Вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю и до 384 кбит/с от пользователя к сети, так и симметричный - со скоростью до 384 кбит/с в обоих направлениях. МСЭ-Т ввёл для этой версии ADSL обозначение ADSL G.Lite. Использует ту же схему модуляции, что и ADSL, но без разделительного фильтра на стороне абонента, что приводит к уменьшению пропускной способности линии ADSL G.Lite вследствие повышения уровня помех. Технология ADSL G.Lite позволяет передавать данные по более длинным линиям, чем ADSL, более проста в установке и имеет меньшую стоимость, что обеспечивает ее привлекательность для массового пользователя.

ADSL2

В 2002 г. появилась технология ADSL2, а в 2003 г. -- ADSL2+. Стандарт ADSL2 специально разрабатывался для увеличения битовой скорости и дальности действия ADSL. Битовые скорости «нисходящего» и «восходящего» потоков ADSL2 могут достигать 12 и 1 Мбит/с соответственно за счет повышения эффективности модуляции, снижения перегрузок от кадрирования и обеспечения усовершенствованных алгоритмов обработки сигналов.

Технология ADSL2+ удваивает (по сравнению с ADSL2) полосу пропускания с 1,1 до 2,2 МГц. Максимальные битовые скорости по телефонной линии при этом увеличиваются до 20 Мбит/с на расстояние до 1500 м. «Восходящая» битовая скорость ADSL2+ равна примерно 1 Мбит/с в зависимости от состоянии линии. Чипсеты ADSL2+ совместимы с ADSL и ADSL2.

ADSL2+ позволяет операторам модернизировать свои сети для поддержки расширенного спектра услуг, например гибкой доставки видео в рамках единого решения для коротких и длинных линий связи. Будут сохранены все функции и преимущества по производительности спецификации ADSL2 с обеспечением взаимодействия с унаследованным (устаревшим) оборудованием. Технологию ADSL2+ можно применять для снижения перекрестных наводок, так как она позволяет использовать только тоновые сигналы между 1,1 и 2,2 МГц за счет маскирования нисходящих частот менее 1,1 МГц.

Технологии ADSL2 и ADSL2+ являются модификациями "классической" технологии ADSL. Они разрабатывались с учетом возросших требований провайдеров и конечных пользователей. В ADSL2 и ADSL 2+ при практически той же дальности передачи, что и в ADSL, скорости увеличены до 12 и 25 Мбит/с соответственно. Кроме того, реализована функция адаптивного изменения скорости. Благодаря этим изменениям стала возможной поддержка большого количества новых приложений и дополнительных услуг (видео, мультимедиа и др.).

На фоне постоянно увеличивающегося количества пользователей ADSL-модемами, которое
к январю 2003 г. перешагнуло отметку 30 млн., Международный телекоммуникационный
союз (ITU) без особого шума принял три новых стандарта, позволяющих расширить
функциональность и повысить производительность устройств новой генерации. Два
из них — ITU G.992.3 и ITU G.992.4, больше известные как ADSL2, были приняты
в июле 2002 г., а третий — ITU G.992.5, или ADSL2plus (ADSL2+), — одобрен в
январе нынешнего. Среди изменений, предусматриваемых стандартами, — увеличение
пропускной способности и длины канала, диагностика его состояния и адаптация скорости
передачи данных и ряд других. Прокомментируем некоторые из них, однако вначале
напомним основные положения традиционной технологии ADSL.

Для передачи голоса по медной телефонной паре, соединяющей абонента с локальной
АТС (она же абонентский шлейф, или "последняя миля"), достаточно полосы
пропускания 4 kHz. В то же время на относительно большие расстояния (примерно
до 5 км) могут, вообще говоря, передаваться сигналы с частотой немногим больше
1 MHz. На этом и базируется технология ADSL.

Согласно ей вся имеющаяся полоса пропускания делится на три части. Нижняя, до 20 kHz, отводится стандартному или цифровому телефонному каналу (POTS). Правда, речь передается только в полосе частот от 0 до 4 kHz, а остальная часть полосы нужна для предотвращения перекрестных помех между информационными каналами и каналами речевого диапазона. Средняя, от 30 до 138 kHz, предназначается для передачи запросов от абонента (upstream, восходящий поток). Скорость передачи данных в этом диапазоне может достигать 640 Kbps. Весь верхний диапазон частот (обычно от 200 kHz до 1,1 MHz) отдается для нисходящего (downstream) потока от провайдера к абоненту. Здесь пропускная способность в зависимости от расстояния и состояния линии может доходить до 9 Mbps.

