Klíčové ukazatele komunikačního systému:

1) spolehlivost přenosu zpráv.

Stupeň shody mezi přijatou a vysílanou zprávou se nazývá spolehlivost přenosu.

Při přenosu diskrétních zpráv je spolehlivost určena chybovostí.

Kde je počet chybně přijatých prvků zprávy a je celkový počet prvků zprávy.

Četnost chyb je náhodná.

Při přenosu souvislých zpráv je rozdíl mezi přenášenou a přijatou zprávou charakterizován náhodnou chybou.

přijatá zpráva, x(t)-přijatá zpráva;

Náhodné rušení na výstupu komunikačního systému.

Často se používá kritérium střední kvadratické chyby (RMSE).

Střední kvadratická chyba je určena:

Průměrný výkon rušení;

Průměrný výkon užitečného signálu.

P(- jednorozměrná hustota pravděpodobnostního šumu.

Zadaný práh interference.

Fyzikálně tento stav odpovídá pravděpodobnostní absenci tzv. anomální chyby, tzn. chyba, která může mít nesoulad s příjemcem.

Například: krátkodobé selhání systému, impulsní hluk atd.

2) odolnost proti hluku.

Přenos informací s požadovanou spolehlivostí předpokládá spolehlivý provoz komunikačního systému, to je možné, pokud má komunikační systém vysokou spolehlivost, tzn. schopnost přístrojů a přístrojů dlouhodobě plnit jim přidělené funkce a poskytovat potřebnou odolnost vůči rušení – schopnost odolávat účinkům rušení.

Odolnost proti hluku závisí na faktorech:

1) způsoby praktické realizace komunikačního systému;

2) základna prvku;

3) výroba, technologie zařízení;

4) provozní podmínky;

5)zásady budování komunikačního systému atd.

Spolehlivost komunikačního systému je kvantifikována pravděpodobností, že zařízení bude plnit své funkce v daném čase.

Poměr signálu k šumu je faktor, který hodnotí odolnost komunikačního systému proti šumu:

Čím nižší je požadovaný odstup signálu od šumu, tím vyšší je odolnost komunikačního systému proti šumu.

3) rychlost přenosu informací.

Pokud se přenos nepřetržitých zpráv provádí v reálném čase. Často je však vhodné zaznamenat zprávu a poté ji přenést rychlostí, která se více či méně liší od doby, kdy byla vytvořena. To umožňuje efektivní využití komunikačních kanálů.

Číselně je přenosová rychlost určena množstvím informací přijatých od odesílatele k příjemci za 1 sekundu. Měřeno v bitech za sekundu.

Rychlost závisí:

1) ze zprávy a jejích statistických vlastností;

2) charakteristika komunikačního kanálu;

3) zkreslení a interference v kanálu.

Velmi často se při přenosu diskrétních zpráv pojem technické přenosové rychlosti používá k popisu vlastností hardwaru komunikačního systému.

Maximální možná přenosová rychlost se posuzuje podle kapacity kanálu, která je číselně určena maximálním množstvím informace přenášené přes něj za 1 sekundu.

efektivní frekvenční pásmo komunikačního kanálu;

průměrný výkon rušení.

4) účinnost komunikačního systému.

K hodnocení kvality práce se používají ukazatele související s náklady.

1) energie;

2) frekvenční pásmo;

3) náklady na vybavení;

4) hmotnost a velikost atd.

Nazývá se soubor vlastností charakterizujících efektivitu systému z hlediska nákladů účinnost komunikačního systému.

Pro výběr komunikačního systému na základě účinnosti se používají kritéria, která berou v úvahu předem stanovená zavedená omezení na některých parametrech a vlastnostech komunikačního systému.

Kritérium jednotkových nákladů - Toto jsou kritéria, podle kterých jsou komunikační systémy posuzovány podle nákladů na přenos 1 bitu informace při dané spolehlivosti.

Měrná spotřeba energie, kde

Energie signálu na vstupu přijímače vynaložená na přenos 1 bitu;

Spektrální hustota interference.

Specifická spotřeba pásu, kde

Ekvivalentní šířka pásma komunikačního systému;

R-přenosová rychlost (bit*s).

Hodnotu lze považovat za ukazatele výkonnosti komunikačního systému.

1.3 Klasifikace systémů a vedení pro přenos informací.

Klasifikační znaky:

1) rozsah (telefonní systémy, přenos dat, televize, telemetrie);

2) podle formy sdělení (diskrétní, spojité);

3) podle vzhledu linkový signál(kontinuální, pulzní);

4) podle provozního frekvenčního rozsahu a šířky pásma (úzkopásmové, širokopásmové);

5) podle typu komunikace (pevná linka, mobilní);

6) podle principu zhutňování a separace (čas, frekvence, kód).

Všechny komunikační systémy jsou rozděleny do dvou skupin:

1) systémy s volným šířením signálů.

Úroveň rozptylu signálu je úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi vysílačem a přijímačem (radiová technika).

2) systémy se směrovým šířením signálů.

