в установке вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость «нисходящего» потока данных до 1,5 Мбит/с и скорость «восходящего» потока данных до 512 Кбит/с или по 256 Кбит/с в обоих направлениях.

IDSL (ISDN Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия IDSN)
Технология IDSL обеспечивает полностью дуплексную передачу данных на скорости до 144 Кбит/с. В отличие от ADSL возможности IDSL ограничиваются только передачей данных. Несмотря на то, что IDSL, также как и ISDN, использует модуляцию 2B1Q, между ними имеется ряд отличий. В отличие от ISDN линия IDSL является некоммутируемой линией, не приводящей к увеличению нагрузки на коммутационное оборудование провайдера. Также линия IDSL является «постоянно включенной» (как и любая линия, организованная с использованием технологии DSL), в то время как ISDN требует установки соединения.

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; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п.

Во-первых, технологии DSL обеспечивают высокую скорость передачи данных. Различные варианты технологий DSL обеспечивают различную скорость передачи данных, но в любом случае эта скорость гораздо выше скорости самого быстрого аналогового модема.
Во-вторых, технологии DSL оставляют вам возможность пользоваться обычной телефонной связью, несмотря на то, что используют для своей работы абонентскую телефонную линию. Используя технологии DSL вам больше не надо беспокоиться о том, что вы не получите вовремя важное известие, или о том, что для обычного телефонного звонка вам прежде потребуется выйти из сети Интернет.

И, наконец, линия DSL всегда работает. Соединение всегда установлено, и вам больше не надо набирать телефонный номер и ждать установки соединения, каждый раз, когда вы хотите подключиться. Не придется больше беспокоиться о том, что в сети произойдет случайное разъединение, и вы потеряете связь именно в тот момент, когда загружаете из сети данные, которые вам просто жизненно необходимы. Электронную почту вы будет получать в момент поступления, а не тогда, когда решите ее проверить. В общем, линия будет работать всегда, а вы будете всегда на линии.

Существуют различные способы подключения к Интернету, но все эти способы можно разделить на проводные и беспроводные. Недостаток проводных это сам провод (кабель) - дальше, чем позволит кабель вы не сможете отойти от точки подключения. Беспроводные соединения более предпочтительные для ноутбука, поскольку вы сможете свободно перемещаться в пределах действия беспроводной сети (или сети сотового оператора или беспроводной Wi-Fi-сети).

Начнем с проводного подключения к Интернету. Практически у любого ноутбука есть встроенный модем, позволяющий установить обычное модемное соединение. Преимущества модемного соединения в том, что можно подключиться к Интернету практически в любой квартире - телефон есть у всех. Существуют сервисы подключения к Интернету без заключения договора - нужно или купить карточку предоплаченного доступа или позвонить по специальному номеру телефона - тогда счет за Интернет вам включат в счет за телефон. Но на этом преимущества и заканчиваются. Начинаются недостатки: низкая скорость передачи данных (в наших реалиях - максимум 33,6 Кбит/с), постоянные обрывы связи, дороговизна самого доступа. Не верите, что модемное соединение дорогое? Давайте посчитаем вместе. У моего местного провайдера час доступа стоит 15 центов. Тогда 8 часов доступа (восьмичасовой рабочий день) и 22 дня в месяц вам обойдутся в 26,4 доллара. А вот безлимитное DSL-соединение со скоростью 5 Мбит/с в обоих направлениях (в Сеть и из Сети) стоит всего 15 долларов! Причем это соединение можно использовать круглосуточно. Если в таком режиме использовать модемное соединение, то оно обойдется вам в 108 долларов в месяц, но скорость и качество связи не сравнится с DSL-соединением, поэтому модемное соединение отбрасываем сразу. Если и есть модем в вашем ноутбуке, это не означает, что его нужно использовать. Когда не будет других способов подключиться к Интернету, вот тогда можно будет использовать модемное соединение.

Физическое подключение DSL-модема

Для подключения DSL-модема к телефонной сети нужен специальный DSL-сплиттер, который обычно входит в комплект DSL-модема. Сплиттер нужно подключить к телефонной линии, а потом уже к нему подключить DSL-модем и обычный телефон.

После этого нужно подключить модем к ноутбуку с помощью Ethernet-кабеля. Если вы планируете использовать беспроводную точку доступа со встроенным DSL-модемом, то ее нужно тоже подключить к сплиттеру. Если же DSL-модем и точка беспроводного доступа - это разные устройства, то модем нужно подключить, как было сказано выше, а потом с помощью Ethernet-кабеля подключить его не к ноутбуку, а к точке доступа. Подробно о построении собственной сети мы поговорим в главе Создание собственной беспроводной сети .