Основной целью разработки спецификации ADSL2 было достижение большей производительности на длинных линиях в присутствии сосредоточенных (узкополосных) помех. Это осуществляется, в частности, за счет улучшенных схемы модуляции и алгоритма обработки сигнала, уменьшения служебных данных в пакете, более эффективного кодирования.

Стандарт требует обязательной реализации четырехмерного 16-уровневого решетчатого кодирования (trellis coding) и однобитной квадратурной амплитудной модуляции (QAM). Очень поверхностно суть этой схемы кодирования состоит в том, что для восьми входящих битов на выходе кодировщика получается четырехкоординатный символ, каждая координата которого, в свою очередь, служит входом QAM-модулятора. Схема обеспечивает более высокие скорости передачи данных на длинных линиях с низким значением соотношения сигнал/шум.

В отличие от стандарта ADSL первой генерации, предусматривающего фиксированный
объем служебной информации в пакете и отбирающего у полезных данных полосу 32
Kbps, в ADSL2 длина служебного поля может задаваться программно, что разрешает
регулировать непроизводительные расходы от 4 до 32 Kbps. В итоге на линиях высокого
качества пропускная способность достигает 12 Mbps в нисходящем и 1 Mbps в восходящем
потоках. Как видно из рис.1, на котором приведены графики зависимости скорости
передачи данных от длины "последней мили", ADSL2 позволяет в общем передавать
при той же скорости на 200 м дальше, а на равных расстояниях — на 50 Kbps быстрее.

Одной из причин, препятствующих успешному использованию ADSL, является неоднородность характеристик абонентских шлейфов. Для решения этой проблемы в трансиверах ADSL2 улучшены возможности диагностики: они определяют зашумленность линии, затухание сигнала и соотношение сигнал/шум на обоих концах линии. Специальный тестовый режим позволяет выполнять измерения даже в тех случаях, когда качество линии столь плохое, что нельзя установить полноценную связь. Дополнительно ADSL2-модемы способны осуществлять мониторинг производительности в режиме реального времени, предоставляя информацию о качестве линии и ее зашумленности на обоих концах. Эта информация может обрабатываться соответствующей программой и затем использоваться оператором услуг с целью предотвращения отказов.

Новый стандарт предусматривает также управление питанием, что позволяет снизить энергопотребление. Трансиверы ADSL первой генерации потребляли энергию в полном объеме день и ночь, даже в том случае, когда обмен данными не осуществлялся. Спецификация ADSL2 вводит два режима управления питанием. Наиболее важным новшеством является режим L2, позволяющий в зависимости от интенсивности трафика быстро переключаться из состояния нормального потребления в сберегающее и обратно. Второй режим L3 переводит трансивер модема в спящее состояние, если пользователь не находится в on-line. На установление рабочего режима трансиверу требуется около трех секунд.

На устойчивость связи и производительность ADSL-канала сильное влияние оказывают
перекрестные наводки. Они вызваны тем, что телефонные пары обычно собираются в
жгуты, содержащие по 25 и более пар. Проблема перекрестных наводок, равно как
и влияния других факторов, приводящих к обрыву связи, решается в новом варианте
технологии с помощью механизма, называемого Seamless Rate Adaptation (SRA), что
можно перевести как "плавная адаптация скорости передачи данных". Если
модем обнаруживает ухудшение состояния линии вследствие, скажем, сильных электромагнитных
помех, то он изменяет скорость передачи данных без прерывания операций и ошибок.
Механизм SRA основан на разделении уровней модуляции сигнала и формирования пакета,
что позволяет варьировать скорость передачи без модификации параметров в заголовке
пакета. Для этого используется сложная процедура реконфигурации системы. Протокол
SRA работает по следующему алгоритму:

• приемник отслеживает соотношение сигнал/шум в канале и определяет, что необходимо
  изменить скорость передачи данных;
• приемник посылает сообщение передатчику, которое инициирует изменение. Оно
  содержит все необходимые параметры передачи, чтобы выполнять ее на новой скорости,
  в частности количество модулируемых битов в каждом из подканалов;
• передатчик посылает в ответ сигнал Sync Flag, который используется как маркер
  для определения точного времени, когда новые параметры передачи вступят в
  силу;
• сигнал Sync Flag обрабатывается приемником, и оба прозрачно переходят на
  новый режим передачи данных.

ADSL – технология передачи данных, в основе которой распределение полосы пропускания между входящим и исходящим трафиком асимметрично. Она реализуется при помощи общегородской аналоговой телефонной коммуникации, в которую включены абонентский терминал (ADSL модем) и мультиплексор, устанавливаемый на АТС поставщика услуг.