Nucené šíření signálu. K tomu slouží přístroje. Energie v nich není disipována, ale je absorbována vodícím zařízením. Systémy jsou stabilní a z hlediska spolehlivosti ideální. Ideálním řešením problému elektromagnetické kompatibility je vysoká propustnost. Tyto systémy jsou však velmi drahé a vyžadují vytvoření zesilovacích reléových bodů.

Problémy:

1) problémy s elektromagnetickou kompatibilitou, interference;

2) vysoká efektivita, flexibilita, mobilita.

Systémy s volným šířením signálů se dělí na:

1) systémy s konstantními parametry - systémy, ve kterých parametry signálu procházející médiem šíření nepodléhají významným náhodným změnám, s výjimkou fáze (systém radioreléová komunikace, satelitní komunikace - fungují v rozsahu centimetrových vln).

2) systémy s náhodnými parametry - parametry signálu se mění při průchodu médiem. Tyto změny v přijímači jsou buď v systémech odražených nebo přímých vln (systémy krátkých vln - signály podléhají hlubokému slábnutí).

Při vlnové délce l=3-10 metrů se rádiové signály dobře odrážejí od ionosféry, což jim umožňuje šířit se přes 2000 km.

Na l<3 метров радиоволны распространяются в пределах видимости.

Klasifikace vln:

Blokové schéma jednokanálového komunikačního systému. Klasifikace komunikačních systémů

Nazývá se soubor technických prostředků a distribučního prostředí, které zajišťuje přenos zpráv od zdroje k příjemci telekomunikační systém.

Při přenosu zpráv telekomunikačním systémem se provádějí následující operace:

Přeměna zprávy přicházející ze zdroje zpráv (MS) na primární telekomunikační signál (dále jen „primární signál“);

Převod primárních signálů na lineární signály s charakteristikami konzistentními s charakteristikami média šíření (komunikační linky);

Výběr a přepínání přenosových cest;

Přenos signálů po zvolené trase;

Převádění signálů na zprávy.

Zobecněné blokové schéma systému

telekomunikace

IS – zdroj zprávy (informace);

PR 1 (PR -1) – převodník (inverzní převodník) zprávy na primární signál;

SC – spínací stanice, která představuje soubor spínacích a řídicích zařízení zajišťujících zřízení různých typů spojení (místní, dálkové, mezinárodní, příchozí, odchozí a tranzitní)

OS 1 (OS -1) – zařízení rozhraní, které provádí přímou (inverzní) konverzi primárních signálů na signály lineární (sekundární signály).

Telekomunikační kanál je komplex technických prostředků, které zajišťují přenos zpráv mezi jejím zdrojem a příjemcem.

Přenosový kanál je komplex technických prostředků a propagačních médií, který zajišťuje přenos primárního telekomunikačního signálu v určitém frekvenčním pásmu.

Přenosový systém je komplex technických prostředků a přenosových médií, který zajišťuje přenos primárního signálu v určitém frekvenčním pásmu nebo určitou přenosovou rychlostí mezi spínacími stanicemi.

Hlavní charakteristiky komunikačních systémů

Při posuzování výkonnosti komunikačního systému je nutné především zohlednit jaký přesnost přenosu zpráv poskytuje systém as čím Rychlost informace jsou přenášeny. První určuje kvalitní přenos, druhý - Množství.

Odolnost proti šumu pro příjem zpráv charakterizuje míru korespondence mezi přenášenými a přijatými zprávami, vyjádřenou v nějaké kvantitativní míře. Imunita proti hluku, je schopnost systému odolat škodlivým účinkům rušení. Posuzuje se odolnost proti hluku na přesnosti příjmu zprávy pro daný poměr signálu k interferenci (SNR) a závisí jak na vlastnostech přenášených signálů, tak na způsobu příjmu. Věrnost příjem je určen mírou podobnosti přijímaných a přenášených zpráv.

Pokud je zpráva popsána spojitou funkcí A(t), pak odchylka ε (t) přijatá zpráva na) z přenášeného A(t) je nepřetržitý:

(1.2.1)

a často se používá jako měřítko rozdílu standardní odchylka(RMS):

, (1.2.2)

kde overbar označuje zprůměrování z mnoha realizací.

Rychlost přenosu informací R se nazývá průměrné množství informací já, přenášené v tomto systému za jednotku času:

R[dv. jednotky/sec.] = já/T, (1.2.4)

Kde T– trvání přenosu informací.

Včasnost přenos zprávy je určen přijatelným zpoždění, podmíněné transformací zpráv a signálů a také konečnou dobou šíření signálu komunikačním kanálem.

4 Základní parametry signálů a komunikačních kanálů. Nezbytná podmínka pro nezkreslený přenos signálu

Komunikační kanál je charakterizován stejně jako signál třemi hlavními parametry:

- čas T do, během kterého je možný přenos přes kanál;

- dynamický rozsah D až(poměr přípustného výkonu přenášeného signálu k výkonu rušení, vyjádřený v decibelech);

- šířka pásma kanálu Fc.

