Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Po drátech a rychleji xDSL

aktualizováno 
Jak zrychlit data přenášená na telefonní síti? Jednou z možností je xDSL - co že to je?

Jistě řada z vás již zjistila, že připojení k síti přes klasický modem není úplně to pravé ořechové , občas tomu chybí to nejdůležitější a tím je přenosová rychlost. Jestli se nepletu tak v současnosti jsou na trhu modemy s max. přenosovou rychlostí 56 kb/s (a o tom se vám může stejně nechat jen zdát, protože při odstupu signál - šum 40dB, což je běžný stav na vedení, z nich totiž nevymáčknete více než 41,192 kb/s, věřte mi počítal jsem to :-))

Proto se začátkem 90. let začalo přemýšlet jak přenosy po metalických kabelech urychlit. V současnosti existují nejméně tři způsoby přenosu které používají na metalických přístupových vedeních vyšších rychlostí než běžné modemy a to jsou ISDN, kabelové modemy a konečně technologie xDSL. (Nesmíme zapomenout na DPL - Digital Power Line, ale ta používá k přenosu energetickou síť - 220 V)

V poslední době se začíná prosazovat poslední ze jmenovaných - xDSL. Tato zkratka (jejíž první písmeno x se mění podle přenosové rychlosti a způsobu přenosu , viz tabulka 1)

TECHNOLOGIE

PŘENOSOVÁ

RYCHLOST

TYP PROVOZU

PŘÍKLADY POUŽITÍ

DSL

 

 

160 kb/s

duplexní symetrický

ISDN služba - ISDN BRA (2B+D)

HDSL

 

 

1,544 nebo

2,048Mb/s

duplexní symetrický

přípojná vedení T1/E1; WAN, LAN, ISDN BRA (30B+D)

ADSL

1,5 - 9 Mb/s,

16 -640 kb/s

asymetrický

přístupové sítě, inernet, VOD

VDSL

13 - 52,8 Mb/s

1,5 -2,3 Mb/s

asymetrický

přístupové sítě, inernet, VOD, ATM přístupová síť

VDSL

36,8 Mb/s

duplexní

přístupové sítě, inernet, VOD, ATM přístupová síť

Tabulka 1 - základní přehled technologií xDSL, jejich rychlosti a využití

 

v sobě skrývá technologii schopnou dosahovat na metalických vedeních, do současnosti určených jen pro běžné telefonování (0,3 - 3,4 kHz), přímo ďábelských rychlostí a to až 52,8 Mb/s. To je umožněno díky matematickému modelování vedení, které koncová zařízení modemy provádějí jak před samotným zahájením přenosu (při synchronizaci) tak i během něj. Vnitřní obvody modemů jsou schopné adaptivně reagovat např. na změny impedance vedení v závislosti na frekvenci, na náhlé zarušení vedení, na odrazy vln , na okamžité změny vyvolané změnou teploty nebo vlhkosti a možná ještě na další vlivy o kterých nevím.

Pokusím se zde vysvětlit základní principy jednotlivých xDSL a začneme popořadě, od těch nejpomalejších :

Technologie DSL je v současnosti patrně za zenitem, je to vývojově nejstarší člen z rodiny xDSL a to je patrné i z přenosové rychlosti : vp max = 160 kb/s, takže žádný šlágr, např. při porovnání s ISDN, kde při využití obou B kanálů v základní přípojce máte hned 128 kb/s to zase tak výrazný rozdíl není.