Настройка DSL-соединения в Windows 7

Базовая настройка DSL-соединения

В большинстве случаев при настройке DSL-соединения не возникает никаких проблем. Начнем с базовой настройки DSL-соединения и будем надеяться, что все пройдет нормально. Убедитесь, что DSL-модем включен и подключен к ноутбуку. Щелкните на значке подключения в области уведомлений и выберите команду Центр управления сетями и общим доступом. Если значка подключения у вас нет, тогда через панель управления запустите команду Центр управления сетями и общим доступом.

Отключение и подключение интернет соединения

Для разрыва соединения щелкните правой кнопкой мыши на значке соединения и выберите команду Отключение, Beeline Internet.

Изменение параметров соединения. IP-адрес, DNS-сервер

Обычно все сетевые параметры (IP-адрес, IP-адреса DNS-серверов) устанавливаются автоматически при подключении, но иногда провайдер не использует DHCP-сервер для автоматической настройки, и пользователи должны вводить параметры соединения вручную. Такое бывает редко, но все же бывает, и вы должны знать, как настроить сетевой интерфейс вручную.

Откройте окно Центр управления сетями и выберите команду Изменение параметров адаптера, щелкните на нужном вам соединении правой кнопкой мыши и выберите команду Свойства. Обратите внимание на то, что, кроме команды Свойства, вам пригодятся команды Отключить и Состояние. Первая позволяет разорвать соединение, а вторая - просмотреть состояние соединения (в том числе и количество принятых/отправленных байтов).

Диагностика интернет соединения

Для диагностики проблем, возникающих с соединением, мы будем использовать ряд служебных утилит Windows. Начнем с утилиты ipconfig, выводящей информацию о ваших сетевых настройках. В частности, некоторые провайдеры привязываются к МАС-адресу клиентов. МАС-адрес - это шкальный аппаратный адрес сетевого адаптера. При подключении клиента администратор вносит в базу данных его МАС-адрес. Когда клиент подключается к сети, сервер производит проверку соответствия логина пользователя его МАС-адресу. Выходит, даже если кто-то украдет ваш пароль для доступа к Интернету, он все равно не сможет подключиться, поскольку его МАС-адрес отличается от вашего. Другими словами, такой контроль предоставляет дополнительную защиту от "хищения Интернета" - зайти в Интернет под вашим логином можно только с вашего компьютера. Но иногда МАС-адрес нужно изменить, например, когда вы заменили компьютер или сетевой адаптер. Тогда нужно сообщить администратору новый МАС-адрес. Чтобы узнать ваш МАС-адрес, щелкните на кнопке Пуск, введите cmd в строку Найти программы и файлы и нажмите клавишу. Откроется командная строка Windows, введите команду:

Ограничение скорости сетевого адаптера

При работе с DSL/PPPoE-соединением я столкнулся со следующей проблемой: DSL-соединение пропадает само по себе без видимых причин, причем несколько раз в день. Повторное подключение при этом происходит без проблем. Казалось бы, ничего страшного - нужно только заново переподключиться, но когда разрыв соединения происходит чуть ли не каждые 30-40 минут, то это сильно раздражает.

Мне и другим пользователям помогло ограничение скорости сетевого адаптера. Сетевой адаптер по умолчанию настроен на скорость 100 Мбит/с. Путем ограничения скорости до 10 Мбит/c я избавился от проблемы с разрывом соединения. Не факт, что мой совет вам поможет, но попробовать все-таки стоит. А по поводу снижения скорости особо не беспокойтесь - DSL-соединение все равно редко когда превышает 10 Мбит/с, поэтому снижения скорости открытия веб-страниц или закачки файлов вы не почувствуете.

Откройте Центр управления сетями и выберите команду Изменение параметров адаптера. Затем щелкните на адаптере локальной сети правой кнопкой мыши и выберите команду Свойства. В появившемся окне щелкните по кнопке Настроить.

Мастер устранения проблем в Windows 7

В центре управления сетями есть очень "полезный" мастер устранения неполадок (вызываемый командой Устранение неполадок). Мастер поможет вам устранить проблемы с подключением к Интернету, к общим папкам, проблемы с домашней группой, с сетевым адаптером, с входящими соединениями, с подключением к рабочему месту через DirectAccess, а также проблемы с печатью.