Obecnou charakteristikou kanálu je jeho kapacita (objem):

(1.5.1)

Nezbytnou podmínkou pro nezkreslený přenos signálů s hlasitostí přes kanál je:

V nejjednodušším případě se signál shoduje s kanálem ve všech třech parametrech, tzn. dosáhne splnění následujících podmínek:

Nerovnice (1.5.2) může být také splněna, když jedna nebo dvě z nerovností (1.5.3) nejsou splněny. To znamená, že můžete „obchodovat“ trvání za spektrální šířku nebo spektrální šířku za dynamický rozsah atd.

Spolu s výše uvedenými základními parametry kanálu jsou jeho frekvenční vlastnosti charakterizovány koeficientem přenosu frekvence a časovými vlastnostmi - impulsní odezvou. h až (t,τ). Z článku 1.2.5 vyplývá, že tyto charakteristiky umožňují popsat transformace vstupních signálů v časové nebo frekvenční oblasti, prováděné jak kanálem jako celkem, tak jeho jednotlivými prvky.

Výkon každého komunikačního systému se posuzuje především podle přesnosti a rychlosti přenosu informací. První určuje kvalitu přenosu, druhý - kvantitu. V reálném komunikačním systému souvisí kvalita přenosu s mírou zkreslení přijímané zprávy. Tato zkreslení závisí na vlastnostech a technickém stavu systému a také na intenzitě a povaze rušení. Pokud je komunikační systém správně navržen a je technicky v pořádku, pak je nevratné zkreslení zpráv způsobeno pouze vlivem rušení. V tomto případě je kvalita přenosu zcela určena odolností systému proti rušení.

Pod odolnost proti hluku pochopit schopnost komunikačního systému odolávat škodlivým účinkům rušení na přenos zpráv. Protože se účinek rušení projevuje tak, že se přijatá zpráva liší od přenášené, lze odolnost proti šumu pro dané rušení charakterizovat kvantitativně míra shody přijaté zprávy s přenášenou. Tato veličina je charakterizována pojmem věrnost. Míra věrnosti se volí různými způsoby v závislosti na povaze sdělení a požadavcích příjemce. Lze ukázat, že věrnost přenosu závisí na poměru průměrných výkonů signálu a rušení (častěji - odstup signálu od šumu; anglicky - odstup signálu od šumu - SNR; Tento vztah se obvykle označuje jako S/N).

Práce V. A. Kotelnikova a K. Shannona ukazují, že při zvoleném kritériu a dané sadě signálů přijímaných s určitou interferencí ( bílý šum; bílý šum), Existuje maximální (potenciální) odolnost proti šumu, kterou nelze překročit žádnou metodou příjmu. Přijímač, který implementuje potenciální odolnost proti šumu, se nazývá optimální. Při určité intenzitě rušení je pravděpodobnost chyby příjmu nižší, čím odlišnější jsou signály vysílající různé zprávy. Problémem je výběr velmi odlišných signálů pro přenos informací. Věrnost přenosu lze zvýšit zvýšením složitosti metod modulace-demodulace a zavedením kódování zpráv odolného proti šumu. Nakonec přesnost přenosu závisí také na způsobu příjmu zpráv. Je nutné zvolit způsob příjmu, který nejlépe realizuje rozdíl mezi signály při daném poměru signálu k šumu.

Dalším důležitým ukazatelem komunikačního systému je rychlost přenosu informací.

Jak již bylo uvedeno, objem přenášené informace Je obvyklé měřit v bitech a bytech. Hojně se používají i větší odvozené jednotky objemu informací (a také kapacita paměti počítače): kilobajt, megabajt, gigabajt a nově také terabajt a petabajt.

Při určování množství informací se historicky vyvinula situace, že u názvů „bit“ a „byte“ byly (a jsou) nesprávně používány předpony SI (v souladu s mezinárodní normou IEC 60027-2 se tyto jednotky používají např. například takto: místo 1000 = 10 3 napište 1024 = 2 10):

• 1 KB = 2 10 bajtů = 1024 bajtů;
• 1 MB = 2 20 bajtů = 1024 KB;
• 1 GB = 2 30 bajtů = 1 024 MB = 1 048 576 KB atd.

V tomto případě označení „KB“ obvykle začíná velkým písmenem, na rozdíl od malého písmene „k“ pro označení násobitele 10 3.

Připomeňme, že počet bitů nebo bajtů přenesených za sekundu je rychlost přenosu informací, která je definována v bitech/s, baudech nebo bajtech/s. Při zvýšené přenosové rychlosti je definována v Kbit/s, Mbit/s, Gbit/s, KB/s, MB/s, GB/s, Kbaud, Mbaud, Gbaud atd.

V posledních letech se termín „bitrate“ ( datový tok), odrážející množství informací přenesených za jednotku času. Bitrate se běžně používá k měření efektivní přenosové rychlosti užitečných informací. Bitová rychlost je vyjádřena v bitech za sekundu |bit/s|, stejně jako odvozené hodnoty s předponami kilo-, mega- atd.