Druhý přírustek do rodiny je již svižnější dítko, nazývá se zkratkou HDSL a podíváme se mu na zoubek trochu důkladněji :

Princip technologie HDSL (High Bit Subscriber Line)

HDSL je dnes nejpoužívanějším typem xDSL přenosu, který v podstatě nahrazuje přenos toků 2 Mb/s (v obou směrech ) a který je provozovaný běžně na 2 nebo 3 párech vedení s menší přenosovou rychlostí viz obr. 1 a 2.

hsdl1.gif (8159 bytes)

Blokové schéma HDSL modemu je na obr. 2

hsdl2.gif (16933 bytes)

A jedeme dál, další schéma - uspořádání digitální přístupové sekce ADS (Access Digital Section) s využitím techniky HDSL na obou koncích, tj. v LTU (na straně účastníka - Line Termination Unit) a v NTU (na straně ústředny - Network Termination Unit ) je uvedeno na následujícím obrázku

hsdl3.gif (17417 bytes)

Toky signálů jsou znázorněny na obr. 4

hsdl4.gif (4240 bytes)

Transport signálu

Začneme zleva - v aplikačním rozhraní I je příchozí datový tok seskupen do tzv. aplikačních rámců - podle normy ETSI ETR 152 se vnitřní struktura transportovaného signálu 2048 kbit/s upraví mapováním z rámců dané aplikace, tj. např. z rámců G.704 signálu PCM 1. řádu, primární přípojky PRA-ISDN, nebo virtuálních kontejnerů VC-12, do rámců CF ( tzv. jádrové rámce - Core Frame ) o 144 bajtech s dobou trvání 500 m s. CF rámce nemusejí vždy obsahovat platná data, mohou být i prázdné.

Ve společných obvodech C jsou multirámce CF doplněny synchronizačními, služebními a kontrolními bity a rozdělěny do dvou nebo tří transceiverů HDSL. Kromě transportované provozní zátěže 2 Mbit/s se v linkových signálech HDSL vytváří vložený provozní kanál EOC pro potřeby údržby a kanál pro přenos kontrolních skupin systému CRC-6 (cyklický redundantní kód) monitorování chybovosti přenosu rámců HDSL po bajtech do dvou nebo tří linkových signálů HDSL . To vše je znázorněno na následujícím obr.5 .

hsdl5.gif (17162 bytes)

Linkové signály mají tedy po doplnění mají po doplnění služebními bajty přenosové rychlosti:

Ţ 1168 kbit/s, tj. 18 x 64 kbit/s + 16 kbit/s, u dvoupárového systému, nebo

Ţ 784 kbit/s, tj. 12 x 64 kbit/s + 16 kbit/s, u třípárového systému.

Přijímací část transceiveru HDSL optimalizuje své parametry s ohledem na rušivé vlivy, zejména odrazy a odlišné doby šíření v jednotlivých DLL, a adaptivně obnovuje signálové prvky přijímaného linkového signálu. Rámce linkových signálů HDSL jsou ve společných obvodech C sdruženy opět do multirámců CF. Tyto jsou v následujícím bloku M demapovány do rámců dané aplikace pro aplikační rozhraní I.

Bez použití opakovačů REG (Regenerator) je takto možný přenos užitečné zátěže 2 Mbit/s na vzdálenost přibližně 8 až 10 km.

OBOUSMĚRNÝ PŘENOS - DUPLEX

Jak je možné že se příchozí a odchozí signál navzájem neruší když pracují oba ve stejném frekvenčním pásmu ? Tak za prvé, uvnitř je vidlice, jejíž princip je stejný jako u běžného telefonu - odděluje odchozí a příchozí signály a pro jistotu je jěště zařazen tzv. kompenzátor ozvěn EC, který odstraní nežádoucí signály pronikající vlivem nevyvážení vidlice tzn. ty signály které proniknou z vysílací části přes vidlici do přijímacích obvodů

Metoda kompenzace je ukázána na obr. 6. Blok EC (kompenzátor ozvěn) generuje signál totožný s ozvěnou, tj signálem vznikajícím nevyvážením vidlice. Tento signál je pak odečten od přijímaného signálu.

