Телефонные линии связи

Проектирование оборудования автоматических телефонных станций АТС осуществлялось с учетом известной формулы 3 – 3 – 3, что означало: каждый абонент делает 3 вызова в час, средняя продолжительность разговора 3 минуты, ширина занятого частотного диапазона 3 кГц. Широкое применение информационно-компьютерных технологий изменили приведенную расчетную формулу. Установка стандартных аналоговых модемов вызывают перегрузку телефонных сетей общего пользования (ТФОП), поскольку последняя не рассчитана на нагрузку Интернет, которая характеризуется большим средним временем сеанса связи и большей неравномерностью по сравнению с телефонной нагрузкой. Стандартные модемы, работают в тональном диапазоне (300-3100 Гц). Этот способ требовал установки модемов у пользователя и на стороне телефонных станций. Недостаточная скорость обмена (в лучшем случае до 64 кбит/с) привела к необходимости поиска других способов.

Эффективными технологиями являются цифровая абонентская линия (DSL) и HomePNA. Обе эти технологии используют возможность телефонных линий связи, включая абонентские, работать за пределами тонального диапазона. Для этого требуются технические мероприятия по переоборудованию автоматических телефонных станций и установка дополнительного оборудования у абонента.

В одной паре телефонных проводов может быть организовано три частотно разделенных канала, используемых для одновременной передачи голоса, работы xDSL устройств и передачи трафика HomePNA. Распределение частот показано на рис.52.

Технология xDSL [37] представляет собой семейство технологий. DSL обозначает цифровую абонентскую линию (Digital Subscriber Line) и обеспечивают передачу голоса и данных по одной и той же медной паре. Широко применяется в настоящее время для обеспечения присоединения абонентов к сети передачи данных, обеспечивая связью «последнюю милю». Существуют несколько DSL-технологий.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line – асимметричная цифровая абонентская линия) позволяет передавать данные пользователю со скоро-

Рис. 52. Распределение частот в телефонной сети

стью до 8 Мбит/с, а от пользователя – до 1, 5 Мбит/с. ADSL является наиболее популярной технологией семейства xDSL. Поскольку эта технология была разработана для использования индивидуальными пользователями или в небольших офисах, то наряду с организацией высокоскоростной передачи данных она сохраняет аналоговую телефонную связь по данной абонентской линии. При работе ADSL полоса пропускания телефонной линии разделяется на два частотных диапазона. Полоса частот ниже 4 кГц используется для обычной (голосовой) телефонной связи, а вся доступная полоса частот от 25 КГц до 1, 1 МГц служит для передачи данных.

IDSL (цифровая абонентская линия ISDN) – недорогая технология, обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с.

HDSL (High Speed Digital Subscriber Line) – высокоскоростная цифровая абонентская линия скорость 2 Мбит/с в обоих направлениях, как правило, по двум медным парам.

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

VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line) – сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия, обеспечивает скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/с.

Часть параметров рассмотренных технологий DSL сведена в табл.4.

Таблица 4

Параметры технологий xDSL

Home PNA – (Home Phoneline Networking Alliance) – технология создания недорогих сетей, базирующаяся на использовании существующей телефонной сети. Первоначально обеспечивала скорость передачи. 1 Мбит/с, затем 10 Мбит/с.

Технология HomePNA обеспечивает работу сети с предельными расстоянием между узлами до 150 и 350 м (соответственно для HomePNA 1.0 и HomePNA 2.0). Технология практически невосприимчива к помехам, возникающим в телефонной линии и не оказывает влияние на ведение телефонных разговоров или работу xDSL.

HomePNA 3.0 декларирует скорость до 100…240 Мбит/с и расстояние передачи до 600 м. Число пользователей до 50.

В HomePNA используется диапазон частот 5, 5 … 9, 5 МГц. Доступ к среде обеспечивается по стандарту IEEE 802.3 множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).

Используется несущий сигнал с частотой 7 МГц. При этом предусматривается два типа символьной (бодовой) скорости: 2 Мбод и 4 Мбод. Базовой является символьная скорость 2 Мбод. В этом случае информационная скорость при кодировании от 2 до 8 бит/символ составляет от 4 до 16 Мбит/с. Если помехи не позволяют передавать в каком-то диапазоне спектра, то стандартом HomePNA 2.0 предусмотрено использование технологии Frequency Diverse QAM. В данной технологии один и тот же символ передается два раза, но в различных спектральных диапазонах. Фактически, используется все тот же метод QAM-модуляции, но на разных несущих, то есть весь спектральный диапазон канала делится на два подканала, в каждом из которых происходит передача одной и той же информации.