Při použití m-árních spíše než binárních symbolů je maximální množství informací, které lze přenést přes komunikační kanál, log 2 m [bity]. Proto může diskrétní zdroj zpráv poskytovat maximální výkon (výstupní rychlost) informací [bit/s], nepřesahující

Kde T n - trvání jedné parcely; m- digitální kódová základna.

Na m = 2 R H = 1 /T n a rychlost přenosu informací R Hčíselně stejné technická rychlost v. Na t > 2 možná rychlost přenosu informací R u > v.Často však v digitální systémy komunikační rychlost přenosu informací R H Tato možnost nastane, když se k přenosu informací nepoužívají všechny balíky, například pokud se některé z nich používají k synchronizaci nebo k detekci a opravě chyb (při použití opravný kód).

Jak bude ukázáno později, maximální množství informací, které lze přenést jedním binárním symbolem („1“ nebo „0“), je 1 bit. Teoreticky každý symbol přijatý na vstupu komunikačního kanálu způsobí výskyt jednoho symbolu na výstupu, takže technická rychlost na vstupu a výstupu kanálu je stejná.

Komprese přenášených informací. Při přenosu informací existují dva vzájemně související problémy: odstranění nadbytečných informací a jejich komprimace. Pod nadbytek pochopit zbytečnou, nadbytečnou informaci při příjmu, kterou stále nelze využít a spotřebitel ji vlastně nepotřebuje. Zprávy z téměř jakéhokoli zdroje jsou nadbytečné. Faktem je, že jednotlivé znaky sdělení jsou v určitém statistickém vztahu. Takže ve slovech ruského jazyka je po dvou po sobě jdoucích samohláskách pravděpodobnější souhláska a po třech po sobě jdoucích souhláskách bude s největší pravděpodobností samohláska. Redundance umožňuje prezentovat zprávy v ekonomičtější podobě. Míra možné redukce zprávy bez ztráty informace v důsledku statistických vztahů mezi jejími prvky je určena redundancí. Pojem „redundance“ se nevztahuje pouze na zprávy nebo signály, ale také na jazyk jako celek, kód. Například redundance evropských jazyků dosahuje 60–80 %.

Důvodem vzniku redundance je necitlivost lidských orgánů na některou část přijímaných informací. Například televizní obraz může obsahovat až 16 tisíc odstínů jedné barvy, zatímco lidské vidění, citlivé na jas, je na tak obrovskou škálu barev necitlivé. Člověk může v nejlepším případě rozlišit až několik stovek barevných odstínů stejné barvy. Některé barevné odstíny lze tedy během přenosu eliminovat, aniž by došlo ke znatelné ztrátě kvality barevného obrazu na obrazovce. Totéž lze říci o přenosu ústní řeči komunikačním kanálem, jehož horní frekvence spektra může být omezena na frekvenci 3400 Hz, aniž by se ztratil význam přijímané zprávy. Další velmi jednoduchý příklad - předpokládejme, že informace o hodnotách indukčnosti I, kapacity S a rezonanční frekvence/oscilační obvod. V tomto případě je možné do kanálu přenášet pouze hodnoty dvou veličin, například indukčnost a kapacitu, a vypočítat rezonanční frekvenci na přijímacím konci pomocí známého vzorce.

Odstranění redundance v původní informaci umožňuje přenos nebo uložení menšího počtu bitů. V teorii informace dokázal K. Shannon větu (viz níže), podle níž pro zdroj bez redundance při Jsi tu S - kapacita komunikačního systému), je možné najít způsob kódování-dekódování, ve kterém je možné přenášet zprávy komunikačním kanálem s rušením s libovolně malou chybou. Přítomnost redundance ve zprávě je často užitečná a dokonce nezbytná, protože umožňuje detekovat a opravovat chyby, tzn. zvýšit spolehlivost reprodukce zpráv. Pokud se redundance zpráv nepoužívá ke zlepšení spolehlivosti přenosu, měla by být odstraněna. K tomuto účelu se používá speciální statistické kódování a redundance signálu je snížena ve vztahu k redundanci zprávy.

Univerzálním indikátorem komunikačního systému je informační účinnost c, charakterizující využití kapacity kanálu r = RJC.

Včasnost přenosu zprávy je určena přijatelností zpoždění, způsobené transformací zpráv a signálů, jakož i konečnou dobou šíření signálu komunikačním kanálem (doba šíření je zvláště patrná u satelitních komunikačních systémů). Závisí to na dvou ukazatelích: povaze a délce kanálu a době trvání zpracování signálu ve vysílacích a přijímacích zařízeních. Rychlost přenosu informace a její zpoždění v komunikačních linkách jsou nezávislé charakteristiky.

Komunikační kanál, stejně jako přenášený signál, je charakterizován třemi parametry: časem Tk, během kterého mohou být informace přenášeny kanálem, dynamickým rozsahem D K a šířku pásma kanálu F K.