Blokové schéma jedné DLL s transceivery HDSL na obou koncích vypadá tedy následovně :

hsdl6.gif (16707 bytes)

U systému HDSL (High Speed DSL) jsou linkové signály jsou přenášeny s využitím vícestavového linkového kódu 2B1Q dvoudrátově v plném duplexu paralelně po dvou nebo třech párech místních kabelů, označovaných jako digitální lokální linky DLL (Digital Local Line). V případě potřeby mohou být linky DLL pro prodloužení dosahu vybaveny opakovači (REG)

Přiřazení signálových prvků A1 a A2 kódu 2B1Q, označovaných též jako quaty (quats) dibitům binárního kódu je uvedeno v tabulce 2.

bit 1 bit 2 symbol
1 0 +A2 = +3 V
1 1 +A1 = +1 V
0 1 - A1 = -1 V
0 0 -A2 = -3 V

Tab.2 - kód 2B1Q

Na vedení to tedy vypadá následovně, každé dvojici příchozích bitů je přiřazena jedna napěťová úroveň:

hsdl7.gif (29748 bytes)

Přenos užitečné zátěže po třech párech DLL je zabezpečen spoluprácí tří paralelních transceiverů HDSL, z nichž každý pracuje s přenosovou rychlostí 784 kbit/s. Při použití dvou párů DLL spolupracují dva transceivery HDSL, každý o přenosové rychlosti 1 168 kbit/s.

Modulační rychlost přenášených symbolů linkových signálů v kódu 2B1Q klesne na polovinu (1napěťová úroveň na 2 bity) a je tedy 584 kBd v případě dvoupárového systému nebo 392 kBd u tříparového systému.

Tolerance v obou případech je 32.10-6

 

Zpoždění signálu transportovaného systémem HDSL nesmí být mezi aplikačními rozhraními větší než 1 250 m s. Maximální rozdíl ve zpoždění přenosu linkových signálů HDSL nesmí mezi jednotlivými linkami DLL převýšit 50 m s na 150 kHz, což odpovídá vzdálenosti až 10 km v délkách linek mezi jednotkami LTU a NTU.

Systémy HDSL mohou být nasazovány na nepupinované párové nebo čtyřkové kabely s nestíněnými prvky, s různými druhy izolací (papír, vzduch, PE, PVC) a s průměry žil od 0,3 do 1,4 mm , obecně platí čím silnější kabel tím větší dosah (menší útlum) Díky optimalizaci obnovy přijímaného signálu nejsou systémy HDSL citlivé na rušení vlivem impedančních nehomogenit přenosového média, což umožňuje jejich nasazení i naa kabelové úseky s více přechody mezi kabely s různou konstrukcí a průměry jader.

Překlenutelné útlumy digitálních lokálních linek DLL systémů HDSL jsou

Ţ 31 dB na kmitočtu f = 150 kHz pro 784 kbit/s, tj pro 3 párový systém

Ţ 27 db na kmitočtu f = 150 kHz pro 1 168 kbit/s, tj. pro 2 párový systém

za předpokladu, že spektrální hustota středního výkonu šumu kabelového úseku nepřekročí limity

od 320 Hz do 1 kHz

od 10kHz do 1,5 Mhz

s poklesem o 20dB/dec mezi 1 kHz a 10 kHz. Pro dosažení uvedených hodnot překlenutelných útlumů se používají v transceiverech HDSL na přijímací straně adaptivní korektory s rozhodovací zpětnou vazbou a predikcí šumu.

Shrnutí

Třípárové systémy HDSL umožňují překlenout větší vzdálenosti a jsou potřebné zejména v oblastech s řídkou zástavbou. Dvoupárové systémy naopak proti třípárovým efektivněji využívají přenosové prostředí všude tam, kde je nedostatek volných párů v kabelech. Provozní spolehlivost systémů HDSL však vzhledem k používaným adaptačním algoritmům silně závisí na šumových a přeslechových poměrech kabelů , na kterých jsou provozovány. To vede k tomu, že může docházet k zdánlivě neočekávaným poruchám přenosu. Tyto poruchy však mají vždy nějakou příčinu ve změně poměrů na kabelu, způsebených např. nasazemím jiného přenosového systému do provozu.