Принцип работы технологии выглядит следующим образом. Стандартная линия телефонии для передачи голоса использует диапазон частот от 0.3 до 3.4 кГц. Во избежание каких-либо помех при эксплуатации телефонной линии по ее прямому назначению в технологии ADSL нижний порог полосы пропускания установлен на уровне 26 кГц, а верхний, в соответствии с пропускными способностями коммуникации и требованиям к скорости передачи данных, установлен на уровне 1.1 МГц. При этом вся полоса делится на два сектора. Первый предназначен для нисходящего потока информации и работает в частотном диапазоне 26-138 кГц. Второй сектор предназначен для входящего потока и работает в диапазоне от 138 кГц до 1.1 МГц. Такой раздел частот позволяет производить голосовые вызовы без приостановки обмена данными по одной и той же линии. В некоторых случаях возникает необходимость установки дополнительного фильтра частот, так называемого сплиттера, с абонентской стороны. Это вызвано возможностью возникновения посторонних шумов в телефонной линии и приводит, как следствие, некорректной работе того или иного оборудования.

Необходимое для ADSL сетей оборудование

Для того чтобы получать доступ к всемирной сети при помощи телефонных коммуникаций, необходимо три вида оборудования:

• Обязательные для установки:
• ASAM. ATM-мультиплексор абонентского доступа, который устанавливается на стороне поставщика услуги доступа к сети интернет.
• АДСЛ модем. Устанавливается в помещении абонента МГТС и является конечной точкой доступа к сети.
• Фильтр низких частот. Является необязательным оборудованием и монтируется в помещении абонента исключительно в тех случаях, когда планируется использование линии не только для доступа в интернет, а и для совершения голосовых вызовов одновременно.

Структура ADSL и ADSL2+

ADSL технология построения сети подразумевает передачу данных посредством уже существующей городской телефонной линии. Реализация происходит следующим образом:

• На телефонной станции поставщика услуг доступа к интернету параллельно с ее оборудованием устанавливается коммутатор доступа к сети интернет.
• Далее эти две установки объединяются в одну линию при помощи разделителя частот.
• После этого сигнал по одному носителю передается непосредственно в помещение абонента.
• Со стороны абонента устанавливается еще один разделитель частот (необходим в том случае, если доступ к сети интернет будет использоваться параллельно с прямым назначением линии).
• Последними устройствами в этой схеме являются телефонные аппараты и точка доступа (модем таких производителей, как D-link, ASUS, ZTE, ZyXEL и прочие).

Немногим отличается подключение абонента по технологии ADSL2+. Первый момент - способность передавать сигнал при помощи коаксиального кабеля, что позволяет предоставлять услуги при помощи сетей, предназначенных для подключения абонентов к услугам телевещания. Второе отличие - скорость передачи данных. Она отличается по нисходящей линии и составляет до 20-25 Мбит/с.

В последнее время уже созданы ADSL модемы, которые вопреки всему предназначенные для подсоединения к телефонной линии и поддерживающие стандарты связи АДСЛ2+ и теперь скорость передачи данных зависит только от возможности оборудования поставщика услуг.

Существует несколько способов выхода в интернет при использовании обычного телефонного кабеля, и ADSL технология является одной из них. Цель этой статьи рассказать читателю, что такое ADSL модем , как осуществляется обмен данными, и что является преимуществом такого способа организации передачи информации.

Что такое ADSL и как он работает

Цифровая абонентская линия или сокращенно DSL (Digital Subscriber Line) - это способ организации обмена данными путем создания высокоскоростного соединения для их передачи между двумя или более компьютерами. Для объединения компьютеров в вычислительную локальную сеть или для доступа в интернет используются специальные DSL модемы на стороне клиента, и коммутаторы на стороне провайдера.

Технология появилась еще в конце 80-х годов прошлого века и объединяет в себя несколько технологий под общим названием xDSL:

• ADSL - несимметричная цифровая абонентская линия или Asymmetric DSL. Скорость передачи данных достигает 8 Мбит/с на прием, и до 1 Мбит/с для отправки данных от абонента;
• HDSL - высокоскоростная цифровая абонентская линия или High Data Rate DSL, где скорость передачи составляет до 2-х Мбит/с по двум направлениям;
• VDSL - сверхскоростная цифровая абонентская линия или Very High Data Rate DSL, когда достигается самая высокая скорость в 52 Мбит/с.

При использовании частными абонентами наиболее популярной стала технология несимметричной передачи данных. Это позволяет использовать одну телефонную линию для выхода в интернет и для обычных звонков. Высокая скорость соединения достигается путем использования более высокой частоты, чем та, которая используется обычным диал-ап модемом.