Jód dynamický rozsah kanálu pochopit poměr přípustného výkonu signálu k výkonu rušení přítomného v kanálu, vyjádřený v decibelech.

Obecnou charakteristikou komunikačního kanálu je jeho kapacita(hlasitost)

Nezbytná podmínka pro nezkreslený přenos signálovým kanálem

Konverze primárního signálu na vysokofrekvenční rádiový signál často slouží k přizpůsobení přenášeného signálu kanálu. V nejjednodušším případě se signál shoduje s kanálem ve všech třech parametrech:

Pokud jsou tyto podmínky splněny, objem přenášeného signálu téměř zcela „zapadne“ do hlasitosti kanálu.

V řadě případů může být splněna nerovnost (1.2), i když jedna nebo dvě z nerovností (1.3) nejsou splněny. To znamená, že můžete „vyměnit“ trvání za šířku spektra nebo šířku spektra za dynamický rozsah atd. Podívejme se na příklad.

Příklad 1.1

Telefonní signál nahraný na magnetofon se šířkou spektra 3,4 kHz nechť je přenášen komunikačním kanálem, jehož šířka pásma je 340 Hz. To lze provést přehráním signálu pětinásobnou rychlostí, než při které byl zaznamenán. V tomto případě se všechny frekvence původního signálu pětkrát sníží, ale o stejnou hodnotu se prodlouží i doba přenosu. Přijatý signál je také nahrán na magnetofon a jeho přehráváním pětinásobnou rychlostí lze s vysokou přesností obnovit původní signál. Podobně může být signál přenášen rychleji, pokud je šířka pásma kanálu širší než spektrum signálu.

Největší zájem je však o možnost výměny dynamického rozsahu komunikačního kanálu za šířku pásma. Ukazuje se, že se zavedením typů pulzně kódové modulace (viz kapitola 2) je možné přenášet zprávu s dynamickým rozsahem např. 60 dB přes kanál, ve kterém signál převyšuje rušení pouze o 30 dB. V tomto případě je šířka pásma kanálu použita několikrát širší než spektrum zpráv.

Přednáška 3

Faktory, které určují kvalitativní parametry ADSL připojení

Faktory ovlivňující parametry kvality ADSL

Naše studium technologie ADSL je čistě praktické a zaměřené na studium metod měření.

Z tohoto důvodu nás v knize nebudou zajímat ani tak principy fungování ADSL systémů, ale ty faktory, které určují kvalitativní parametry ADSL sítě a v konečném důsledku i technologický a obchodní úspěch technologie jako celku. .

V této malé části se na základě výše uvedených informací o technologii ADSL pokusíme identifikovat faktory, které charakterizují parametry kvality ADSL.

Abychom zvýraznili skupiny faktorů, které nás zajímají, vraťme se k Obr. 1.8.

Jak vyplývá z obrázku, schéma připojení uživatele ADSL obsahuje tři objekty: modem, DSLAM a sekci účastnických párů.

Méně nás zajímají jednotlivé parametry modemu nebo DSLAM než parametry těchto zařízení jako technologické dvojice.

V důsledku toho lze rozlišit dvě skupiny faktorů ovlivňujících parametry kvality ADSL.

Vliv z páru modem-DSLAM. Vliv parametrů páru účastnických kabelů.

Pojďme tyto faktory studovat samostatně.

Vliv koncových bodů a DSLAMů

Výše uvedené principy fungování páru modem-DSLAM ukazují, že parametry takových zařízení mohou ovlivnit celkové parametry kvality ADSL přístupu. Zde hraje roli několik faktorů.

Technologie ADSL zajišťuje technologickou nezávislost na parametrech DSLAM a modemu, tato zařízení mohou být různých výrobců. Jakékoli nesrovnalosti v páru modem-DSLAM by měly ovlivnit kvalitu ADSL přístupu.

Faktor nekonzistence na úrovni „handshake“ se může projevit v tom, že modem a DSLAM nemusí vytvořit nejefektivnější způsob provozu a výměny dat.

Na úrovni diagnostiky připojení může faktor nekonzistence vést k nesprávnému nastavení ekvalizérů a potlačovačů ozvěny, což ovlivní parametry přenosové rychlosti. Zde může dojít k narušení provozu pouze jednoho zařízení.

Například postup pro nastavení potlačení ozvěny v modemu se může ukázat jako nesprávný a může dojít k porušení.

Podobné poruchy mohou být způsobeny nesprávná práce postupy pro vyrovnání úrovně signálu v DSLAM atd.

Podobně mohou být problémy způsobeny nekonzistentností na úrovni diagnostiky kanálu. Zde může porušení v procesu vyjednávání kódovacích schémat a jakákoli selhání v provozu diagnostických algoritmů SNR vést ke zhoršení kvality ADSL připojení.

Při pohledu do budoucna poznamenáváme, že diagnostika všech uvedených faktorů může být realizována pouze v procesu komplexních studií zařízení pomocí metod testování shody. Tyto techniky jsou příliš složité na provoz a příliš drahé.