Je tedy zřejmé, že HDSL modemy se pro domácí provoz příliš nehodí, málokdo z nás má k dispozici alespoň 2 páry vedení, leda že byste se domluvily se sousedy, aby vám občas jeden pár na chvíli půjčili :-). Vlastně i kdyby jste měli to štěstí a měli potřebný počet vodičů, přes ústřednu byste stejně potřebný tok informací neprotlačili, protože na vstupu ússtředny jsou filtry, které takhle vysoké frekvence nepropustí. Použití ale najde HDSL tam, kde je potřeba přernášet toky 2Mb/s a nižší, jako je např. PCM 1. řádu. Já jsem se s HDSL modemy setkal jako se zálohou při výpadku spojení .

A na úplný závěr se zmíním o ceně. Měl jsem k dispozici HDSL modem Ericsson Cobra a cena se měla pohybovat podle neoficiálních zdrojů kolem 30 000 Kč s DPH.

Příště bychom si měli povědět neco o technologiích do domu vhodnějším a tím je technologie ADSL, se kterou se dá pohybovat po síti až 9 Mb/s. Takže se máte snad na co těšit.

Autor:


Témata: Normy, pevné, virtuální


Nejčtenější

Tchajwanský průmyslový designér Chris Wu navrhl koncept chytrých hodinek s...
Tyto chytré hodinky jsou opravdu inovativní. Mají otočný displej

Chytré hodinky s operačním systémem jsou poměrně mladou záležitostí, na trhu se objevily poprvé před čtyřmi roky. Doposud se ovšem mezi uživatele nerozšířily...  celý článek

Samsung Galaxy S8
Samsung S8+ v prodeji i ve verzi pro dvě SIM. Jeden slot je kombinovaný

Samsung začal na českém trhu oficiálně prodávat dvousimkovou verzi svého top modelu Galaxy S8+. Ovšem řešení neumožní používat dvě SIM a paměťovou kartu...  celý článek

Samsung Galaxy S8
Prodeje Galaxy S8 nemusí být růžové, pomoci by mohl Note 8

Samsung při zmínce o prodejích svého nového top modelu pouze sdělil, že se prodává nejlépe v historii, ale žádná čísla neuvedl. Nyní to vypadá, že prodeje...  celý článek

Android 8.0 Oreo je mocný a rychlý
Android Oreo je tady. Je rychlý, mocný a slibuje větší bezpečnost

Google v pondělí večer oficiálně představil velkou aktualizaci systému Android. Využil k tomu den, kdy Američané mohli pozorovat úplné zatmění Slunce. K...  celý článek

LG V30
LG začalo určovat trendy. Ukazuje, jak má vypadat moderní smartphone

Z nenápadného výrobce se stal jeden z určujících producentů chytrých telefonů. Chystaná novinka to zanedlouho potvrdí.  celý článek

Další z rubriky

Podvodná nabídka ročního pronájmu top smartphonů a další špičkové elektroniky
Lákají na neuvěřitelně levné top smartphony, ale je to podvod

iPhone nejvyšší specifikace za pouhou tisícikorunu či například top model Samsungu jen za něco málo přes 900 korun ročně. Na první pohled je to velmi lákavá...  celý článek

rozbitý telefon
Revoluční patent: mobil si sám opraví prasklý displej

Zní to jako pořádné sci-fi, ale praskliny na displeji možná mobily v budoucnu opraví samy. Poslední patent Motoroly naznačuje, že se na takové technologii už...  celý článek

Smartphony značky BLU podle společnosti Kryptowire odesílaly osobní data...
Smartphony s vestavěným špionem opět v prodeji. Jsou extra levné

Krátce poté, co vyšlo najevo, že smartphony BLU bez vědomí uživatele odesílají osobní data na čínské servery, zastavil Amazon jejich prodej. Pár dnů nato je...  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.