Принцип асинхронности передачи данных довольно прост:

• Частоты до 4 кГц используются непосредственно для общения по телефону или для передачи факсимильных сообщений.
• При создании соединения между клиентским модемом и модемом провайдера используются частоты от 4 до 140 кГц. На этих частотах происходит передача данных от клиента в сторону интернет провайдера. Т.к. данных от клиента отправляется относительно немного, то нет необходимости использовать более высокие частоты, и соответственно и большую скорость. Скорость редко превышает 1 Мбит/с.
• Частоты от 1,1 до 4,4 МГц используются для входящего трафика. Скорость соединения здесь достигает 8 Мбит/с.

Что такое ADSL модем

Подключаясь к интернету через ADSL линию, пользователю не нужно совершать никаких дополнительных действий, например, совершать звонок к провайдеру, как в dial-up соединении. Все необходимые работы за клиента проделает модем. Итак, что такое адсл модем ? Это высокотехнологичное устройство, которое предназначено для преобразования, входящего или исходящего сигнала из аналогового в цифровой и наоборот. Модем создает постоянное широкополосное соединение и следит за его устойчивостью.

Постоянно совершенствуясь ADSL технология претерпела несколько эволюционных переходов, что отразилось на предлагаемых к приобретению ADSL модемов, которые бывают теперь следующих типов:

• внутренний модем для подключения к PCI разъему;
• внешнего исполнения с USB или Ethernet разъемами;
• внешние маршрутизаторы с Ethernet портами;
• маршрутизаторы внешнего исполнения со встроенной точкой доступа WiFi.

Теперь, когда стало немного понятнее как работает adsl модем что это такое и о технологии в целом, можно сделать вывод о преимуществах и недостатках использования описанной технологии для выхода в интернет.

Преимущества и недостатки ADSL соединения

Наиболее явными преимуществами технологии ADSL являются очень высокая скорость передачи данных и стабильность соединения. Но можно выделить еще несколько важных моментов, которые говорят в пользу ADSL:

• постоянное соединение и выход в интернет;
• нет необходимости прокладывать дополнительные кабеля, ведь телефонная линия проведена уже практически в каждую квартиру, офис или дом;
• использование одновременно и телефона, и интернета, на одной телефонной линии;
• относительно невысокая цена на оборудование и на услуги провайдера.

К недостаткам такого вида подключения в основном относятся низкое качество телефонных линий, что значительно может снижать скорость передачи данных и довольно низкая скорость по исходящему трафику. Но технология развивается и эти проблему должны быть решены в ближайшее время.

ADSL с английского языка расшифровывается как Ассиметричная цифровая абонентская линия (Asymmetric Digital Subscriber Line). Существует несколько типов DSL-соединений: ADSL, HDSL и VDSL. В основе всех трех вариантов лежит телефонная линия .

Что такое ADSL

Технология DSL была разработана во времена, когда телефонная линия стала популярной и появилась у каждого гражданина страны. В конце 80-х – начале 90-х годов появилась первая версия протокола ADSL. Она поддерживала скорость входящего трафика до 1 Мбит/с, а исходящего – до 8 Мбит/с.

АДСЛ зародилась благодаря компании Bellcore, которая в середине восьмидесятых годов искала методы для создания интерактивного ТВ. Далее технологию взяли на вооружении поставщики услуги доступа к «мировой паутине». Таким образом, появились первые устройства, передающие и принимающие сигналы – АДСЛ-модемы.

Сегодня асимметричная линия используется в отдаленных поселениях , где невозможно использовать другую проводную технологию или беспроводную связь посредством 3/4G USB-модемов

Технология ADSL — принцип работы

Первое слово в названии – асимметричная – подразумевает, что используется неравномерное распределения телефонной линии между приемом и отправкой данных.

В данном случае входящий трафик имеет более широкую полосу пропускания по сравнению с исходящим. Ранее мы упоминали ориентировочные цифры – разница в скорости может достигать восьмикратного значения.

Использование телефонной линии, как средства передачи данных подразумевает, что ADSL использует другую частоту в кабелях. Данный факт позволяет использовать телефон и Интернет одновременно, не создавая помех друг для друга.

Иногда возникают ситуации, при которых использование телефонной жилы для двух направлений наводит определённые помехи , но такие случаи редки и связаны с неправильной экранировкой кабеля.

Сигнал поступает от провайдера и приходит до конечного пользователя на специальное оборудование – модем. Он транслирует поступивший поток данных в цифровое значение.

Используемое оборудование

Как и в любой технологии, ADSL тоже использует специальное оборудование и комплектующие. Рассмотрим более детально на примере схемы ниже.