Vliv parametrů účastnická linka

Nejzajímavějším faktorem pro provoz, který přímo ovlivňuje parametry kvality ADSL, jsou parametry účastnického kabelu.

Vzhledem k tomu, že účastnický kabel a jeho parametry nejsou představeny technologií ADSL zvenčí, ale jsou již operátorovi k dispozici v podobě a stavu, v jakém žil před érou NGN, obsahuje nejslabší článek technologického řetězce ADSL. A přestože je nemožné srovnávat měření kabelů s měřeními ADSL, měření účastnických párů tvoří více než 50 % všech provozních měření v počátečních fázích implementace ADSL.

Podívejme se stručně na to, jaké parametry účastnické linky mohou být kritické pro kvalitu ADSL. Každý z uvedených parametrů je podrobněji uveden v kapitole 4.

Základní parametry účastnických kabelů

Začněme obecnými (či základními) parametry účastnických kabelů. Patří mezi ně všechny parametry, které byly historicky používány k certifikaci kabelového systému operátora.

Lze namítnout, že se jedná o skupinu parametrů a metod jejich analýzy, stejnou pro všechny účastnické kabely, navzdory jejich typu a způsobu použití.

Pokud je tam kovový kabel, pak má odpor, kapacitu, izolační parametry a všechny uvedené parametry nezávisí na účelu, pro který je kabel položen. Dá se použít na normální telefonická komunikace, pro ADSL, pro rádiový systém atd.

A všechny aplikace vyžadují určitou sadu parametrů k posouzení kvality předplatitelského páru.

Proto se takové parametry nazývají základní.

Základní parametry účastnického páru jsou plně popsány v regulačních dokumentech a jsou dobře známé.

Mezi hlavní základní parametry patří:

přítomnost stejnosměrného/střídavého napětí na vedení; odpor účastnické smyčky; izolační odpor účastnické smyčky; kapacita a indukčnost účastnické smyčky; komplexní odpor vedení při určité frekvenci (impedance vedení); symetrie páru ve smyslu ohmického odporu.

Hodnoty uvedených parametrů určují kvalitu účastnického páru a na základě toho můžeme říci, že jsou důležité pro certifikaci kabelů pro ADSL.

Specializované parametry kabelu

Jak je ukázáno výše, parametry přenosu ADSL nejsou ovlivněny ani tak základními parametry účastnického páru, ale parametry účastnického kabelu jako kanálu pro přenos signálů 256DMT/QAM.

V tomto případě přímo s přenosovou procedurou souvisí důležitá skupina parametrů, která zahrnuje parametry jako zkreslení signálu, útlum signálu, různé druhy šumu a vnější vlivy na vedení.

Protože tato skupina parametrů přímo souvisí s oblastí použití ADSL kabelu, nazývají se specializované.

Procesně specializované parametry se liší od základních v tom, že jakákoliv měření těchto parametrů jsou vždy založena na technikách testování frekvence vedení.

Podle těchto metod byste pro diagnostiku účastnického kabelu měli použít specializovaný testovací signál (dopad) a analyzovat kvalitu průchodu takového signálu po lince (odezva).

Specializované možnosti zahrnují:

útlum kabelu;

širokopásmový šum a odstup signálu od šumu (SNR); amplitudově-frekvenční odezva (AFC); přeslech na blízkém konci (NEXT); přeslech na vzdáleném konci (FEXT); impulsní hluk; návratové ztráty; symetrie dvojice ve smyslu nerovnoměrných přenosových charakteristik.

Nesrovnalosti v kabelu

Třetím faktorem, který přímo ovlivňuje parametry kvality ADSL na úrovni účastnického kabelu, je přítomnost nehomogenit v kabelu.

Případné nehomogenity v účastnickém kabelu negativně ovlivňují přenosové parametry.

Pro ilustraci procesů probíhajících v přenosové soustavě je na obr. 3.1 znázorněn paralelní odbočovač, který je v domácí síti poměrně častým jevem.

V případě přenosu širokopásmového signálu přes paralelní odbočku se vysílaný signál nejprve rozvětví a poté se odrazí od nepřizpůsobeného konce odbočky.

Výsledkem je, že na straně přijímače jsou dva signály - přímý a odražený - superponovány na sebe a odražený signál lze považovat za šum. Protože má šumový signál v případě znázorněném na obr. 3.1 stejnou strukturu jako běžný signál, je jeho vliv na parametry kvality přenosu maximální.

Rýže. 3.1. Paralelní odposlech a jeho vliv na parametry přenosu ADSL

Úroveň destruktivního vlivu odraženého signálu bude přímo záviset na úrovni odrazu na odbočce. Z teorie signálu vyplývá, že čím vyšší je frekvence přenášeného signálu, tím vyšší je úroveň odrazu.

V důsledku toho jsou všechny širokopásmové přenosové systémy velmi citlivé na jakékoli nehomogenity v kabelu. Citlivost na nehomogenity je v případě ADSL mírně kompenzována adaptivní úpravou páru modem-DSLAM, takže přítomnost odboček neruší možnost přenosu.