Сигнал, идущий из телефонной розетки, изначально поступает на специальное устройство – сплиттер . Он разделяет его на телефонный и высокочастотный . Первый напрямую идет к устройству связи, а второй на транслятор. В свою очередь сетевое устройства перерабатывает поступивший аналоговый поток в цифровой. После этой операции данные могут быть обработаны операционной системой конченого устройства пользователя: например, рабочая станция или планшет.

ADSL модем

Сетевое устройство является точкой входа аналогового потока данных. Он может преобразовывать сигнал в оба направления одновременно, что позволяет использовать полосу пропускания более эффективно.

Чистые АДСЛ модемы уже почти не производятся, так как существует более современное сетевое оборудование – маршрутизаторы. О них будет рассказано ниже.

ADSL кабель

Кабель представляет собой провод с разъемом RJ-12. Он используется для подключения телефонной линии к модему.

Содержит в себе четыре жилы , по которым передается аналоговой сигнал на вход и выход.

Маршрутизаторы

Улучшенная версия модема. Представляет собой оборудование, способное не только принимать и передавать сигнал для конечного пользователя, но также маршрутизировать трафик внутри локальной сети.

Используя АДСЛ-роутер, пользователь может подключить несколько устройств для получения доступа к «мировой паутине».

На сегодняшний день большинство ADSL-маршрутизаторов обладает встроенным модулем WiFi, что позволяет подключать к Интернету мобильные устройства.

Сплиттеры и микрофильтры

Для разделения сигнала, поступающего по телефонной линии для модема и телефона, используется специальный фильтр – сплиттер.

Принцип работы следующий. Один входящий сигнала – несколько выходящих. Простейший пример сплиттера изображен на скриншоте выше. Он может разделять максимум на 16 сигналов.

Микрофильтры нужны для создания двух параллельных сигналов. Это позволяет использовать ADSL интернет и телефон одновременно, без создания помех в линии.

Другое оборудование

Существуют и другие устройства, использующиеся для создания подключения к «мировой паутине» на основе технологии ADSL.

Например, у пользователя есть только АДСЛ-модем, но он хочет использовать дома беспроводную связь. Ему придется приобрести дополнительно маршрутизатор с Wi — Fi модулем . Он подключается через порт Ethernet к модему.

Второй распространенный вариант. Есть офисное помещение, в котором доступ к глобальной сети организован посредством технологии ADSL. Чтобы предоставить Интернет в каждой помещение необходимо приобрести коммутаторы и маршрутизатор . Первые ставятся в каждом офисе отдельно, а роутер проведет правильную маршрутизацию данных внутри локальной сети.

Основные этапы подключения

Первым дело подключаем телефонный кабель, идущий в помещение, через сплиттер. Далее из разъема P hone выводим провод к телефону, а из ADSL – к сетевому оборудованию.

Следующим шагом подключаем АДСЛ устройство к сети электропитания и соединяем его с рабочей станцией посредством кабеля Ethernet.

На последнем этапе, пользователь проводит настройку сетевого оборудования в соответствии с инструкцией, представленной провайдером.

Максимальная скорость ADSL

Скорость передачи данных при использовании АДСЛ зависит от стандарта, применяемого провайдером. Последний вариант – ADSL2++. Данные можно свести в одну таблицу.

Информация, представленная выше, является теоретической, т.е. указанные значения достигаются при идеальных условиях . По факту, 13-15% скорости теряется при прохождении сигнала от провайдера до конечной точки. Этот факт обусловлен техническими характеристиками используемого оборудования.

Также не следует забывать и о других абонентах. Сигнал поступает от единой точки выхода поставщика услуг. На нее подключено множество других клиентов, соответственно общее значение скорости начинает разделяться на равные части.

Преимущества и недостатки технологии

Преимущества использования технологии АДСЛ:

1. Абоненты получают высокочастотный сервис доступа к «мировой паутине» без прокладки дополнительных кабелей в помещении.
2. Организовать глобальную сеть можно практически в любом месте, где присутствует проведенная телефонная линия.
3. Первоначальные финансовые затраты на подключение ниже некоторых других методов.
4. Высокая скорость загрузки файлов для конечного клиента.
5. Используя современное сетевое оборудование, клиент может организовать беспроводную сеть .

Недостатки:

1. Существует более современные решения подключения к Интернету, предоставляющие высокую скорость загрузки.
2. Технология отдает большую часть канала на входящий трафик , а исходящий в разы ниже. Соответственно отправка файлов большего объема другому абоненту займет продолжительное время.
3. Качество и стабильность сигнала зависит от телефонной линии , которая не рассчитана на высокочастотные сигналы.