V případě odposlechu však rychlost přenosu ADSL prudce klesne, což umožňuje výrobcům zařízení a systémovým inženýrům klást požadavky, aby nebyly povoleny žádné nehomogenity v kabelu ADSL.

Přeslechy

Pojem přechodový útlum je z hlediska charakteru vzhledu tohoto faktoru méně jasný, ale lépe odráží způsob měření. V praxi se proto používají oba koncepty.

Čtvrtým faktorem ovlivňujícím parametry přenosu ADSL v kabelu je faktor vzájemného ovlivňování účastnických kabelů na sebe.

Metodicky se parametry vzájemného ovlivňování nazývají přechodové rušení, neboli přechodový útlum.

Obr.3.2. Přeslechy NEXT a FEXT

Existují dva parametry přechodového rušení (obr. 3.2).

ztráta vazby na blízkém konci (tj. účinek vysílače na blízkém konci na přijímač na blízkém konci); přeslech na vzdáleném konci (tj. vliv vzdáleného vysílače na přijímač na blízkém konci).

Nominálně FEXT a NEXT odkazují na specializované parametry páru kabelů. Ale role tohoto parametru je tak jedinečná, že vyžaduje samostatné zvážení a výzkum.

Stačí říci, že i přes desítky let existenci konceptů NEXT a FEXT neexistuje obecná metodika měření těchto parametrů a v podmínkách účastnických sítí NGN ji lze jen stěží postavit.

Například vzájemný vliv jednoho páru na druhý může potenciálně existovat, ale nijak se neprojevit, pokud jeden pár přenáší telefonii a druhý ADSL.

Jakmile ale připojíte nového účastníka ADSL, může tento vliv „zabít“ kvalitu komunikace v obou párech.

Totéž platí pro rušení od externí zdroje elektromagnetická radiace- v obecném případě nelze předvídat jejich projev na jednotlivém páru.

Následující typy možných přeslechů lze identifikovat jako nejdůležitější pro parametry kvality ADSL.

Vliv účastníka ADSL na jiného účastníka ADSL. Vliv AM rádiových frekvencí na ADSL. Vliv vnějšího elektromagnetického rušení. Dopad digitálních přenosových systémů (E1, HDSL atd.).

O potenciálním dopadu ADSL na kvalitu klasického telefonování se diskutuje již delší dobu. Důvodem diskuse na toto téma byly stížnosti účastníků klasické telefonie na zhoršování kvality komunikace v procesu masového zavádění ADSL.

Přestože teorie používání splitterů vylučuje vliv ADSL na telefonní síť, statistiky reklamací ukázaly stabilní vztah mezi úrovní implementace ADSL a počtem reklamací.

Speciální studie ukázaly, že mezi telefonní sítí a ADSL skutečně nedochází k přeslechům a stížnosti jsou z velké části způsobeny aktivitami samotných operátorů.

Pro poskytování kvalitnějších služeb ADSL si operátoři vyměňovali páry, takže uživatel ADSL obdržel kvalitnější pár, zatímco běžný telefonní předplatitel dostal horší pár, což vedlo k posouzení negativní role ADSL.

Mimochodem, tento příklad ukazuje, že v procesu masového přijetí ADSL se silně mísí čistě technické faktory s faktory sociálními, historickými a administrativními. Jak je uvedeno v kapitole 7, tento příklad Není to jediný případ, kdy se ukazuje jako obtížné oddělit vliv technologie a dalších procesů v operačním systému.

Některé aplikace ADSL

Nyní, od obecné analýzy technologie ADSL, přejděme k úvahám o některých možnostech použití této technologie v sítích s účastnickým přístupem NGN.

Jak vyplývá ze samotného paradigmatu sítí NGN, hlavním cílem budování širokopásmových účastnických přístupových sítí je poskytnout uživatelům maximální možnou šířku pásma přenosu dat v dopravní síť. Na tom závisí rozsah služeb poskytovaných uživateli a úspěšnost implementace NGN závisí na efektivitě implementace nových služeb, protože právě kvůli nim dochází k nové technické revoluci.

Proto je téma služeb zásadní pro studium jakýchkoli problémů souvisejících s NGN. Bez výjimek technologie ADSL. V této části se podíváme na možnosti využití ADSL v moderní síti, které by měly doplnit naše chápání místa této technologie v moderním komunikačním systému.

Individuální připojení

Nejjednodušší aplikací technologie ADSL je individuální využití širokopásmového přístupu k poskytování služeb jednotlivému uživateli.

Nepochybnou výhodou ADSL je, že nabízí velmi účinná metoda migrace účastníků z telefonní sítě do sítě NGN.

Připomeňme, že k tomu stačí nainstalovat rozbočovače na oba konce účastnické linky, čímž se oddělí datový provoz a telefonní provoz, a poté připojit ADSL modem na straně uživatele a DSLAM na straně stanice.

Obr.3.3. Individuální schéma zapojení účastníka

V důsledku tohoto procesu migrace se technologie ADSL stává individuálně orientovanou. Je zaměřen na jednotlivé účastníky telefonní sítě a nabízí jim připojení k síti NGN s minimálními náklady. Podle toho se ADSL nejčastěji používá v režimu individuálního připojení (obr. 3.3).

Jak je znázorněno na obrázku, v případě připojení jednotlivého účastníka k ADSL je úkolem poskytnout jednomu uživateli širokopásmový přístup.

Může to být například byt účastníka. V tomto případě je předplatitel ponechán běžný telefon, připojený přes rozbočovač a je přidán širokopásmový přístup do sítě NGN. V závislosti na konfiguraci a typu ADSL modemu to může být USB rozhraní pro připojení jednoho počítače nebo Ethernetu, ke kterému lze připojit i domácí lokální síť. Počítače nebo zařízení IPTV lze zase nainstalovat do domácí místní sítě a poskytovat vysílané televizní signály.

Technologie VoDSL

Nová aplikace ve vztahu k tradičním službám ADSL je spojena s rozvojem technologie přenosu hlasu v paketových sítích (Voice over IP, VoIP). V současné době se velmi rozšířilo VoIP. Příkladem je služba Skype, kterou již široce využívá více než 5 milionů předplatitelů po celém světě.

Pokud existuje potenciál pro přenos hlasu přes data, další aplikací ADSL by mohlo být poskytování VoIP služeb. Tuto službu lze nazvat voice over ADSL nebo VoDSL.

Servisní schéma je znázorněno na obr. 3.4. Na straně uživatele ADSL modem je připojen nejen počítač, ale i VoIP telefon. Na straně stanice je za DSLAM instalován přístupový přepínač (BRAS), který alokuje VoIP provoz a předává jej do VoIP/PSTN telefonní brány, takže VoIP provoz je převeden na běžný telefonní provoz a vyveden do veřejná síť.

Volejte" href="/text/category/koll/" rel="bookmark">kolektivní používání ADSL

Výše diskutované VoDSL služby mají ještě jednu zajímavou aplikaci, a to možnost sdílet jedno ADSL připojení.

Jak je ukázáno výše, moderní technologie VoIP umožňují instalaci ADSL na straně uživatele Další telefon. Nikdo ale nezakazuje připojit několik VoIP telefonů místo jednoho telefonu a vytvořit lokální síť místo jednoho počítače (obr. 3.5). V tomto případě získáme celou síť pro malou kancelář na jednom ADSL.

Tento přístup k používání ADSL slibuje pro tuto technologii velký příslib. Malá firma si například pronajme novou kancelář a tradičně si klade otázku, jak zajistit komunikaci s okolním světem. Pokud byl kancelářský prostor dříve bytem, ​​pak má pouze jeden telefon. A právě tehdy může pomoci řešení ADSL. Stačí se připojit k jednomu páru ADSL a kancelář bude mít potřebný počet telefonů a poměrně širokou „trubku“ k internetu.

https://pandia.ru/text/78/444/images/image006_42.gif" width="534" height="418">

Obr.3.6. Integrovaná širokopásmová přístupová síť a místo ADSL v ní

Úroveň adaptace ATM je AAL2, datové pakety jsou také převedeny do proudu buněk ATM (úroveň adaptace AAL5). Jinými slovy, IAD plní úlohu multiplexování řečových a datových toků do virtuálních okruhů (VC) pro přenos přes DSL linku a zároveň slouží jako most nebo dopravní směrovač. lokální sítě Ethernet při současné podpoře dostatečného počtu hlasových připojení.

Již nyní se využívá IAD k tvorbě firemní sítě velmi

populární v rámci projektů hromadné implementace ADSL v Moskvě a Petrohradu. S rozvojem „internetizace“ malých a středních podniků a sítí ADSL si navrhované schéma využití bude i nadále nacházet své klienty.

Bibliografie

1. Baklanov ADSL/ADSL2+: teorie a praxe aplikace - M.: Metrotek, 2007.

Kontrolní otázky

Uveďte faktory ovlivňující parametry kvality ADSL. Jak koncová zařízení a DSLAM ovlivňují parametry kvality ADSL? Vyjmenujte a popište základní parametry účastnického kabelu. Vyjmenujte a popište specializované parametry kabelů. Jak nehomogenity kabelů ovlivňují ADSL. Jak paralelní odposlech v kabelu ovlivňuje parametry přenosu ADSL? Popište pojmy „přeslechy a útlum přeslechů“. Nakreslete schéma výskytu přechodového rušení. Vyjmenujte a charakterizujte parametry přechodového rušení. Vyjmenujte nejvíce důležité typy přeslechy. Nakreslete schéma připojení jednotlivého účastníka ADSL. Nakreslete schéma organizace služeb VoDSL. Nakreslete schéma hromadného připojení k ADSL. Co je IAD a jaké funkce plní? Nakreslete integrovanou širokopásmovou přístupovou síť a místo ADSL v ní